Осуществление познавательной деятельности школьников на основе задачного подхода для формирования профессиональных компетенций (вопросы методики преподавания физики).
Гагиева Эмма Львовна
уч.физики МКОУ «СОШ с. Коста Хетагурова»
e.l.08@yandex.ru)
Осуществление познавательной деятельности школьников на основе задачного подхода для формирования профессиональных компетенций (вопросы методики преподавания физики).
Требования, которые предъявляет развитое технологическое общество к уровню развития и профессионализму своих граждан, возлагает на систему образования поиск новых подходов к организации образовательного пространства обучающихся.
В целом, процесс познания окружающего мира не может протекать без постановки и решения разнообразных задач. Следует учесть, что при решении физических задач характер мыслительной деятельности аналогичен научному творчеству.
Широта и многообразие физических задач позволяют сформировать у школьников, к примеру, логическое мышление и научное мировоззрение; обогащают их жизненный опыт, приучают к анализу исходных данных и поиску оптимальных решений и т.д.
Как известно, профессионально значимые качества личности, во многом, определяются умением решать профессиональные задачи, вырабатывать критерии отбора и оценки наиболее эффективных путей их решения.
Проводимые психологические исследования позволили сделать вывод о том, что учебно-познавательную деятельность обучающихся следует ориентировать на формирование содержательных единиц информации, как ступеней для восхождения к уровню развития науки.
Организуемый учебно-познавательный процесс детского коллектива обязан формировать их собственную деятельность как поэтапное усвоение знаний, опираясь на которые и будет осуществляться, в дальнейшем, их профессиональная деятельность.
Заметим, что нововведения в системе образования, предполагают изменения в образе деятельности и характере мышления, в рамках образовательного процесса, т.к. организуется совместная познавательная, исследовательская, творческая или игровая деятельность учащихся-партнеров под руководством учителя, конечным результатом которой является:
развитие творческого потенциала и повышение уровня информационной культуры детского коллектива;
развитие коммуникативных и профессионально значимых качеств личности обучающихся;
развитие интереса к предмету и высокая учебная мотивация, основанная на ситуации успеха учебного труда;
формирование личностных характеристик, необходимых для будущей практической деятельности человека вне школы.
Не следует забывать, что формирование и развитие мышления школьников при решении физических задач зависит от уровня их подготовки, типа решаемых задач, методов решения, а главное, методов обучения.
В рамках исследуемого вопроса, рассмотрим организацию деятельности школьников на основе задачного подхода по формированию будущих профессиональных компетенций на основе решения физических задач.
Ознакомимся с исходными позициями.
Задача – сформулированная на конкретном языке доступная совокупность информации, которая может быть переведена на формализованный язык науки, с целью получения новой информации, уменьшающей неопределенность системы.
Задачная ситуация – состояние системы с некоторой неопределенностью информации, но с необходимым набором средств, ведущих к выходу из этой ситуации.
Так как задача является моделью проблемы, которая в свою очередь, представляет собой модель познавательной потребности, то познавательный процесс разворачивается по двум направлениям: ситуационной «ветви» и объектной «ветви».
На объектной ветви вслед за этапом формулировки задач следует этап выбора вариантов решения и анализ этих решений.
При этом на ситуационной ветви происходит переход из задачной ситуации в ситуацию поиска решения, а затем в ситуацию обобщения.
Все это схематически можно изобразить следующим образом.
Схема. Модель познавательной деятельности
Познавательная деятельность – это специфическая деятельность человека, ориентированная на открытие законов природы и общества, тайн бытия человека и мира вообще, обнаружение возможных способов действия с предметами и явлениями, это деятельность по производству новых знаний, по чувственно-логическому моделированию объекта; деятельность по генерации знания.
Пробы – это универсальные орудия поиска, необходимые при решении любых задач (нестандартных в том числе) и отражающие процесс выдвижения и проверки гипотез.
