РОЛЬ ОБОБЩАЮЩЕГО УРОКА ФИЗИКИ
Дан психолого-педагогический и методический анализ литературы,
посвященный проблеме обобщения знаний учащихся, который по-
казал, что решение задач современного школьного образования, в
конечном счете, связано с изменением типа мышления, проектируе-
мого целям, содержанием и методами обучения. На современном
этапе развития образования проблема теоретических обобщений
находит новые пути решения в связи с созданием принципиально
нового технологического обеспечения учебного процесса ( опорные
конспекты, обучающие игры, активные приемы обучения, приемы
обобщения и систематизации знаний, КТ, обучающие и итоговые
тесты).
Изучена проблема обобщения знаний учащихся, учтено содержание
обобщающих уроков и их существенные отличия от других типов
уроков. Приведен опробованный игровой обобщающий урок на
начальной стадии изучения физики по теме «Тепловые явления».
Обобщающий урок физики – сравнительно новый тип урока, по многим признакам отличающийся от традиционного повторительно-обобщающего урока. В сущности,- это целостная система, состав и структура компонентов которой отличаются от всех других видов и типов уроков. В чем же наиболее существенные отличия? Во-первых, целью обобщающего урока является обобщение знаний учащихся. На обобщающем уроке элементы знания определенной темы и раздела курса физики должны быть представлены в виде логически замкнутой, целостной системы. Отдельные элементы системы ( наблюдаемые явления, эксперименты, фундаментальные физические опыты, понятия, законы, методы физики) должны быть взаимно увязаны и структурированы. Причем, именно структурированные знания выстраиваются в определенной иерархической зависимости, когда знание представляется не в рядоположен - ном перечне элементов изучаемого материала ( что имеет место на уроках повторения), а в соответствии с его познавательным значением, и является основной отличительной особенностью обобщающего урока. Изучаемый материал должен предстать перед ними в виде своего рода « вида сверху», когда основной физический материал выступает явно и четко, во взаимных связях; второстепенный материал, обусловленный методической целесообразностью, уходит в тень.
Обобщение, систематизация физического знания одновременно способствуют осознанию учащимися методологических знаний, пониманию логики процесса познания. В этом состоит вторая существенная особенность обобщающего урока. Процесс познания в физике находит отражение в содержании учебного материала в самых разных формах( рассказ об истории того или иного открытия, борьбе идей и мнений, путях развития и становления физического знания), однако именно на обобщающем уроке логика процесса познания предъявляется учащимся в наиболее открытом виде.
Третьей существенной особенностью обобщающегося урока физики, отличающей его от урока повторения, является углубление приобретенных ранее знаний. При этом речь идет не о введении новых элементов знаний, (что в принципе возможно ), а о понимании сущностных, наиболее значимых характеристик и связей, отраженных через структуру знания. Таким образом, идея структурирования элементов физического знания является основной методической идеей разработки содержания обобщающего урока физики [1].
Отметим также, что обобщающий урок физики не обязательно должен завершать изучение той или иной темы или раздела курса физики. Он может быть организован, например, на самом первом занятии: обобщенный материал темы преподносится учащимся в « готовом » виде самим учителем. Очевидно, что в этом случае речь идет об обобщении учебного материала, но не знаний учащихся. Обобщение знаний может проводиться, вообще говоря, на любом этапе изучения темы на уроке любого типа.
Объем информации, которую перерабатывает ученик в школе растет. Увеличивается нагрузка на память ученика, а поскольку память и усвоение взаимосвязаны, то усвоение материала для значительной части учеников затрудняется. Именно поэтому в настоящее время большое внимание уделяется обобщению знаний учащихся. Это связано с необходимостью повышения качества знаний и развития мышления учащихся.
Обобщение знаний в учебном процессе решает, важные задачи:
- во-первых, способствует более глубокому и осознанному усвоению знаний,
- во-вторых, формированию определенных приемов мышления. В ходе обобщения знаний развиваются познавательные способности школьников, выполняются такие мыслительные операции как анализ, синтез, абстрагирование, конкретизация. Это открывает большие возможности для формирования мировоззрения учащихся, поскольку позволяет завершить формирование у них представлений о современной физической картине мира, показать в ней место каждой изученной теории, систематизировать знания о теории познания и роли практики в познании.
Педагогическая психология и дидактика в своем подходе к проблеме обобщения опираются на теоретико-познавательные учения о мышлении и на реальную практику преподавания в школе. В этих областях знания установилась система представлений об этой важнейшей стороне мыслительной деятельности учащихся; система, которой следуют составители учебников, авторы методических руководств, учителя [ 2 ].
