WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

2. Актуализация теоретических знаний. Учащиеся проводят предварительный анализ заданной информации. Актуализируют имеющиеся знания по данной теме, то есть определяют, к какому разделу физики относится данная задача, вспоминают основные определения, правила и законы, относящиеся к этому разделу, в данном случае – последовательное и параллельное соединение проводников, мощность электрического тока, закон Ома для участка цепи.

3. Формулировка гипотез. На данном этапе, Рис. 3

в ходе обсуждения с учащимися свойств возможных цепей, учитель подводит учащихся к схеме соединения приведенной на рисунке 3.

4. Обоснование гипотезы. Так как мощность равна (где R – сопротивление лампы), то ; таким образом сопротивление лампы мощностью 75 Вт в 5 раз меньше сопротивления лампы мощностью 15 Вт.

Это технические характеристики ламп, они остаются неизменными.

Когда выключатель разомкнут, мы имеем две последовательно соединенные лампы. Следовательно,

где U1 - напряжение на лампе, мощностью 75 Вт, U2 – напряжение на лампе мощностью15 Вт.

I = const, значит, согласно закону Ома,.

Получаем систему уравнений:

;

.

Откуда U1 = 37 В, U2 =183 В.

5. Подтверждение гипотезы. Вывод. Таким образом, когда выключатель разомкнут, напряжение на 15-ваттной лампе в 5 раз больше, чем на 75-ваттной и равно примерно 183 В. Эта лампа горит. На 75-ваттной лампе напряжение рано приблизительно 37 В, и нить этой лампы не раскаляется. Так как сопротивление лампы мощностью 15 Вт в 5 раз больше, сопротивления лампы мощностью 75 Вт, то при замыкании ключа лампа (15 Вт) с большим сопротивлением гаснет, начинает светится лампа (75 Вт), сопротивление которой меньше.

При замене лампы мощностью 15 Вт на более мощную, либо лампы мощностью 75 Вт на менее мощную, отношение мощностей уменьшится и наблюдаемый эффект будет не столь выразительным или исчезнет вовсе.

Данные задания позволяют учащимся, определять составные элементы скрытой физической системы, выявлять ее структуру и связи между элементами.

По окончании работы учащиеся составляют отчет. В отчет входит описание следующих взаимосвязанных и взаимообусловленных процедур.

  1. Цель.
  2. Актуализация теоретических знаний, определение состава контролируемых величин и способа их измерения.
  3. Формулировка гипотезы.
  4. Обоснование гипотезы.
  5. Подтверждение гипотезы и формулировка вывода, выявляющего структуру скрытой физической системы.

Отчет оформляется на бумажном носителе (в тетради).

Структура представленного отчета позволяет оценить каждый выделенный элемент научно-исследовательской деятельности и определить уровень сформированности системного мышления каждого ученика.

Уровни сформированности системного мышления могут быть разными. Наиболее подходящей основой для классификации этих уровней, с нашей точки зрения, является классификация уровней сформированности учебных исследовательских действий и деятельности предложенная М.И. Старовиковым. На ее основе нами разработаны критерии по определению уровней сформированности системного мышления (таблица 3).

Таблица 3. Уровни сформированности системного мышления. Критерии их выделения.

Уровни

Критерии для выделения уровней

I

Учащийся отслеживает логику учителя при анализе объекта. Воспроизводит данный материал.

II

Учащийся, с помощью учителя, обнаруживает связи между элементами системы.

II

Учащийся самостоятельно анализирует объект как систему связанных элементов и выделяет общий принцип построения этой системы.

IV

Учащийся не только выявляет связи между элементами системы и принцип ее построения, но и конструирует новые системы на основе выделенного принципа.

Результаты эксперимента. В работе, для определения уровня сформированности системного мышления учащихся и элементов научно-исследовательской деятельности, мы используем методику балльной оценки, метод интерполяции и критерий 2-квадрат.

Эксперимент проводился в несколько этапов. На первом этапе (2004-2005 гг.) проведена оценка оснащенности кабинетов физики в школах г. Томска (51 школы). Проведено анкетирование учителей физики (всего порядка 50 человек) с целью, определить, какие технические и методические разработки наиболее востребованы в учебном процессе. Выявленные факты позволили сформулировать цель и проблему исследования - формирование системного мышления учащихся на основе использования экспериментальных работ исследовательского характера. Сформулирована гипотеза исследования, в соответствии с которой, необходимые современному выпускнику качества должны формироваться на основе исследовательского метода обучения.

