Глава 2. Методические основы проектирования учебных ситуаций, направленных на формирование мотивации достижения

Традиционный подход в обучении физике рассматривает предмет как «вместилище информации, которая должна быть из него извлечена и передана ученику» [3], и зачастую не затрагивает личностной сферы учащихся, поэтому мы обратились к концепциям личностно ориентированного обучения и гуманитаризации физического образования, позволяющим сделать изучение предметного содержания личностно значимым для ученика.

Личностный компонент содержания образования нельзя предста­вить в обычной программно-инструктивной форме. Личностно ори­ентированное содержание может быть задано лишь на основе моделей ситуаций, которые актуализируют в учебно-воспитательном процессе коллизии, требующие проявления личностных функций обучаемого. (В. В. Сериков)

Важно подчеркнуть, что лич­ность оценивает именно свою жизненную ситуацию, а не просто знание или учебную задачу. Если мы хотим, чтобы последнее обрело личност­ный смысл, мы должны с этим знанием войти в жизненную ситуацию личности. Мотивация может быть развита самим субъектом в ходе реальных отношений, переживаний, затрагивающих его личностные ценности и смыслы в учебном процессе.

Наиболее существенную в практическом отношении характеристику личностно ориентированной ситуации составляют способы ее создания. Они так же многообразны, как и личностный мир человека. В любом случае цель педагога состоит в социокультурной ориентации или пере­ориентации сознания воспитанника, в обеспечении приня­тия им выбора и апробации на собственном опыте какой-либо социальной ценности. В исследованиях, выполненных С.В. Беловой, Е.А. Крюковой, В.В. Зайцевым и др. выделяются три сущностные характерис­тики технологий создания личностно ориентированной ситуации:

1. 
   представление элементов со­держания образования в виде разноуровневых личностно ориентирован­ных задач, содержание которых должно выходить в контекст жизненной сферы воспитанника («технология задачного подхода»);
   
2. 
   усвоение содержания в условиях диалога, поскольку другого способа проникно­вения чего-либо в личностную сферу просто не существует («технология учебного диалога»);
   
3. 
   имитация социально-ролевых и пространственно-временных условий, обеспечивающих реа­лизацию личностных функций в условиях внутренней конфликтности, коллизийности, состязания, так как личность развивается, творя собственный мир, особое пространство, «проигрывая» в нем свои роли и модели реальности («технология имитационных игр»).
   

Одну из ведущих позиций при формировании предметных умений и навыков в школьном курсе физики занимает решение задач, в процессе которого учащиеся могут отследить ошибочность действий, спрогнозировать дальнейшую деятельность. Это позволяет формировать мотивацию достижения, так как, по мнению немецкого ученого X. Хейкхаузена, процесс становления мотивации достижения проходит наиболее успешно на материале тех учебных предметов, где связь между деятельностью и результатом наиболее очевидна.

Именно поэтому в качестве одного из средств воспитания мотивации достижения рассматриваются контекстные задачи. В них учитывается мотивация, ценностные ориентиры школьника, его жизненные и профессиональные планы. При этом контекстная задача не просто является адаптацией к личности обучаемого, но и способом актуализации его личностного потенциала, побуждением его смыслопоисковой деятельности, осознанием ценности изучаемого. Контекстный подход – одно из наиболее эффективных средств развития гуманитарного сознания учащихся, т. к. в своей деятельности человек все равно сталкивается с физическими задачами, выполняющими различную роль, а значит, затрагивают и его мотивационную сферу, помогают в дальнейшем реализовать свои потребности.

Личностно-развивающая функция контекстных задач опирается на внутрипредметные и межпредметные связи, которые отражаются в процессе решения задач в сфере сознания с помощью логических, мыслительных операций посредством установления соответствующих ценностно-смысловых отношений.

Опыт применения контекстных физических задач показывает, что их использование способствует развитию личностно-волевого потенциала, организованности, ориентировочной основы поведения ученика в сложной ситуации переноса теоретических знаний в практику. Решение физических задач – наиболее характерная деятельность ученика в области физики. Задача выступает формой предъявления ситуации, побуждающей применять знания физических закономерностей и теорий для объяснения многообразной действительности. Основой для решения любой физической задачи является система знаний, которая выступает обязательным элементом процесса решения. Чем сложнее задача, тем в большей мере мобилизуется ориентировочная основа деятельности в процессе ее решения, востребуются личностно-волевые качества личности обучаемых. С этим связан гуманитарно-развивающий потенциал физических задач. Они позволяют моделировать не только научно-познавательную деятельность, но и собственно личностные функции учащихся: избирательность, креативность, ответственность за принимаемые решения, способность к групповому взаимодействию.

