Ситуационные задачи как один из методов формирования ключевых компетенций школьников на уроках физики.

Ситуационные задачи как один из методов формирования ключевых компетенций школьников на уроках физики.

Потребность рынка труда в специалистах, способных к обучению и мотивированных на успешную работу обратило внимание исследователей на изучение особенностей у обучающихся.

Проведенные исследования показали (Tyler’sObjectivesApproach, 2000), что выпускники должны обладать следующими учебными компетенциями:

• переходить от линейного изучения материала к гипертекстовому;
• от инструкции к конструкции и открытиям;
• от выполнения заданий преподавателя к постановке собственных целей;
• от материала в учебниках к материалам, которые они могут отобрать для изучения проблемы самостоятельно;
• от направляемого жестко контролируемого обучения к обучению, основанному на личной ответственности и стремлении повысить самооценку;
• от обучения как пытка к обучению как потребность.

Стандарт предполагает процесс формирования новой дидактической модели образования, основанной на компетентностной образовательной парадигме, предполагающей активную роль всех участников образовательного процесса в формировании мотивированной компетентной личности, способной:

• быстро ориентироваться в динамично развивающемся и обновляющемся информационном пространстве;
• получать, использовать и создавать разнообразную информацию;
• принимать обоснованные решения и решать жизненные проблемы на основе полученных знаний, умений и навыков.

Новый стандарт акцентирует внимание учителей на необходимости использовать современные образовательные технологии, которые могут обеспечить развитие школьников. Сегодня процесс усвоения знаний организуется более разнообразно. Даже если знания усваиваются традиционными методами, то их усвоение предполагает иные способы оценивания, например, в виде эссе и отчетов, решения ситуационных задач, рационализаторских и изобретательских задач, и т.д.

Какими методами можно формировать ключевые компетенции и определять их сформированность?
Приведу некоторые методы и приемы, которые, на мой взгляд, редко используются, но более эффективны в формировании ключевых образовательных компетенций.

Одним из путей решения этой задачи видится в систематическом использовании решения ситуационных задач.
В 1972 году профессор Давыдов В.В. предложил выделять ключевые ситуации в учебных предметах. С 2000 года кандидат физико-математических наук Гендейнштейн Л.Э начал использовать в школьном курсе физики ключевые ситуации.

В Гарвардском университете уже давно применялся так называемый метод (case-studio), т.е. метод конкретных ситуаций (от анг. Case - случай, ситуация) - метод активного проблемного ситуационного анализа, основанного на обучении путём решения конкретных задач-ситуаций. Решение ситуационных задач позволяет учащимся осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление – понимание – применение – анализ – синтез – оценка; помогает развивать умения учащихся моделировать, проектировать и конструировать; также при этом достигается дифференциация обучения.

Суть заключается в том, что учащимся предлагают осмыслить реальную жизненную ситуацию, описание которой отражает не только какую-нибудь практическую проблему, но и актуализирует определенный комплекс знаний, который необходимо усвоить при разрешении данной проблемы. При этом сама проблема не имеет однозначных решений.

Конструирование ситуационных задач:

Специфика ситуационной задачи заключается в том, что она носит ярко выраженный практико-ориентированный характер, но для ее решения необходимо конкретное предметное знание. Зачастую для решения ситуационной задачи учащимся требуется знание нескольких учебных предметов. Кроме этого, такая задача имеет не традиционный номер, а красивое название, отражающее ее смысл. Обязательным элементом задачи является проблемный вопрос, который должен быть сформулирован таким образом, чтобы ученику захотелось найти на него ответ.

Проектирование ситуационных задач может осуществляться как на учебном, так и на внеучебном материале. Существует несколько подходов.

1. Построение задач на основе вопросов к параграфам в учебнике.
2. Может быть основан на выделенных в научных исследованиях, типах практико-ориентированных задач, которые необходимо научиться решать любому ученику. Например, создание объектов с заданными свойствами, разработка технологии объекта с заданными свойствами, управление технологическим объектом и т. д.
3. Третий подход основан на проблемах реальной жизни, познавательная база решения которых закладывается в соответствующих учебных дисциплинах.
4. На основе содержания учебника целесообразно составлять ситуационные задачи тогда, когда она носит характер развития потребности в знаниях. Для того, чтобы создать такую задачу, достаточно выбрать один или несколько фрагментов текстов из соответствующего параграфа учебника, дополнительной литературы по теме и, используя конструктор задач, разработать само задание.

