Применение ситуационных задач на уроках физики – один из методов формирования ключевых компетенций школьников.
статья на тему

Применение ситуационных задач на уроках физики – один из методов формирования ключевых компетенций школьников.

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

Проведенные исследования показали, 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.

 В проекте национальной образовательной инициативе «Наша новая школа» указано «Успешность планов зависит от того, насколько все участники экономических и социальных отношений смогут поддерживать свою конкурентоспособность, важнейшими условиями которой ставятся такие качества личности, как инициативность, способность творчески мыслить и находить нестандартные решения.» Выпускник школы для того, чтобы адаптироваться в обществе должен уметь учиться, быть творческой личностью, способной самостоятельно решать те или иные проблемы. Специфика современного понимания качества такова, что качество результатов образования (как одной из составляющих его качества) рассматривается как компетентность школьников в решении реальных проблем и задач, возникающих в жизненных ситуациях. Сформирована такая компетентность может быть только в процессе решения проблем повседневной жизни, и в этом плане огромным потенциалом обладают ситуационные задачи.

 Если мы будем в ходе обучения в системе использовать ситуационные задания, то мы оптимизируем процесс обучения, научим ребенка думать, научим быстро ориентироваться в разнообразной информации, самостоятельно и быстро отыскивать необходимые для решения проблемы сведения и, наконец, научим активно, творчески пользоваться своими знаниями и умениями для решения жизненных проблем (именно в этом, как показали международные исследования PISA по оцениванию образовательных достижений школьников, российские школьники испытывают определенные трудности). 

  Способы работы с информацией при решении ситуационных задач происходят по Т А К С О Н О М И И  Ц Е Л Е Й  К. Б Л У М А: Ознакомление

Понимание

Применение

Анализ

Синтез

Оценка
        Ситуационные задачи позволяют ученику осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией, что позволяет приблизить обучающегося к реальной жизненной ситуации в отличие от решения типовой задачи. Так как, знания формируются в процессе применения их на практике, представляется возможным оптимизировать процесс обучения физики путем включения в его структуру ситуационных задач, построенных на жизненных и учебных ситуациях.

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.

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.

Через ситуационные задачи учащиеся учатся получать новые знания, они конструируют свое знание из внешних (информации) и внутренних (опыт, мотивы, ценности) элементов; учатся делать, т.е. практически применять изученное; учатся быть, что выделяет умения, необходимые каждому человеку для полного развития собственных возможностей.

Потому что  решение ситуационных задач способствует:

• развитию навыков самоорганизации деятельности;
• формированию умения объяснять явления действительности;
• развитию способности ориентироваться в мире ценностей;
•  повышению уровня функциональной грамотности;
•  формированию ключевых компетенций;
• подготовке к профессиональному выбору;
• ориентации в ключевых проблемах современной жизни.

Использование ситуационных задач в образовательном процессе позволяет:

• развить мотивацию учащихся к познанию окружающего мира, освоению социокультурной среды;
• актуализировать предметные знания с целью решения личностно-значимых проблем на деятельностной основе;
• вырабатывать партнерские отношения между учащимися и педагогами.

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.

Ситуационные задания позволяют интегрировать знания, полученные в процессе изучения разных предметов. При этом они могут предусматривать расширение образовательного пространства ребенка. 

Ситуационные задачи  проблемные и направлены на выявление и осознание способа деятельности. При решении задачи учитель преследует цель – освоение  учащимися способа деятельности и осознание его сущности, цель учащихся – найти решение, соответствующее данной ситуации. Ее решение способствует развитию навыков самоорганизации деятельности, формированию умения объяснять явление действительности, развитию способности ориентироваться в мире ценностей, повышению уровня функциональной грамотности, формированию ключевых компетентностей, ориентации в ключевых проблемах современной жизни. Решение задачи направлено на достижение образовательных результатов, выходящих за рамки учебного предмета и применимых в разных видах деятельности. Данная задача связана с анализом конкретных ситуаций, отражающих происходящие в обществе изменения. При решении ситуационных задач учитель и ученик выступают как равноправные партнеры.

 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.

 Оценивание ситуационных задач можно делать используя следующующим образом:

Матрица оценивания ситуационных задач

ФИО ученика ______________            

1. скорее нет
2. скорее да
3. да

Примеры ситуационных задач, используемых в 7-9 классах.