Составление и решение задач – наиболее близкий к учителю уровень проектирования учебного процесса по физике.

Таким образом, на основании классификации контекстных задач В. И. Данильчука, а также основных функций учебных ситуаций, выделенных Е. А. Крюковой, одна из которых утверждает, что интересна может быть не ситуация сама по себе, а ситуация интересующего нас процесса, мы выделяем следующие типы ситуаций:

1) ситуация экспериментальной работы, спроектированная на основе физических задач, имитирующих научно-познавательную деятельность человека. Для создания такой ситуации используются задачи, основанные на реальном и мысленном эксперименте и предполагающие самостоятельное построение модели явления на основе законов физики. Эти задачи направлены на освоение понятийного и операционного аппарата физики;

2) ситуация «креативного решения», которая имитирует практико-преобразовательную деятельность человека. Такие ситуации включают задачи, содержание которых направлено на простейшие практические потребности человека. Речь идет о прикладной физике, связанной с техникой, производством, медициной, спортом. Здесь знания по физике играют инструментальную роль в оптимизации жизненных функций человека. Также сюда можно включить задачи повышенного уровня сложности.

3) ситуация-«оценка», содержание которой базируется на качественных задачах, требующих от учащихся способности воспринимать связь физики с социально-культурными проблемами общества. Это могут быть задачи, которые касаются некоторых элементарных ценностей человека, среди которых выделяют проблемы безопасности жизнедеятельности и здоровья человека, вопросы экологии и охраны окружающей среды, задачи, приводящие к методологическим и мировоззренческим выводам, и крупных физических проблем, решавшихся в различные исторические эпохи, физические основания эстетических феноменов природы и т. д.

Далее представлены примеры задач, соответствующие предложенной классификации учебных ситуаций.

В качестве примера для создания ситуации-«оценки» рассмотрим качественные задачи на основе поэтических текстов:

В жизни парка наметилась веха,

Та, которую век предрекал:

Ремонтируем комнату смеха,

Выпрямляем поверхность зеркал.

Нам ошибки вскрывать не впервые,

Мы, позорному смеху назло,

Зеркала выпрямляем кривые,

Ставим в рамы прямое стекло…

• 
  Какое оптическое явление создает эффект кривых зеркал? Ответ обоснуйте.
  

Крупные воздушные шары,

Их торговки сами надували

Воздухом, тяжелым от жары.

Те шары летать умели только

Сверху вниз – и не наоборот.

• 
  Какие силы действуют на такой шар, и почему он летит только сверху вниз?
  
• 
  Куда направлена равнодействующая сила?
  
• 
  Запишите формулу второго закона Ньютона для данного физического явления.
  

Интересней нет усов,

Чем у часиков-часов.

Ус один у них короче,

А другой длинней чуть-чуть.

Друг за другом дни и ночи

Совершают долгий путь.

• 
  Какое механическое движение совершают стрелки часов?
  
• 
  Какую траекторию описывают кончики усов (стрелок)?
  
• 
  Чему равны периоды обращения стрелок часов?
  
• 
  Сколько полных оборотов делаю часовая и минутная стрелки за сутки?
  

Теперь обратимся к научно-популярным текстам, позволяющим создать ситуацию-«оценку»:

Лишь появление киносъемки позволило внимательно, по кадрикам, разглядеть, что же конкретно происходит во время плавания рыбы.

Изгибая туловище, рыба возвращает его затем в прежнее положение, отталкиваясь от воды таким образом, что создается сила, действующая на нее одновременно вбок и вперед. Боковую силу рыба компенсирует попеременным движением влево-вправо, охраняя при каждом «вилянии» направленную вперед силу.

Но это лишь общая картина. Длинное туловище щуки, состоящее примерно на 60 процентов из мышечной ткани, и сильный хвост дают ей возможность делать резкие броски, догоняя добычу.

