ЗНАКОВО-СИМВОЛИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ КАК ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ СРЕДСТВО УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

,

муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Аксайского района Рассветовская средняя общеобразовательная школа

(МБОУ Рассветовская СОШ)

Аннотация

В данном докладе идет речь об использовании информационных технологий в знаково-символическом моделировании на уроках физики, которое позволяет учащимся глубже понять закономерности и свойства изучаемых объектов и служит опорой для обобщения и анализа новых физических явлений и объектов.

Важным этапом методической подготовки является конструирование совместной деятельности учителя и учащихся в процессе изучения темы. Эта форма совместной интеллектуальной и эмоциональной деятельности учителя и ученика может отображаться языком знаков, символов, графиков. Знак, символ и графики являются «инструментом» передачи информации и познавательным средством учебной деятельности. Преобразование учебной информации с помощью информационных технологий в знаки, символы, графики обеспечивает ее наглядность как усвоение оптимальной передачи и воспроизведения и как результат ее осмысления, запоминания, применения.

Знаково-символические модели учебной информации выполняют функции наглядности и образности. К основным этапам организации знаково-символического моделирования относятся: объединение учебного материала в информационные блоки, перевод учебной информации на знаково-символический язык, чтение и понимание схем-конспектов.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Рассмотрим знаково-символическое моделирование на примере темы: «Тепловые явления. Изменение агрегатного состояния вещества» в 8 классе.

На первом уроке изучения темы выясняем, с какими тепловыми явлениями учащиеся встречались в жизни. Затем выясняем связанные явления, которые описываются одной величиной, и объединяем их в блоки.

1. Нагревание и охлаждение.

2. Плавление и кристаллизация (отвердевание).

3. Парообразование и конденсация.

В результате обсуждения и моделирования изучаемых процессов составляется логическая блок-схема, предоставляющая возможность одновременно повторить все фазовые переходы: плавление и кристаллизацию, парообразование и конденсацию, и дать цельное представление о переходах, что позволяет избежать ошибок при решении задач на составление уравнения теплового баланса, и позволяет решать задачи по пяти уровням сложности, тем самым используется дифференцированный подход в обучении (рис. 1).

Рис.1 Логическая схема решения задач
 
 

Разработаны правила пользования схемой:

1. Условно на схеме обозначают начальную и конечную температуру согласно условию задачи;

2. О каких тепловых процессах идет речь в условии задачи;

3. Строится график процессов согласно схеме;

4. Учитывается ли энергия топлива в условии задачи, если учитывается, то как;

5. Составляется уравнение теплового баланса и решаем его относительно неизвестной величины.

Другой пример. Составление блок-схемы по теме «Фотоэффект. Уравнение Эйнштейна» в 11 классе (рис. 2).

Рис. 2. Применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта
 
 

Схема устанавливает взаимосвязь между явлениями механики, электростатики, молекулярной и квантовой физики, что отражает единство законов окружающего мира и позволяет осознанно использовать приобретенные ранее знания для решения задач.

Знаково-символическое моделирование можно успешно применять и при решении задач. Задачу разделить на характерные состояния (как в кино своего рода «кадры»), соответствующие определенному моменту времени, и сделать краткое описание этих состояний. Методику применения рассмотрим на примере задачи ЕГЭ.

Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60° и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью . Она пробивает его и вылетает горизонтально со скоростью . После чего шар продолжает движение в прежнем направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити).

Данную задачу можно разделить на три состояния, каждому из которых соответствует определенное явление. После физического описания каждого состояния необходимо с помощью физических законов и формул установить математическую связь между величинами, введенными в решение при описании рассматриваемых состояний. Получается несколько уравнений и физическая задача сводится к математической.

Таким образом, знаково-символическое моделирование позволяет учащимся глубже понять закономерности и свойства изучаемых объектов и служит опорой для обобщения и анализа новых физических явлений и объектов.