Современные образовательные технологии (кейс-метод) на уроках физики
Нестандартное мышление на сегодняшний день – самый важный механизм развития каждого человека. Поэтому одной из главных задач выступает обеспечение условий для формирования у учащихся их индивидуальности. В связи с этим в образовании происходит постоянный поиск эффективных методов обучения, одним из которых являются так называемые кейс-технологии.
Кейс-метод широко используется в обучении за рубежом. Впервые он был применён в учебном процессе на факультете права Гарвардского университета. Разрабатывались кейс-технологии для обучения юристов и менеджеров, когда студенты активно обсуждали конкретную экономическую или юридическую ситуацию, что и служило основой для их дальнейшей профессиональной деятельности. Первые подборки кейсов были опубликованы в 1925 году в отчётах Гарвардского университета.
Кейс-технология в образовании – это ряд определенных учебных ситуаций, которые специально разработаны на базе фактического материала для дальнейшего их разбора в рамках учебных занятий. В процессе рассмотрения этих ситуаций учащиеся осваивают командную работу, учатся анализировать, принимать оперативные управленческие решения. Главной особенностью метода выступает процесс изучения прецедентов, другими словами, практических ситуаций, имевших место в прошлом.
Кейс-технология в образовании предполагает осмысление учащимися реальной жизненной ситуации, описание которой и отражает конкретную практическую проблему, и актуализирует соответствующий комплекс знаний, необходимых для усвоения в ходе разрешения проблемы. Сама же проблема однозначных решений не имеет. В кейсе действия или представляются в описании, которые впоследствии необходимо осмыслить (эффективность, последствия), или они предлагаются как способ разрешения проблем. Однако при любом исходе выработка модели конкретного практического действия всегда представляется в качестве эффективного средства образования профессиональных качеств учащихся.
Кейс-технология в образовании – инструмент, который позволяет применить имеющиеся теоретические знания для решения практических задач. Данный метод дает возможность развить у учащихся самостоятельность мышления, умение выслушать, а в дальнейшем учесть альтернативную точку зрения и аргументированно озвучить свою. Посредством кейс–технологии учащиеся имеют возможность как проявить, так и усовершенствовать свои оценочные, аналитические навыки, а также научиться командной работе и поиску рациональных решений существующих проблем.
Кейс-метод опирается на совокупность определенных дидактических принципов.
Во-первых, разрабатывается учебное задание проблемного типа, ориентированное на практическую ситуацию.
Во-вторых, нет однозначного ответа на познавательный проблемный вопрос, а есть несколько ответов, которые могут соперничать по степени истинности. Задача преподавания здесь сразу отклоняется от классической схемы и ориентирована на получение не единственной, а многих истин и ориентацию в их проблемном поле.
В-третьих, акцент образовательной деятельности здесь переносится не столько на овладение готовым знанием, сколько на его выработку мнений или решения, на сотворчество обучающихся и преподавателя. Отсюда принципиальное отличие кейс-метода от традиционных методик - обучающийся по сути дела равноправен с другими обучающимися и преподавателем в процессе обсуждения проблемы.
Если коротко описать наиболее распространенную модель деятельности в режиме кейс-метода, то она будет содержать несколько шагов-этапов:
- Преподаватель подбирает, готовит учебную задачу, отражающую практическую ситуацию; Преподаватель готовит кейс объемом от нескольких страниц до нескольких десятков страниц. А при наличии возможности использовать на занятии Интернет кейс. Как отмечалось выше, он представляет из себя список интернет - ссылок. Обучающиеся, как правило, предварительно (перед занятием) прочитывают и изучают кейс, привлекая к этому материалы учебника, лекционного курса и другие самые различные источники информации, анализируют материал. После этого на занятии идет подробное групповое обсуждение содержания кейса и происходит выработка нескольких решений. Отдельные участники или подгруппы презентуют свои решения. При этом преподаватель выступает в роли ведущего, генерирующего вопросы, фиксирующего ответы, поддерживающего дискуссию в группе, в подгруппах, помогающего правильно оценить презентуемые решения. Преподаватель совместно с обучающимися подводят итоги, делают выводы, выбирают наиболее оптимальное, эффективное решение (возможно несколько решений).