Тунец – великолепный представитель рыб, совершающих так называемое крейсерское плавание. В поисках добычи ему приходится преодолевать огромные расстояния, поэтому у тунца обтекаемая фора, создающая небольшое сопротивление, жесткое тело и узкий хвостовой плавник, обеспечивающий сильную тягу.

А вот легко маневрирующей рыбе-бабочке для того, чтобы сновать между расщелинами рифов, не обязательно развивать большую скорость и делать броски. Поэтому у нее округлое тело и мягкие плавники, приспособленные для движения на малых скоростях.

• 
  Зависит ли сила сопротивления при движении рыбы от формы ее тела и скорости?
  
• 
  Какими законами можно объяснить горизонтальное перемещение рыбы?
  
• 
  Какие подводные аппараты были сконструированы с учетом особенностей строения и передвижения рыб?
  

1. На демонстрационном столе выставлены следующие школьные приборы (ранее ученикам давалось в общих чертах понятие о переменном токе и по­казывались в действии демонстрацион­ные амперметр и вольтметр переменного тока): выпрямители ВУП-2, BC-4-12, В-24М, а также РНШ (регулятор напря­жения школьный), реостаты (6—10 Ом, 2А; 25-30 Ом, 5 А; 100-200 Ом, 1 А; 5000 Ом, 0,2 А); лампы (3,5 В, 0,3 В; 12В, 1,5 А; 6 В, 18 Вт).

• Задание: «Используя имеющиеся приборы, произвести включение лампы (с паспортными данными 6 В, 18 Вт) так, чтобы она горела нормальным накалом. Напряжение источника тока при этом должно быть равным 9 В».

2. На школьном столе выставлены те же приборы, что и в случае 1.

3. На демонстрационном столе находились указанные выше приборы, а также осветительная лампа (на 220 В, 500 Вт) и проводники (медные, стальные, константановые) разного диаметра.

• Задание (оно давалось после объ­яснения учителем назначения плавкого предохранителя): «Продемонстрировать, как действует плавкий предохранитель».
Для создания ситуации «креативного решения» рассмотрим задачу по теме «Баллистическое движение» для X класса:

Оценить максимальную дальность стрельбы L_max, время полета снаряда до цели t и угол α между стволом орудия и горизонтом, если цель расположена на одном уровне с орудием на расстоянии L_max.

Данные об артиллерийских орудиях приводятся в таблице 1 из военной энциклопедии.

Диагностический эксперимент проводился на базе НОУ СО Частной интегрированной школы г. Волгограда на материале изучения физики и включал в себя следующие этапы:

1. 
   диагностика внешних и внутренних мотивов учебной деятельности по выбору учебных задач;
   
2. 
   описание способа решения, соответствующего трем уровням самоконтроля (итоговому, пошаговому, прогнозирующему);
   
3. 
   проведение дискуссии по проблеме соотношения ожидания и осуществления выбора задач с конечным результатом деятельности.
   

На первом этапе исследования для выявления наличия у старшеклассников внешних и внутренних мотивов изучения физики, их силы и устойчивости мы применяли методику «Тройные сравнения», адаптированную нами к материалу решения физических задач. Необходимость изучения данного аспекта теоретически обоснована тем, что учебная деятельность мотивированна только в том случае, когда она связана с внутренними, внешними и личными источниками активности. Мы полагали, что при преобладании мотива достижения основную роль играют внутренние потребности – познания, активности, стремление к общественно ценным достижения, а также личные, которые выступают в качестве интересов, убеждений, установок и определяются системой ценностей субъекта обучения.

Остановимся подробнее на описании применяемой нами методики.

Методика «Тройные сравнения» для изучения мотивов учения

Цель: установить наличие у ученика внешних и внутренних мотивов (факторов) учения, их направленность и силу.

Проведение исследования

Учитель в начале урока говорит учащимся: «Каждый должен по своему усмотрению выбрать из таблицы с 12 задачами, имеющимися на доске, любое количество задач, записать их номера на листочке и сдать его мне. Взамен я дам эти задачи, которые вы и должны решить на уроке.

