средней школы

Классификация творческих заданий курса физики

средней школы

Хижнякова Л.С., Степанов Д.Г., МГОУ

Творческие задания теоретического и экспериментального исследования составляют третий вид содержания курса.Творческие задания – это форма активного учебного исследования и конструирования, формирующая опыт индивидуального научного поиска в процессе изучения курса. Выполнение таких заданий представляет собой новый этап в изучении курса физики. Он является творческим процессом, который нельзя заменить изучением рецептов (включая и алгоритмы) решения задач.

Творческие задания можно условно разделить на три группы, взяв за основу классификации модельные схемы теоретического объяснения исследуемого объекта.

Стёпин В.С., анализируя научные знания физики, приходит к важному выводу о конструировании моделей теоретического объяснения. Он отмечает, что процесс создания моделей теоретического объяснения является процессом моделирования деятельности, в системе которой определён исследуемый объект. Далее он утверждает, что модели теоретического объяснения возникают не в результате индуктивного обобщения данных экспериментально-измерительной деятельности, а формируются на путях схематизации идеализированного представления самой структуры этой деятельности. К моделям такого типа относятся: эмпирические схемы, первичные модели теоретического объяснения, схемы, лежащие в фундаменте развитых теорий. [3]

Соответственно творческие задания можно классифицировать на три группы, содержания которых отражает три слоя модельных схем. С разной степенью общности в этих схемах отражается структура учебной деятельности, задающая объект исследования конкретного творческого задания.

К первой группе заданий относятся те, в которых используются особые модели экспериментальных ситуаций эмпирического уровня. В исследовательских заданиях этот уровень схематизации эксперимента осуществляется за счёт замещения реальных объектов эмпирическими модельными объектами, например в виде схем, чертежей, рисунков экспериментальной установки. В задании подобные модели снабжены некоторым описанием. Примером первой группы может служить творческое задание из курса физики девятого класса.

Определите знаки полюсов электрической батареи, на которой отсутствуют их обозначения. В вашем распоряжении имеется следующее оборудование: лампа на подставке, кусок проволоки, компас, электрическая батарея – источник постоянного тока. Разработайте план исследования, сделайте пояснительные рисунки. Защитите свой проект-исследование на уроке. (Домашнее задание предлагается выполнить по желанию для учащихся, ориентированных на профильное обучение физике в старшей средней школе.)

Модельными объектами в данной задаче являются электрическая цепь, схема исследования, рисунок, которые отражают связи и взаимодействия модельной схемы эмпирического объяснения результата мысленного опыта.

Следующий уровень творческих заданий имеет в качестве объекта исследования мысленный опыт над идеальными моделями. Объектом исследования этой группы творческих заданий являются первичные модели теоретического объяснения. Теоретическую модель объяснения результата выполнения задания образует система связей между идеальными моделями. Рассмотрим пример второй группы заданий.

Существуют конструкции фонариков, где в качестве источника тока используется конденсатор, который соединён с проволочной катушкой. Внутри катушки находится магнит, который может перемещаться в ней. При встряхивании фонарика магнит приходит в движение. Если включить фонарик, то лампочка, соединённая с конденсатором загорается. Какие превращения энергии при этом происходят? На каком явлении основано действие фонарика?

Модель объяснения действия фонарика основана на явлении электромагнитной индукции. При этом используются абстрактные объекты: «проводники», «линии магнитной индукции», из которых строится модель теоретического объяснения. Динамическую модель теоретического объяснения отражают отношения между объектами: возникновение ЭДС в катушке при изменении магнитного потока. Образованная таким способом модель объяснения выступает как мысленный эксперимент, производимый над системой абстрактных объектов. Эта модель использует типичные черты демонстрационного и виртуального эксперимента, проводимых на уроке и проанализированных в процессе работы с учебником.

Творческие задания третьей группы в качестве объектов исследования имеют схемы, лежащие в фундаменте развитых теорий. Примером задания этой группы служит задание рубрики из истории физики.

Задача, решённая Г. Галилеем: «Скорости, приобретаемые одним и тем же телом при движении по равным наклонным плоскостям, равны между собой, если высоты этих плоскостей одинаковы…» Докажите правильность этого утверждения. При каком условии оно справедливо?

Схема объяснения результата исследования данного задания лежит в основах механики Ньютона. Она построена как модель. Составляющие этой модели такие абстрактные объекты как сила, энергия, изолированная система тел, материальная точка, а также закон сохранения энергии. В модели обобщены виды учебных действий по перемещению тел по наклонной плоскости.

Таким образом, творческие задания, формирующие опыт исследовательской и конструкторской учебной деятельности, могут быть условно разделены на три группы. Системообразующим фактором такой классификации является объект исследования творческих заданий, который соответствует моделям схем теоретического объяснения.

Литература

1. Стёпин В.С.

2. Хижнякова Л.С., Синявина А.А. Физика: 7 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / Л.С. Хижнякова, А.А. Синявина. – М.: Вентана-Граф, 2011.- 208 с.

3. Хижнякова Л.С., Синявина А.А. Физика: 8 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / Л.С. Хижнякова, А.А. Синявина. – М.: Вентана-Граф, 2012.- 224 с.

4. Физика: 9 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений / [Л.С. Хижнякова, А.А. Синявина.] – М.: Вентана-Граф, 2013.-304 с.

Дата добавления: 2015-10-28