Ситуационная задача представляет собой описание конкретной ситуации, более или менее типичной для определенного вида деятельности. Это описание включает изложение условий деятельности и желаемого результата. Решение задачи заключается в определении способа деятельности.

В результате решения задачи учащиеся должны не только изложить само решение, но и способ решения в общем виде, что позволит использовать данный способ при решении широкого круга однотипных задач. Примеры ситуационных задач, используемых в 7-9 классах.

Задача 1. «Раскрываем преступление». [1]

Постановка задачи:
Мы с вами неоднократно были свидетелями того, что если в комнате много людей, то зимой оконные стекла запотевают, когда стакан с холодной водой вносят в теплую комнату, он покрывается снаружи каплями воды, а через некоторое время эти капли исчезают. С проблемой запотевания стекол в автомобиле сталкиваются все автомобилисты. Каковы же способы борьбы с этим явлением?

Текст задачи:
Как-то владелец антикварного магазина обратился к инс-пектору полиции с просьбой найти грабителя. По словам продавца - свидетеля совершенного преступления, в магазин зашел мужчина и, схватив ценную статуэтку, выбежал на улицу. Продавец сказал, что он бросился вдогонку, но не смог догнать грабителя. Виной этому стали очки продавца. В тот день на улице было сыро и холодно, и, по словам продавца, очки у него тут же запотели. Поэтому преступнику удалось скрыться. Ин¬спектору не стоило большого труда разыскать того, кто украл статуэтку.

Задание к тексту:

1. Как инспектору полиции удалось так быстро найти преступника? Обоснуйте свой ответ.
2. Врачи для исследования горла или зубов иногда вводят в рот пациента зеркальце. Однако зеркальце очень быстро запотевает. Так же запотевают стекла очков и стекла автомобилей. Почему и при каких условиях это происходит? Предложите способ борьбы с этим явлением. Какими ис-точниками информации вы воспользуетесь? Почему?
3. Иногда между оконными рамами помещают стаканчик с серной кислотой или солью. Для какой цели это делают?

Оценивание решения заданий проводилось по следующим критериям: понимание представленной информации, оценивание предложенных способов, предложение альтернативных способов, обоснование своего выбора.

Полученная информация нужна не столько для оценивания, нужна для получения информации о том, чему необходимо ученику научиться, какие умения освоить. Причем это нужно в первую очередь, ученику, ибо одной из задач ситуационных заданий является развитие аутентичной оценки (оценки учеником своих учебных успехов).

Задача 2 «Метод разрушения ледяного покрова»

Текст задачи: Разработан новый метод разрушения ледяного покрова – резонансный. Он основан на том, что при движении какой-либо нагрузки по поверхности льда в воде развивается система изгибно-гравитационных волн (ИГВ), т.е. комбинация изгибных колебаний ледяной пластины и сопутствующих им гравитационных волн воды. При скорости движения нагрузки, близкой к минимальной скорости ИГВ, вода перестает поддерживать ледяной покров, амплитуды волн резко возрастают и начинается разрушение льда. По сравнению с ледоколами энергозатраты меньше. Для реализации резонансного метода подходящим средством являются амфибийные суда на воздушной подушке.

Задание:

• На каком явлении основан данный метод разрушения ледяного покрова?
• Объясните суть (принцип действия) данного метода.
• Каковы преимущества этого метода (помимо энергозатрат)?
• Предложите альтернативные способы. Дайте обоснование преимущества предложенного метода.

Задача 3 «Звучащая рыболовная сеть».

Текст задачи: Только в Северном море ежегодно гибнет, запутавшись в рыбацких сетях, более 10 тысяч дельфинов. Чтобы предотвратить попадание их в сети, немецкий зоолог предложил укрепить на них «пищалки», которые 70 раз в минуту издают звук громкостью 115 дБ, частотой 2,9 кГц и обертонами до 90 кГц. (Частота была подобрана таким образом, чтобы не отпугивать от сетей промысловые виды рыб. Оказалось, что теперь 90 % дельфинов реагировали на такой звук и обходили звучащие сети по широкой дуге.