Кейс-технологии – это не повторение за учителем, не пересказ параграфа или статьи, не ответ на вопрос преподавателя, это анализ конкретной ситуации, который заставляет поднять пласт полученных знаний и применить их на практике.
Образовательная деятельность в режиме кейс-метода ориентирована на:
- Формирование и развитие информационной компетентности. Развитие навыков упорядоченного, структурированного мышления, ориентированного на умения работать с информацией. Воспитание культуры обмена мнениями, свободной от агрессивной напористости. Формирование понимания того, что существуют ситуации, когда необходим самоконтроль для достижения позитивного результата, особенно в ситуациях работы в группе.
Примеры кейсов по физике, применяемые на уроках:
- Тема «Трение в природе, быту и технике», 7 класс
Задание для учащихся
Те, кто хоть раз побывал в Санкт-Петербурге, просто не мог пройти мимо знаменитого памятника - огромной фигуре Петра I верхом на коне, удерживающемся на опоре в трех точках. Для пьедестала этого памятника была использована монолитная гранитная глыба весом 80 тыс. пудов (более тысячи тонн).
Оказывается, обнаружена эта глыба была местным крестьянином Вишняковым. Глыбу называли Гром-камнем, так как в него однажды ударила молния, отбив большой осколок. Доставили ее в Петербург с берега Финского залива из деревни Лахти. Около 9 км пропутешествовал Гром-камень по суше, а потом по Неве на плотах был доставлен в Петербург. Это событие было отмечено особой медалью, на которой была вычеканена надпись: «Дерзновению подобно, 1770 год». Вся Европа только и говорила об этой невиданной операции, какой не повторялось со времен перевозки в древний Рим египетских памятников. Как в XVIII веке можно, не имея ни мощных тягачей, ни подъемных кранов, совершить такое чудо!
– Как бы вы предложили это сделать, не используя мощные тягачи и подъемные краны?
Переведите массу камня из 80 тыс. пудов в килограммы.80 тыс. пудов =_________________________кг
На медали была вычеканена надпись «Дерзновению подобно, 1770 год». Какие синонимы можно подобрать к слову «дерзновение»?_______________________________________________________________
Назовите физическое явление, которое связано с этим «дерзновением» в описанной истории? ___________________________ Изобразите схему вашего способа перевозки камня по суше без мощных тягачей и подъемных кранов. Продемонстрируйте ваш способ перевозки камня перед классом.
- Тема «Кипение», 8 класс
Задание для учащихся
"А у вас молоко убежало..." (помните, откуда фраза?) - растерянность, досада в глазах хозяйки. Убежавшее молоко оборачивается утомительным процессом оттирания горелой пены от плиты. И, тем не менее, как ни стараешься внимательно следить за закипающим молоком, его убегание случается рано или поздно. Вроде бы вот еще мгновение назад не кипело, а тут - раз и в доли секунды образуется шапка молочной пены, которая взлетает к бортикам кастрюли и вываливается за ее край.
Почему убегает молоко? Предложите наиболее рациональный способ, как этого можно избежать?
Задания:
Изобразите на листе бумаги в виде схемы причину процесса «убегания» молока. На другом листе бумаги изобразите схему способа, как избежать процесс «убегания» молока. Результат вашей работы представьте перед классом.- Тема «Работа и мощность тока», 8 класс
Задание для учащихся
Использование электричества позволило человечеству создать устройства и приборы, радикально изменившие его жизнь.
Потребность в энергии постоянно увеличивается. Зачастую в пустующих помещениях горят электрические лампы, бесцельно работают конфорки электроплит, светятся экраны телевизоров. Установлено, что 15-20% потребляемой в быту электроэнергии пропадает из-за небережливости потребителей.
Простота и доступность электроэнергии породила у многих людей представление о неисчерпаемости наших энергетических ресурсов, притупили чувство необходимости ее экономии.
Между тем, цены услуги на электроснабжения постоянно растут. В связи с этим экономное расходование электроэнергии должно стать нормой жизни для каждой семьи, каждого человека.
Многие приборы, даже будучи, выключенными, остаются под напряжением и без всякой пользы потребляют электроэнергию. Иногда мы даже не подозреваем, что это происходит – ведь мы выключили прибор не пультом, а используя его основной выключатель. В качестве примера таких приборов можно назвать копировальные аппараты и активные акустические системы.
