Реализация дифференциации средствами задачного метода в теории и методике обучения физике

Дифференциация обучения учащихся физике средствами задачного метода диктуется самими требованиями современного общества, т.к. современное образование все больше и больше ориентируется на развитие личности учеников, на развитие способностей личности.

«…именно дифференциация позволяет в полной мере перейти к учету индивидуальных особенностей детей. Классы, сформированные дифференцированно, с учетом различного типа психического развития детей, позволяют учащимся в процессе обучения развиваться в оптимальном для каждого ребенка режиме» [6, с. 31].

По мнению И. М. Осмоловской, самой распространенной формой внутри классной дифференциации является выполнение учениками заданий различного уровня сложности. При этом усложнение может происходить за счет привлечения пройденного материала, когда ученикам необходимо установить близкие или дальние связи между различными фрагментами содержания. Усложнение заданий может происходить и за счет усложнения видов работы, усиления уровня творческой деятельности, необходимой при выполнении задания [135].

На сегодняшний день спектр применения задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике достаточно широк:

работа с учениками различной обученности: со слабоуспевающими [7, 63, 162], с одаренными детьми [49, 62, 105, 155];

работа в малых группах на уроках физики [17, 33, 88, 141];

дифференцированная форма контроля знаний [52, 80, 92, 96, 113];

использование при обучении учащихся решению задач, эмоциональных ситуаций [57];

преподавание физики в классах различного профиля [60, 67, 114, 148, 156];

использование задач различного содержания: с элементами экономики [69], о живой природе [79], профориентационные для сельских школ [50], с учетом местных особенностей [161], творческие задачи [51, 160];

использование задач различного уровня в малочисленных классах [36, 99, 125, 150, 179];

обучение в условиях уровневой дифференциации в старших классах [100, 102];

использование дифференцированных домашних заданий [35, 36, 72, 127, 146];

использование задач различного уровня для диагностики уровня достижения учащихся [166, 167].

Индивидуализированное задание лишь условно отличается от обычного. Задание становится индивидуализированным в том случае, когда оно предназначено не всему классу, а лишь группе учеников или отдельным ученикам соответственно их индивидуальным особенностям.

Решению задач, как методу обучения, присущи определенные функции. В теории и методике обучения физике описано довольно полно многообразие функций задачного метода в различных сферах его применения [39, 54, 56, 85, 122, 168, 172]. Функции, которые присущи решению задач, как методу обучения, описаны различными авторами довольно таки полно; они представлены в табл. 3.

Таблица 3 — Функции задачного метода, выделяемые различными авторами.

На наш взгляд, все многообразие функций, выделяемых различными учеными, можно отнести к функциям задачного метода, которые выделяют Н. Н. Тулькибаева, Л. М. Фридман, М. А. Драпкин и др. [168].

Реализуя дифференциацию при решении задач разные авторы [33, 48, 50, 72, 80, 84, 92, 99, 100, 102, 113, 114, 125, 127, 136, 146, 161] опираются на различные функции задачного метода, представленные в табл. 4.

Таблица 4 — Основные функции, на которые опираются различные авторы, реализуя дифференциацию учебно-воспитательного процесса средствами задачного метода.

Различные авторы при реализации дифференциации в обучении физике в зависимости от целей и задач, решаемых ими, предлагают по-разному выстраивать систему задач.

Так, например, И. Э. Унт различает индивидуализированные задания, которые учитывают: 1) уровень знаний, умений и навыков учащихся; 2) общие и специальные способности; 3) учебные умения; 4) познавательные интересы. В связи с этим автор предлагает следующие виды индивидуализированных заданий: 1) обязательные задания, назначенные учителем; 2) предложенные учителем альтернативные задания, т. е. выборочные; 3) задания, приведенные учителем для добровольного выполнения; 4) добровольные задания, содержание которых находит сам ученик. Альтернативные и выборочные задания, в свою очередь, автор делит на два вида: 1) задания с более или менее одинаковой степенью трудности; 2) задания с различной степенью трудности [170].