На втором этапе (2005-2006 гг.) сконструированы экспериментальные образцы заданий исследовательского характера; осуществлен пробный эксперимент – фрагментарное внедрение авторской методики в процесс преподавания физики в целях проверки эффективности методики и ее корректировки.

Третий этап (2006-2007 гг.) заключался в проведении обучающего эксперимента по внедрению авторской методики в процесс обучения школьников и студентов. Всего в эксперименте участвовало 30 студентов, 170 учащихся профессиональных училищ, 45 учащихся гимназии. Эксперимент проводился на базе гимназии «Логос» при ТГПУ, ПУ №6 г. Томска и физико-математического факультета ТГПУ.

В эксперименте по проверке уровня сформированности системного мышления и элементов научно-исследовательской деятельности участвовало 245 учащихся: 14 – экспериментальная группа №1 (ЭГ№1), 16 – контрольная группа №1 (КГ№1), 24 - экспериментальная группа №2 (ЭГ№2), 21 - контрольная группа №2 (КГ№2), 83 - экспериментальная группа №3 (ЭГ№3), 87 – контрольная группа №3 (КГ№3).

В начале эксперимента был проведен констатирующий эксперимент по оценке элементов научно-исследовательской деятельности. Учащимся обеих групп было предложено решить экспериментальную исследовательскую задачу. Результаты эксперимента представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Результаты констатирующего эксперимента

Объем теоретического материала у экспериментальной и контрольной групп был одинаков. Далее группы продолжали обучение по разным направлениям. У экспериментальной группы часть лабораторных работ была заменена учебным исследовательским экспериментом и в процессе решения задач применялись задачи исследовательского характера. В контрольной группе выполнялись стандартные лабораторные работы типовые задачи.

Результативность предложенной методики оценивалась с помощью разработанного инструментария по оценке уровня сформированности системного мышления учащихся и элементов научно-исследовательской деятельности, основанного на методике балльной оценки, метода интерполяции и критерия 2-квадрат.

Результаты оценки уровня сформированности системного мышления и элементов научно-исследовательской деятельности на завершающем этапе эксперимента.

Метод балльной оценки. По каждому критерию учащийся может получить от 0 до 10 баллов. Худшему значению присваивается минимальный балл, лучшему - максимальный.

Каждому критерию присваивается коэффициент весомости j, отражающий относительную значимость критерия. Сумма коэффициентов весомости всех критериев должна быть равна единице: j = 1.

Таблица 4. Оценка элементов научно-исследовательской деятельности

Наименование

критерия

Коэффициент

весомости

j

Баллы

ЭГ

№1

КГ

№1

ЭГ

№2

КГ

№2

ЭГ

№3

КГ

№3

i участ-ник

Цель исследования

0,1

5,7

3,5

4,7

3,9

3,8

2,1

Актуализация теоретических знаний, определение состава контролируемых величин и способа их измерения

0,2

4,8

2,2

4,5

2,3

1,7

0,8

Формулировка гипотезы

0,3

2,7

0,3

2,3

0,6

0,9

0

Обоснование гипотезы

0,2

3,2

0,6

2,7

0,7

1,1

0

Подтверждение гипотезы и формулировка вывода

0,2

6,7

4,5

6,3

3,9

3,5

2,9

j критерий

Сумма баллов

23,1

11,1

20,5

11,4

11

5,8

В таблице 4 приведены средние баллы по группам.

Далее, баллы, полученные по критериям, суммируются. Суммарный балл определяет уровень сформированности системного мышления:

от 0 до 20 баллов I уровень;

свыше 20 и до 30 баллов II уровень;

свыше 30 и до 40 баллов III уровень;

свыше 40 и до 50 баллов IV уровень.

Таким образом, для большинства учащихся экспериментальных групп №1 и №2 характерен II уровень сформированности системного мышления, для большинства учащихся остальных групп – I уровень.

Рис. 5. Оценка уровня сформированности элементов научно-исследовательской деятельности на завершающем этапе эксперимента.

Применение метода интерполяции в интервале от минимального до максимального количества баллов позволяет определить балльное значение критерия для каждого учащегося.

Для каждого из участников эксперимента проводилась балльная оценка для всех критериев, представленных в таблице 5, по следующей формуле:

Для средних значений по группам получаем:

Наименование

критерия

Коэффициент

весомости

j

Баллы

ЭГ

№1

КГ

№1

ЭГ

№2

КГ

№2

ЭГ

№3

КГ

№3

Цель исследования.

0,1

10

4,5

7,5

5,5

5,2

1

Актуализация теоретических знаний, определение состава контролируемых величин и способа их измерения.

0,2

10

4,15

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»