Правда, вскоре выяснилось, что через некоторое время дельфины привыкают к звуковым сигналам, и пришлось разрабатывать «пищалки» частотой, меняющейся случайным образом.

Задание:

• Объясните суть (принцип действия) методов. Укажите их недостатки, ответ свой обоснуйте.
• Предложите альтернативные способы. Дайте обоснование предложенного метода.

Решение ситуационных задач позволяет учащимся осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление – понимание – применение – анализ – синтез – оценка; помогает развивать умения учащихся моделировать, проектировать и конструировать; также при этом достигается дифференциация обучения.

Применение решения ситуационных задач позволяет ученикам достичь требуемого уровня знаний, путем наиболее для них удобным, удобным в том смысле, что стратегия работы учащихся соответствует их когнитивным стилям.

Другой метод - «Час чтения».

Ход «Часа чтения» дается следующим образом:

Отличительная черта данного «Часа» – поиск информации, которая затем будет обработана, осмыслена и представлена другим участникам.

Умение читать - это одно из ключевых умений, развивая которое учащийся научится выражать свои мысли в письменной и устной форме, общаться в деловой и неформальной обстановке; понимать и анализировать письменную и устную информацию.

Задание:

• В представленной литературе подобрать интересную информацию;
• Кратко, достаточно полно и лаконично (укладываясь в 6-8 минут) рассказать о прочитанном;
• Демонстрировать понимание текста;
• Анализировать полученную информацию;
• Демонстрировать собственное мнение;
• Провести самоанализ успешности.

Другие приемы:

1) Например, в 7 классе при изучении темы «Воздухоплавание» можно использовать следующее задание:
на этапе мотивации и формулирования темы – можно предложить фрагмент мультфильма о Винни – пухе. Вопрос: возможен ли полет?
Рассуждаем, выдвигаем гипотезы. На этапе исследования предполагаем: либо увеличить количество шаров, либо уменьшить размеры медвежонка. Проверяем практическими расчетами.

2) На этапе обобщения можно предложить творческое задание: озвучить видеофрагмент, 3) придумать научно-фантастический рассказ (домашнее задание).

Результаты:

Новая школа должна стать пространством, позволяющим обучающимся "раскрыть свои способности, подготовиться к жизни в высокотехнологичном конкурентном мире". Именно эту задачу Д.А. Медведев назвал "главной задачей современной школы".

Использование возможностей современных развивающих технологий, позволяет обеспечить формирование базовых компетентностей современного человека.

В конце учебного блока какие должны быть результаты?
Учащиеся:

• должны демонстрировать навыки эффективной выборки информации из первичных и вторичных источников, включая выбор информации при помощи компьютера в поисковых он-лайн системах; могут осмысленно воспринимать заданный текст;
• умеют описать и объяснить функцию основных приборов по электродинамике, оптике, жидкокристаллическим дисплеям, и т. д.;
• демонстрируют способность видеть и понимать окружающий мир, ориентироваться в нем, осознавать свою роль и предназначение, умеют выбирать целевые и смысловые установки для своих действий и поступков, принимать решения;
• по отношению к изучаемым объектам ученик овладевает креативными навыками: добыванием знаний непосредственно из окружающей действительности, владением приемами учебно-познавательных проблем, действий в нестандартных ситуациях;
• владеет современными средствами информации (телевизор, магнитофон, телефон, факс, компьютер, принтер, модем, копир и т.п.) и информационными технологиями (аудио- видеозапись, электронная почта, СМИ, Интернет); производит поиск, анализ и отбор необходимой информации, ее преобразование, сохранение и передача.

Для оценки сформированности может служить выполнение учащимися анкеты-самооценки, по результатам которой можно следить за динамикой развития и выделять «лестницу проблем».

Диагностика сформированности ключевых компетенций школьников можно осуществлять с помощью специальных листов, заполняемых всеми предметниками в конце каждого полугодия. Поскольку вычисляется средний балл для каждого вида компетенций, картина должна получиться объективной.