Введение. 
Задачный метод как одно из средств дифференцированного обучения учащихся физике

задачный дифференцированный индивидуализация педагогический В нашем обществе изменяется взгляд на процесс обучения, идет поиск новых форм и методов обучения, которые бы наиболее полно и правильно помогали решать задачи, стоящие перед учителем. От современной школы требуется значительно повысить качество образования, обеспечив высокий уровень преподавания предметов, совершенствование всего учебно-воспитательного процесса. Чем глубже развивается этот процесс, тем более явно выступают индивидуальные различия обучаемости школьников, и тем очевиднее становится невозможность создания единой системы обучения, равно оптимальной для каждого школьника.

Когда стратегия изменений в народном образовании провозглашает идеи гуманизации всего учебно-воспитательного процесса, выдвижение личности ребенка во главу всей системы обучения, от учителя требуется переориентация на склонности и природные таланты каждого школьника, помогающая ему проявить самостоятельность, вырасти личностью.

Все это изменяет расстановку приоритетов обучения: главным становится личность учащегося, ее развитие, совершенствование, реализация права выбора. Если ученику интересно, если он чувствует себя творцом своих знаний, тогда он будет активно учиться.

Для этого необходимо выявлять и использовать ресурсы, заложенные в структуре личности ученика (многообразие интересов, психологические особенности, особенности к специальной деятельности — теоретические, экспериментальные, практические).

Существует множество разнообразных подходов к проблеме внедрения в учебный процесс методов дифференциации обучения, обеспечивающих формирование творческой личности.

Одним из таких подходов является разноуровневый характер дифференцированного обучения, порождающийся психолого-педагогическими предпосылками:

усилением внимания к личности обучаемого в образовании;

учетом различных интересов учащихся, их мотивов к учению, наклонностей, способностей и пр.;

учетом индивидуальности характера усвоения знаний через личностное осмысление;

стремлением учащихся к разнообразию организационных форм содержания и средств обучения.

Эти предпосылки позволяют сформулировать психолого-педагогические принципы педагогической системы дифференциации обучения (Н.А. Алексеев):

развитие активной самостоятельной личности с учетом типических и индивидуальных свойств ученика;

тесная взаимосвязь, иерархичность и трехуровневый характер различных признаков учащихся, разновидности организационных форм содержания и средств обучения;

значимость мотивации обучения, в особенности профессиональной, и ее связь с учебным материалом.

При таком подходе к дифференциации обучения можно назвать и те педагогические достоинства, которые она открывает:

повышается мотивация обучения;

создаются возможности для развития творческой, целенаправленной личности, осознающей конкретную цель и конкретные задачи обучения;

создаются гибкие модели обучения, способствующие упрочнению связи педагогического процесса с жизнью;

выстраивается дидактическая подсистема системы обучения, наиболее приемлемая и эффективная для каждого ученика;

достигаются действительные, а не мнимые результаты обучения.

В условиях дифференцированного обучения содержание учебного предмета выступает средством освоения научных методов. Так для предмета физики в процессе познания физических явлений ведущим может быть задачный метод.

Задачный метод является источником знаний и методом обучения в физике, занимает очень большое место в учебной работе по многим предметам. За время обучения в школе учащиеся затрачивают примерно треть всего учебного времени на решение задач. И это правомерно, т.к. решение задач — неотъемлемая составная часть процесса обучения, поскольку, во-первых, решение задач является целью обучения, т.к. в значительной своей части цели обучения физике предполагают овладение учащимися методами решения учебных физических задач, являющимися основой для решения в последующем производственно-технических и народно-хозяйственных задач в их трудовой деятельности; во-вторых, решение задач является способом передачи знаний учителем и усвоения их учащимися. Как пишет Н. Н. Грязева, «…решение задач составляет неотъемлемую часть полноценного изучения физики на любом уровне, так как судить о степени понимания физических законов можно по умению сознательно их применять для анализа конкретных физических явлений в процессе решения задач». И. С. Башкатова отмечает, что применение задач в учебном процессе значительно расширяет возможности вовлечения учащихся в творческую деятельность, служит хорошим средством сближения обучения с жизнью, позволяет широко варьировать работу учащихся как по содержанию, по степени сложности, так и по форме, и тем самым открывает возможность разностороннего учета индивидуальных возможностей учащихся. Следовательно, решение учебных физических задач выступает и как средство, и как цель обучения.

Задачный метод по мере усвоения школьного курса физики относят к активным методам, способствующим усвоению системы понятий и развитию мышления учащихся. Через решение задач происходит освоение конкретных методов и способов учебно-познавательной деятельности, что обеспечивает развитие личности. Но данную деятельность относят к числу трудноформируемых. Поэтому, хотя на решение задач затрачивается значительное количество учебного времени, особенно в обучении естественнонаучным предметам и математике, но результаты этой огромной работы зачастую весьма неутешительны. Многие учащиеся так и не научаются самостоятельно решать задачи, а главное, эффект влияния решения задач на умственное развитие учащихся незначителен.

