Н.Н.ИВАНОВА,
Воронежский Государственный аграрный
университет им. К.Д.Глинки
Урок творческого поиска при решении задач
8-й класс
Метод ситуационного анализа позволяет формировать у учащихся умение самостоятельно планировать свою деятельность. Учебная ситуация организуется учителем, исходя из: ясности цели, равенства позиций (нельзя навязывать ученикам своё видение проблемы), активности обучаемого, доверительности (лишь доброжелательная атмосфера создаёт возможность для искренних, пусть порой и ошибочных высказываний), критичности (любая обоснованная критика чужой точки зрения вносит вклад в решение поставленной проблемы). Структура метода: мотивационный этап – представление конкретной физической ситуации в виде схемы; этап формирования первоначального операционального состава действий – анализ предложенной ситуации на основе плана конкретных действий, формулирование выводов; этап формирования целостного представления об изученных явлениях и процессах – изменение схемы за счёт введения дополнительных элементов, анализ сходства, различия и связей между ними; этап планирования и осуществления самостоятельной познавательной деятельности с использованием в качестве ориентировочной основы обобщённого плана действий; этап рефлексии действий. Учитель организует индивидуальную работу учащихся, направленную на ознакомление с ситуацией, выявление проблем, анализ и обобщение информации. Для этого он предлагает сначала ряд вопросов (раздел «Подсказка»), которые являются ориентировочной основой анализа ситуации и формируют мотив к действиям, а затем организует групповое обсуждение предъявленной ситуации: уточнение проблем и их иерархии; формулирование альтернативных решений; составление перечня преимуществ и недостатков (анализ) предложенных решений; оценка альтернатив, формулирование основных выводов и запись их в тетради в разделе «Результаты анализа». На основе полученных выводов учащиеся планируют индивидуальную работу, применяют найденный алгоритм для решения конкретных заданий в изменённых ситуациях, готовят отчёт по форме, предложенной в разделе «Решение». Ситуационный метод позволяет формировать в процессе учебной деятельности обобщённые представления об изучаемых объектах, явлениях и способах действий, приводит к осознанности всего процесса обучения и приобретённого опыта. В качестве примера приводим урок решения задач в 8-м классе. |
I этап. Организация начала урока
Целевые установки:
– по формированию конкретных учебных умений – закрепить навык рационального выбора системы отсчёта; закрепить знания о силах и навык показа их действия на тело на чертеже (понятие «проекция» не вводится!); проверить умение находить отличительные признаки равномерного и равноускоренного движений; проверить знание основных формул, определяющих физические величины и законы;
– по формированию умений общего характера – проверить умение формулировать на основе задания достижимую для себя цель; закрепить умение распознавать основные элементы структуры решения задач; опираясь на решение типовой задачи, при помощи наводящих вопросов сформировать умение анализировать более сложные задачные ситуации; закрепить умение делать вывод, опираясь на предложенные для размышления вопросы.
Формирование мотива урока: учащиеся делятся на два варианта, каждому варианту предлагается задачная ситуация и определяется проблема: «Определить на основе чертежа основной признак, по которому можно судить о характере движения тела, сформулировать свою задачу».
II этап. Выявление имеющихся знаний и способов деятельности
Актуализация опорных знаний и формирование дифференцированных обобщённых умений происходит при совместном обсуждении результатов индивидуального анализа учениками каждой предложенной ситуации, в ходе обсуждения формулируется задача. Например: деревянный брусок массой М под действием силы F проходит из состояния покоя путь s за время t. Найти коэффициент трения.
III этап. Работа с новым учебным материалом
Учитель организует решение составленной задачи (для двух ситуаций) с соответствующими записями на классной доске и в тетрадях. Задачу решают последовательно два ученика, вызванные учителем, с опорой на систему вопросов под общим названием «Подсказка».
Подсказка
1. Опишите систему отсчёта, выбранную вами для решения задачи.
2. Каков характер движения тела: равномерное? равноускоренное?
3. Что можно сказать о скорости движения тела?
4. Какие силы действуют на тело? Как они направлены? Покажите их на чертеже.
5. Как рассчитать числовые значения сил?
6. Какие из названных сил влияют на движение тела: а) поддерживают движение? б) препятствуют?
7. Как рассчитать равнодействующую силу?
8. Какой из законов Ньютона справедлив для движения тела?
IV этап. Систематизация и (или) обобщение
Учитель организует обсуждение для формулирования выводов по результатам решения задач. Учащиеся записывают их в тетради.
Результаты анализа
• Если физическая векторная величина направлена в сторону движения, то её числовое значение следует записывать со знаком «плюс»; если она направлена против движения, то её числовое значение определяется со знаком «минус»; если физическая векторная величина направлена перпендикулярно направлению движения, то её числовое значение равно нулю;
• если сила действует под углом к направлению движения, то движение поддерживает лишь та её часть, которая совпадает с направлением движения;
• если равнодействующая сила отлична от нуля, то тело движется с ускорением;
• для вертикальной поверхности вес тела не определяется.