А.Н. Малинин, применяя дифференциацию при решении физических задач, классифицирует последние, основываясь на три уровня познания: экспериментальный, эмпирический и теоретический. По мнению автора, задачи в соответствие с данным подходом, можно классифицировать следующим образом: 1) экспериментальная, эмпирическая, теоретическая задачи; 2) экспериментально-эмпирическая, эмпирико-теоретическая, экспериментально-эмпирико-теоретическая задачи [112].

В работах Л. А. Кирика [80] задачи разбиваются на четыре уровня: начальный, средний, достаточный и высокий. Начальный уровень, как пишет автор, можно предлагать учащимся, у которых есть проблемы при изучении физики (пропущено много уроков по болезни или другой причине). Средний уровень предназначен для среднеуспевающих учащихся и соответствует обязательным программным требованиям. Достаточный уровень предназначен для хорошо успевающих учащихся, применяющих свои знания в стандартных ситуациях. Высокий уровень требует от учащихся более глубоких знаний, умение проявлять творческие способности. Этот уровень можно использовать для подготовки учащихся к олимпиадам.

А.Е. Марон задачи, используемые на контрольных работах, разбивает на три уровня [113].

О.Р. Шефер при разработке системы учебно-познавательных задач комплексного характера выделила несколько уровней таких задач [190]:

подсистемный, при решении задач данного уровня используются знания-описания и знания-предписания одного раздела физики;

внутрисистемный, при решении задач данного уровня используются знания-описания и знания-предписания двух и более разделов физики;

межсистемный, решение задач происходит на основе межпредметных связей, т. е. используются знания-описания и знания-предписания из двух и более учебных предметов;

смешанный, решение задач данного уровня требует применения знаний-описаний и знаний-предписаний из двух и более разделов физики и других предметов естественно-математического цикла.

Н.Н. Грязева, разрабатывая систему творческих задач по физике, опирается на степень определенности содержания данных задач и делит их на три типа [51]:

творческие задачи, в содержании которых указаны цель деятельности, предмет и метод. Необходимо определить средства, использование которых привело бы к ответу на вопрос задачи, и способ ее решения.

творческие задачи, в содержании которых указан предмет, цель деятельности учащихся необходимо переформулировать, чтобы задача была более податлива к решению (переформулировать требование задачи).

творческие задачи, в содержании которых указан предмет, задана цель деятельности. Необходимо определить средства, выбрать метод и способ ее решения.

Как отмечает автор, задачи первого типа для учащихся являются наиболее легкими, а задачи третьего типа — трудными.

А.М. Левашев, выстраивая систему количественных задач, делит их на два типа: одноуровневые и многоуровневые. Говоря о многоуровневых задачах, автор имеет ввиду многоступенчатые задачи, «состоящие из нескольких относительно самостоятельных задач, связанных между собой по содержанию, дополняющих и развивающих друг друга» [99, с. 30]. Анализ задач, приведенных А. М. Левашевым, показал, что это задачи, выполняемые в основном в одно (максимум в два) действия, просто в задаче, которую автор называет многоступенчатой, несколько требований выполняются в задаче независимо друг от друга. Также автор многоуровневой называет задачу, выполняемую по алгоритму, что, по нашему мнению, делать нельзя, т.к. алгоритм подразумевает набор операций, приводящих к правильности решения, и его дробить нельзя.

При выяснении сложности задачи В. С. Цетлин рекомендует учитывать, что в их структуру входят два компонента: 1) предписываемая деятельность учащегося и 2) материал, на котором эта деятельность будет осуществляться [182, с. 50]. Автор отмечает, что при построении системы упражнений необходимо учитывать: 1) количество данных в условии, подлежащих учету и взаимному соотношению (чем больше данных, тем сложнее задача); 2) число промежуточных операций, логических звеньев, которые необходимо пройти, чтобы найти решение.

При групповой учебной деятельности задачи для решения, по мнению А. И. Бугаева и С. А. Полетило, необходимо подбирать таким образом, чтобы каждая следующая включала в себя составным элементом предыдущую (или предыдущие) и была сложнее [33, с. 29]. По мнению авторов, это позволяет продвигаться вперед постепенно, сделать каждую задачу посильной для слабоуспевающих, обеспечивает полную занятость наиболее подготовленным.