К тому же, сами учащиеся понимают, что неумение решать физические задачи приводит к снижению успешности их учебы. Исследования, проведенные А. В. Усовой и В. В. Завьяловым и опубликованные в 1984 году, показывают, что основной процент учащихся плохую успеваемость связывают с неумением решать задачи; далее по важности учащиеся отмечают, что неумение решать задачи ведет к нерегулярному выполнению домашнего задания; неумение решать задачи, по мнению учащихся, является незначительной причиной, мешающей им добиться лучших успехов в учении.

Значительный вклад в развитие методики и практики обучения решению физических задач внесли Г. А. Балл, Р. Л. Бенерджи, С. Е. Каменецкий, В. П. Орехов, П. Л. Капица, Н. Н. Тулькибаева, А. В. Усова, Л. М. Фридман и др.

В течение многих лет учителя-практики, методисты и педагоги всесторонне изучали вопросы, связанные с методикой обучения решению задач в условиях дифференциации обучения. Однако, несмотря на широкий выбор методики организации дифференцированного обучения средствами задачного метода, проблема качества обучения учащихся решению физических задач и предмета в целом в условиях дифференциации обучения остается нерешенной.

Во-первых, это связано с развитием понятия «дифференциация». На сегодняшний день различают: внешнюю, внутреннюю, уровневую дифференциации.

Одно из последних определений внутренней дифференциации дано Н. С. Пурышевой: «Это такая организация обучения, при которой учет индивидуальных особенностей учащихся осуществляется в рамках обучения в обычных группах (классах)» [139]. Однако не указывается в каких группах, с какой целью осуществляется обучение. Кроме того, последние работы некоторых авторов, например, Н. А. Алексеева, указывают на то, что, осуществляя внутреннюю дифференциацию, необходимо создавать типологические группы, а не «уровневые».

В связи с этим возникли необходимость и объективные предпосылки для конкретизации понятия внутренней дифференциации обучения, рассмотрения его в полном объеме для всех учащихся, всего класса с целью формирования у них совокупности понятий, умений, навыков и личностных возможностей учебной деятельности.

Во-вторых, реализуя дифференциацию обучения учащихся физике средствами задачного метода, некоторые авторы ориентируются на сложность задачи, выделяя многоуровневые задачи и детализируя систему физических задач, а некоторые авторы ориентируются на трудность задачи, т. е. нет единого подхода к построению системы физических задач. Ни тот, ни другой подходы не могут решить проблемы осуществления дифференцированного обучения средствами задачного метода. Ориентируясь на сложность задачи, выстраивается детализированная система физических задач, а ориентироваться на трудность задачи при построении системы физических задач вообще нельзя, т.к. одна и та же задача для разных типологических групп будет иметь различную степень трудности. На наш взгляд, систему физических задач необходимо выстраивать таким образом, чтобы сближались их сложность и трудность. Кроме того, недостаточно разработано теоретическое обоснование системы построения физических задач, способствующей дифференцированному обучению учащихся физике.

В-третьих, реализация дифференцированного обучения физике средствами задачного метода должна строится на поэтапном формировании конкретных методов и способов учебно-познавательной деятельности с целью обеспечения развития личности, т. е. поэтапного овладения учащимися способами и методами деятельности.

Дифференцированное обучение — социально-педагогическая проблема, которая должна быть решена в условиях предпрофильного и профильного обучения. Решение данной проблемы необходимо осуществлять конкретными методами и средствами дифференцированного обучения. Одним из таких средств можно назвать задачный метод.

Необходимость обучения учащихся решению задач и через решение задач самому предмету не вызывает сомнения. Однако, на сегодняшний день не разработаны конкретные методические рекомендации по применению задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике. Это связано с тем, что: 1) недостаточно разработано теоретическое обоснование построение системы задач, способствующей дифференцированному обучению учащихся физике; 2) не разработана методика реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике. Все вышесказанное определяет противоречие между социальными требованиями общества к процессу обучения и применяемыми на практике подходов к дифференцированному обучению учащихся физике средствами задачного метода.

Поэтому проблема создания системы физических задач, применимой в условиях дифференцированного обучения и методика реализации дифференциации обучения учащихся физике средствами задачного метода, которая предоставляла бы каждому ученику возможность развития индивидуальных особенностей остается актуальной в системе современного образования.

Объектом нашего исследования выбран учебно-воспитательный процесс по физике в условиях дифференцированного обучения.

Предметом исследования является задачный метод как одно из средств организации и проведения дифференцированного обучения учащихся физике.

