«Методика применения технологии уровневой дифференциации обучения на уроках информатики и физики».
методическая разработка на тему

Министерство здравоохранения и социального развития

  Тверской области

Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования  «Ржевский медицинский колледж»

ГБОУ СПО «Ржевский медицинский колледж»

«Методика применения технологии уровневой дифференциации обучения  

на уроках  информатики и физики».

                                                                       Автор: А.А. Морозова

г. Ржев,

2016г.

Аннотация.

    В данной работе рассматриваются основные вопросы применения технологии уровневой дифференциации на уроках информатики и физики. В пояснительной записке рассматриваются вопросы, связанные с дифференцированным подходом к индивидуальным особенностям учащихся. Затем  рассматривается проведение мониторинга уровня обучаемости и обученности учащихся, также  отбор и выделение материала, отвечающего обязательному уровню усвоения по выбранным темам, а также требования к знаниям и умениям на более высоких уровнях. После этого вводятся список ОРО,  обязательные  и дополнительные списки заданий  по информатике и физике. Рассматривается технология проведения проверочных работ, их анализ и оценки.  В конце работы  анализируется  процесс проведения работы над ошибками и подведение итогов.   В заключении делаются  выводы и даются рекомендации.    

Оглавление.

(Содержание)

I. Введение.  Пояснительная записка.                                               стр.  4

II. Основная часть.

1. Применение метода  уровневой  дифференциации

на уроках информатики                                                           стр.  7

2. Применение метода уровневой дифференциации

          на уроках физики                                                                        стр. 11

  III. Заключение.

     1. Подведение итогов. Выводы.                                                      стр.  17

 IV. Список литературы                                                                     стр.  22

1. Пояснительная записка

При организации учебного процесса, приходится учитывать основные характеристики студентов: общие, отличающие человека от всего остального и индивидуальные, возрастные, групповые (например, особенности в здоровье, общении, познании).

Это связано с дифференцированным подходом и выбором соответствующего стиля взаимодействия педагога с учащимися. Осуществлять учет индивидуальных особенностей учащихся необходимо по возрасту, полу, здоровью, скорости мышления и усвоения, типу восприятия и переработки информации, предпочитаемому стилю осуществления обратной связи, склонностям и интересам, степени сформированности мотивационной сферы, темпераменту, уровню умения учиться, уровню знаний, жизненному опыту, коммуникабельности.

При работе приходится сталкиваться с индивидуально-психологическими различиями студентов, которые приводят к различиям в результатах учебной деятельности.  Говоря, что все студенты "очень различны по своим психологическим данным", можно выделить следующие группы учащихся:

педагогически запущенные  (слабая обученность, однако при достаточном времени и средствах эти учащиеся способны усвоить заданный материал; их количество по разным оценкам колеблется в пределах 10 - 40%);

со средним уровнем развития (обучаемость и обученность соответствуют среднестатистической норме; эти учащиеся составляют большинство - 60 - 70%);

 способные, продвинутые в развитии обучаемости (быстро "схватывают") и обученности (много знают) по сравнению со средней возрастной нормой (это основная часть отличников и хорошистов - 5 - 10%);

одаренные, или талантливые - высший уровень обучаемости, (им по силам то, с чем не могут справиться остальные; могут учиться в высоком темпе; составляют 1% учащихся).

Большие коррективы в эту структуру распределения вносят уровень воспитанности, социальные условия и, конкретный состав учащихся.

Уровневая дифференциация дает реальную возможность каждому студенту использовать право выбора в процессе обучения, выбора своего уровня.

Свою работу по технологии начинаю с мониторинга уровня обучаемости и обученности учащихся, владение ими общеучебными навыками. Это помогает правильно организовать работу студентов на уроках, помочь им правильно выбрать уровень обучения.

Далее идет выделение учебного материала, отвечающего обязательному уровню усвоения по теме. Для этого можно использовать Обязательный минимум содержания образования, опубликованный в брошюрах "Оценка качества выпускников основной школы" и "Оценка качества выпускников средней (полной) школы", рекомендованный Министерством образования Российской Федерации. Там же опубликованы требования к уровню подготовки и образцы заданий для проверки уровня подготовки. На основании данного материала перечисляются и формулируются требования к знаниям и умениям учащихся на обязательном уровне (ФИРО).

Требования к знаниям и умениям на более высоких уровнях формулируются, учитывая тот максимум знаний, который учащиеся могут усвоить, работая по данной программе; имеющихся в колледже учебников; знаний, необходимых при решении наиболее простых олимпиадных задач.

