Методическая разработка «Построение многоуровневой системы задач по физике в профильной школе» (10 класс). «Динамика материальной точки»
учебно-методический материал по физике (10 класс) на тему

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

 СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА  №33

ГОРОДА СЫЗРАНИ ГОРОДСКОГО ОКРУГА СЫЗРАНЬ

САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Методическая разработка

 «Построение многоуровневой системы задач по физике в профильной школе»

 (10 класс).

 «Динамика материальной точки»

Выполнила:

Тананыкина Нина Витальевна,

учитель физики

ГБОУ СОШ № 33 г. Сызрани

г.Сызрань 2014 г.

Пояснительная записка.

Предлагается технология проектирования многоуровневой системы задач, позволяющая ученикам успешно освоить программу как на базовом, так и на углублённом уровнях,  эффективно подготовиться к итоговой государственной аттестации в форме единого государственного экзамена. Кратко описана методика применения этой системы.

В предлагаемом подходе предлагается в каждом разделе школьного курса физики выделить максимально полный Перечень элементов содержания образования (понятий, теорем, приёмов  решения задач определённого типа  и способов общеучебной деятельности) и построить соответствующую этому Перечню многоуровневую систему учебных физических задач с охватом общеобразовательного и углубленного уровней.

Это позволяет на основе задачного подхода разработать методику обучения физике, позволяющую строить для каждого учащегося индивидуальные образовательные траектории, направленные как на формирование специальных, так и универальных учебных действий, на успешную подготовку к итоговому государственному экзамену, к вступительным экзаменам в вузы, тем самым, в рамках учебного курса решить проблему качественного обучения физики в средней школе.

Этапы проектирования и применения МСЗ:

1.   выделение уровней внешней (базовый и углублённый) и внутренней дифференциации  (знакомая задача, модифицированная задача, незнакомая задача);

2.   составление перечня элементов содержания образования и перечня базовых задач темы;

3.   матричная модель МСЗ;

4.  наполнение матрицы конкретными задачами в соответствии с моделью;

5.  методика работы с МСЗ;

6.  мониторинг успешности  деятельности и прогнозирование результатов.

Системно-деятельностный подход в обучении, при котором учебная деятельность учащихся проектируется и реализуется через решение целесообразно подобранных задач, будем назвать задачным подходом. Основное достоинство этого подхода состоит в том, что мотивация введения новых понятий,  алгоритмов и их дальнейшие применения строятся на функциональном уровне (новое понятие,  алгоритм – это средство решения проблемы).

 Важнейшими дидактическими средствами  функционирования задачного подхода являются целенаправленное создание учебной проблемной (задачной) ситуации и ее разрешение путем постановки и последующего решения соответствующей  задачи.

Таким образом, структурной единицей задачного подхода к обучению выступает ситуация, возникающая при решении учебной задачи. При этом любая задача является предметной  задачей, и в то же время с помощью нее в обучении достигаются определенные метапредметные  (дидактические) цели. Поэтому задача является как единицей членения содержания обучения, так и единицей проектирования и реализации процессуальной стороны обучения (формирования УУД). Из этого, в частности, вытекает, что частью содержания обучения должно стать специальное обучение общим приемам действий в различных учебных ситуациях. В этом реализуется один из аспектов принципа единства содержательной и процессуальной сторон обучения.

Задание1 (ЗЗ): выполните действия (репродуктивная деятельность,  применение алгоритма в знакомой ситуации. Общеучебные действия: анализ, построение высказывания в устной или  письменной форме, построение логической цепи рассуждений).

Задание 2(МЗ): выполните действия; что объединяет примеры из1-ого и из 2-ого столбцов? УУД: все выше названные Общеучебные действия, плюс ПЛД сравнение, выявление сходства и различий,  выявление существенного свойства, выдвижение и проверка гипотезы, выводы, синтез.

Задание 3(НЗ): выполните действия, придумайте 2-3 самостоятельных примера, продолжающие 1-ый, 2-ой столбцы. Общеучебные действия: все выше названные ранее, плюс синтез, самостоятельное достраивание, восполнение недостающих компонентов, выбор основания для сравнения, классификация примеров.

Приходим к важному выводу:

 одна и та же предметная задача позволяет решать разные дидактические задачи, и, наоборот, одну и ту же дидактическую задачу можно решить с помощью разных предметных задач. Поэтому учебную задачу как средство обучения можно представить в виде диады , состоящей из некоторой предметной задачи  и некоторой общеучебной (дидактической) задачи .

Следовательно, структура системы учебных задач курса может быть задана предметной и метапредметной  общеучебной (дидактической) составляющими: актуализированными разноуровневыми внутрипредметными содержательно-логическими взаимосвязями, существующими между задачами и методами их решения, и интегрирующими дидактическими взаимосвязями, с помощью которых реализуются и достигаются заданные цели обучения.

ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ЭТАПОВ РЕШЕНИЯ  ЗАДАЧИ И УУД

Рассмотрим фундаментальную дидактическую задачу -  задачу обучения решению проблем (задач). При различии методических подходов к обучению решению задач, можно выделить общие действия, которые составляют приём решения проблемы, задачи (в том числе текстовых заданий, уравнений, систем). Это следующие действия:

1. Анализ условия (что дано, что требуется), введение буквенных обозначений.
2. Схематическая запись условия в виде таблицы, схемы, графа с использованием введённых обозначений.
3.  Составление модели (формулы, системы уравнений);
4. Решение задачи или нахождение из системы искомой комбинации неизвестных с помощью замен, преобразований, геометрических интерпретаций уравнений и систем (знаково-символическая деятельность).
5. Проверка и оценка го ответа (все ли имеют смысл в контексте условия задачи? Не появились ли неправдоподобные результаты, физические и иные величины?).
6. Исследование, обобщения задачи или способа решения для видоизменённых условий, другие подходы к решению. (А что будет, если «изменить» задачу, рассмотреть похожий случай, другие связи, здесь возможны неожиданные эффекты. Эти эвристические приёмы называются «метод крайнего», приём абстрагирования, приём конкретизации).
7. Рефлексия (какие затруднения встретились мне в решении? почему? как я их преодолел?), полезные выводы на будущее, саморегуляция умственной деятельности.

    Располагаем выявляемые на каждом этапе УУД в таблицу 4. Такая форма записи структурирует выявленное соответствие между ключевыми задачами, этапами и универсальными учебными действиями:

Конечно, если на уроке реализуются отмеченные этапы работы с задачей (проблемой), то происходит формирование соответствующих универсальных учебных действий.

Целесообразность последовательностей задач означает, что задачи в них, выполняя разные дидактические функции, обеспечивают в совокупности достижение требуемых предметных и метапредметных результатов

Требования к уровню обученности  (обеспечение предметного и метапредметного результата)    выпускников основной и полной средней школы по физике можно гарантированно удовлетворить, если организовать их учебную деятельность на основе многоуровневой системы задач (МСЗ), адекватно отражающей эти требования. Вашему вниманию предлагается вариант модернизации системы задач УМК, используемого в обучении, реализующий в качестве ведущего системообразующего принципа, принцип единства содержательной и процессуальной сторон обучения   (единство формирования специальных учебных  действий и универсальных учебных действий).

Многоуровневая система задач для каждой темы курса формируется с помощью ее матричного представления, путем выделения ранжированного перечня базовых элементов содержания образования (ЭСО) и соответствующих им базовых задач, – с одной стороны, и уровней обученности, отражающих умения решать знакомые, модифицированные и незнакомые задачи, – с другой. Подобную матричную модель удобно представить с помощью табл. 1.

Матричная модель системы задач   

тема:  «Динамика равноускоренного движения».

Учебная деятельность при решении задач, входящих в первую строку матрицы, носит репродуктивный характер. Используемые при этом задачи отличаются явными связями между данными и искомыми (известными и неизвестными) элементами. Ученик идентифицирует (анализирует, извлекает информацию, распознает знакомые задачи в ряду подобных), воспроизводит изученные способы или алгоритмы действий (строит логическую цепь рассуждений), применяет усвоенные знания в практическом плане для некоторого известного класса задач.

При решении задач второй строки репродуктивная учебная деятельность сочетается с реконструктивной, в которой образцы деятельности не просто воспроизводятся по памяти, а реконструируются в несколько видоизмененных условиях. Происходит самостоятельное достраивание,  выявление существенной и несущественной информации, восполнение недостающей компоненты, выдвижение и проверка гипотез, доказательство.

Наконец, при решении задач третьей строки учебная деятельность носит исследовательский,  творческий характер. Ученик должен уметь ориентироваться в новых ситуациях и вырабатывать принципиально новые программы действий. Решение задач соответствующего блока требует от учащегося обладания обширным фондом отработанных и быстро развертываемых алгоритмов; умения оперативно перекодировать информацию из знаково-символической формы в графическую и, наоборот, из графической в знаково-символическую; привлечение приёмов и алгоритмов из других разделов,  системного видения курса.  Востребованными оказываются практически все познавательные универсальные учебные действия.  Решение этого типа задач не просто предполагает использование старых алгоритмов в новых условиях и возрастание технической сложности, а отличается неочевидностью применения и комбинирования изученных алгоритмов. Задачи этого уровня имеют усложненную логическую структуру и характеризуются наличием латентных связей между данными и искомыми элементами. Такие задачи обычно предлагаются в качестве самых трудных на вступительных экзаменах в вузы с высокими требованиями к подготовке абитуриентов и в заданиях, 28, С2,  вариантов ЕГЭ.

     Учёт предметно-содержательного и процессуально-деятельностного аспектов системы демонстрирует таблица 2.  В ней представлены способы взаимодействия учителя и ученика в зависимости от уровня внутренней дифференциации, на котором находится ученик, а также структура системы задач (по теме динамика материальной точки).

Структура многоуровневой системы задач.                             Таблица 2

Наряду с многоуровневостью, предметной и метапредметной (дидактической) полнотой система задач темы должна отвечать известным принципам, вытекающим из закономерностей и принципов обучения:

целевой достаточности;

открытости и пополняемости;

доступности;

непрерывности повторения;

преемственности;

варьирования базовых задач;

однотипности и контрастности;

немонотонного увеличения трудности задач и сложности их решений;

индивидуализации (возможности построения индивидуальных траекторий обучения).