Задача 1. «Гром-камень»

Личностно – значимый познавательный вопрос

Санки, скатившись с горы, вскоре останавливаются, как и велосипед, если велосипедист прекращает вращать педали. Причиной всякого изменения скорости движения является сила. Какая сила действует на каждое движущееся тело и изменяет его скорость?

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде

Жил был валун…Жил тысячу лет. А может и миллион. В дремучем лесу на Ижорской земле.

Жил в одиночестве, пока в 1768 году казенный крестьянин Семен Вешняков не наткнулся на это чудо природы. Находка была торжественно названа Гром-камнем: якобы из-за того, что в валун ударила молния.

В это самое время Екатерина II вознамерилась воздвигнуть памятник  Петру I. Для постамента к «медному всаднику» требовался хороший валун. Неотесанный камень призван был символизировать допетровскую Русь, которую «обработал» царь-реформатор.

Бросили народный клич: «Санкт-Петербургские ведомости» опубликовали обращение к читателям, которые пожелали бы «для постановления… монумента гору выломать и привезти сюда, в Санкт-Петербург».  И через некоторое время в столице объявился Семен Вишняков со своей историей о Гром-камне.

В лес, на указанное крестьянином место, была отправлена специальная комиссия. Чиновники обнаружили до половины ушедший в землю, покрытый мхом, да еще и с деревцом на макушке, Гром-камень с мягкими, немного аморфными формами. Встал вопрос, как доставить это чудо, весом 1600 тонн, в Санкт-Петербург.

15 ноября 1769 году началась уникальная операция по транспортировке камня, которая продолжалась более 9 месяцев. Организаторы процесса долгое время не представляли, как доставить это «дикую скалу» в столицу. По легенде, некий слесарь по фамилии Фюгнер предложил идею «шаровой машины», проверенную на небольшой модели. Камень чисто стесанной поверхностью «низа» ставился на мощную опорную раму («сани»), выполненную из двух составных деревянных брусьев. В нижней части брусьев, жестко скрепленных тяжами и распорами в цельную раму, врезаны были литые медные опрокинутые вниз желоба. Этим брусьям отвечали направляющие рельсовые брусья с такими же желобами, укладываемые на безупречно подготовленное полотно зимней дороги. Опорная рама — «сани», загруженная камнем, укладывалась на бронзовые шары (по 15 штук с каждой стороны), помещенные в нижних желобах рельсовых брусьев, и усилиями мужиков и солдат с помощью воротов и блоков приводилась в движение. Шары периодически смазывались свиным жиром. Таким образом, с помощью инженерной мысли и физической мощи русского народа Гром-скала прибыл в Санкт-Петербург, чтобы стать постаментом для Петра I. Перед этим камень довольно сильно пообтесали, «сгладив» мощь и мягкие черты.

Задания на работу с данной информацией

Ознакомление

Какие еще известные наблюдения и опыты показывают, что существует сила трения? В чем заключаются причины трения? Какие виды трения различают?

Понимание

Какое изобретение человечества заменило трение скольжения трением качения?

Применение

Где в природе и технике нужно учитывать трение?

Какую роль играет трение в жизни животных и растений?

Анализ

Трение полезно или вредно? Почему при транспортировке Гром-камня использовались бронзовые шары?

Синтез

Какими способами можно уменьшить трение? Увеличить трение? Какими приемами уменьшали трение при перемещении Гром-камня?

Оценка

1.Каким способом можно было бы осуществить транспортировку Гром-камня в наше время? Рассчитайте грузоподъемность транспортного средства для его перемещения.

2.Представьте себе воображаемую ситуацию, если бы сила трения вдруг исчезла?

Задача 2. «Раскрываем преступление».

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 инспектору 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. Инспектору 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 источниками информации вы воспользуетесь? Почему?
3. Иногда между оконными рамами помещают стаканчик с серной кислотой или солью. Для какой цели это делают?

Задача 3.  «Экологическая цена автомобиля»

Личностно-значимый познавательный вопрос:

Автотранспорт играл и играет огромную роль в жизни общества. Достигнутый уровень автомобилизации, отражая технико-экономический потенциал развития общества, способствовал удовлетворению социальных потребностей населения, но с другой стороны от его работы общество многое и теряет. В настоящее время количество ежегодно сжигаемого топлива в различных тепловых машинах настолько велико, что все более сложной проблемой становится охрана окружающей среды от вредного влияния продуктов сгорания.

