Як навчити учнів виділяти основне при вивченні фізики
Як учити учнів виділяти основне в навчальному матеріалі фізики
Основне — це найважливіші риси об'єкта вивчення, найсуттєвіші з розглядуваних ознак. Що є основним у матеріалі, як його виділити, зробити центром пояснення на уроці? Справжній учитель — це той учитель, який уміє акцентувати увагу на основному, суттєвому, основне на його уроках вивчається глибоко, чітко і виразно. Якщо ж наводити багато прикладів, відомостей, то немає змоги глибоко їх пояснити. У цьому випадку знання учнів будуть неміцними, діти все вважатимуть основним і вибиратимуть з інформації учителя те, що відповідає їхнім інтересам і можливостям. Психологи стверджують, що мозок людини завжди шукає «опорні точки» в об'ємі інформації, пам'ять утримує лише основне, — не тільки вчитель, а й кожний школяр повинен навчитися виділяти суттєві твердження з навчального матеріалу. Це вміння є однією з особливостей людського розуму. «Без завзятої, наполегливої концентрації уваги на основному, — пише Ю.К.Бабанський, — ми не зможемо запобігти перевантаженню школярів при будь-яких програмах і підручниках. Це повинен постійно пам'ятати кожен учитель». Для виділення суттєвих рис застосовуються такі розумові прийоми: аналіз матеріалу, порівняння окремих його частин, синтез, виділення суттєвих ознак, абстрагування, конкретизація й узагальнення. Як установлено спеціальними дослідженнями дидактів, процес виділення основного включає такі операції: — виділення предмета думки (поняття, закон, теорія, задача) і напрямку (мети) його розгляду; — поділ матеріалу на логічні частини і їх порівняння; — сортування матеріалу (відокремлення головного від другорядного); — пошук основних понять, законів, смислових опорних пунктів; — групування матеріалу; — формулювання головної думки; — її знакове (символічне) оформлення у вигляді плану, опорного конспекту, схеми, моделі, алгоритму. Застосувавши ці логічні операції до навчального матеріалу з фізики, можна сформувати певну методичну схему діяльності вчителя по виділенню основного. Перш за все потрібно виділити в темі чи розділі основні поняття, закони, явища, теорії, задачі, уміння і навики. Таким основним матеріалом для всього курсу фізики є закони збереження (енергії, імпульсу, електричного заряду); для першого ступеня навчання фізики — молекулярно-кінетичні й електронні уявлення, поняття маси, густини, сили, енергії, закони Паскаля і Ома; для механіки — ідеї відносності руху, основні поняття кінематики, закони Ньютона; для молекулярної фізики — основні положення MKT, основне рівняння MKT ідеального газу, перший закон термодинаміки; для електродинаміки — вчення про електромагнітне поле, електронна теорія, закони Кулона й Ампера, явища електромагнітної індукції; для квантової фізики — квантові властивості світла, квантові постулати Бора, закони взаємозв'язку маси й енергії. До основного матеріалу також належать важливі наслідки із законів і теорій, їхнє практичне використання. Крім того, основні поняття і навички, які повинен знати і мати учень після вивчення теми, є в діючих програмах з фізики для загальноосвітніх шкіл. Наступним етапом організації діяльності учителя по виділенню основного є поділ матеріалу на декілька логічно завершених блоків, у кожному з яких розглядається поняття, закон, явище, тип задач. На наступному етапі учитель виділяє основні думки кожної частини нового навчального матеріалу, провідну думку уроку, складає план вивчення основних питань змісту уроку, зокрема продумує, як учні складатимуть опорний конспект. Цей процес можна організувати по-різному: учні можуть під час евристичної бесіди записувати основні тези уроку; розглянути запропоновану учителем частину опорного конспекту і дописати його. Часто у темі, яка вивчається, є важливі моменти, які в підручниках і методичній літературі не описані. І якщо на них не звертати уваги від уроку до уроку, то хороші результати важко отримати. Перед учителем виникають методичні проблеми: що вважати суттєвим, а що — несуттєвим, які критерії виділення основних тез у навчальному матеріалі. У матеріалі, який вивчається, під суттєвими ознаками розуміють такі загальні якості, які є невіддільними від певного класу предметів і однозначно відрізняють предмет від будь-яких інших. Так, суттєвою ознакою того, що даний рух є рівномірним прямолінійним, є рівність переміщень, здійснених за однакові проміжки часу, а нерівномірного прямолінійного руху — неоднаковість переміщень, здійснених за однакові проміжки часу. Загальною суттєвою ознакою є те, що траєкторія руху — пряма лінія. Несуттєві ознаки—це змінні ознаки. Якщо їх замінити, то предмет відноситиметься до того са¬мого поняття. Так, несуттєвими для рівномірного прямолінійного і нерівномірного прямолінійного рухів є числові значення проміжків часу і здійснених за ці проміжки часу переміщень. Як навчитися виділяти суттєве, відокремлювати його від несуттєвого? Для цього вчителеві й учням необхідно знати відповідні критерії. Такі критерії розробив Ю.