эвристические беседы как метод формирования коммуникативных УУД на уроках физики и математики
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

МОУ – Лицей г. Маркса  Саратовской области

Эвристические беседы как метод формирования

коммуникативных УУД на уроках математики и физики.

Учитель  Васильева Н.Е

                                    Ноябрь 2012г

 Важнейшей задачей современной системы образования является формирование универсальных учебных действий, обеспечивающих школьникам умение учиться, способность к саморазвитию и самосовершенствованию. Качество усвоения знаний определяется многообразием и характером видов универсальных действий. Формирование способности и готовности учащихся реализовывать универсальные учебные действия позволяет повысить эффективность образовательного процесса.

 Приоритетной целью школьного образования, вместо простой передачи знаний, умений и навыков от учителя к ученику, становится развитие способности ученика самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения, иначе говоря - формирование умения учиться. Учащийся сам должен стать "архитектором и строителем" образовательного процесса. Достижение этой цели становится возможным благодаря формированию системы универсальных учебных действий (УУД).

 Овладение универсальными учебными действиями дает учащимся возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей на основе формирования умения учиться. Эта возможность обеспечивается тем, что УУД - это обобщенные действия, порождающие мотивацию к обучению и позволяющие учащимся ориентироваться в различных предметных областях познания.

Развитие личности в системе образования обеспечивается, прежде всего, через формирование универсальных учебных действий (УУД), которые выступают инвариантной основой образовательного и воспитательного процесса. УУД создают возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей, включая организацию усвоения, то есть умения учиться.

 В широком значении термин «универсальные учебные действия» означает умение учиться, т.е. способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта.

В более узком, термин «универсальные учебные действия» можно определить как совокупность способов действия учащегося, обеспечивающих его способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса.

 Универсальные учебные действия можно сгруппировать в четыре основных блока: 1) личностные; 2) регулятивные; 3) познавательные; 4) коммуникативные.

Коммуникативные действия обеспечивают возможности сотрудничества: умение слышать, слушать и понимать партнера, планировать и согласованно выполнять совместную деятельность, распределять роли, взаимно контролировать действия друг друга, уметь договариваться, вести дискуссию, правильно выражать свои мысли, оказывать поддержку друг другу и эффективно сотрудничать как с учителем, так и со сверстниками.

 Учитель должен учитывать взаимосвязь уровня сформированности универсальных учебных действий (УУД) со следующими показателями:

 -состояние здоровья детей;

 - успеваемость по основным предметам;

 -уровень развития речи;

 -степень владения русским языком;

 -умение слушать и слышать учителя, задавать вопросы;

 -стремление принимать и решать учебную задачу;

 -навыки общения со сверстниками;

 - умение контролировать свои действия на уроке.

           Эвристический метод обучения позволяет педагогу предоставить

 учащимся больше самостоятельности и творческого поиска.

 Проблема в том, что при разработке методики формирования творческих способностей посредством эвристического метода учитель должен учитывать:

 а) общий уровень развития ученического коллектива;

 б) возрастные особенности формирования креативной сферы;

 в) личностные особенности учащихся;

 г) специфические черты и особенности учебного предмета.

Условия формирования творческих способностей:

 а) положительные мотивы учения;

 б) интерес к самостоятельной деятельности у учащихся;

 в) творческая активность;

 г) положительный микроклимат в коллективе;

 д) сильные эмоции;

 е) предоставление свободы выбора действий, вариативность работы.

Принципы деятельности:

 а) креативность обучения (реализация творческих возможностей учителя и учащихся);

 б) опора на субъективный опыт учащихся (один из источников обучения);

 в) актуализация результатов обучения (применение на практике

приобретенных знаний, умений и навыков);

 г) индивидуализация и дифференциация обучения (индивидуальный и дифференцированный подход к учащимся);

 д) системность обучения;

 е) творческое взаимодействия учащихся и учителя в процессе обучения.

Следовательно, задачами учителя будут выступать:

 а) постоянное пополнение запаса знаний учащихся  

 б) развитие общеучебных умений и навыков;

 в) развитие креативного мышления;

 г) развитие творческой самостоятельности учеников;

 д) воспитание в процессе обучения в целом творческой личности.

 «Степень сложности задачи определяется числом существенных

взаимосвязей в ее условии, числом опосредований и преобразований,

приводящих к нахождению искомого». Зависит она и от уровня

самостоятельности учащихся при постановке и решении проблемы.

 Таковы некоторые более внешние, поддающиеся объективной оценке

условия, определяющие эвристичность задач.

 Эвристическое мышление характеризуется высокой степенью новизны получаемого на его основе продукта, его оригинальностью. Это мышление появляется тогда, когда человек, попытавшись решить задачу на основе ее формально-логического анализа с прямым использованием ему известных способов, убеждается в бесплодности таких попыток и у него возникает потребность в новых знаниях, которые позволяют решить проблему: эта потребность и обеспечивает высокую активность решающего проблему субъекта.

 Эвристическая деятельность или эвристические процессы, хотя и включают в себя умственные операции в качестве важного своего компонента, вместе с тем обладают некоторой спецификой. Именно поэтому эвристическую деятельность следует рассматривать как такую разновидность человеческого мышления, которая создает новую систему действий или открывает неизвестные ранее закономерности окружающих человека объектов (или объектов изучаемой науки).

     Эвристический прием при решении качественных задач состоит в постановке и разрешении ряда взаимосвязанных целенаправленных качественных вопросов. Каждый из них имеет свое самостоятельное значение и решение и одновременно является элементом решения всей задачи. Этот прием прививает навыки логического мышления, анализа физических явлений, составления плана решения задачи, учит связывать данные ее условия с содержанием известных физических законов, обобщать факты, делать выводы.

      Следует различать три формы осуществления эвристического приема решения качественных задач в процессе обучения физике:

а) форма наводящих вопросов предполагает постановку учителем ряда вопросов и ответы на них учащихся, это первая ступень обучения;

б) вопросно-ответная форма предполагает постановку самим учащимся вопросов и ответы на них; как правило, решение представляется в письменном виде;

в) повествовательная (ответная) форма предполагает ответы учащихся на мысленно поставленные перед собой вопросы; решение представляется в виде логически и физически связанных между собой тезисов (предложений), образующих цельный рассказ.

          Эвристические методы (не только в педагогике) можно рассматривать с двух точек зрения:
- эвристические методы и приемы являются лишь предварительными моментами в процессе решения задач; часто они наводят нас на правильное решение, но существует вероятность ошибочных  действий;
- эвристический метод часто рассматривается как то, что сокращает перебор различных вариантов решения, или возможных путей в <лабиринте> поиска.
Характерным признаком эвристической беседы является то, что учащиеся с помощью умелой постановки вопросов учителя и благодаря собственным усилиям и самостоятельному мышлению подводятся к приобретению новых знаний.
Активизация познавательной деятельности определяется не самим методом беседы, а характером задаваемых вопросов. Ответ на вопрос должен опираться на имеющуюся базу знаний, но при этом не содержаться в прежних знаниях.
Поставив вопрос, учитель внимательно, не перебивая, выслушивает ответ, затем обращается к классу с предложением дополнить или исправить ошибки.
В случае, когда ученики затрудняются с ответом или начинают уходить в сторону от правильного пути поиска, с помощью подсказки, которая может быть дополнительным вопросом, учитель направляет мысль учащихся по нужному руслу.
Для применения метода эвристической беседы учитель должен обладать довольно высоким уровнем мастерства, чтобы вовлечь в беседу весь класс.
Приведу примеры применения эвристического метода на конкретных уроках математики и физики:

В данной статье на примере разработки урока алгебры для 8 класса с углубленным изучением математики показано, как можно спланировать  работу по формированию коммуникативных УУД на каждом этапе урока.

Тема урока: Формулы корней квадратного уравнения.

Цели урока:

Вывести формулы корней квадратного уравнения и отработать навыки применения данных формул в ходе решения заданий различного уровня сложности.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Ход урока.

1.     Организационный момент.

2. Повторение и закрепление пройденного материала.

Цели: формирование коммуникативных УУД, включающих  умения высказывать суждения с использованием математических терминов и понятий таких, как квадратное уравнение и его коэффициенты, неполное квадратное уравнение, переменная, решение и  корни уравнения;

1. Устная работа.

Какие из данных уравнений являются квадратными. Назовите их коэффициенты.

а) -3х2+6х+9=0; б) 4х3-5х-2=0; в) –х2+6х=0; г) -25х+1=0; д) 9х2-5=0;

е) 8х2=0.

2) Самостоятельная работа с последующей взаимопроверкой в парах.

Решить уравнение способом выделения квадрата двучлена.

1 вариант: а) х2+10х+25=0; б) х2-4х-12=0; в) 3х2-5х-8=0

2 вариант: а) х2+12х+36=0; б) х2+6х+5=0; в) 3х2-5х-8=0

(Ответы: 1 вариант: а) -5; б) -2;6; в) -1; 8/3  2 вариант: а) -6; б) -1; -5; в) -1; 8/3)

3. Изучение нового материала.

Цели:  формирование коммуникативных действий -   речевых умений высказывать суждения, строить фразы  с использованием математических терминов и понятий, отвечать на поставленные вопросы в ходе вывода формул корней квадратного уравнения, умения учитывать позицию собеседника (партнера), организовать и осуществить сотрудничество и кооперацию с учителем и сверстниками, адекватно передавать информацию;

1) Решить уравнение ах2+bх+с=0.  (Учащиеся предлагают метод и решают уравнение совместно с учителем).

2) Сформулировать  понятие дискриминанта (Учащиеся, работая с учебником, находят и сами дают определение данного понятия).

3) Записать формулы корней квадратного уравнения. (Учащиеся работают совместно с учителем).

4) Сформулировать  алгоритм решения квадратного уравнения с использованием данных формул (Учащиеся предлагают варианты алгоритма).

5) На примере решения уравнения  3х2-5х-8=0 проиллюстрировать применение выведенных формул  и алгоритма. Сравнить данный метод с методом выделения полного квадрата, применяемым ранее для решения квадратных уравнений, и сделать вывод о необходимости изучения данного метода.    (Учащиеся работают совместно с учителем).

4. Практическая работа. (Один учащийся работает у доски, другие работают в тетрадях и   помогают ему с места).

Цель:  

формирование коммуникативных УУД, которые обеспечивают возможности сотрудничества учеников: умение слушать и понимать партнера, планировать и согласованно выполнять совместную деятельность

Задание №1.  Определите количество корней квадратного уравнения:

а) 4х2+х-8=0 (Ответ: 2); б) 9х2-6х+1=0 (Ответ:1);  в) 2х2+5х+6=0 (Ответ:0)

Задание №2. Решите уравнение:

а) 2х2-5х-3=0 (Ответ: 3;-0,5); б) х2+4х+4=0 (Ответ: -2);

в) 4х2=2-7х (Ответ: нет корней);  

Задание №3. При каком значении а уравнение

 имеет различные корни? (Ответ: а<3)

Задание №4. Выразите переменную х из уравнения х2-5bх+6b2=0. (Ответ: 3b, 2b)

5. Домашняя работа.

Решите уравнение: а) 6х2-3х+2=0; б) х2+36х=-81; в) 9х2-7х+10=0;  

 (Ответ: а) 2; 0,5; б) -4,5; в) нет корней;  

6. Итог урока. (Подводят учащиеся)

Цель: формирование познавательных  и коммуникативных УУД, заключающихся в умении анализировать, обобщать, систематизировать информацию, полученную на уроке, а так же делать выводы о необходимости изучения данного материала.

С целью помочь учителям освоить метод эвристической беседы, в данной работе приведу пример изучения в X классе общеобразовательной школы темы <Термодинамика> в вопросно-ответной форме. Здесь приведены вопросы учителя и те ответы учеников, к которым учитель в случае затруднения должен их подвести, давая небольшие подсказки.

           Например, нужно вывести формулу работы газа при изобарном процессе.

Учитель: Что будет происходить с объемом газа при изобарном нагревании?

Ученики: Объем увеличивается.

Учитель: Верно. Рассмотрим наиболее наглядный пример - сосуд с поршнем.

Что будет происходить, если мы будем нагревать этот сосуд?

Ученики: Объем будет увеличиваться, поршень подниматься.

Учитель: Поршень поднимается, то есть совершается работа. Мы знаем, по какой формуле рассчитывается работа в механике?

Ученики:

Учитель: В нашем случае совершается работа, изменяются параметры газа. Попробуем выразить работу через изменение параметров газа. Как, исходя из основной формулы работы, вывести формулу для работы газа через изменение его объема?

Ученики: Найдем связь между силой и давлением. Давление - это сила, действующая на единицу площади  (называют формулу)

Подставив это выражение в формулу работы, учтя, что в нашем случае направление действия силы и направление перемещения совпадают, то есть cos α =1, получим искомую формулу

 Учитель: Молодцы.

         Итак, мы выразили работу газа при изобарном процессе через изменение объема. Но при этом процессе изменяется не только объем, а и температура. Попытаемся выразить работу газа теперь через изменение температуры. Есть идеи?

Ученики: Мы знаем выражение, которое связывает между собой температуру и объем газа - уравнение Менделеева-Клапейрона:

Если мы запишем это уравнение дважды: для двух состояний, затем вычтем одно из другого, мы получим:

Другой пример. Тема урока: <Применение первого закона термодинамики к изопроцессам>. Перед учителем стоит задача ввести понятие и продемонстрировать адиабатный процесс.

Учитель: Представим себе какой-либо сосуд: бутылку, банку. Скажите, что будет происходить, если этот сосуд заткнуть пробкой и начать накачивать в него воздух?

Ученики: В сосуде будет увеличиваться концентрация молекул, следовательно, увеличится давление. Как только давление внутри сосуда станет больше, чем давление, удерживающее пробку, пробка вылетит.

Учитель: Проверим, так ли это?

Пробка действительно вылетела. Но как объяснить образование тумана?

Ученики: Системой была совершена работа, а значит, внутренняя энергия газа уменьшилась, значит, уменьшилась и температура газа. Растворенные в воздухе пары воды охладились и сконденсировались в виде тумана.

Учитель: Посмотрим еще один опыт. В толстостенный сосуд раскрошим одну спичечную головку, поршнем резко уменьшим объем.

Как мы видим, внутри сосуда произошел взрыв, как это объяснить?

Ученики: Над системой была совершена работа, ее внутренняя энергия увеличилась, увеличилась температура газа, от высокой температуры зажглась головка спички.

Учитель: В обоих случаях совершалась работа, изменялась внутренняя энергия. Что происходило с теплотой?

Ученики: Ничего. Учитель: Верно, за время процесса она не успевала куда-либо переходить. Такой процесс, протекающий в теплоизолированной системе, называют адиабатным. Как будет выглядеть первый закон термодинамики в этом случае?

Ученики: Работа внешних сил идет на увеличение внутренней энергии газа. Или изменение внутренней энергии равно работе, совершенной системой.

       Как видно из данных примеров, характер вопросов, задаваемых учащимся, постоянно меняется: сначала они требуют воспроизведения знаний, а затем - размышлений, построения умозаключений, с каждым разом все более усложняются. Такое построение урока должно развивать познавательные способности учащихся, формировать у них как конкретно-образное (анализ опытного факта), так и абстрактное (предсказание новых фактов) мышление. А это ничто иное как формирование коммуникативных УУД через эвристические беседы на уроках.