При этом некоторые авторы опираются, в основном на структурную сложность задачи и ее решения [80, 100, 102, 113], а некоторые — на трудность [99, 112, 51].

Методика использования системы задач в условиях дифференциации обучения физике, выстраиваемая различными авторами, совершенно различна.

Так, например, Н. В. Лезина проводила исследования в 10-х классах. Автор делила класс на 3 рабочие группы. В первую группу вошли учащиеся, которые не проявляли никаких способностей к физике, во вторую — у которых нет ярко выраженных способностей, в третью — способные к изучению физики дети. Несмотря на предварительные результаты, деление учащихся автор предлагает проводить в соответствие с желанием учащихся. Для наиболее эффективного обучения Н. В Лезина предлагает использовать сочетание коллективной, самостоятельной и индивидуальной форм работы. Учащимся предлагались различные многоуровневые задания, и четко определялась работа каждой группы. Сформированность умений решать физические задачи проверялась с помощью самостоятельных серийных работ и завершающей работы (урока-зачета). На уроке-зачете ученикам предлагались три комплекта заданий. Первый комплект представлял собой набор недифференцированных заданий для проверки теоретических знаний учащихся — контрольный тест с выбором ответа. Они предназначались всем учащимся. Второй комплект представлял собой экспериментальные задания для второй и третьей группы, которые учащимся сообщались за несколько недель до зачета. Третий комплект заданий состоял из двух вариантов. Первый, рассчитанный на базовый уровень, включал в себя количественные и качественные задачи, предназначенные для решения учащимися первой группы. Второй вариант содержал задачи по переносу знаний в новые ситуации и предназначен для учащихся второй и третьей групп [100]. Автор пишет, что такая система приводит к улучшению результатов обучения и продвижению умения решать задачи учащимися.

С.А. Козлов предлагает в классах с углубленным изучением физики решать исследовательские задачи, применяя элементы дифференциации. Для этого класс делится на малые группы, состоящие из 2−3 человек. Автор рекомендует не ограничивать время решения задач и, по возможности, использовать «долгоиграющий» характер для поддержания длительного состояния поиска у учащихся [84].

М.Д. Крылова предлагает дифференцированно подходить к контролю знаний учащихся, устанавливая разные требования к усвоению учебной информации по одному и тому же вопросу [92]. В основу методики автор кладет следующее:

три уровня развития познавательных способностей: знание, понимание, применение;

три степени сложности мыслительной деятельности: первый уровень соответствует умению выполнять отдельные элементарные операции, знания характеризуются запоминанием отдельных формул, законов, единиц измерения, физических величин и умением их узнавать; второй — знанию и осознанию выполняемых операций, требующих более сложных умственных действий, умение устанавливать причинно-следственные связи, решать простейшие задачи, интерпретировать несложные схемы и графики; третий (высший) соответствует осознанному выполнению операций, требующих сложных умственных действий, умений решать задачи с нестандартными условиями в несколько действий и знаний из разных областей, а также применять теорию к конкретным ситуациям и в новых условиях; этот уровень предполагает умение творчески перерабатывать информацию, в результате чего создавать нечто новое.

Для контроля знаний автор предлагает задания 3-х уровней. Выполнение каждого уровня оценивается определенной оценкой. Выполняемый уровень учащиеся выбирают сами [92].

Н.Н. Скаткова предлагает разбить учащихся на 4−5 групп. Группы создаются разноуровневые. Каждой группе дается посильное задание. Автор предлагает применять данную методику на уроках по изучению новой темы, повторении и обобщении [151].

По мнению Р. Е. Тимофеевой, целесообразным для детей Севера является процесс обучения в виде системы заданий различного уровня сложности, что соответствует стремлению учеников к самостоятельности [161]. Однако автор не поясняет, что понимается под уровнем сложности задачи. Так же, по мнению автора, эффективным средством обучения являетсявключение задач, в содержание которых представлен местный материал, связанный с реальной жизнью региона.