Под процессом решения физической задачи мы будем понимать процесс перекодирования информации, заключенной в «модели» задачной ситуации, со словесного – вербального языка кодирования (через графический и знаково-символьный) – на математический язык кодирования.
Под обучающей задачей будем понимать задачу, содержание, "идея и метод решения" которой полностью охватываются "кругом знаний" участников процесса обучения.
Под развивающей, творческой задачей будем понимать задачи, "идеи и методы решения" которых находятся в "зоне ближайшего развития", т.е. задачи, решение которых проведено на новом, более высоком уровне, тем самым происходит формирование нового метода решения с широким переносом его на другие задачи.
Таким образом, творческими, для самих участников процесса обучения, можно назвать любые задачи, решение которых влечет за собой создание нового алгоритма, обобщенного способа действий, применимого и в нестандартной ситуации, индивидуальной стратегии действий в обучении, опираясь на которую члены детского коллектива, создают для себя ситуацию успеха. В связи с этим, классификация учебных задач, предлагаемых к выработке какого-либо умения, должна осуществляться с учетом реального процесса их выполнения. Сами задачи воспроизводят своим содержанием как бы разные типы мышления. Поэтому и необходима определенная система заданий, при помощи которой можно организовать работу учащегося на должном уровне умственной деятельности, а, следовательно, и уровне усвоения знаний. Это позволит, на фоне сокращения часов отводимых на изучение курса физики в средней школе, повысить степень овладения ими знаниями в динамике продвижения от низшего уровня к более высокому, как при изучении отдельного раздела, так и всего курса (принцип цикличности в изучении, как раздела, так и курса) .
В свете новых требований, обучение опирается на тезис «от объяснения нового знания к организации “открытия” этого знания детьми», при этом сам учитель становится партнером, а процесс обучения опирается на деятельсностный подход.
Решение физических задач на основе деятельностного подхода включает следующие этапы:
Этап
Совершаемые действия
Формируемый навык
Прикладной аспект деятельности
1
Чтение условия задачи
Анализ массива информации.
Умение
выделить исходные данные, установить достаточно ли исходных данных для решения поставленной задачи.
2
Краткая запись условия задачи
Ю°Представление исходных данных в системе
3
Перевод единиц измерения в СИ
Преобразование исходных данных
Умение
подвести исходные данные и полученный результат под общепринятые нормы и правила – производственные стандарты
4
Определение физической ситуации предлагаемой к решению
Определение задачной ситуации. Установление путей ее решения, анализ допущений, упростивших поиск решения
Умение
выделить главные и второстепенные вопросы, установить последовательность действий для разрешения проблемной ситуации, затруднения, конфликта
5
Установление количественных зависимостей между величинами
Поиск оптимального решения
Умение
грамотно распределить людские и производственные ресурсы для поиска выхода из возникшей проблемной ситуации.
6
Выполнение вычислений
Осуществление операций с массивом данных
Прогнозирование
результата принятых решений
7
Анализ полученного результата
Критическая оценка полученного результата: достоверность, возможные изменения при учете факторов, которыми пренебрегли
Учет ошибок, оценка позитивного результата, прогнозирование последствий от принимаемых решений с учетом накопленного опыта.
Таблица 1: Деятельностный подход при решении физических задач
В результате анализа задач, предлагаемых к решению в школьном курсе физики, была составлена таблица «Познавательная деятельность учащихся при решении физических задач». Такая классификация позволяет в зависимости от целевой установки формируемого навыка грамотно отбирать класс задач, предлагаемых к решению как на различных этапах урока, так и на уроках отработки практических навыков.
Целевая установка задачи
Организация деятельности
Формируемые умения
Формируемые компетенции
Мыслительные операции
Формирование понятий
Эмпирический и теоретический способы познания, выявление качественных и количественных зависимостей
Оперирование понятиями для изучения явлений и проблемных ситуации
Планирование, критический анализ исходных данных и полученных результатов,
прогнозирование, коммуникационное взаимодействие, саморегулирование,
действие в нестандартной ситуации
метапредметные, межпредметные компетенции и т.д.
