Статья «Ситуационные задачи на уроках физики как средство развития критического мышления школьников»

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ НА УРОКАХ ФИЗИКИ КАК СРЕДСТВО

РАЗВИТИЯ КРИТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ ЛИЦЕИСТОВ

«Важнейшая задача цивилизации —

научить человека мыслить.»

Томас Алва Эдисон

Государственные образовательные стандарты нового поколения предполагают на основе глубоких предметных знаний накопление обучающимися навыков оценивания реальной ситуации, отработку умений анализировать полученную информацию с целью выбора наиболее эффективного способа ее разрешения. Такие ситуационно-обоснованные действия ребенка не могут не способствовать развитию его критического мышления, формируя при этом ключевые компетенции школьника.

Оценочное, которое иначе называют критическим мышлением, по оценке психолога Д. Халперна, формируется при условии развития у ребенкав процессе его образования целого ряда таких качеств, как:

Планирование собственной мыслительной деятельности - как умение упорядочить хаотично возникающие мысли, систематизировать их, определить порядок изложения доказательств для выработки решения в конкретной ситуации или формулирования вопросов к оппоненту;

Гибкость – как готовность принимать идеи, замыслы других участников процесса, анализировать, синтезировать их;использовать различные виды информации для формулирования собственного суждения по данному теоретическому вопросу или практической ситуации;

Настойчивость – как последовательность мыслительных действий «здесь и сейчас» в решении поставленной задачи или ситуации;

Осознание – как качество личности, определяющее умение отслеживать ход своих рассуждений, самоконтроль процесса мышления, рефлексия;

Оценивание – как умение делать правильные выводы после всестороннего анализа неверно принятого решения, выполнение работы над ошибками;

Компромиссность – как качество личности, позволяющее твоим высказываниям стать принятым решением, которое воспринималось бы как общее, коллективное, было принято другими участниками дискуссии.

Создание на уроках физики условий для развития этих качеств личности, для формирования критического мышления через решение ситуационных задач, работу с инженерными, техническими, научно-популярными текстами развивает функциональную грамотность, повышает компетентность лицеистов, их личностные образовательные результаты. [1]

Предметная специфика физики как науки заключается в её фундаментальности в вопросах изучения материального мира. Эта особенность физики является ключом не только к обеспечению личной безопасности ребенка в различных бытовых и социальных ситуациях. Она позволяет во взаимодействии идеи и доступной информации осмыслить и научно объяснить любые процессы, протекающие в природе и возникающие в обществе. Опираясь на оценочное мышление ребёнка, физика позволяет применить комплекс знаний, используя надпредметные универсальные действия для успешного разрешения любой возникшей ситуации.

Формулировка учебной задачи как ситуации, требующей определённых умозаключений и практических действий обучающихся, позволяет учителю-тьютору подготовить и предложить каждому ребёнку систему таких задач – ситуаций, поэтапная работа над которыми обеспечит совместное продвижение в тандеме «ученик-учитель» от незнания к знанию. При этом теоретические знания, приобретаемые в процессе изучения физики через разработанные учителем задания, переходят в разряд личностно-значимой, часто нестандартной ситуации, для разрешения которой обучающемуся следует выбрать необходимое оборудование, исследовать график или таблицы, выполнить эксперимент или оценить степень опасности, грозящей конкретному человеку, природе или обществу в целом.

Постулат К. Роджера о том, что знанием становится лишь информация, принятая ребёнком, заставляет учителя составлять такие ситуационные задачи и компетентностные вопросы, в которых моделируется реальная ситуация. Так, после изучения темы «Электрические явления» на итоговом уроке шестиклассникам предлагаю из собственной методической копилки ряд вопросов, выполнение которых направлено на оценку уровня знаний основ электробезопасности в быту. Эти компетентностные задания, получившие название «Эксперт» - серия ситуаций, в каждой из которых ребёнку необходимо, комментируя свой ответ, оценить действие, связанное с основами эксплуатации электрооборудования в быту. Например:

«Таня моет полы в комнате, не обращая внимания на лежащий на полу шнур, не подключенный к прибору, но включенный в электрическую сеть».

«В перерывах между пайкой деталей Иван оставляет электропаяльник на специальной подставке.»

«Чтобы свет от настольной лампы не слепил глаза, бабушка соорудила плафон из цветной бумаги и закрепила его на стойке лампы.»

«Лена гладила платье, когда позвонили в дверь. Она поспешила открыть её, поставив утюг на гладильную доску.»

«Мама наполнила водой электрочайник и не заметила, что поставила его на мокрый стол. Папа тщательно вытер дно чайника, и включил его в сеть.»

«Братья Коля и Толя после прогулки увидели в прихожей новую коробку. Соединительные шнуры лежали в ней отдельно от электрооборудования. Мальчики решили собрать устройство сами и проверить его в работе.»

Приступая к разработке собственного банка задач, приняла во внимание, что, согласно Т. Томашевскому, выделены четыре типа ситуаций, требующих от ребёнка определённых действий для успешного решения поставленной задачи. [2]

Первая группа заданий, определяемая как «Выбор», мной разработана и используется, когда необходимо выбрать из нескольких предложенных верный вариант ответа или на основе анализа ситуации дать ей оценку.