Одновременно со списком ФИРО, готовится тренировочный зачет по данной теме. Он включает в себя задания, которые в обязательной его части проверяют, насколько хорошо усвоен студентами обязательный уровень требований. Например,  в информатике по теме  «Информация. Количество информации. Системы счисления» студенты должны: знать основные составные части  информатики, виды информации. А в физике по теме "Электростатика " учащиеся должны знать закон сохранения электрического заряда. Для проверки предлагается определить заряд, который приобретет первоначально нейтральный шар, при соприкосновении с таким же, но имеющим заряд 4 Кл.

Дополнительная часть теста проверяет усвоение учащимися более высоких требований к знаниям и умениям по теме. Такие задания оцениваются в два  балла и более баллов в тесте. Причем критерии оценки работы учащихся по бальной шкале обязательно приводятся в начале теста.

Для отработки учебного материала, подбираются задания из учебника и задачника, по которым ведется работа по информатике и физике, и заранее подбираются домашние задания по темам,  которые вместе с требованиями включаются в общую таблицу.

Для совместной деятельности студента и преподавателя по данной технологии желательно, чтобы каждый студент  имел у себя постоянно перед глазами и список ФИРО,  и тренировочный зачет. Таким образом, реализуется один из принципов технологии - открытость.

2. Применение  метода уровневой дифференциации на уроках

информатики

Пример 1.

Список ФИРО по теме "Информация. Количество информации. Системы счисления".

Задания даны по учебнику: « Л.З.Шауцукова «Информатика»: учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений» , 2010г.

Что нужно знать по теме:

1. Знать основные составные части  информатики.
2. Виды информации.
3. Приём и передача информации, способы хранения информации.
4. Виды действий с информацией.
5. Как определяется единица информации.
6. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении?
7. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?
8. Какие вы знаете более крупные единицы информации?
9. Что определяет термин «бит » в теории информации и вычислительной технике?
10.  Что такое система счисления?  Виды систем счисления.
11.  Основание системы счисления, что она определяет?
12.  Как осуществить перевод целых чисел из системы в систему?
13.  Как осуществить перевод дробных  чисел из системы в систему?
14.  Основные приёмы арифметических операций в изученных системах счисления.

Обязательная часть.

1. Какое наименьшее количество нулей и единиц нужно для того, чтобы передать 50 различных сигналов?

     1)5;       2)6;       3)25;      4)50.

        2.  Сложить 100112 и 111112.

             3. Представить число 6410 в 2-й, 8-й и 16-теричной системах счисления.

        4. Чему равно количество значащих нулей в двоичной записи  

         десятичного числа 126?

        5.Чему равно выражение 1016+108+102   в двоичной системе счисления?

6. Определить в какой группе больше студентов и на сколько: 11 «Э-     1000002» и в 11 «П» - 111002 .

7. Получено сообщение, информационный объём которого равен 64 битам. Чему равен этот объём в байтах?

1)  5;    2) 2;    3) 3;   4) 8.

8.  Количество значащих нулей в двоичной записи десятичного числа 12610 .

1) 1;     2) 2;     3) 3;     4) 0.

9. Как представлено число 2510   в двоичной системе счисления?

1) 10012;   2) 110012;   3) 32;   4) 1101102 .

10. Значение выражения в двоичной системе счисления равно:

1)  1010;   2) 11010;   3)100000;   4)110000.  Каковы значения этих выражений в десятичной системе?  

11. Перевести число 125610 в 2–ю, 8–ю, 16–ю системы счисления?

12. Какие виды информации по способу восприятия человеком вы знаете?

1) Текстовую,  числовую, графическую, табличную.

2) Научную, социальную, политическую, экономическую.

3) Визуальную, звуковую, тактильную, обонятельную, вкусовую.

4) Обыденную,  производственную, Техническую, управленческую.

13.  В теории информации  под информацией понимают:

1) Сообщения, передаваемые в виде знаков и сигналов.  

2) Набор кодов.

3)Сведения, обладающие новизной.

4) Сведения, уменьшающие неопределённость.

Задания дополнительного уровня.

1. В каких случаях и по какой формуле можно вычислить количество информации, содержащейся в сообщении.
2. При каком условии формула Шеннона переходит в формулу Хартли?
3. Решите уравнение: 8*х(бит) =32(Кбайт).
4. Перевести число 1234,568 во все известные вам системы счисления.
5. Вычесть двоичные числа 1000002 - 11112.