Термин «обобщение» часто встречается в психологической, дидактической и методической литературе. В процессе обобщения происходит с одной стороны, поиск и обозначение словом некоторого инварианта в многообразии предметов и их свойств, с другой стороны - опознание предметов данного многообразия с помощью выделенного инварианта.
Формирование у школьников обобщений и понятий считается одной из главных целей школьного преподавания. В учебниках материал, как правило, расположен так, чтобы работа учеников с ним приводила к образованию соответствующих обобщений и понятий. В методических руководствах учителям даются детальные указания относительно того, как следует направлять этот процесс, как следует проверять уровень развития достигнутого учащимися понятийного обобщения.
По мнению полнота и адекватность обобщения зависят от широты вариаций сочетаемых признаков, от наличия в исходном материале самых « неожиданных « и « непривычных « сочетаний общего качества с сопутствующими признаками или формой выражения. Необходимым условием формирования правильных обобщений у школьников является варьирование (изменение) несущественных признаков, понятий, свойств и фактов при постоянстве существенных признаков.
Общее как нечто повторяющееся, устойчивое является определенным инвариантом разнообразных свойств предметов данного рода, т. е. является существенным. Во многих работах психологов, как отмечает [3] термин « общее « и «существенное» употребляется в одном и том же смысле:
- для выявления существенных признаков необходимо усмотреть их как признаки, общие одному ряду предметов и не свойственные другому,
- абстрагируемые признаки ( абстракты ) выделяются, как общие признаки и приобретают вследствие этого обобщенное значение;
- сущность предмета также нередко истолковывается как нечто общее.
Понимание обобщения позволяет определенным образом наметить соотношение между восприятием, представлением и понятием. Исходным материалом для всех ступеней обобщения служат единичные, чувственно-воспринимаемые предметы и явления окружающего нас мира. В процессе преподавания учащихся специально учат целенаправленно наблюдать за этим чувственно-конкретным многообразием предметов и явлений, а также в словесной форме описывать результаты наблюдений. Постепенно ученики приобретают умение, с одной стороны, давать словесное описание предметов на основе прошлых впечатлений, опираясь на зрительные, слуховые и осазятельно-двигательные представления, с другой - по словесным рассказам и указаниям учителя строить соответствующие наглядные представления о предметах, с которыми непосредственно не сталкивались.
Таким образом, представление как форма знания позволяет находить сходные, совпадающие, «важные» признаки в группе предметов и отчленять их от индивидуальных, «второстепенных» признаков.
В процессе преподавания необходимо проводить особую и трудоемкую работу на специально подобранном учебном материале, чтобы учащиеся точно отдифференцировали в нем основное от второстепенного, существенное от внешней формы его проявления, действительно общие элементы от случайных. При этом происходит упорядочение выделенных признаков, их обозначение особыми терминами или целыми словесными формулировками, совокупность которых вполне точно и однозначно определяет содержание результата проведенного обобщения – понятия.
Благодаря этому словесному определению становится самостоятельным объектом мыслительной деятельности. В процессе обучения, как полагает Ч. Новиньский [3], последовательность « восприятие-представление-понятие « имеет функциональный смысл, т. е. каждое новое понятие возникает именно этим путем и внутри указанной последовательности.
Развертывание учебного материала в преподавании, как правило, соответствует именно этому положению. Учащиеся получают большое количество конкретных описаний, наблюдают и сопоставляют их, составляя себе, определенное представление о сходных, общих признаках, и затем систематизируют эти признаки, вырабатывают словесные определения – приходят к понятию. Этот путь образования понятий излагается во многих как отечественных, так и зарубежных работах по педагогической психологии и дидактике. Итого исследования этого вопроса представляет так:»В процессе обучения слово учителя организует наблюдение учащихся, уточняя объект наблюдения, направляет анализ на различие существенных сторон явлений от несущественных, и наконец, слово-термин, будучи ассоциируемо с выделяемыми признаками, общими для целого ряда явлений, становится их обобщителем-понятием» [4]
В работах по дидактике, прежде всего, констатируется закономерность указанной последовательности, а также тот факт, что в реальном процессе обучения ее отдельные звенья; во-первых разделены во времени, во-вторых, не следуют друг за другом автоматически, а требуют специальной работы учителя и учащихся по переходу с первого этапа на второй, со второго на третий. Особые трудности наблюдаются при переходе от представлений к понятиям. Образование у учащихся правильных представлений происходит как процесс, первые стадии которого, несмотря на стремления учителя, не всегда приводят к точным и ясно различимым представлениям, а последние не всегда легко концентрируются в понятие[2].
