Мотивация учащихся при обучении физики

(Неопределенность  состоит в том, что не сказано,  какой стороной кладут стекло  на чертеж – матовой или  нематовой, а в этом вся суть.)

• Будут ли перекрываться спектры с длинами волн λ₁ = 400 нм и λ₂=700 нм?

(Не дана постоянная  дифракционной решетки, которая  накладывает ограничения на максимальный  порядок спектра.)  

2. Ситуация интереса. Ученики всегда охотно решают то, что им интересно, в результате чего они получают интересную информацию.

• Тела некоторых живых организмов (например, личинки некоторых насекомых) невидимы в воде, но их глаза хорошо заметны в воде в виде черных точек. На основе законов оптики объясните: а) почему само живое существо не видно в воде; б) в чем причина непрозрачности его глаз; в) останется ли такой живой организм невидим, если его поместить в воздушную среду.
• Близорукий человек оказался на необитаемом острове. Сумеет ли он развести костер, используя линзы очков как зажигательные стекла?
• Зачем световые сигналы часто делают мигающими (например, у маяков)?
• Можно ли увидеть космонавта на Луне в оптический телескоп с диаметром зеркала в 6 м?
• На каком минимальном расстоянии l от наблюдателя должна находиться автомашина, чтобы две включенные фары машины он видел как точечный источник света?

3. Ситуация несоответствия, неожиданности. Создается при знакомстве учащихся с явлениями, выводами, фактами, которые вызывают удивление, кажутся парадоксальными или противоречат знаниям учеников, стихийно сложившимся в результате жизненного опыта.

• Сегодня дождливый день, и дом отражается в мокром асфальте. Почему же в изображении дома все окна светлые, хотя в самом доме окна нижних этажей темные?
• На полированный металлический шар слева падает параллельный однородный пучок света. Допустим, что шар полностью отражает световые лучи. Куда больше отразится света: влево или вправо?

(Обычно сначала  недоумение: как вообще могут  отразиться лучи вправо, если  справа находится шар?)  

 Какой дефект зрения  появится у рыбы, вынутой из  воды?

• Может ли четкая круглая тень от шарика иметь диаметр, меньший диаметра шарика?
• В солнечный день шар диаметром 10 м, поднятый на некоторую высоту, не отбрасывает тени на землю. (По жизненному опыту детей тень быть должна.) Какая это высота?

4. Ситуация исправления ошибочных утверждений. В ней реализуется потребность в самоутверждении, в проявлении собственной компетентности.

• В одном кинофильме есть такие кадры, в большой спокойной луже отражается яркое солнце (Рисунок 1.1). Герой, будучи в приподнятом настроении, подходит к луже и начинает шевелить воду, любуясь тем, как волны раскалывают отражение солнца на осколки (Рисунок
• 1.2). Найдите ошибку в замысле режиссера и постарайтесь ее исправить.

Рисунок 1.1	Рисунок 1.2

 

• Главный герой романа писателя-фантаста Герберта Уэллса «Человек-невидимка» оставался невидимым для других, но сам все прекрасно видел. Не противоречит ли это известным вам законам физики?
• Луну мы видим белой; в телескоп ее поверхность кажется гипсовой. Астрономы утверждают, однако, что поверхность ее темно-серая. Кто прав?
• Некто утверждал, что в полдень видел в Минске радугу на небе. Возможно ли это?

5. Ситуация сотрудничества. Ситуации создаются при решении задач в малых группах, типология которых весьма подробно прописана В. В. Гузеевым [2, с. 40]. Он же освещает, как организуется работа учащихся в группах выравнивания, поддержки и развития.

а) При решении задач  по волновой оптике в профильных классах  дети очень часто сталкиваются с  трудностями при использовании  математических приближений (tgα ≈ sinα, l₁ + l₂ ≈ 2l, d → 0 при R » d). Для систематизации и отработки предлагается в малых группах составить свою шпаргалку по элементам задач, в которых встречаются эти математические допущения. Можно провести конкурс на лучшую шпаргалку. Затем надо провести сортировку всего массива домашних задач по теме, чтобы отобрать задачи, в которых встречаются эти элементы. Даже если ученики не будут решать эти задачи, они все равно продумают алгоритм решения каждой в процессе сортировки. Таким образом ученик учится оценивать сложность задачи.