Далее предлагается самостоятельно решить задачу для cледующей ситуации, опираясь на предыдущий текст и решения.
V этап. Организация работы дома
При выполнении домашнего задания ученику предоставляется право выбора уровня сложности, при этом задание а является обязательным: а) повторить § 7–9 («Физика» Громова С.В., Родиной Н.А. – М.: Просвещение, 2000), подготовиться к выполнению лабораторной работы № 3; б) предложить более сложный текст задачи к рассмотренным в классе ситуациям.
Приводим дополнительные ситуации для организации урока в рамках предлагаемого метода
1. 
Движение
связанных тел: деревянные бруски массой m1
и m2, связанные между собой нитью, под
действием силы F проходят из
состояния покоя путь s за время t.
Найдите коэффициент трения.
Подсказка
1. Опишите систему отсчёта, выбранную вами для решения задачи.
2. Сколько тел участвуют в движении?
3. Каков характер их движения: равномерное? равноускоренное?
4. Можно ли рассматривать движение каждого тела отдельно от другого?
5. Что можно сказать о скорости движения тел и их ускорениях?
6. Какие силы действуют на каждое тело? Как они направлены? Покажите их на чертеже.
7. Как рассчитать числовые значения сил?
8. Какие из названных сил влияют на движение каждого тела: а) поддерживают движение; б) препятствуют ему?
9. Как рассчитать равнодействующую силу для каждого тела?
10. Какой из законов Ньютона справедлив для движения этих тел?
Результаты анализа
• Движение каждого тела можно рассматривать независимо от движения других тел связки;
• если физическая векторная величина направлена в сторону движения, то её числовое значение следует записывать со знаком «плюс»; если против движения, то со знаком «минус»: если перпендикулярно направлению движения, то её числовое значение равно нулю.
• если сила действует под углом к направлению движения, то движение поддерживает лишь та её часть, которая совпадает с направлением движения;
• решить задачу на движение связки тел – это значит решить систему уравнений, описывающих движение каждого тела в отдельности.
Решение
1. Составьте систему уравнений относительно неизвестной величины и решите её.
2. Усложнение задачной ситуации и её развитие представлено на последующих схемах. Проанализируйте их и сформулируйте тексты новых задач.
3. Составьте перечень дополнительных вопросов к каждой схеме.
4. Представьте решение одной из сформулированных вами задач.
2. Основная задача механики (ОЗМ). Рассмотрение данной ситуации целесообразно на уроке обобщения и систематизации учебного материала, поэтому при проведении уроков изучения нового материала учителю необходимо обращать внимание учащихся на предложенный видеоряд, акцентируя внимание на связях в цепочке.
Подсказка
1. В чём заключается основная задача механики?
2. Важно ли описывать систему отсчёта, в которой происходит движение?
3. От чего зависит характер движения частицы?
4. Опишите характер движения частиц, используя предложенный видеоряд.
5. Какие физические величины необходимо знать, чтобы решить задачу для рассматриваемых движений?
6. Как можно рассчитать их числовые значения?
7. Какие физические законы надо знать, чтобы решить задачу определения положения частицы в заданный момент времени?
8. Как вы считаете, на каком этапе решения ОЗМ надо воспользоваться принципом причинности?
Результаты анализа
• ОЗМ состоит в том, чтобы определить положение движущегося тела (или частицы) в выбранной системе отсчёта в любой момент времени;
• характер движения тела (частицы) зависит от влияния на него других тел;
• совокупность начального положения и скорости тела полностью определяют его дальнейшее движение.
Решение
1. Запишите математическое выражение, которое является решением основной задачи механики и может быть применено для каждого приведённого движения.
2. Составьте видеоряд, соответствующий заданному, в котором будут представлены графики скорости движения.
3. Составьте текст одной задачи к любому видеоряду.
4. Подготовьте развёрнутое решение составленной вами задачи.
5. Выберите одну из физических величин и расскажите о ней по плану:
• какое свойство или явление она характеризует;
• векторная или скалярная эта величина;
• какие единицы этой величины вы знаете;
• в чём заключается необходимость введения данной физической величины;
• напишите все известные вам формулы, в которые входит эта величина.
Надежда Николаевна Иванова – выпускница ВГУ 1978 г., к.п.н., доцент кафедры педагогики и социально-политических наук ВГАУ им. К.Д.Глинки, лауреат областного педагогического конкурса методических пособий «Право на творчество» с присвоением звания «Педагог-изобретатель»; призёр конкурса «Учитель года-99», победитель областного конкурса 2003 г. на соискание премии им. А.П.Киселёва в номинации «Лучшие учебники и учебные пособия по математике и физике».