Ситуационная задача 1 по теме «Кинематика» (9 класс)

Для трёх физических тел в одной системе координат на основе наблюдений построены графики движения. Используя графические данные, выполните задания:

Определите характер движения тела 3. Что, по вашему мнению, могло стать причиной такого движения тела?

Какой путь пройдёт тело 2 за время, равное продолжительности школьного урока физики?

Какую особенность движения тела 1 вы заметили? Рассчитайте величину, показывающую быстроту изменения скорости тела 1.

Вторая группа заданий, определяемая как «Сложная ситуация», используется мной на итоговых уроках. Для решения таких заданий обучающимсянеобходимо учитывать информацию из различных источников или выполнять несколько действий. Например:

Ситуационная задача 2 по теме «Движение тел» (7 класс)

Туристы прошли за первый час пути 6 километров, затем каждые 10 минут они преодолевали расстояние в 1 км, последний участок пути двигались со скоростью 100 м/мин

Определить характер движения группы. С какой средней скоростью двигались туристы?

Какой путь преодолела группа, если туристы находились в движении 4 часа?

Постройте график движения группы туристов, соответствующий данному заданию.

* Как будет выглядеть график скорости?

Третья группа заданий, определяемая как «Предпочтение», предлагается к выполнению, когда из нескольких возможных вариантов решения, предпочтение отдаётся одному.

Ситуационная задача 3 по теме «Электрические явления» (8 класс)

В небольшой трёхэтажной школе на каждом этаже установили по электрическому звонку, а в фойе здания рядом с рабочим местом вахтёра, который даёт звонки, расположили кнопку - выключатель. Какой должна быть электрическая схема проводки, чтобы звонки на урок на всех этажах школы включались одновременно одним нажатием кнопки?

Охарактеризуйте известные вам способы соединения элементов в электрическую цепь, указав их плюсы и минусы.

Выберите предпочтительный для вас вариант схемы проводки. Обоснуйте выбор.

Начертите схему проводки, которая решит данную проблему.

Ситуационная задача 4 по теме «Способы соединения проводников» (10 класс)

Вы с семьёй приехали на дачу, чтобы встретить Новый Год. Оказалось, что ёлочную гирлянду забыли дома. В ящике нашлись провод длиной 5 метров и два вида лампочек, на одних была маркировка - 3,5 В, на вторых – 6 В. Сможете ли вы изготовить новогоднюю ёлочную гирлянду, и включить её в сеть напряжением 220 Вольт?

Выбрав способ соединения лампочек в цепи, начертите принципиальную схему сконструированной вами гирлянды.

Определите число лампочек каждого вида, необходимое и достаточное для надёжной работы гирлянды в бытовой электрической сети.

Если найденные вами на даче провода: первый – медный, сечение – 2 мм2, второй – алюминиевый, сечение 1 мм2, какому проводнику стоит отдать предпочтение? Почему?

Каковы ваши действия, обеспечивающие безопасность при включении в сеть самодельной гирлянды?

*В качестве дополнительных заданий могут быть выполнены следующие:

Рассчитайте, через какое расстояние в гирлянде будут расположены лампочки.

Какова сила тока, текущего через десятую лампочку в гирлянде?

Четвёртая группа заданий, определяемая как «Вероятность», предлагается для разрешения ситуации в условиях недостаточного объёма информации, имеющейся у обучающихся.

Ситуационная задача 5 по теме «Методы наблюдения и регистрации элементарных частиц» (11 класс)

В камере Вильсона, облучаемой потоком альфа-частиц, одна из частиц бомбардирует ядро азота 714N. В результате ядерной реакции образовался изотоп кислорода 817О и некая частица, трек которой зафиксировала камера.

Запишите уравнение реакции, зарегистрированной в камере Вильсона.

Дайте характеристику частице, образовавшейся в результате данной реакции.

Как, по-вашему, может выглядеть полученная фотография треков частиц? Проиллюстрируйте свой ответ.

Изменятся ли вид фотографии данного процесса, если камера Вильсона окажется во внешнем магнитном поле? Объясните.

Как при этом изменится вероятность протекания данной ядерной реакции?

Предложите свой способ(ы), позволяющий(ие) увеличить вероятность протекания ядерной реакции в камере Вильсона.

*После разбора этой ситуационной задачи можно предложить дополнительное домашнее задание: «Найти и представить информацию об истории проведения первой ядерной реакции подобного типа».

Ситуационные задачи, над решением которых работали дети, могут стать базой для исследований и проектов лицеистов. Так, шестиклассники подготовили и представили три мини-проекта под общим названием «Как в нашей семье экономят электроэнергию», девятиклассник представил проект «Замена люминесцентных ламп на LED-светильники в лицее. Оценка эффективности проекта».

Во все времена в основе образовательного процесса была и остаётся личная заинтересованность обучающегося в достижении желаемого результата. Открытие и исследование неизвестных объектов и явлений, их свойств и всеобщих закономерностей, невозможно без развития оценочного мышления у участников этого процесса.

Разработка и использование ситуационных задач в лицейском курсе физики позволяет, используя различные способы принятия решений детьми, реализовать программу развития творческого и критического мышления школьников.

Литература

Конасова Н. Ю. Технологии оценивания образовательных результатов//Методическая лаборатория. Волгоград, Учитель, 2014, с.7

Анохин П. К. Принятие решения в психологии. - М., 1974, с.42