Если мы не равнодушны к своему здоровью, здоровью своих близких, здоровью природы планеты Земля, на которой мы проживаем, необходимо выяснить, в чем заключается негативное влияние тепловых двигателей на окружающую среду и как минимизировать это влияние.

Информация по данному вопросу, представленная в разнообразном виде:

Текст 1. Как прекрасно все начиналось. Джеймс Уатт, в конце ХV|| века построив первую паровую машину, хотел всего лишь «…увеличить власть над природой». Тепловые двигатели увеличили власть над природой, произвели промышленную революцию. Но «За все надо платить»,- говорит народная мудрость.

Текст 2. Плата за автомобиль – наше здоровье, наша жизнь. Это вероятность дорожно-транспортных происшествий, несчастных случаев. Это неизбежность вреда от загрязнения окружающей среды выбросами отработавших газов,  теплового загрязнения среды,  транспортного шума,  загрязнения водных объектов, иных физических воздействий.  От них приходится страдать всем людям, даже тем, кто никогда не пользуется автомобилем, так как последствиями этого являются увеличение числа хронических заболеваний среди населения, повышение уровня смертности, сокращение продолжительности жизни и падение уровня воспроизводства населения крупных промышленных центров. Основным фактором, вызывающим эти явления, является загрязнение атмосферы вредными выбросами. Основную долю вредных выбросов в атмосферу составляют выбросы отработанных газов двигателями автомобильного транспорта.

Текст 3. Накопившиеся в почве химические элементы охотно усваиваются растениями и через них по пищевой цепи переходят в организм животных и человека. Часть их растворяется и выносится стоковыми водами, попадает затем в реки, водоемы, и уже через питьевую воду также может оказаться в организме человека.

Текст 4. В США в конце 70-х годов были опубликованы данные исследований, свидетельствующие, что в каждом погонном метре защитной полосы шириной 100 метров дороги с интенсивностью движения 90 тыс. авт./сут. за 10 лет эксплуатации аккумулировалось 3 кг свинца.

По данным, полученным в Голландии, при общем фоновом содержании свинца в траве 5мг/кг сухого веса, на обочинах его оказалось в 40 раз, а на разделительной полосе – в 100 раз больше. Эти данные дали основание запретить использование для фуража травы в полосе 150 м от автомагистралей.

При ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерном движении автомобиля 60 км/ч.

Текст 5. В нейтрализаторе выхлопные газы проходят через так называемые носители: керамические с большим количеством параллельных сквозных каналов или свернутые из стальной гофрированной фольги. Поверхность каналов или фольги покрывается тонким слоем катализатора. Соприкасаясь с ним, проходящие через нейтрализатор несгоревшие углеводороды и угарный газ окисляются до нетоксичного углекислого газа, а оксиды азота превращаются в безвредный азот.

Задача 4.  «Ледяная  избенка – временное жилье»

Задач 5. «От костра до ракеты.»

 ЛИТЕРАТУРА

1. Акулова А. В. Конструирование ситуационных задач для оценки компетентности учащихся : Учебно-методическое пособие для педагогов школ / А. В. Акулова. — СПб. : КАРО, 2008.

2. Демидова М. Компетентностно-ориентированные за- дания в естественно-научном образовании / М. Деми- дова // Народное образование. — 2008. — № 4.

3. Хуторской А. В. Ключевые компетенции как ком- понент личностно-ориентированного образования / А. В. Хуторской // Народное образование. — 2003. — № 2. — С. 58–64. 4. Хуторской А. В. Технология проектирования ключе- вых и предметных компетенций / А. В. Хуторской // Интернет-журнал «Эйдос». — 2005. — 12 декабря.

4. http://www.eidos.ru/journal/2005/1212.htm.

5. http://cyrillitsa.ru/history/4574-grom-kamen-istoriya-odnogo-valuna.html История Гром-камня

6.http://images.yandex.ru/yandsearch?text=%D0%B3%D1%80%D0%BE%D0%BC%20%D0%BA%D0%B0%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%8C%20%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F&stype=image&lr=25&noreask=1&source=wizкартинки Гром-камень