Движения от восприятия к понятию – это переход от конкретного, чувственного к абстрактному, мыслимому. Выход в область такого обобщения позволяет учащимся осуществить операцию, имеющую большое значение во всей их учебной деятельности, - систематизацию ( или классификацию ). Одна из центральных задач обучения как раз и состоит в том, чтобы дать ученикам знание классификационных схем, отражающих соотношение понятий в той или иной области. Одним из основных способов классификации является установление родовидовых отношений, выделение в понятиях рода и видового различия.
Создание такой иерархии обобщений подчинено задаче опознания единичных предметов или явлений как принадлежащих к определенному роду или виду, как относящихся по своим свойствам к определенному месту классификации [3]. В психолого-педагогической литературе это обычно именуется задачей на применение понятий. По мнению [7], овладеть понятием – значит не только знать признаки предметов и явлений, охватываемым данным понятием, но и уметь применять понятие на практике, уметь оперировать им. А это значит, что усвоение понятия включает в себя не только путь снизу вверх - от единичных и частных случаев к их обобщению, но и обратный путь – сверху вниз, от общего к частному и единичному. Зная общее, надо уметь видеть его в отдельном конкретном случае, с которым приходится иметь дело в данный момент.
Важной особенностью применения классификационных схем является то, что в пределах, обеспечивающих адекватность сопоставления «общего» с «единичным», сам выбор опознавательных признаков может меняться. Иными словами, «существенным» может становится все то, что обеспечивает отличие данного общего от другого общего.
Можно указать следующую основную функцию понятийного обобщения. В процессе учения и практической деятельности человек испо-льзует разнообразные правила действий. Условием применения правила в конкретной ситуации или к единичному предмету является его предварительное отнесение к определенному общему классу. Поэтому нужно уметь «видеть» это общее в каждом конкретном и единичном случае. Наиболее надежным средством, лежащим в основе выполнения этого умения, служат системы понятийных обобщений, представляющие возможность выделить четкие и однозначные опознавательные признаки тех или иных общих классов ситуаций или предметов [2].
Понятия должны быть сформированы у школьников так, чтобы полноценно выполнять эту функцию. Но многочисленные факторы свидетельствуют, что первоначальные обобщения, получаемые учащимися по схеме « снизу - вверх», сами по себе зачастую не обеспечивают движения «сверху-вниз», от общего к частному. Столкнувшись с новым для них конкретным фактом, учащиеся не узнают в нем частный случай известного им общего признака, не могут вычленить этот общий признак ( или принцип) из маскирующих, затемняющих его новых конкретных условий. Обучение применению понятий, классификационных схем к частным предметам, становится общей задачей преподавания.
Переход от общего к частному, конкретно выступает как вполне самостоятельный процесс. Овладев им, учащиеся преодолевают первоначально существующий в их сознании разрыв между конкретным и абстрактным. Основным средством заполнения этого разрыва является обогащение чувственного опыта ученика. Чем абстрактнее первоначальное обогащение, тем больше конкретизации требует его полноценное усвоение. Сама конкретизация осуществляется в процессе применения понятия при решении задач на подведение под него единичных фактов или при раскрытии учащимися общих положений на конкретном материале.
Формирование понятийного обобщения предполагает не только переход от конкретного и единичного к абстрактному и общему, но и обратный переход от общего и абстрактного к единичному и конкретному. Последнее есть движение мысли от абстрактного к частным и единичным проявлениям общего, доступным чувственному опыту. Широта и многообразие сведений о чувственно-конкретных проявлениях общего служит показателем овладения понятием. Овладеть понятием – значит овладеть всей совокупностью знаний о предметах, к которым относится данное понятие. Чем больше мы приближаемся к этому, тем лучше мы владеем данным понятием. В этом и заключается развитие понятий, которые не остаются неизменными, а меняются в своем содержании по мере расширения знаний
В психологии и дидактике схема «восприятие-представление-понятие» имеют функциональный смысл, т. е. описывает образование каждого нового обобщенного знания.