Анализ, систематизация,
сравнение, классификация
моделирование,
моделирование,
абстрагирование, идеализация, мысленное экспериментирование, метод аналогий, дедукция и т.п.
Изучение физических явлений
Описание, условия протекания процесса
Понимание физических законов
Решение задач с помощью алгоритма, эвристический метод решения задач
Границы применимости закона, причинно-следственные связи, лежащие в основе физического закона
Задачи межпредметного содержания
Решение задач с переносом знаний в новую ситуацию (трансфер), эвристический метод решения задач
Вычислительные,
измерительные
исследовательские, предсказательные,
описательные
Экспериментальные задачи
Эмпирический и эвристический метод решения задач, выявление качественных и количественных зависимостей.
Решение задач с помощью алгоритма.
Измерительные,
работа с инструкциями; использование элементов вероятностных и статистических методов познания;
описание результатов эксперимента - исследования, формулировка выводов
Таблица 2 . Познавательная деятельность учащихся при решении физических задач.
В качестве примера приведем физические задачи, с краткой характеристикой формируемого навыка.
Условие
Учебная задача
Профессиональный навык
На одну чашку уравновешенных весов положили железный кубик, а на другую – деревянный шарик. Шарик перетянул. Почему?
Отработать понимание плотности вещества, действия силы тяжести, условие равновесия
Установление причинно-следственных связей, прогнозирование возможных событий при анализе исходных данных
Объедините два утверждения таким образом, чтобы получилось верное с физической точки зрения утверждения используя союзы потому что или поэтому:
1. масса стального кубика больше массы деревянного кубика такого же объема;
2. плотность стали больше плотности дерева.
понимание смысла понятий причина и следствие и умение отличить их друг от друга в конкретных физических ситуациях.
Сравнение исходных данных, выделение существенных свойств объекта исследования, отличать верное утверждение от ошибочного.
Составьте группы на основании сравнения и выделения общих признаков:
Какое слово, на ваш взгляд, лишнее в следующем перечне:
время, путь, площадь, метр, скорость?
Почему вы выбрали именно это слово?
Какое слово, на ваш взгляд, лишнее в следующем перечне:
Ньютон, килограмм, плотность, метр, Паскаль, Джоуль, секунда?
Почему вы выбрали именно это слово?
Классификация,
сравнение,
соответствие,
выделение общих свойств, признаков,
противопоставление
Умение анализировать ситуацию, выделять общие признаки, осуществлять классификацию, находить противоречия в предлагаемом массиве информации
Таблица3 Формирование профессиональных навыков при решении физических задач.
В заключении отметим, что процесс решения физических задач, как поиск путей выхода из затруднительной ситуации, формирует такие личностные и будущие профессиональные качества как логическое мышление, внимательность, стремление к победе, наблюдательность и др.
Для примера, на запрос «требования к профессиональным навыкам юриста», первые же публикации высветили следующий перечень требований к личностным качествам специалиста: аналитические способности, внимательность, интеллектуальное развитие; наблюдательность, логическое мышление; целеустремленность, воля, выдержка и самообладание и т.д.
Фельдштейн Д.И. Психология развивающейся личности. М.-Воронеж, 1996.
Ф.М.Борчева, И.В.Лихвицкая, В.Г.Петросян Эврестический метод решения физических задач: - Нальчик, Каб. –Балк.ун-т, 2008
В.Г.Петросян и др. Проблемное обучение и решение задач: Учебное пособие – Нальчик: Издательство М. и В.Котляровых (ООО «Полиграф-сервис и Т»), Нальчик, 2013 – 128с.
В.Г.Петросян и др. Проблемное обучение и решение задач: Учебное пособие – Нальчик: Издательство М. и В.Котляровых (ООО «Полиграф-сервис и Т»), Нальчик, 2013 – 128с.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
15