К.Бабанський. Розглянемо їх відповідно до навчального матеріалу з фізики. 1. Інформативна вагомість окремих фактів, законів, експериментів, явищ теорії Необхідно врахувати, що будь-які знання складаються з фундаментальних положень, які необхідно засвоїти ґрунтовно, і прикладних, які виводяться. Проаналізувавши навчальні програми з фізики і методичну літературу, можна зробити висновок, що у шкільному курсі фізики до фундаментальних ідей, понять, законів і теорій сучасної картини світу відносяться: 1. Уявлення про властивості простору-часу: відносність руху, відсутність абсолютної системи відліку, незмінність швидкості світла у всіх напрямках, залежність віддалей і інтервалів часу від швидкості тіла, неперервність простору і часу. 2. Фундаментальні уявлення і принципи фізичної картини світу: принципи далекодії і близькодії, скінченність швидкості поширення взаємодій, ідея статистичного характеру руху системи мікрооб'єктів, принцип відносності, взаємодія як причина явищ, квантові ідеї (квантові енергії атомів і корпускулярна будова світла), універсальність корпускулярно-хвильового дуалізму. 3. Поняття про об'єкти (О) і моделі (М) фізичних теорій. У механіці: О — макроскопічні тіла, М— матеріальна точка і системи точок, абсолютно тверде тіло, пружне тіло. У молекулярній фізиці: О — система атомів і молекул, газ, макроскопічні тіла, М — атоми і молекули у вигляді пружних кульок, ідеальний газ, термодинамічна система. В електродинаміці: О — електричний заряд і електромагнітне поле, М — точковий заряд, електростатичне поле, однорідне магнітне поле, стаціонарне електричне поле, гармонічні електричні коливання, гармонічна хвиля та інші. У квантовій фізиці: О —елементарні частинки та їх системи — атоми і молекули, М — ядерна модель атома, модель атома за Бором, протонно-нейтронна модель атома, кваркова модель адронів. 4. Межі застосування (чи їхня відсутність) основних понять — маси, сили, механічної енергії, матеріальної точки, температури, ідеального, газу, термодинамічної системи, електростатичного поля, точкового заряду, постійного магнітного поля, однорідного електричного поля, гармонічних коливань і хвиль, видів випромінювання, моделей атома. 5. Основні закони і рівняння: закони руху Ньютона, закон всесвітнього тяжіння, основне рівняння MKT. перший закон термодинаміки, закон Ома, формула для розрахунку сили Лоренца, рівняння взаємозв'язку маси й енергії, рівняння Ейнштейна для фотоефекту, рівняння де Бройля для хвильового руху частинок, закон радіоактивного розпаду. 6. Межі застосування законів: законів руху Ньютона (діють лише в інерціальних системах відліку, стосуються матеріальних точок), закону всесвітнього тяжіння (застосовується лише до матеріальних точок), закону Гука (справедливий дише для пружних деформацій тіла), закону Кулона (дійсний для точкових нерухомих зарядів), закону додавання швидкостей (виконується при невеликих швидкостях руху тіл), основного рівняння MKT (справедливе для систем з вели¬кої кількості частинок), рівняння Менделєєва-Клапейрона (справедливе для ідеального газу), закону Ома, закону радіоактивного розпаду (справджується у системах із великою кількістю частинок). Закони збереження енергії, імпульсу, заряду універсальні. 7. Межі застосування теорій: класична механіка (вивчає рух макроскопічних тіл зі швидко¬стями, набагато меншими за швидкість світла), Молекулярно-кінетична теорія (описує стан системи з урахуванням її будови), термодинаміка (вивчає тільки макроскопічні характеристики фізичних систем, без урахування їх будови) і т.п. Цей перелік фундаментальних положень, ідей, понять та законів сучасної фізики допоможе вчителю виділити основне за критерієм інформативної вагомості. 2. Світоглядна, виховна, розвиваюча цінність матеріалу. Щоб учитель правильно акцентував увагу учнів на суттєвому у навчальному матеріалі за названим критерієм, він повинен знати світоглядні, виховні і розвиваючі можливості цього матеріалу, при чому не загальні, а кожної теми, кожної задачі. Використовувати ці можливості треба комплексною Світоглядні можливості навчального матеріалу з фізики випливають із основних уявлень про сучасну фізичну картину світу, із особливостей фізичних явищ і законів. У виховному плані матеріал теми важливий для формування старанності, працьовитості, спостережливості, уваги. Цьому сприяють поурочні демонстрації, фронтальні лабораторні роботи, фізичні практикуми, розв'язування фізичних задач, під час яких учні оволодівають елементами алгоритмічної культури, контролюють і оцінюють результати. Розвиваюча цінність матеріалу визначається умовами навчання, які повинні бути адекватними потенціальним можливостям конкретних, а не середньостатистичних дітей. Важливу роль у цьому відіграють диференціація й індивідуалізація усього процесу навчання фізики. 