В подростковом и старшем школьном возрасте обобщение производится на основе мысленного и системного анализа отношений и связей объектов. Оно также отталкивается от восприятий и представлений, но связано с выделением и обозначением внутренних качеств этих объектов, ориентация на которые может происходить при минимуме или полном отсутствии наглядных компонентов. Такое обобщение обладает должной полнотой и точностью.
Основные особенности процесса обобщения присущи формированию как элементарных, так и «теоретических» понятий. Но в наиболее «чистом» виде это описание относится к элементарным понятиям, ибо для теоретических обобщений характерен ряд специфических особенностей.
Элементарные понятия обеспечивают в основном опознание и классификацию предметов и явлений, а теоретические наряду с этим позволяют объяснить различные проявления тех или иных качеств предметов. Поэтому теоретическим обобщениям соответствует дедуктивный способ рассуждения, движение от общего к частному, от внутреннего к внешнему. И наконец, формируемое, как правило, неразвернуто и неотчетливо, поэтому теоретическое обобщение строится не просто путем некоторого сопоставления и сравнения объектов, а посредством включения этих операций в систему исследования, разностороннего анализа.
Обобщение знаний учащихся связано с необходимостью повышения качества знаний и развития мышления школьников.
Обобщение знаний, как отмечает [5], решает две основные дидактические задачи :
- установление уровня овладения учащимися теоретическими знаниями и методами познавательной деятельности по узловым вопросам программы, имеющим решающее значение для овладения предметов в целом и проверки и оценки знаний, умений и навыков учащихся по всему программному материалу, изучаемому на протяжении длительных периодов - четверти, полугодия и за весь год обучения
В процессе обобщения знаний учебный материал предстает перед учащимися в систематизированном виде, чему способствует установление связи между изученными понятиями, законами и теориями, определение границ применимости, четкое выделение особенностей тех или иных явлений, их сходство с другими и отличия от них.
В ходе обобщения знаний развиваются мышление, познавательные способности школьников, выполняются такие мыслительные операции как анализ, синтез, абстрагирование, конкретизация. Что открывает большие возможности для формирования мировозрения учащихся, поскольку позволяет завершить у них представлений о современной физической картине мира, показать в ней место каждой изученной теории, систематизировать знания о теории познания и роли практики в познании.
На обобщающих занятиях перед учениками можно раскрыть процесс раз-
вития и становления научных знаний и ознакомить с методами научного
познания [5].
В учебном процессе обобщение знаний школьников осуществляется на разных уровнях: на уровне понятий, законов, теорий. Завершая изучение
каждой теории, важно переосмыслить основной материал с определенных
позиций, установить взаимосвязь между изученными теориями, а также вы-
явить взаимное влияние их в историческом процессе развития научного фи-
зического знания.
Обобщающие уроки имеют большие возможности для развития по-
знавательныхи творческих способностей учащихся, а также умений самостоятельно пополнять знания. Ведущим приемом на таких уроках
является обобщение. Этот сложный мыслительный процесс выступает в
двух аспектах: как результат изучения учебного материала и как процесс
его усвоения. С одной стороны, овладеть навыками обобщения - значит знать
учебный материал с достаточной глубиной. С другой стороны, уметь обоб-
щать - значит владеть мыслительными операциями, т. е. уметь от конкретных
явлений переходить к моделям, к понятиям, законам, а также конкретизиро-
вать общие положения отдельными фактами.
Велики также возможности обобщающих уроков в нравственном
воспитании школьников. Как отмечает [6] важно исполь-
зовать на уроках материал о работах и научных заслугах ученых, изобрета-
телей, а также биографические сведения, что позволяет знакомить школьников с вкладом выдающихся ученых в науку и технику, а также с теми сторонами жизни и деятельности, которые наиболее характеризуют нравственные черты личности.
Наиболее высокий из указанных уровней обобщения, как полагает , повторение и закрепление знаний на основе представлений о научной картине мира, которая рассматривается как элемент более сложных понятий - естественнонаучной картины мира и научной картины в
целом. Физическая картина мира включает в себя филосовские положения,
претерпевающие постоянное изменение и развитие [6].
При обобщении знаний учащихся их деятельность на уроке может быть организована по-разному, также как возможны разные методы этой
работы. В частности, урок может быть проведен в форме лекции, дискуссии, или уроки-семинары творческого или практического характера, в младших
классах распространение получили игровые уроки. Еще Луи де Бройль утверждал: « Все игры, даже самые простые, имеют много общих элементов с работой ученого. В том и другом случае сначала привлекает поставленная задача, трудность которой можно преодолеть; за-
тем радость открытия, ощущение преодоленного препятствия. Именно по-
этому всех людей, независимо от возраста, привлекает игра».