А.М. Левашов предлагает использовать скрытую (неявную) форму уровневой дифференциации [99, с. 30]. На различных этапах урока автор предлагает группам учеников неравные по сложности задания. Для этого А. М. Левашов делит класс на две группы: ведущую и ведомую. Роли этих групп в течение урока меняются несколько раз. Обучение автор предлагает проводить с двумя группами. Причем, ведомая группа выполняет действия попроще, а ведущая посложнее. Этого делать, по нашему мнению также нельзя, т.к. все ученики в классе должны овладеть основными операциями по решению задач.

Л.Н. Ишменева предлагает ученикам задачи различного уровня при определении домашнего задания. Задачи делятся на две части: основная (в нее входит 15 задач, проверяющих основные знания по программе) и дополнительная (в нее входит 5 задач повышенной сложности) [72, с. 29−30]. Система оценок, предлагаемая автором, заключается в следующем: оценка «5» ставится за любые 12 решенных задач, за выполнение дополнительной части ставится дополнительная оценка, но выполнение этой части обязательно для учеников, посещающих факультатив.

Существуют и нестандартные подходы к реализации дифференцированного обучения физике.

Например, В. С. Данюшенков и О. В. Коршунова, реализуя дифференциацию обучения физике в сельских малокомплектных школах, предлагают использовать эмоциональные ситуации на уроках как средство индивидуально-ориентированного обучения физике [57]. При этом авторы делят класс на «физиков» и «лириков». Основными условиями организации учебы с позиции внутренней дифференциации авторы считают «включение» каждого (и «физика» и «лирика») в активную деятельность по усвоению знаний, умений и навыков, причем деятельность посильную для каждого. По мнению авторов, этого можно добиться, если: а) создавать на каждом уроке эмоциональных ситуаций, б) организовывать процесс познания с помощью занимательных ситуаций.

Подводя итоги анализа работ методистов и опыта работы учителей физики в области осуществления дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода, можно сделать следующие выводы:

практически все авторы рекомендуют создать систему задач, способствующую осуществлению дифференциации в обучении учащихся физике;

подходы к системе построения физических задач, с помощью которой можно было бы реализовывать дифференцированное обучение, совершенно различны, т. е. нет единого мнения о принципах построения системы физических задач, способствующей реализации дифференцированного обучения учащихся физике;

недостаточно разработано теоретическое обоснование системы построения физических задач, способствующей дифференцированному обучению учащихся физике, т.к. некоторые авторы, выстраивая систему физических задач, опираются на их сложность, а некоторые — на трудность;

не достаточно разработана методика реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике, т.к. не учитывается овладение учащимися деятельности по решению физических задач в аспекте формирования у них физических понятий.

Выводы по I главе Подводя итоги анализа психолого-педагогической литературы, работ методистов и опыта работы учителей физики по проблеме осуществления дифференцированного подхода при обучении учащихся физике средствами задачного метода можно сделать следующие выводы:

Внутреннюю дифференциацию необходимо рассматривать как средство индивидуализации, т. е. такую организацию учебно-воспитательного процесса, в котором учитываются индивидуальные особенности учащихся, объединенных в типологические группы, с целью создания условий для реализации потенциальных возможностей каждого ученика.

Задачный метод как средство дифференцированного обучения учащихся физике необходимо рассматривать через взаимодействие задачной и решающей систем.

Структура задачной системы определяет ее сложность, а индивидуальные особенности решающей системы, т. е. те ресурсы, которыми обладает на данный момент решающая система, определяет трудность задачи для данной решающей системы.

В процессе дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода необходимо учитывать одновременно сложность задачной системы и те ресурсы, которыми обладает решающая система на данный момент, т. е. необходимо опираться на трудность задачи (для данной типологической группы) в процессе подбора задач и в процессе их решения.

Систему физических задач для реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода необходимо выстраивать таким образом, чтобы происходило целенаправленное усвоение деятельности по решению физических задач в аспекте формирования физических понятий.