б) Целесообразно давать в малые группы задачи нетрадиционного  содержания. Например:

«Теплоход проходит мимо стоящей  на якоре шхуны. В момент наибольшего  сближения боцман шхуны вытягивает руку и, глядя только правым глазом, заслоняет поставленным вертикально  большим пальцем вытянутой руки нос теплохода. Открыв левый глаз и закрыв правый, он видит, что теперь его палец закрывает корму теплохода. Боцман, зная некоторые параметры теплохода и своего тела, сразу же называет расстояние L до него.

1) Перечислите нужные  для решения параметры. 

2) Найдите расстояние L.

3) Предложите использование  этого способа для определения  расстояния в другом случае.

Если группы определены по уровню подготовки, то для более  слабых групп можно дать готовые  параметры (длина теплохода а = 100 м, расстояние от глаз боцмана до большого пальца его вытянутой руки l = 65 см), а для очень слабых – готовый алгоритм решения.

IV. Ситуации, организуемые  на лабораторных уроках 

Лабораторные уроки отличаются тем, что позволяют создать условия  для развития исследовательских  способностей учеников: находить и  формулировать проблему, формулировать  цели исследования, высказывать гипотезы и планировать эксперимент. Как  можно реализовать исследовательский  подход на лабораторной работе?

1. Проведение лабораторной  работы № 6 «Определение фокусных расстояний оптических сил линз». Ученикам может быть предложен следующий текст:

а) У одного из домочадцев разбились очки, а рецепт очков, в  котором была указана оптическая сила линз, потерялся. Используя один из осколков, восстановите рецепт.

б) Директор школы утверждал, что видел из своего окна ученицу  К., курившую возле постройки, находящейся  на расстоянии S = 100 м от окон его кабинета. Учитывая, что директор был без очков, определите, стоит ли ученице К. идти с повинной или можно избежать наказания, исходя из предположения, что из-за дефекта зрения директор мог ошибиться. В наличии имеются очки директора.

Учащиеся получают следующие  указания к работе:

• запишите проблему, которая у вас возникла;
• сформулируйте гипотезу;
• напишите план эксперимента;
• выполните исследование;
• выполните математическую обработку данных и получите искомый результат;
• сделайте вывод о правильности вашей гипотезы.

Если учесть, что в настоящее  время трудно встретить класс, где  не было бы детей с плохим зрением, носящих очки, то можно воспользоваться  этими «приборами» для проведения работы. Причем владельцы очков могут  выступать как эксперты, дающие оценку правильности проведения эксперимента.

За работу ученики сначала  сами выставляют себе отметку, по желанию  аргументировав ее. В .отличие от самостоятельных работ по задачам и теории этот вид работы допускает больше критериев оценки и наглядность результатов. Можно воспользоваться следующими критериями:

• рациональность (оригинальность) предложенного метода исследования;
• оценка погрешности эксперимента по сравнению с предложенной в учебнике;
• учет всех параметров исследования при составлении плана эксперимента;
• умение анализировать и интерпретировать результаты исследования;
• умение определять сферы и границы применения результатов исследования на практике.

После проверки через черту  выставляется отметка учителя.

2. Даже при предметном  подходе можно создать ситуацию, которая расширит дидактические  и психологические возможности  фронтального лабораторного эксперимента. При этом деятельность базируется  на личном опыте учащихся из  повседневной жизни. 

• Предложите оптический метод измерения толщины вашего волоса и измерьте его.
• Если посмотреть вдоль прямой проволоки, погруженной в воду, она покажется изломанной. Рассчитайте, под каким углом нужно изогнуть проволоку, чтобы она казалась прямой. Проверьте на опыте правильность расчетов.
• Если в очках нырнуть в воду, как изменятся окружающие предметы?
• Оптические иллюзии и выбор одежды: что общего?

