Использование технологии Учет особенностей мышления при обучении физике интерактивно–дифференцированный подход

Умственное развитие учащихся прямо пропорционально усвоению объёма взаимосвязанных знаний, умений, опыта творческой деятельности.

Проф. И. Я. Лернер

Продуктивность обучения зависит от особенностей мышления обучаемых.

Проф. Ю. А. Сауров

Изучение физики как общеобразовательного предмета в школе является средством развития умственных способностей учащихся, а также способствует передаче школьникам определенной суммы научных знаний, необходимых каждому человеку в современном мире, формированию умений применять теоретические знания на практике. [1]

Многолетний опыт работы сельской школе, где психологические различия учащихся проявляются особенно ярко, показывает, что не все учащиеся успешно обучаются на уроках физики. Двенадцать лет я работаю по технологии «Уровневая дифференциация обучения», где в процессе обучения физике приоритетной целью становится развитие школьников, и получаю «выигрыш» сразу по нескольким направлениям.

Во-первых, решается проблема мотивации. Дети понимают, что они должны уметь «правильно мыслить» в реальном мире.

Во-вторых, существенно развивается и обогащается речевая деятельность школьников.

В-третьих, информация из области физики при таком подходе быстрее и успешнее обобщается, систематизируется и классифицируется, т. е. превращается в знание. Это приводит к тому, что главным механизмом становится не механическое запоминание, а осознание и понимание учебного материала. При этом уровень достижений учащихся становится отражением развития.

При использовании технологии уровневой дифференциации до начала изучения каждой темы знакомлю учащихся с обязательными результатами обучения, т.е. с требованиями, необходимыми для получения положительной отметки. Приступая к преподаванию темы, планирую не только основные цели её изучения, но и продумываю систему учебных заданий, с помощью которых можно судить, достигнуты ли выдвинутые цели.

Используя технологию уровневой дифференциации, заметен рост познавательной активности учащихся, результативность обучения стала выше. Однако всё же остаются учащиеся, плохо воспринимающие учебный материал.

Учёт особенностей восприятия, переработки и применения учебного материала, внимание к реакции на обучение каждого конкретного школьника может сделать процесс освоения любого предмета, в том числе и физики, успешным для каждого. Стилевая дифференциация производится по шести когнитивным стилям школьников (способу воспринимать окружающий мир, создавать собственный «образ мира» на основе поступающей в мозг извне информации) на базе классификации, предложенной в [2]. Два года назад я стала подробнее знакомиться, разрабатывать и использовать на практике интегративно-дифференцированный подход в обучении. В этом мне помогли дистанционные курсы Педагогического университета «Первое сентября». Интегративно-дифференцированный подход представляет собой соединение этих, казалось бы, исключающих друг друга подходов и может обеспечить как достижение целостности восприятия мира, так и личностную ориентацию обучения [3].

Основная линия развития современного образования — это сочетание дифференциации и интеграции.

Традиционно под интегративным подходом к обучению понимается объединение компонентов процесса обучения с целью повышения его эффективности, соответствия дидактическим требованиям и социально определённым нормам, а также с целью уменьшения затрат энергии на организацию качественного образовательного процесса. Под дифференцированным подходом принято понимать обеспечение различных условий, оптимально учитывающих индивидуально-личностные особенности обучающихся при усвоении предметного содержания. При этом создаются условия для формирования ключевых компетентностей личности, имеющих надпредметное содержание, а также личностной компетентности для самоопределения, самораскрытия и саморазвития потенций.

Из чего состоит данная технология?

  • Дифференциации предполагает учёт сходных способностей и познавательных потребностей групп учащихся, создание педагогических условий для включения каждого ученика в деятельность, соответствующую, его зоне ближайшего развития.
  • Технология модульного обучения (далее модульная технология) предусматривает формирование навыков самообразования и саморазвития и реализуется через деление всего материала на разделы, блоки и темы, а также алгоритмизацию учебной деятельности в соответствии с предписаниями, т.е. предъявленным планом действий.
  • Технология индивидуализации на основе учёта когнитивного стиля ученика (далее стилевая технология) призвана обеспечить максимальный психологический комфорт для учащихся в процессе обучения в результате учёта индивидуальных психологических особенностей каждой личности и создания условий для самореализации в обучении.

Алгоритм работы учителя по данной технологии

- Изучить основные положения предшествующих образовательных технологий: уровневой дифференциации (уровневой технологии), модульного обучения (модульной технологии), индивидуализации на основе учёта когнитивного стиля ученика (стилевой технологии).