2. Тренировочный зачет по теме "Информация.

Количество информации".

Дополнительная часть.

Определите правила формирования приведённых ниже последовательностей и вставьте пропущенные числа:

   1.   а) 1,3,5,    …, 9;

         б) 20,15,   …,5;

         в) 1,2,3,    …,16;

   2.   г) 128,64,32,   …,8;

         д) к, о, ж, з, г,   …ф.

         е) 15  (27)  42; 18 (…)  55;

3. Сколько секунд потребуется модему, передающему сообщения со скоростью 28800 бит/с, чтобы передать растровое изображение размером 640*480 пикселей, при условии, что цвет каждого пикселя кодируется тремя байтами?

1. 512;     2)128;     3)1024;   4)256.

4. Найти значение выражения 1016 + 108 *102 во всех трёх  системах

счисления.

5. Какое наименьшее количество нулей и единиц нужно для того, чтобы передать 50 различных сигналов?

1)5;     2)6;     3)25;     4)50.

3. Применение метода уровневой дифференциации на уроках 

физики.

Пример 1.

Список  ФИРО по теме "Электростатика ".

Задания даны по учебнику Е.Ф. Дмитриева "Физика: учебник для студентов образовательных учреждений среднего специального образования   ", 2011г. и сборнику задач по физике под редакцией С.А.Смирнова, 2011г.

Что нужно знать по теме:

1. Уметь объяснять результаты опыта Иоффе - Милликена.
2. Знать основные особенности теории близкодействия и действия на расстоянии.
3. Знать, как определяется напряженность поля заряженного шара, сферы, бесконечной пластины.
4. Знать понятие поверхностной плотности заряда, уметь ее рассчитывать. Уметь объяснять распределение зарядов тел при их соприкосновении и затем удалении друг от друга.
5. Знать что такое электрический диполь, какие виды диэлектриков существуют, и чем это объясняется.
6. Знать типы конденсаторов и уметь рассчитывать их электрическую емкость по площади, расстоянию между пластинами и диэлектрическую проницаемость среды.
7. Уметь рассчитывать общую емкость двух и более конденсаторов, соединенных параллельно, последовательно.
8.  Знать физический смысл понятия плотности энергии, уметь рассчитывать плотность энергии электрического поля.

Задачи дополнительного уровня. (Сборник задач по физике А.П.Рымкевич, П.А.Рымкевич)

II. 679, 681, 687, 701, 709, 737, 741, 755.

III. 690, 691, 688, 713, 738, 742, 756, 763.

Пример 2.

Тренировочный зачет по теме "Электростатика".

Обязательная часть.

I. Можно ли получить заряд 6.4*10- 19Кл и сколько нужно для этого электронов?

1.  Можно, n= 4;

2. Можно, n= 0,4;

3.  Нельзя, n = 0;

4.   Нельзя, n= 0,4.

II. При трении происходит электризация тел. Чем объясняется электризация?

1.  перемещением протонов;

2. перемещением электронов;

3.  перемещением нейтронов;

4.  число частиц не меняется.

III. Два тела равного объема с зарядами величиной 10Кл и 6 Кл привели в соприкосновение и затем развели. Какой заряд установился на каждом из тел?

а).  6 Кл;

б). 10 Кл;

в). 16 Кл;

г).  8 Кл.

IV.Два небольших заряженных шара действуют друг на друга по закону Кулона с силой 0,1 Н. Какой будет сила кулоновского взаимодействия этих шаров при увеличении заряда каждого шара в 2 раза, если расстояние между ними останется неизменным?

а).  0,1Н;

б).  0,2Н;

в).  0,4 Н;

г).  0,05Н.

V.Какие из перечисленных ниже свойств являются свойствами электрического поля?

а).  Материально;

б).  Существует вокруг любых тел;

в).  Не меняется с расстоянием;

г).   Уменьшается с расстоянием.

VI. Как изменится по модулю напряженность электрического поля точечного заряда при увеличении расстояния от заряда в 4 раза?

а).  Уменьшится в четыре раза;

б).  Увеличится в 4 раза;

в).   Уменьшится в 16 раз;

г).   Увеличится в 16 раз.

Дополнительная часть.

1. Как изменится  электроемкость плоского воздушного конденсатора при увеличении расстояния между его пластинами в 2 раза и введением между пластинами диэлектрика с диэлектрической проницаемостью, равной 4? (2 балла)

а). Увеличится в 8 раз;

б). Увеличится в 2 раза;

в). Уменьшится в 2 раза;

г). Уменьшится в 8 раз.