Целью нашего исследования является создание теоретических основ для реализации задачного метода, экспериментальная проверка возможностей задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе.

В основу исследования нами положена следующая гипотеза: задачный метод как одно из средств дифференцированного обучения учащихся физике возможен, если:

на основе системного и задачного подходов будет разработана модель взаимодействия учителя и учащихся, а также учащихся между собой в условиях дифференцированного обучения физике;

создана система количественных и качественных задач, позволяющая учащимся целенаправленно усваивать деятельность по решению задач в аспекте формирования физических понятий;

разработана методика реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода.

Цель и гипотеза исследования обусловили следующие задачи:

Определить возможности системного подхода и задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в построении модели взаимодействия учителя и учащихся.

Создать систему количественных и качественных задач, позволяющую целенаправленно усваивать деятельность по решению задач в аспекте формирования понятий, для реализации дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе.

Разработать модель взаимодействия учащихся и учителя, а также учащихся между собой в условиях дифференцированного обучения на занятиях физике.

Разработать методику реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе.

Проверить эффективность разработанной методики.

Методологическую основу исследования составляют: общенаучные методы познания, теория систем, теория дифференциации и индивидуализации учебно-воспитательного процесса (М.К. Акимова, В. Т. Козлова, И. Г. Бутузов, Р. Ю. Волковыский, Д. А. Темкина, Г. А. Захаров, А. А. Кирсанов, Н. А. Менчинская, В. Д. Небылицин, И. М. Осмоловская, Н. С. Пурышева, Е. С. Рабунский, И. Э. Унт, И.С. Якиманская), теория развивающего обучения (Л.С. Выготский, В. В. Давыдов, З. И. Калмыкова, А.В. Усова), теория развивающего дифференцированного обучения (Н.А. Алексеев), теория учебных задач (Г.А. Балл, П. Л. Капица, А. В. Усова, Н. Н. Тулькибаева Л.М. Фридман, А.А. Ченцов), теория обучения решению задач (В.А. Балаш, Б. С. Беликов, С. Е. Каменецкий, В. П. Орехов, Ю. Н. Кулюткин, Н. А. Менчинская, В. И. Сосновский, А. В. Усова, Н. Н. Тулькибаева, Л. М. Фридман, А.Ф. Эсаулов), теория поэтапного формирования умственных действий в процессе решения учебных задач (Н.Н. Тулькибаева), теория формирования обобщенных учебных умений (П.Я. Гальперин, А. В. Усова, Л.М. Фридман).

Достоверность полученных результатов и обоснованность научных выводов обеспечивается использованием разнообразных методик исследования, адекватных поставленным задачам, достаточной экспериментальной базой, соблюдением основных педагогических требований к организации педагогического эксперимента.

Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: анализ психолого-педагогической литературы по проблеме исследования; анализ процесса организации преподавания физики с использование задачного метода; обобщение передового опыта учителей; моделирование процесса экспериментального обучения; проведение педагогического эксперимента с целью выявления эффективности предлагаемой методики; проведение педагогических измерений; статистические методы обработки результатов исследования.

База исследования. В педагогическом эксперименте участвовало 3 школы: СОШ № 45 г. Уфы, Башкирская гимназия № 144 г. Уфы, гимназия № 39 г. Уфы. Основные этапы педагогического исследования осуществлялись в СОШ № 45 г. Уфы (2001;2003 гг.). Внедрение результатов педагогического исследования осуществлялось: в СОШ № 45 г. Уфы (2003;2005 гг.); в Башкирской гимназии № 144 г. Уфы (2004;2005 гг.); гимназии № 39 г. Уфы (2004;2005 гг.).

Педагогическое исследование включало несколько этапов.

Первый этап (1999;2001 гг.) включал в себя общее ознакомление с проблемой исследования: изучение передового педагогического опыта по проблеме обучения учащихся решению физических задач в условиях дифференцированного обучения, анализ педагогической литературы и работ методистов, рассмотрение психологического, педагогического и методического аспектов проблемы, поиск адекватных методов исследования, формулирование гипотезы, постановку целей и задач исследования. Констатирующий эксперимент включал в себя следующие задачи:

выявить возможные средства дифференцированного обучения учащихся физике;

определить возможности использования задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе;

выбрать контрольные и экспериментальные классы.

На втором этапе исследования (2001;2002 гг.) осуществлялся пробный (зондирующий) эксперимент, который включал в себя следующие задачи:

создать систему количественных и качественных задач;

проверить целесообразность созданной системы количественных и качественных задач;

выявить условия целенаправленного применения задачного метода на занятиях по физике как одного из средств дифференцированного обучения учащихся основной школы;

разработать и апробировать методику реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода;

разработать основные критерии оценки эффективности предлагаемой методики.