- Выявить когнитивный стиль (индивидуальную познавательную стратегию) каждого учащегося, составить карту стилей класса, определить свою когнитивную стратегию с целью установления соответствия наиболее распространённому стилю в классе, а также с целью учёта стилей всех учащихся без исключения.

- Организовать модульный процесс обучения и разработать модульные учебные программы на основе интегративно-дифференцированных модулей.

- Обеспечить постоянный мониторинг учебных достижений учащихся и соответствующие коррекционные мероприятия.

Приведу пример для 8-го класса. Провожу тестирование по определению когнитивного стиля мышления учащихся. Для этого использую два теста.

Тест по определению стиля мышления

Вопрос

Варианты ответа

Стиль

I. Если бы учитель предложил вам выполнить одно задание, но в разных видах, то какую из перечисленных форм вы бы выбрали?

1. Задание в виде открытых вопросов, предполагающее рассуждения.

1. Интегральный

2. Решение задач. 2. Дифференциальный

II. В какую форму работы на уроках физики вы охотно бы включились?

1. Вычисления.

2. Доказательство гипотез, положений, теорем (о потенциальной энергии, о кинетической энергии и т.д.)

3. Работа в одиночку.

1-3. Дифференциальный

4. Работа в группе. 4. Интегральный

III. Какие формы работ при изучении естественных наук (химии, физики, биологии) для вас представляются наиболее приемлемыми на уроках?

1. Мозговой штурм (совместное обсуждение проблемы).

2. Выделение главного в проблеме.

3. Предсказание (прогнозирование) результатов.

1-3. Интегральный

4. Проведение эксперимента и формулировка выводов на его основе. 4. Дифференциальный

И тест с использованием примерно 6 сюжетных картинок (например, подобранных из детской литературы), которые предлагаются испытуемому с предложением сказать, что на них изображено. Стиль диагностируется как сформировавшийся, если он выявляется в 70% ответов, и как смешанный – в противном случае. (Приложение 1)

В таблице когнитивных стилей использованы понятия «паутинное обучение» и «линейное обучение». (Приложение 2) Поясню их сущность. Стратегия паутинного обучения — это представление основных узлов информации путём выделения смысловых пунктов, которые дают общий обзор, а затем всё более детально обсуждаются. Термин этот ввёл английский психолог Д. Норманн - по логике развёртывания информации, подлежащей усвоению. Именно паутинное обучение наиболее полно отвечает принципу системной дифференциации, когда материал последовательно разбивается на компоненты, подсистемы, части, элементы с параллельным выявлением новых взаимосвязей, что в конечном итоге выводит процесс познания на уровень интеграции. Стратегия линейного обучения предполагает такую организацию материала, когда блоки новой информации предъявляются один за другим и возникает развивающаяся структура. Такая система типична для изложения лекций и предъявления текстов учебников и представляет собой интегрирование нового знания в развивающуюся систему информации.

Пример урока в 8 классе по технологии ИДП в обучении физике с учётом когнитивных стилей мышления

Тема: Внутренняя энергия.

Цели урока:

I. Образовательныеповторить и обобщить знания учащихся о количестве теплоты, удельной теплоёмкости вещества, различных видах теплообмена.

II. Развивающиеразвивать умения систематизировать знания о законах сохранения внутренней энергии, видах её изменения. Углубить знания по определению количества теплоты.

III. Воспитательныеспособствовать развитию самовыражения, самоутверждения.

Тип урока: Повторение и обобщение пройденного материала по теме «Внутренняя энергия»

Методика проведения: использование интегративно-дифференцированного подхода в обучении физике, с учётом когнитивных стилей мышления учащихся.

Оборудование: компьютеры с загруженными программами «Лабораторный практикум по физике 8 класс», кроссворд в Excel, интерактивная доска с подготовленными заданиями, карты учащегося для каждого ученика, таблица Excel для выведения оценок за урок.

Ход урока

 I. УЭ0. Постановка целей перед учащимися

Усвоить физический смысл понятий теплообмена, удельной теплоёмкости вещества, знать виды теплообмена, закон сохранения энергии для тепловых процессов, уметь вычислять количество теплоты, изменение внутренней энергии.

II. УЭ1. Актуализация знаний

Содержание УЭ1 одинаково для всех уровней и стилей мышления.

  1. На слайдах интерактивной доски вопросы на повторение (Приложение 3, фото доски №1). Сделай соответствие между рисунками и видами теплообмена. Проверка на интерактивной доске. За каждый правильный ответ поставь по 1 баллу.
  2. Ответь на вопросы презентации письменно в тетради. (Приложение 3, фото доски №2). Проверка на интерактивной доске. За каждый правильный ответ поставь по 1 баллу.