2. Какой минимальный по абсолютному значению заряд может быть перенесён электрическим током через электролит?

а)  е=1,6*10-19 Кл.

б) 2е=3,2*10-19Кл.

в)  Любой сколь угодно малый.

г) 1 Кл.

3. Как изменится заряд шара если к нему прикоснуться пальцем?

4. Заряд металлического шарика равен  - 1,6 нКл. Сколько избыточных электронов на шарике?

5.Сколько электронов снято при трении со стеклянной палочки, если её заряд равен 3,2 мкКл?

6.Чему равен заряд металлического шара, если на нём находится 4,8*1010  избыточных электронов?

4. Подведение итогов.  Выводы.

Каждое задание обязательной части оценивается в 1 балл. Задания дополнительной  части оцениваться в 2 и более балов.

Готовится и картотека заданий для отработки обязательного уровня.

Если для освоения некоторых вопросов недостаточно материала основного учебника, то указывается книга или пособие, в которых он может найти данный материал.

На основе списка ФИРО, составляются требования к изучаемому материалу, которые используется при планировании цели и хода урока, отборе материала для отработки и закрепления.

Перед началом работы учащиеся знакомятся с правилами работы со списком ФИРО и тренировочным зачетом, осуществления промежуточного и тематического контролей, а также  выставления отметки за работу по данной теме.

После окончания подготовительной работы перехожу непосредственно к учебной деятельности.

На первом ее этапе осуществляется ввод учебного материала и первичный контроль.

Для этого можно использовать систему диктантов по каждой теме, куда, кроме ocновных элементов требований, включаются понятия, величины, формулы, изученные на уроках. Не зная языков информатики и физики, нельзя научиться решать задачи и понимать суть явлений и процессов. Слово «мед», известно каждому, если построить с ним предложение, каждый поймет, о чем идет речь. Мы разговариваем с учащимися на одном языке, а для этого необходимо знать язык терминов данных предметов:  основные определения, обозначения, единицы измерения.

По завершении этапа отработки теории проводятся диктанты, включающие вопросы из ФИРО и дополнительного уровня, проверяющие уровень понимания учебного материала.

Следующим шагом в работе является отработка студентами умения решать задачи. Здесь возможны два пути: 1) если студенты уже знакомились с данной темой при изучении предметов на предыдущем этапе обучения, то сразу после отработки теории, учащиеся делятся на группы по уровням, а затем переходят к индивидуальной работе по решению задач; 2) если материал изучается учащимися впервые, то сначала преподаватель объясняет учащимся основные приемы (алгоритмы) решения задач, после чего происходит деление их на группы и индивидуальная работа.

При закреплении умения решать задачи по теме, на основном этапе урока обязательно выделяются задания трех уровней: 

 1 уровень - простейшие задания, на применение одной из основных формул;

  2 уровень - несложные задачи на применение нескольких формул по данной теме;

 3 уровень - задания, на применение знаний текущей и одной из предыдущих тем (иногда, олимпиадные задачи, задачи творческого характера). В задания 2 и 3 уровней включаются задачи по отработке элементов из раздела "Что может знать студент по данной теме" из списка ОРО. Учащиеся могут начинать решение задач с любого уровня, но преподаватель в начале работы объясняет, что если они не до конца поняли тему, если у них возникают трудности при решении задач, лучше начать с 1 уровня, а лишь затем перейти ко второму и третьему. Если решение задач первого уровня они могут объяснить сразу, после прочтения, можно приступать к задачам второго уровня. И лишь, если задания второго уровня учащийся может проанализировать и предсказать ход решения, он может приступить сразу к третьему уровню. Кроме того, если данный вид задач разбирается впервые самостоятельно учащимися, отметка за работу на уроке может не выставляться в журнал, если студента она не удовлетворяет. Необходимо настроить учащихся на то, что они должны научиться на данном уроке решать задачи по теме, а не списывать.

Задания же следующего уровня они могут решить на других уроках или дома. Это приводит к более активной работе учащихся при решении задач на уроке, у них появляется желание учиться, снимается психологический барьер по отношению к задачам.

Каждый учащийся выбирает уровень работы и индивидуально решает задачи. Он может обратиться за советом к студенту - консультанту данного уровня или к преподавателю. Он может сесть в группу с ребятами того же уровня и вместе с ними разобрать непонятную задачу.