Учтите, что каждая задача оценена в баллах (от 2 до 5) по трем признакам: проблемность, сложность, полезность. Под проблемностью следует понимать наличие в содержании задачи нового вопроса, нового подхода к решению, новой ситуации, а под полезностью – насколько решение ее поможет в усвоении и закреплении изучаемого материала (естественно, ученик делает выбор на основании того, что он считает наиболее важным для себя – полезность, новизну или возможность решить трудную задачу). Чем выше балл, тем больше уровень соответствующего признака».

Таблица с номерами задач и соответствием баллов по трем признакам

Номер задачи	Оценка задач по уровню
	Проблемность (новизна)	сложность	полезность
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	5 5 5 2 4 4 2 3 4 4 3 3	4 4 3 3 5 5 5 2 4 3 2 3	4 2 4 3 4 2 4 5 3 5 5 2

После того как ученики сдадут учителю листы с номерами выбранных задач, он дает им соответствующие задачи.

Обработка результатов

При обработке результатов учитывается лишь выбор задач учащимися, а не их решение (поэтому и подбираются обычные, рядовые задачи – упражнения). Сила «внутреннего» мотива учения по данному предмету подсчитывается по формуле:

Е=(а_i+b_i–c_i)/n,

где а_i, b_i, c_i – баллы соответственно по проблемности, сложности и полезности выбранной учеником задачи, а n – общее число выбранных им задач.

Оценки задач в таблице подобраны таким образом, что

а+b–c ³ 4 при i = 1, 2, 3, 5, 6, 12 и

а+b–c < 4 при i = 4, 7, 8, 9, 10, 11

Выводы

Можно считать, что при Е ³ 4 не только достаточно высока сила учебно–познавательных мотивов, но высока и их устойчивость. При Е < 4 устойчивость внутренних мотивов сомнительна.

Далее мы приводим задачи для проведения методики «Тройные сравнения» на уроках физики.

Тема «Уравнение состояния идеального газа. Газовые законы», 10 класс.

№1. Баллон, содержащий m_а = 1 кг азота, при испытании взорвался при температуре Т₁= 630 К. Какое количество водорода можно хранить в таком же баллоне при температуре Т₂= 270 К, имея десятикратный запас прочности.

№ 2. Газ занимает объем 100 л при нормальном атмосферном давлении и комнатной температуре 20⁰С. Каково количества вещества газа? Сколько молекул газа в этом сосуде?

№ 3. Во фляжке вместимостью 0,5 л находится вода объемом 0,3 л. Турист пьет из нее воду, плотно прижав губы к горлышку так, что во фляжку не попадает наружный воздух. Сколько воды удастся выпить туристу, если он может понизить давление оставшегося во фляжке воздуха до 80 кПа?

№ 4. Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 л под давлением 830 кПа при температуре 17⁰С.

№ 5. Какое давление рабочей смеси установилось в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания, если к концу такта сжатия температура повысилась с 47 до 367 ⁰С, а объем уменьшился с 1,8 до 0,3 л? Первоначальное давление было 100 кПа.

№ 6. Число молекул, содержащихся в единице объема неизвестного газа при нормальных условиях, равно 2,710²⁵м ^–3 . Этот же газ при температуре 91⁰С и давлении 800 кПа имеет плотность 5,4 кг/м³. Найдите массу молекулы этого газа.

№ 7. Воздух в открытом сосуде медленно нагрели до Т₁=400 К, затем, герметически закрыв сосуд, охладили до Т₂= 280 К. На сколько при этом изменилось давление газа в сосуде.

№ 8. Во сколько раз увеличится объем воздушного шара, если его внести с улицы в теплое помещение. Температура на улице – 3 ⁰С, а в помещении + 27⁰С.

№ 9. Определите плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода, при температуре 7⁰С и давлении 700 мм рт. ст.

№ 10. Сколько баллонов водорода емкостью 50 л при давлении 40,5 МПа и температуре 300 К потребуется для наполнения аэростата объемом 1000 м³, если давление в нем при температуре 280 К должно быть равно 98 кПа?

№ 11. В сосуде объемом 12 л находится 25 г газа при температуре 27⁰С и давлении 1, 85 кПа. Какой это газ?

№ 12. Некоторое количество водорода находится при температуре 200 К и давлении 400 Па. Газ нагревают до температуры 10 000 К, при которой молекулы водорода практически полностью распадаются на атомы. Определите давление газа, если его объем и масса не изменились.

Скачать 414 Kb.

Поделитесь с Вашими друзьями: