Методы формирования самоконтроля на уроках физики
статья по физике на тему

Методы формирования самоконтроля на уроках физики.

При подготовке этого сообщения я использовала выводы научной статьи Э. Г. Гельфмана, И. В. Каменской ФОРМИРОВАНИЕ УМЕНИЯ КОНТРОЛИРОВАТЬ СОБСТВЕННУЮ УЧЕБНУЮ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НА УРОКАХ ФИЗИКИ
Одним из условий, влияющих на успешность учебной  деятельности учащихся в решении возникших проблем,  является их способность накапливать и обобщать  положительный опыт учебной работы: умение своевременно подмечать и устранять ошибки, предвидеть возможные трудности. Тем не менее многие учащиеся и учителя считают, что функция контроля и оценивания принадлежит исключительно учителю.

Существуют две формы самоконтроля и самоанализа 1) внешняя (осознаваемая); 2) внутренняя (автоматическая). В условиях школы полное формирование внутреннего самоконтроля и самоорганизации затруднительно, возможно формирование только их элементов.

Самоконтроль - один из важнейших факторов, обеспечивающих самостоятельную деятельность учащихся. Его назначение заключается в своевременном предотвращении или обнаружении уже совершенных ошибок, а также  позволяет проследить за ходом своих действий и оценить их результаты,  планировать действия, прогнозировать результаты, перестраивать план действий в зависимости от изменения условий, что в конечном итоге может оказать значительное воздействие на совершенствование знаний школьников.

Проверяете ли вы себя при выполнении самостоятельной работы?» — только 26 % от общего числа опрошенных старшеклассников ответили положительно, причем больше половины из них проводят самоконтроль эпизодически, нерегулярно. Выделяется группа школьников, которые никогда не проверяют выполненные учебные задания.

  Важность и необходимость формирования у учащихся умения осуществлять самоконтроль постоянно обсуждаются в исследованиях в области физико-математического образования. Многие педагоги, исследователи  педагогике считают что «самоконтролю надо учить учащихся так же, как мы учим их, например, решать задачи или доказывать теоремы. Важно также, чтобы учащиеся видели, что учитель считает самоконтроль одним из важнейших этапов учебной деятельности»

Остановимся на некоторых заданиях, способствующих обучению самоконтролю.
1) Наиболее простым и очевидным способом самоконтроля при решении физических задач является проверка размерности полученной величины. Следует прививать учащимся навыки решения задач в аналитическом виде до получения окончательного выражения без промежуточных расчетов с обязательной проверкой размерности искомой величины.
Например: 9 класс

Задача: вычислить период и частоту колебаний, если за 20 с, тело совершило 40 колебаний. Период время одного колебания, следовательно, измеряется в с. Частота –число колебаний за 1 с, следовательно измеряется в с-1. 20 с:40 = 0,5 с. (40:20с=2 с-1 –это частота) ; T=.

При решении задач используется несколько формул. Выводится конечная, проводится проверка на размерность (используется в старших классах).

 Задача: Груз, прикрепленный к пружине жесткостью 40 Н/м, за 20 мин совершает 60 колебаний. Определить массу груза. Формулы для решения задачи:

 ;   T=.  Выразить массу, правильность формулы проверить нахождением размерности.

2) Другим методом самоконтроля является проверка задачи с помощью формулировки обратной задачи, когда полученное в ходе решения задачи значение используется для расчета одного из известных параметров.
Решите задачу: Какую работу совершает человек при поднятии груза массой 2 кг на высоту 1 м с ускорением 3 м/с2? Проверьте свой результат, составив и решив обратную задачу. Часто допускается следующая ошибка: ученик не учитывает, что на тело действует две силы. Для определения работы, совершаемой человеком, определим силу, с которой ему необходимо тянуть груз. Согласно второму закону Ньютона: ma=F-mg, отсюда  F=mg+ma. А так как работа A=Fs=Fh=hm(g+a). Выполним проверку на размерность и получим ответ: A=26 Дж.

Для того чтобы проверить правильность решения, можно обсудить возможные обратные задачи. Учащимся может быть предложена, например, такая задача:
С каким ускорением человек должен поднимать груз массой 2 кг на высоту 1 м, если при этом он совершает работу, равную 26 Дж?
Проведя вычисления, получим значение ускорения, равное 3 м/с2, что соответствует условию задачи. Таким образом, проверка правильности решения задачи с помощью обратной ей проведена. Такие задания встречаются в сборниках для подготовки к ЕГЭ
3) Один из способов самоконтроля заключается в оценке результата с точки зрения здравого смысла. Подобный вид самоконтроля применим в двух случаях: при неверном решении задачи и умышленном составлении задания с неверными заданными параметрами. В качестве примера можно привести задачу следующего содержания:
Ребенок полностью погрузился в воду, налитую в ванну с вертикальными стенками, при этом уровень воды поднялся на 1 см. Какова масса ребенка, если средняя плотность тела человека 1,2 г/см3, а площадь ванны 1 м2?
Массу ребенка можно определить, зная его объем и среднюю плотность тела человека: m = Vρ. Объем ребенка равен объему вытесненной жидкости, определяемому как произведение площади ванны на изменение уровня воды в ней: V = Sh. Таким образом, масса ребенка определится из выражения m = Vρ = = Shρ. Подставим численные значения известных величин
m = 1х 0,01х 1,2 = 0,012 кг = 12 г (?!).
В данном случае совершена распространенная ошибка при переходе из одной системы единиц в другую — средняя плотность тела человека ρ = 1,2 г/см3 = = 1200 кг/м3. При исправлении допущенной ошибки ответ составляет 12 кг.
Эта же задача может осознанно содержать неверные исходные данные, которые не являются очевидными. Например, если в условии задачи указать изменение уровня воды равным 20 см, в ходе решения масса ребенка будет составлять 240 кг!
В данном случае задание должно быть составлено таким образом, чтобы при получении ответа, противоречащего здравому смыслу, перед школьником стояла задача в ходе самостоятельного анализа определить, какой из заданных параметров является неверным.

 Найди ошибку на схеме

НАЙДИ  ОШИБКИ  

Задача №1  В цирке клоун одной левой поднимает огромную гирю, на которой написано 500 кг. На самом деле масса гири в сто раз меньше. Объём этой гири 0,2 м3. Вычисли плотность цирковой гири.

Дано:                                    Решение

V = 5 кг                                          

m= 0,2 м3                                      

 = ?

                                       Ответ: = 25 кг/м3

Задача №2  Мама выгребла из Петиной комнаты 2 м3  мусора, плотность которого 50 кг/м3. Найдите массу мусора в Петиной комнате.

Дано:                                   Решение

V = 2 м3                                          m = V /

 =  50 кг/м3                    m = 2 м3 . 50 (кг/м3) = 100 кг

m - ?

                                          Ответ: m = 100 кг  

Задача №3  После того, как трое мышей на дне рождения мышки Мушки угостились одним крупным куском хозяйственного мыла, их общая масса увеличилась на 540 г. Мыло до того, как мыши его съели, имело плотность 2 г/см3. Определить объем уже несуществующего мыла.

                                              Решение

m = 540 г                              

                                                       540 

 = 2 г/см3                          V =          = 270 см3

                                                         2

V -?                 Ответ: V =270 см3

4) Важным является формирование у учащихся умения выбирать правильный ответ из нескольких предложенных. Тесты, могут быть эффективным средством для анализа решения задач. Их можно сформулировать таким образом, чтобы они содержали несколько правдоподобных ответов или несколько правильных.

Такого рода тесты стимулируют ученика к более глубокому анализу содержания задачи или побуждают его повторить определения понятий, используемых в условии задачи.
Задание в виде теста может быть сформулировано следующим образом.
Не производя вычислений, найдите правильный ответ на следующий вопрос и обоснуйте свой выбор. Сколько весит яблоко массой 100 г на высоте, равной радиусу Земли?
Ответы: 9,8 Н; 0,25Н; 4 Н; 0,2 Н.
При обсуждении подобных заданий желательно, чтобы учащиеся построили программу своих действий: исключили те ответы, которые сразу бросаются в глаза как неверные, привели возможные основания для выбора оставшихся. Важным является не только выбор правильного ответа из нескольких представленных, но и анализ неправильных правдоподобных вариантов.
Следует упомянуть еще один из видов самоконтроля — это оценка порядка величины. Умение быстро оценить правильность полученных величин особенно актуально при выполнении практических заданий по физике или лабораторных работ, когда определенная часть задания (часть расчетов, построение графиков, оформление работы, написание выводов и т.п.) выполняется школьником самостоятельно дома и сделать повторные измерения или проверить результаты возможности нет.
Полнота контроля и мотивация к его осуществлению во многом зависят от того, как себе представляет ученик желаемый результат, т. е. каков у него образ результата действия, насколько он видит пространство возможных затруднений и ошибок.
5) Одним из способов самоконтроля, хотя и сложным для учащихся, является графическая проверка. Данный способ позволяет школьнику не только проверить правильность решения задачи, но и подчас открыть для себя абсолютно новый подход как к решению задачи, так и к осмыслению изучаемого явления.
Уравнение движения материальной точки имеет вид х = 0,4t2 ?. Вычислить путь, пройденный материальной точкой за 4 с. Написать формулу зависимости (?) и построить график. Проверить решение задачи графически.
Пройденный материальной точкой путь за 4 с равен х = 0,4 •42 =  6,4 м.
Зависимость скорости от времени запишется в виде V (x) = 0,2t. На графике зависимости пройденному пути будет соответствовать заштрихованная площадь (см. рис). Полученное значение составляет 6,4 м.

Таким образом, графическая проверка подтвердила правильность решения задачи.

6) Стимулирующими учащихся проверить себя являются игры с жесткими правилами: «домино», «лото», «лабиринт», «зашифрованное слово» и т. п. Приведем пример одной из таких игр (тема «Закон сохранения механической энергии»).
Расставьте у результатов решения задач соответствующие буквы и прочитайте зашифрованное в задании слово (ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2):
1) Какова максимальная высота, на которую поднимется камень, брошенный вертикально вверх со скоростью 20 м/с?
2) С какой начальной скоростью нужно бросить вниз мяч с высоты 5 м, чтобы он подпрыгнул на высоту 10 м (удар считать абсолютно упругим)?
3) Какова в момент удара о землю кинетическая энергия тела массой 0.5 кг, упавшего вертикально вниз с высоты 6 м?
4) Какова скорость шарика, брошенного вертикально вниз с высоты 3 м с начальной скоростью 2 м/с, в момент удара о воду?
5) С какой начальной скоростью нужно бросить вертикально вверх мяч, чтобы он поднялся на высоту 10 м?
Как вы думаете, почему зашифровали именно это слово?
30 5 20 40 10 15 8 25
с Ь М О Ы Р Л У
В рамках выполнения этих заданий у учащихся имеется возможность узнать, правильный ли получен результат, и, в случае неудачи, начать поиск ошибок.

Предлагаемые приемы позволят учителю так организовать урок, чтобы дети практически тренировались контролировать не только товарищей, но и формировали навыки самоконтроля и самоорганизации:

- сверка с написанным образцом;                                                                                                                   - взаимопроверка с товарищем;                                                                                                                             - сверка с готовым ответом или выполненным заданием в учебнике;                                                          - коллективное выполнение задания и коллективная проверка;                                                                       - самостоятельное придумывание заданий;                                                                                                      - выполнение заданий по алгоритму;                                                                                                              - выполнение задания по наводящим вопросам;                                                                                             - выполнения задания по образцу;                                                                                                                  - проверка с помощью сигнальных карточек.

Как показывает практика, развитие данного умения способствует повышению качества знаний учащихся, мотивации их учебной деятельности.