По завершении этапа отработки умений решать задачи, проводится самостоятельная работа, по итогам которой выставляется оценка в журнал. В эту работу обязательно включаются задания трех уровней сложности и заранее учащиеся ставятся в известность о критериях оценивания данной работы.

Если данная тема разбита на блоки, то, после проведения самостоятельной работы, снова идет ввод учебного материала, отработка теории, решение задач и т.д.

В конце каждой темы, перед зачетом обязательно следует провести урок обобщающего повторения. Такие уроки можно проводить, используя различные формы, например, групповую форму.

Студентам можно дать на дом задания, выполнение которых они будут объяснять на уроке самостоятельно. Задания подбираются так, чтобы повторить все вопросы, включенные в ФИРО и в требования дополнительной части. Задания могут быть теоретическими и практическими (с решением или демонстрацией). На этом уроке главная цель: максимально возможно повторить тему, используя тренировочный зачет и список ФИРО.

После чего проводятся зачет и контрольная работа.

Зачет выполняется в тестовой форме на 2 и более варианта, причем его структура совпадает со структурой тренировочного зачета, но задания, проверяющие элементы знаний, уже другие.

Если зачет выполнен не очень удачно, учащиеся имеют право доработать тему самостоятельно и, ответив на вопросы преподавателя, или, выполнив его задания по тем элементам знаний, ответы на вопросы по которым, были даны первоначально не верно, могут получить более высокую отметку.

Последней пишется контрольная работа, задачи к которой подбираются, опять - таки, с учетом обязательных требований к знаниям учащихся (ФИРО) (задачи на «три») и требований дополнительного уровня (на «четыре» и «пять»). Контрольная работа состоит из пяти заданий, первые три из которых относятся к задачам первого уровня сложности, четвертая - к задачам второго уровня сложности, пятая - к задачам третьего уровня сложности. Составляются четыре варианта заданий, и, соблюдая правило открытости и гласности, задачи для контрольной работы вывешиваются заранее, без указания вариантов, группируя их по блокам. В контрольную работу можно включить задачи, аналогичные решенным на уроках, в этом случае условия задач заранее не сообщаются учащимся.

После проведения контрольной работы учащиеся разбирают и решают задачи, вызвавшие наибольшие трудности, делают работу над ошибками. После чего, (по желанию) могут написать другую работу и исправить оценку.

По итогам выполнения заданий всех видов контроля выставляется оценка за тему.

Тематический контроль должны сдать обязательно все учащиеся. Даже если учащийся долго болел, он должен проработать тему и выполнить зачет и контрольную работу.

Итоговые оценки выставляются, с учетом только тематических оценок.

Что это дает? Слабые учащиеся начинают решать задачи и анализировать учебный материал. Сильные учащиеся имеют больше времени и возможностей для углубления своих знаний.

Рост качества образования, рост интереса к предмету, создание комфортности на уроке, развитие общеучебных умений и навыков, в том числе умения учиться.

"Студент осознаёт лишь то содержание воспринятого, которое выступает перед ним как объект, на который направлены его действия; лишь тот предмет, который является для человека целью его действий"

Поэтому, при организации работы учащихся с использованием технологии уровневой дифференциации обучения, можно научить ребят добывать знания, что осуществляется при сотрудничестве учащихся и преподавателя, а не получать их в готовом виде.

От одной темы к другой отработка учебного материала и контроль проводятся единообразно, учащиеся могут заранее планировать свою работу по изучению тем предметов. И именно это больше всего нравится им.

Данная технология, на мой взгляд   учитывает индивидуальности каждого учащегося и повышается уровень усвоения знаний студентами по данным предметам.

5. Список использованной литературы:

1.Селевко Г.К. Дифференциация учебного процесса на основе интересов детей. - М.:Педагогика, 1996г.

1. Селевко Г.К., Бройде Б.А., Артамонова Р.Б. Дифференциация обучения. - Я.: Ярославль, 1995г.
2. Смолеусова Т. В. Идеи гуманизации на уроках, www.iro.yar.ru,
3. Стукалова И.Н. и др. Уровневая дифференциация обучения. - Б.: АКИПКРО, 1996г.
4. Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. - М.: Просвещение. 1996 г.
5.  Дмитриева И.Ф. Физика. Учебник для студентов среднего специального образования. - М.: Издательский центр «Академия», 2005г.
6. Шауцукова Л.З.  Информатика. Учебное пособие для 10 – 11 кл. общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 2006г.
7. Молодцов В.А.  «Репетитор по информатике»  - Ростов н/Д; Феникс