3. Практичне значення матеріалу Виділення основного, суттєвого має важливе значення для формування практичних дій. Це вимірювальні й обчислювальні уміння і навички, уміння користуватися приладами і пристроями, навики роботи з формулами, уміння працювати з довідковою літературою, таблицями та ін. Для навчання школярів уміння відділяти суттєве від несуттєвого треба вимагати від них розуміння термінів «суттєве», «основне», «несуттєве». Учні повинні знати, що вважати основним у понятті, теорії, законі, задачі. Для цього можна пропонувати їм розкривати зміст кожного виду знань за узагальненим планом. 1. Теорія; — дослідне обґрунтування теорії; — основні поняття, положення, закони, принципи; — основні висновки; —практичні застосування; — межі застосування теорії. 2. Фізичне явище: — ознаки явища; — умови, за яких відбувається явище; — пояснення явища на основі теорії (модель явища, зв'язок з іншими явищами, передбачення нових особливостей); — кількісні характеристики явища; — приклади врахування і практичного використання явища та боротьба з його шкідливими проявами. 3. Наукове поняття, фізична величина: — обґрунтування введеного поняття (явище чи властивість, які характеризуються даним поняттям чи величиною); — визначення, математичний запис, характерні ознаки; — одиниці вимірювання; — спосіб вимірювання; — аналіз залежності даної фізичної величини .від інших. 4. Закон: — формулювання закону, його математичний запис; — досліди, що підтверджують справедливість закону; — аналіз функціональних зв'язків; — приклади застосування; — границі застосування. 5. Дослід: —мета; —схема; —хід досліду; —результати, висновки. 6. Прилади, технічні пристрої: — назва і призначення; — загальний фізичний і технічний принцип дії; — опис явищ, що відбуваються, аналіз рівнянь, що їх описують; — схема будови; — приклади застосування. Під час повторення основних типів задач і способів їх розв'язування за попередні роки варто давати учням схеми й алгоритми їх розв'язування. На їх основі відновлюються уміння і навики розв'язувати задачі. Досвідчені вчителі фізики вчать виділяти головне, суттєве з перших хвилин уроку, ставлячи перед класом мету уроку, пояснюючи, якими головними знаннями, уміннями і навиками треба оволодіти на уроці, які очікувані результати. Особливо ефективне залучення учнів у процес формулювання головного завдання уроку, виділення провідної ідеї. Не тільки під час, а й наприкінці уроку слід постійно звертати увагу учнів на основне, суттєве, спонукати їх самостійно називати найважливіше в матеріалі уроку, запитувати: «Що треба міцно запам'ятати? Що основне на уроці? Що несуттєве, що можна не запам'ятовувати?» Великі можливості для навчання уміння виділяти основне, суттєве має урок узагальнення і систематизації знань. Саме тут відсіюється другорядне не суттєве, основне зводиться в систему, встановлюється його зв'язок з іншими темами і розділами. Корисно перед уроком узагальнення і систематизації знань запропонувати учням систему завдань і запитань для підготовки до уроку, а також можна запропонувати учням заповнити таблицю узагальнення. Таким чином, спосіб постановки запитання і завдання до уроку узагальнення і систематизації знань дозволяє учителю акцентувати увагу на основному, орієнтувати учнів на відповідну організацію домашньої роботи під час підготовки до уроку. Важливе значення для орієнтації учнів на суттєве в теоретичному матеріалі з фізики мають запитання після кожного параграфа підручника й особливо спеціальний параграф після кожного розділу під назвою «Найважливіше в розділі» або «Короткі підсумки розділу». У процесі пояснення матеріалу основне слід підкреслювати інтонацією, підсумковими фразами, висновками. Велике значення має мотивація, тобто пояснення того, чому саме даний матеріал є основним, суттєвим; необхідно показувати, як навколо основного грунтується неосновний матеріал; пропонувати учням записати основні висновки в . зошиті (плани виведень фізичних формул, схеми, алгоритми, ідеї доведень, твердження опорних конспектів), обвести їх рамкою, щоб можна було швидко знайти. Для навчання школярів уміння виділяти суттєве можна використовувати такі спеціальні види самостійної роботи: 1. Скласти план відповіді. 2. Назвати окремі абзаци чи частини параграфа. 3. Скласти тези прочитаного. 4. Коротко викласти суть тексту двома-трьома реченнями. 5. Скласти алгоритм розв'язування задач певного типу. Важливо систематично давати учням пізнавальні завдання типу: «Зробіть висновок», «Узагальніть сказане», «Узагальніть результати». Наприклад. Після демонстрацій електризації тіл тертям і явища електростатичної індукції учитель пропонує учням узагальнити поняття електризації і зробити висновок про її види.