Игровые ситуации придают уроку эмоциональную окраску, Такие
уроки позволяют учащимся обмениваться друг с другом информацией, сове-
товаться, спорить. В процессе общения быстрее и лучше устраняются за - труднения, развиваются навыки культурного диалога, умение изложить и обосновать свою точку зрения, отстоять правоту суждений.
Предлагаем вариант заключительного (обобщающего) урока по те-
ме «Тепловые явления». Это урок-соревнование между двумя классами одной параллели, по времени он рассчитан на академический час. Подготов-
ка к уроку начинается примерно за десять дней. Каждый класс делится на 4
команды, по 5-6 учащихся в каждой, учитель назначает руководителей групп,
сообщает основные разделы – направления, по которым будет проводиться
урок-соревнование. Учащиеся, готовясь к уроку, повторяют весь пройденный материал по теме, решают задачи, вспоминают основные уравнения. Очеред-
ность выступлений команд в каждом классе определяют жеребьевкой в на-
чале урока, затем объясняют правила игры.
Задание 1 (парад физических явлений):
« …я буду демонстрировать плохую теплопроводность воды».
В стеклянный сосуд с водой на дно кладут лед, придавливают его грузиком.
На поверхность воды наливают спирт и поджигают его. Лед не тает.
«…я буду демонстрировать закон Паскаля для жидкости».
Берут шприц, делают в нем с боков несколько дырочек, закрывают отверстие для иголки, наливают в шприц воду « под поршень» и нажимают на него.
Опыт показывается быстро, отлично, четко. Заранее подготовленные
помощники помогают. После демонстрации ученик научно обосновывает опыт и рассказывает, где показанное явление применяется на практике или наблюдается в природе, отвечает на вопросы. До парада ученики консульти - руются с учителем и с его помощью готовятся к ответам на возможные воп - росы ( на параде «спотыкаться» не принято).
Задание 2 ( решить задачу):
Лед, взятый при температуре -40градусов по Цельсию, превратили в пар при температуре 100 градусов по Цельсию. При этом сожгли 1240 г дров.
Найдите массу льда. Нарисуйте график зависимости температуры отвремени.
Лед, массой 2 кг, взятый при температуре -20 градусов по Цельсию
превратили в пар при температуре 100 градусов по Цельсию. Сколько при этом сожгли дров? Нарисуйте график зависимости температуры от времени.
Все недостающие данные учащиеся берут из предложенных таблиц.
Задание 3( ответить на вопрос):
Когда внутренняя энергия рабочего тела больше: в начале или в конце такта «рабочий ход»? Ответ обосновать. Для наглядности предлагается
использовать демонстрационный плакат двигателя внутреннего сгорания.
Будет ли плавиться свинец, если его бросить в расплавленное олово.
Ответ обосновать. При ответе пользоваться таблицей температур плавления
различных материалов.
Задание 4 (ответить на вопрос):
Выделится или поглотится энергия при парообразовании? Как изме-
няются :
а) кинетическая и потенциальная энергии молекул;
б) температура;
в) внутренняя энергия?
Выделяется или поглощается энергия при кристаллизации? Как изменяются:
а) потенциальная и кинетическая энергия молекул;
б) температура
в) внутренняя энергии?
Задание5( объяснить опыт)
Толстый гвоздь плотно обернуть полоской бумаги и внести в пламя свечи. Бумага не горит. Объяснить явление.
В блюдце налить кипяток, а затем поставить вверх дном стакан. Во-
да из блюдца поднимется в стакан. Объясните явление
Литература
Бессараб уроки как средство систематизации и углубления знаний по физике. Современные проблемы обучения физике в школе и Вузе.2009, 224с. Давыдов развивающего обучения. М.:Педагогика, 1986. Давыдов обобщения в обучении. М.:Педагогическое общество России.2008,480с. Лещинский развитие учащихся при обучении физике. Физика в школе,1993,6, с.45. , Иванова преподавания физики в средней школе. М.:Просвещение,2007,336с. и др. Современный урок физики в средней школе.М.:Просвещение,2005,224с.
7. Смирнова . Педагогические теории, системы, техно-
гии. М.2000.
Учитель физики и математики
МОУ СОШ №6 г. Люберцы
к. ф.-м. н.
Учитель портал Педсовет. ru Завуч инфо Про школу