3. Проведение лабораторного  практикума по изучению свойств  собственного глаза: нахождение  слепого пятна, аккомодация глаза,  зрение двумя глазами, разрешающая способность глаза. При этом каждый опыт выполняется индивидуально. Кроме несомненной пользы для здоровья в виде тренировки глазных мышц, дети находят цель в сфере непосредственных интересов: изучение собственного глаза.

3. Уроки промежуточного контроля

Обычно урок проводится в  три этапа: консультация, тестирование, контроль – самокоррекция – коррекция. На каждом из них можно создать ситуации, способствующие развитию внутренней мотивации.

1. Консультация в виде эстафеты [2, с. 72]. Класс делится на группы по 5–6 человек. Группам предлагается за 10 минут составить и записать по 30 вопросов, относящихся к пройденной теме (работа в цейтноте позволит выделить самые актуальные вопросы). Далее каждая группа по очереди адресует свой вопрос следующей (повторяющиеся вопросы вычеркиваются из списков). После ответа спикера команды учитель может расширить его, дав свою консультацию по затронутому вопросу. И так по кругу. Больше одного командного круга не получается: работа быстро переходит в такую стадию, когда на вопросы отвечает уже только учитель, добиваясь всех тех целей, которые ставились перед консультацией. При этом консультация проходит в живом общении, по плану, который составляют сами ученики, определяя области своих затруднений; незнание ответа по окончании темы еще не наказывается плохой отметкой, есть возможность в любой момент получить помощь.

Рисунок: 1.3 Схема проведения консультации (по В. В. Гузееву)

 

2. На этапе контроля – коррекции надо организовать ситуацию так, чтобы оценка результатов труда носила больше диагностический, чем контролирующий характер, чтобы была возможность сравнить сделанное с эталоном. Для этого после проведения теста или тренировочной работы по задачам, однотипным с заданиями контрольной работы, надо позволить ученику самому выставить себе отметку и исправить допущенные ошибки. При этом ученики для себя диагностируют, какими из программных требований они уже досконально владеют, а над какими еще необходимо поработать в классе или дома. Ребенку дается «право на ошибку», которое снимает психологический стресс перед итоговой работой, повышает ощущение собственной компетентности и чувство уверенности в своих силах.

Таким образом: целью ориентировочно-мотивационного этапа урока подразумевается психологическая и познавательная готовность учеников к получению новых знаний. Это возможно при наличии ситуаций, в которых ученики контролируют и оценивают свою подготовленность к уроку, актуализируют опорные знания и определяют свою некомпетентность.                                 Важнейшие условия для достижения целей этого этапа: опора на субъективный опыт учеников; активная работа детей по восприятию, анализу и преобразованию новой информации; наличие ситуаций взаимодействия учеников по овладению новым учебным материалом. Для этого организуются различные ситуации.

 

 

ГЛАВА 2

МЕТОДИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ МАТИВАЦИИ УЧАЩИХСЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКИ

 

2.1     Применение компьютера на уроках физики в качестве универсального технического средства обучения.

 

Традиционные аудиовизуальные  средства обучения могут быть с успехом  заменены  компьютером, экраном и мультимедийным проектором. Современное программное обеспечение  позволяет продемонстрировать на уроке большое количество наглядного материала: рисунки, схемы, таблицы, тексты (формулировки законов, формулы и т.д.), видеозаписи, анимации, физические модели. Учитель сам может скомплектовать из объектов электронного ресурса презентацию, которая будет демонстрироваться по ходу урока.  В зависимости от типа урока информационное содержание слайдов будет меняться.  

Например, на уроке изучения нового материала целесообразно  продемонстрировать видеозапись опыта (в том случае, если демонстрация реального опыта занимает много  времени, мелкие детали эксперимента не улавливаются учениками и в том  случае, если опыт невозможен), затем  продемонстрировать анимацию или компьютерную модель процесса (позволяет рассмотреть  особенности явления, неоднократно повторять процесс, усложнять его). На этапе закрепления новых знаний можно провести  игру (принцип игры: на экране возникает вопрос по изученной теме — следует ответ учащегося — возникает на слайде правильный ответ, сопровождающийся тематическим рисунком или фотографией). В конце урока динамично можно повторить основные этапы урока, демонстрируя отдельные информационные слайды.