Электроэнергия практически всегда «просачивается» через те приборы, которые какое-то время не используются, но остаются подключенными к сети, чтобы: их было удобнее включать через пульт дистанционного управления(телевизоры); они автоматически включались через реле времени (электроплиты, кофеварки, музыкальные центры и т. д.); принимать сигналы из внешней сети (факсы); проще и быстрее переходить из режима в режим.
Этот вид работы вхолостую, который называют режимом готовности «stand-by», первоначально был задуман как «экономная схема» с сокращенным энергопотреблением.
А является ли для вашей семьи данный режим «экономной схемой»? Будут ли влиять затраты на «холостой» режим работы электроприборов, имеющихся в квартире, на бюджет вашей семьи?
Задание 1. Пожалуй, самым «популярным» прибором в каждой семье является телевизор. В среднем время работы телевизора в режиме холостого хода составляет 19 часов. Определить мощность, потребляемую телевизором в режиме ожидания, можно используя паспорт прибора или руководство пользователя.
Давайте, рассчитаем энергопотери, связанные с работой телевизора в режиме «stand-by» за год и сравним эти потери для телевизоров устаревшей модели и современной модели.
Устройство | Устаревшие модели | Новейшие модели | ||
В час | В месяц | В час | В месяц | |
Персональный компьютер | 80 Вт | 57,6 кВт | 3-5 Вт | 2,1-3,6 кВт |
Ноутбук | 3 Вт | 2,1 кВт | 1,5 Вт | 1,1 кВт |
Лазерный принтер | 50 Вт | 36 кВт | 4-5 Вт | 2,9-3,6 кВт |
Телевизор | 10 Вт | 7,2 кВт | 0,1-0,3 Вт | 0,07-0,2 кВт |
Приемник спутниковой антенны | 11 Вт | 7,9 кВт | 0,5-1,0 Вт | 0,3-0,7 кВт |
Музыкальный центр | 6-8 Вт | 4,3-5,7 кВт | 0,5-1,0 Вт | 0,3-0,7 кВт |
База беспроводного телефона | 5 Вт | 3,6 кВт | 0,5-1,5 Вт | 0,3-1,1 кВт |
Мобильный телефон | 7 Вт | 5 кВт | 0,5-1,5 Вт | 0,3-1,1 кВт |
Электроплита с таймером | 6 Вт | 4,3 кВт | 2-4 Вт | 1,4-2,8 кВт |
СВЧ-печь с таймером | 3 Вт | 2,1 кВт | 3 Вт | 2,1 кВт |
Задание 2. Количество потерянной энергии люди не оценивают, пока им не приходится за все это платить. Рассчитайте, сколько денег за месяц и за год придется заплатить за режим холостого хода новейшей модели телевизора. Тарифы за плату электроэнергии найдите в источниках сети Интернет.
Задание 3. В режиме холостого хода работают не только телевизоры, но и многие другие устройства. Для того, чтобы быстро рассчитать затраты за плату электроэнергии удобно использовать вычислительные модели, созданные с помощью электронных таблиц.
С помощью электронной таблицы Excel постройте модель, согласно которой можно рассчитать стоимость режима холостого хода для любого прибора, имеющегося у вас дома, и любого времени его работы.
Задание 4. Используя созданную вами вычислительную модель, рассчитайте энергозатраты на приборы, работающие в режиме холостого хода в вашей квартире. Обсудите ваши результаты с родителями. Выгодна ли для вашей семьи такая схема экономии?
На основе полученных данных сделайте вывод. Подготовьте защиту вашего вывода с наглядной демонстрацией аргументов, подтверждающих ваше решение.
Список литературы:
Полат педагогические и информационные технологии в системе образования : учебное пособие для студ. вузов / ; - 2-е изд., стер. - М: Академия, 2008. - 368 с. Полат дистанционного обучения в Российской Федерации // Информатика и образование. – 2005. -№ 4,С.13-18 Пырьева технология обучения и ее применение при изучении темы «Алгоритмы» // Информатика и образование. – 2009. -№ 11,С.25-28