На третьем этапе (2002;2003 гг.) осуществлялся обучающий эксперимент, который включал в себя следующие задачи:

практически внедрить разработанную методику в учебный процесс;

определить эффективность разработанной методики;

создать методические рекомендации по применению задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе.

Внедрение полученных результатов было осуществлено в практику работы следующих школ: СОШ № 45 г. Уфы (2003;2005 гг.); Башкирская гимназии № 144 г. Уфы (2004;2005 гг.); гимназия № 39 г. Уфы (2004;2005 гг.).

Научная новизна исследования состоит:

В выделении взаимодействия субъектов образовательного процесса при реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода.

В создании модели взаимодействия учителя и учащихся, включающей: а) создание системы количественных и качественных задач четырех типов; б) определение уровня обученности учащихся физике; в) деление учащихся со сходными индивидуальными особенностями на три типологические группы.

В разработке системы количественных и качественных задач, учитывающей структурную сложность задач и усвоения учащимися деятельности по решению физических задач в аспекте формирования физических понятий, позволяющей реализовать дифференцированное обучение учащихся физике в основной школе средствами задачного метода.

В разработке методики реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике, в основу которой положен индивидуальный подход к отбору содержания количественных и качественных задач в соответствии с индивидуальными возможностями учащихся основной школы.

В расширении систематизации способов классификаций задач по физике, предполагающей характер применения усвоенных знаний учащимися.

Теоретическая значимость.

Конкретизировано понятие «внутренняя дифференциация». Внутреннюю дифференциацию понимаем как средство индивидуализации, учитывающей особенности учащихся, объединенных в типологические группы с целью создания условий для реализации потенциальных возможностей каждого ученика.

На основе системного подхода и задачного метода сконструирована модель взаимодействия учителя и учащихся, включающая: а) систему количественных и качественных задач четырех типов; б) определение уровня обученности учащихся; в) деление учащихся по сходным индивидуальным особенностям на три типологические группы.

Определены теоретические основы построения системы количественных и качественных задач, учитывающей структурную сложность задач и усвоение учащимися деятельности по решению задач в аспекте формирования физических понятий.

Определено место созданной системы задач в имеющейся систематизации способов классификаций задач по физике.

Практическая значимость состоит:

В создании системы количественных и качественных задач, обеспечивающей внутреннюю дифференциацию обучения учащихся физике в основной школе.

Во внедрении в учебно-воспитательный процесс основной школы разработанной методики реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике.

В разработке и издании методических рекомендаций для учителей физики и студентов педагогических вузов.

Апробация результатов исследования. Результаты педагогического исследования прошли апробацию и были внедрены в практику школ: средней муниципальной общеобразовательной школы № 45 г. Уфы; Башкирской гимназии № 144 г. Уфы; гимназии № 39 г. Уфы.

Результаты научного исследования обсуждались: на заседаниях методических объединений учителей физики Кировского р-на г. Уфы (2002, 2003, 2004 гг.); на заседаниях кафедры общей физики физико-математического факультета БашГПУ (2001, 2002, 2003, 2004 гг.).

Также педагогическое исследование нашло отражение в статьях и выступлениях на различных конференциях: республиканские научно-практические конференции (Челябинск, 2002 г.; Челябинск, 2003 г.); зональная научно-практическая конференция в г. Новосибирске, 2003 г.; X всероссийская научно-практическая конференция в г. Челябинске, 2004 г.; международные научно-практические конференции (Екатеринбург, 2004 г.; Челябинск, 2004 г.); статьи в журналах и сборниках (Ученые записки БашГПУ, 2003 г.; Вестник Челябинского гос. пед. Университета, 2004 г.; Сб. научных статей БашГПУ, 2004 г.).

В результате проведенного исследования на защиту выносятся:

модель взаимодействия учителя и учащихся при реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе, включающая: а) систему количественных и качественных задач четырех типов; б) определение уровня обученности учащихся физике; в) деление учащихся со сходными индивидуальными особенностями на три типологические группы;

системы количественных и качественных задач, учитывающие структурную сложность задачи и освоение деятельности учащимися основной школы по решению физических задач в аспекте формирования у них физических понятий, и позволяющие реализовать внутреннюю дифференциацию при обучении учащихся физике;

методика реализации задачного метода как одного из средств дифференцированного обучения учащихся физике в основной школе, которая включает: а) определение степени самостоятельности решения количественных и качественных задач различного типа для каждой типологической группы; б) определение обязательных заданий, заданий на выбор и заданий по желанию для каждой типологической группы; в) включение количественных и качественных задач различного типа на занятиях по физике с учетом индивидуальных особенностей учащихся, объединенных по своим индивидуальным особенностям в типологические группы.