III. УЭ2. Сущность закона сохранения энергии

Содержание УЭ2 одинаково для всех уровней и стилей мышления.

Поставь правильно соответствие утверждения и примера. Проверка на интерактивной доске. За каждый правильный ответ поставь по 1 баллу. (Приложение 3, фото доски №3).

Утверждения.

I. Механическая энергия тела может превращаться во внутреннюю энергию.
II. Механическая энергия одного тела может передаваться другому телу.
III. Внутренняя энергия тела может превращаться в механическую энергию.
IV. Внутренняя энергия одного тела может передаваться другому телу.
V. Потенциальная энергия тела может превращаться в кинетическую и наоборот.

Примеры, поясняющие эти утверждения. Найдите их.

1. Сверла и пилы нагреваются при работе с ними.
2. Паровоз приводится в движение энергией пара.
3. Если опустить холодную чайную ложку в горячий чай, она нагревается.
4. Мяч, падая на Землю, несколько раз подпрыгивает.
5. Ветер является причиной сильного волнения на море.
5. У мяча, брошенного вертикально вверх, скорость постепенно уменьшается до нуля. После этого он падает, и его скорость постепенно увеличивается.

IV.УЭ3. Углубление знаний учащихся по изученному материалу

С помощью компьютерного эксперимента определить удельную теплоёмкость твёрдого тела. (Мультимедийная версия лабораторного практикума по физике для 8 класса)

Учащимся с интегральными стилями мышления II уровень, используя формулу для вычисления удельной теплоёмкости вещества, составить план проведения эксперимента по определению удельной теплоёмкости вещества и провести его (от общего к частному). Учащимся I уровня выполнить работу по готовому алгоритму.

Учащимся с дифференцированными стилями мышления II уровень, детально продумать этапы проведения и вычисления удельной теплоёмкости вещества, измерить и вычислить. (от частного к общему). Учащимся I уровня выполнить работу по готовому алгоритму.

Баллы поставьте в соответствии с картой учащегося.

V. УЭ4. Систематизация знаний учащихся (рефлексия)

Учащиеся возвращаются к целям, поставленным в начале урока.

На интерактивной доске систематизируем знания, полученные по данной теме (Приложение 3, фото доски №4)

Проанализируйте высказывания, записанные на доске. Сделайте вывод о верности этих высказываний, есть ли высказывания, не касающиеся данной темы? За каждый правильный ответ поставь по 1 баллу. (Ненужное удалить.)

  1. Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением.
  2. Температура является мерой средней кинетической энергии частиц.
  3. Чем больше амплитуда колебаний в звуковой волне, тем громче звук.
  4. Внутреннюю энергию тела можно изменить путём совершения работы над телом.
  5. Теплообмен возникает между телами, имеющими разную температуру.
  6. При равномерном движении по окружности ускорение тела всё время направлено к её центру.
  7. Количество теплоты, необходимое для нагревания тела, зависит от рода вещества, из которого состоит это тело.
  8. Количество теплоты, отданное при теплообмене более горячим телом, будет равно по модулю количеству теплоты, полученному менее горячим телом.

VI. УЭ5. Экспертный контроль знаний учащихся

Индивидуальная самостоятельная работа записана у каждого в карте учащегося в соответствии с уровнями и когнитивными стилями.

Кто заканчивает, отгадывает кроссворд на компьютере, составленном в Excel (Приложение 4, книга кроссворд) и получает дополнительные баллы.

VII. УЭ6. Итоги урока

Результаты работы подводятся по специальным таблицам, созданным в Excel (Приложение 5, книга результаты)

Домашнее задание, указано в карте учащегося, каждый получает индивидуально, в зависимости от работы на уроке.

Используемая литература

  1. Сборник нормативных документов. Физика. Сост. Днепров Э. Д., Аркадьев А. Г. – М. : Дрофа, 2004.
  2. Берулаева М. Н., Берулаева Г. А. Технология индивидуализации обучения на основе учёта когнитивного стиля. – Бийск: НИЦ БиГПИ, 1996.
  3. Коршунова О. В. Интегративно-дифференцированный подход к обучению физике в сельской школе. Материалы по организации экспериментального обучения физике для учителей-исследователей общеобразовательных учреждений. Под ред. Данюшенкова В. С. – Киров : ВятГТУ, 2005.

Следующий: