Методика реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода

В процессе решения задач проявляются индивидуальные особенности учащихся. Неумение решать задачи является одной из причин снижения успеваемости, снижения успеха в обучении физике и главной причиной нерегулярного выполнения домашних заданий. Поэтому для формирования умений решать физические задачи необходимо осуществлять дифференциацию обучения.

В самом общем плане основная цель обучения — развитие учащегося. В соответствии с этой целью в детской и педагогической психологии, а также в дидактике центральное место занимали те направления, которые исследовали развивающее обучение.

Школьное обучение должно опираться не столько на существующие интеллектуальные свойства ребенка, сколько на те, которые еще отсутствуют, но для возникновения которых уже имеются предпосылки. Л. С. Выготский различает два уровня в развитии ребенка [43]:

актуальный, уже сформировавшийся уровень;

зону ближайшего развития.

Развивающим является только такое обучение, которое опирается на зону ближайшего развития ребенка.

«Под развивающим обучением понимается обучение, направленное на развитие способностей учащихся и обеспечивающее их самоактуализацию. Способности — это совокупность индивидуально-психологических особенностей личности, обеспечивающих ее полноценную самоактуализацию или, другими словами, создающих основу такого развития личности школьника, которая позволяет ему выступать субъектом деятельности» [6, с. 10].

Таким образом, реализуя дифференциацию при обучении учащихся физике средствами задачного метода, необходимо учитывать зону ближайшего развития учащихся. В силу индивидуальных особенностей, ближайшие зоны развития учащихся различны.

Поскольку дифференциация обучения требует учета индивидуальных особенностей, то ее обучающая цель — «…средствами индивидуализации усовершенствовать знания, умения и навыки учащихся, содействовать реализации учебных программ повышением уровня знаний, умений и навыков каждого учащегося в отдельности и, таким образом, уменьшить его абсолютное и относительное отставание (под отставанием понимается учение ниже своих способностей), углублять и расширять знания учащихся, исходя из их интересов и специальных способностей» [170].

Индивидуальная работа может выполняться по заданию учителя или по инициативе самого ученика, самостоятельно или с помощью учителя. Ярко выраженный индивидуальный характер носит поисковая, эвристическая деятельность, в процессе которой ученик строит гипотезы и самостоятельно определяет необходимые способы решения. Это наиболее высокий уровень познавательной деятельности ученика. Учебно-практическое задание может выполняться в классе или дома, независимо от других учеников, своим темпом, своими способами. Содержание, характер, степень трудности заданий каждый ученик воспринимает по-своему, в зависимости от познавательных возможностей, индивидуальных особенностей.

Учет индивидуальных особенностей при решении задач особенно актуален, т.к. задачи учащимися решаются практически на каждом этапе урока:

постановка проблемы;

формирование умения школьников применять полученные знания;

закрепление изученных на уроке вопросов;

повторение изученного материала;

обобщение материала.

Мы выделили основные задачи, которые необходимо решить для реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода:

Выявить индивидуальные особенности учащихся, непосредственно влияющие на успешность решения физических задач.

Определить тактику и стратегию применения задачного метода, включающего систему количественных и качественных задач, при реализации дифференцированного обучения учащихся физике.

Осуществлять постоянный контроль за ходом реализации дифференцированного обучения учащихся физике.

Проводить оперативный анализ результатов дифференцированного обучения с целью своевременной коррекции.

Анализ структуры количественных и качественных задач показывает, что для их успешного решения ученику необходимо выявить связи между понятиями и выразить эти связи в форме последовательной цепочки умозаключений (при решении качественных задач) или в математической форме (при решении количественных задач). В любом случае, при решении задач ученику необходимо отразить связь между понятиями, содержащимися в данной задаче.

Очевидно, успешность решения любой задачи зависит, в первую очередь, от уровня сформированности понятий у учащихся.

Говоря об уровне сформированности понятий, мы опираемся на работы Н. А. Менчинской [117] и А. В. Усовой [174]. Авторы выделяют пять уровней сформированности понятий:

первый уровень характеризуется «диффузно-рассеянным» представлением о предмете, явлении. Ученик может отличить один предмет от другого, но отдельные признаки их указать не может;

второй уровень характеризуется тем, что ученик уже может указать признаки понятий, но не может отделить существенные признаки от несущественных;

третий уровень усвоения понятий характеризуется тем, что ученик усваивает все существенные признаки, но понятие оказывается еще скованным единичными образами, служившими опорой при его формировании;

четвертый уровень характеризуется тем, что понятие уже обобщено, не сковано отдельными конкретными образами, служившими опорой при его образовании, усвоены существенные связи данного понятия с другими, благодаря чему ученик свободно оперирует понятием в решении различного рода задач;

пятый уровень усвоения понятий характеризуется установлением межпредметных связей, высоким уровнем систематизации и обобщения знаний об объектах, отражаемых в сознании посредством понятия.

На основе анализа структур количественных и качественных задач можно сделать прогноз об успешности решения учащимися количественных и качественных задач в зависимости от уровня сформированности у них понятий, т. е. успешность решения каждого типа задачи можно сопоставить с уровнями сформированности понятий (табл. 7).

Таблица 7 — Соответствие между уровнем сформированности физических понятий и успешностью решения количественных и качественных задач различного уровня сложности.

Однако такое соответствие не может являться строгим, поскольку могут встретиться ученики, у которых уровень сформированности понятий высокий, а уровень сформированности умений и навыков по решению задач низкий. Такой ученик сможет хорошо решать качественные задачи практически любого типа, однако он не сможет решать количественные задачи, в которых требуется хорошее знание математического аппарата. Возможны также случаи, когда ученик свободно оперирует математическим аппаратом, однако уровень сформированности понятий у него низкий. В данном случае он сможет решать лишь количественные задачи, в которых явно указаны связи между понятиями.

При решении количественных задач кроме сформированности понятий у ученика должны быть сформированы определенные умения и навыки по решению задач.

Учет уровня сформированности умений и навыков по решению физических задач определяется различными авторами по-разному.

Так, А. В. Усова выделяет три основных уровня сформированности практических умений и навыков [176]:

I уровень (низкий) характеризуется тем, что обучаемый выполняет лишь отдельные операции, последовательность их хаотична, действие в целом плохо осознано.

II уровень (средний) характеризуется тем, что учащийся выполняет все операции, из которых слагается действие в целом, но последовательность их выполнения недостаточно продумана, действие выполняется недостаточно продумано.

III уровень (высокий) характеризуется тем, что обучаемый выполняет все операции, последовательность их выполнения достаточно хорошо продумана, действие в целом вполне осознано.

Н.К. Мартынова в своей работе выделяет 4-е уровня умения решать физические задачи [114]:

I уровень характеризуется тем, что учащиеся должны знать физическую терминологию условия задачи.

II уровень характеризуется тем, что учащиеся должны уметь объяснить решение типовых задач, приведенное в учебном тексте в качестве примера. Уметь решать задачи, аналогичные им или разобранным на уроке.

III уровень характеризуется умением решать трех и более компонентные задачи в рамках изученного материала. Уметь доказывать применимость формул и свободно выполнять математические операции, необходимые для решения задачи.

Умение решать задачи разными способами, выделять наиболее рациональный или оригинальный, умение решать творческие задачи определяет IV уровень.

Учитывая уровень сформированности умений и навыков при решении задач, мы опираемся на теорию, разработанную Н. Н. Тулькибаевой.

При обучении учащихся решению задач автор выделяет четыре уровня усвоения учащимися деятельности по решению задач [165, с. 137]:

первый уровень характеризуется усвоением основных операций реализующих действий;

второй уровень характеризуется полным усвоением реализующих действий;

полное усвоение реализующих действий и основных операций управляющих действий определяет третий уровень;

четвертый уровень характеризуется полным усвоением деятельности по решению задач.

Первые два уровня, которого должны достичь учащиеся, автор относит к 7−8 классу, а последние два к 9−11 классам.

Каждый уровень Н. Н. Тулькибаева сопоставляет с определенным этапом формирования у учащихся обобщенного умения решать физические задачи. В теории, разработанной автором, выделено 9 этапов формирования этого умения. Причем, в основной средней школе формируется 8 этапов. 9 этап формируется в полной средней школе. В 7−8 классах, по мнению Н. Н. Тулькибаевой, необходимо осуществить первые 4-е этапа [165].

Первый этап — ознакомление с задачей. Задача как особая форма описания физического явления дает представление о нем через конкретно заданную ситуацию или абстрактно заданную ситуацию.

Второй этап — предполагает усвоение учащимися конкретных методов и способов решения. При этом теоретический материал (сущность явления, закон определения физической величины), только что изученный, находится в ближней памяти.

Третий этап — расширяет возможность предыдущего. На рассматриваемом этапе ученик осознает необходимость развертывания процесса решения, когда непосредственно увидеть связь между требованием и условием задачи не удается.

Четвертый этап — этап усвоения такого важного действия, как проверка результата решения задачи.

Решая задачи любого типа, учащиеся должны отразить связь между понятиями, заложенными в задачной системе. Оперируя понятиями и записывая связь между понятиями в математической форме учащиеся решают поставленную задачу. При этом работают такие мыслительные операции как анализ, синтез, оценка. Поэтому уровень сформированности понятий и уровень сформированности умений и навыков органически связаны между собой при решении физических задач и отражают уровень обученности ученика, что объясняется функциями решения задач в процессе усвоения знаний.

Уровень обученности учащихся различными авторами определяется по разному. Например, В. П. Беспалько выделяет 4 уровня обучения: идентификация; репродукция; применение усвоенной информации в практической сфере для некоторого класса задач; получение новой информации на основе использования усвоенного образца деятельности «трансформация» [23, с. 70]. В соответствие с этим автор классифицирует знания тоже по четырем уровням: 1) знания — знакомства; 2) знания — копии; 3) знания — умения; 4) знания — трансформации.

В.И. Травинский также выделяет 4 уровня обученности [163]: I уровень автор определяет как уровень фактов, II уровень — уровень выполнения простейших операций по образцу, к III уровню относятся все виды аналитико-синтетической деятельности, IV — уровень творческой деятельности.

Е.В. Блохина выделяет три уровня обученности учащихся [25, с. 53]: низкий, средний и высокий. Низкий уровень обученности определяет репродуктивный уровень усвоения учебного материала. Средний уровень определяется автором как реконструктивный уровень усвоения учебного материала. Высокий уровень — креативный уровень усвоения учебного материала.

Н.А. Алексеев, говоря о построении шкалы результативности развивающего обучения, предлагает выделить пять уровней [6, с. 14]:

уровень узнавания материала;

уровень припоминания материала;

«комбинаторный» уровень;

«аналитический» уровень;

творческий уровень.

О.Р. Шефер выделяет также пять уровней обученности, но применительно к процессу решения задач [190, с. 76]:

первый уровень характеризуется готовностью учащихся к решению задач, требующих применения знаний о связи понятий, изучаемых в одной теме;

второй уровень характеризуется готовностью учащихся к решению задач, требующих применения знаний о связи понятий, изучаемых в различных темах одного раздела физики;

третий уровень характеризуется готовностью учащихся к решению задач, требующих применения знаний о связи понятий, изучаемых в разных разделах курса физики;

четвертый уровень характеризуется готовностью учащихся к решению задач, требующих применения знаний о связи понятий и общности законов, изучаемых в разных предметах;

пятый уровень (высший) предполагает сформированность умения решать комплексные задачи творческого характера.

Говоря об уровне обученности, мы опираемся на работу Б. Блума [131]. При этом к характеру обученности относим как владение системой определенных знаний (на уровнях Познания, Понимания, Применения), так и владение такими операциями как анализ, синтез, оценка. Логические операции анализа и синтеза определяют основные методы решения любых задач, а операция оценки позволяет сознательно осуществлять процесс управления (самоуправления) деятельностью. Поэтому усвоенные личностью операции «Анализ», «Синтез», «Оценка» выступают как уровни обученности [166].

При определении уровня обученности применительно к решению задач, необходимо учитывать одновременно и уровень сформированности понятий, и уровень сформированности умений и навыков.

Таким образом, анализ психолого-педагогической литературы, анализ работ методистов и наблюдение за учащимися на уроках при решении задач показывает, что успех решения задачи зависит от:

уровня сформированности у учащихся понятий;

уровня сформированности умений и навыков;

уровня обученности.

Опираясь на понимание задачи как взаимосвязи задачной и решающей систем, и, проведя анализ психолого-педагогической и методической литературы, можно рассматривать процесс решения любой физической задачи через связи, представленные на рис. 6.

Опираясь на данную схему, можно определить пути реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода.

Класс можно разбить на четыре группы учеников. В каждой группе учитываются уровни сформированности понятий и уровни сформированности умений и навыков, которые в совокупности определяют уровень обученности учащегося по решению физических задач. К первой группе мы относим учеников с низким уровнем сформированности физических понятий и низким уровнем сформированности умений и навыков; ко второй — учеников с высоким уровнем сформированности физических понятий, но с низким уровнем сформированности умений и навыков; к третьей — учеников с низким уровнем сформированности физических понятий, но с высоким уровнем сформированности умений и навыков; к четвертой — учеников с высоким уровнем сформированности физических понятий и высоким уровнем сформированности умений и навыков.

Первая группа учеников плохо умеет решать и качественные задачи, и количественные. Вторая группа учеников хорошо решает качественные задачи, а количественные задачи решает лишь первого типа. Третья группа учащихся плохо решает качественные задачи, вследствие этого может решать количественные задачи, в которых связи между понятиями указаны в явном виде. Четвертая группа учеников хорошо решает и качественные, и количественные задачи.

Так как обученность решению физических задач предполагает одновременное формирование понятий и умений и навыков [190], то вторую и третью группы учащихся можно объединить в одну. Таким образом, в целом учащихся класса можно разделить по их сходным индивидуальным особенностям на 3-и типологические группы.

Мы выделяем этапы, которые обеспечивают осуществление дифференциации в обучении учащихся физике средствами задачного метода:

Определение уровня сформированности понятий, умений и навыков, обученности.

Формирование требований к знаниям и умениям учащихся, обучающихся от минимального (базового) до углубленного уровня изучения курса физики в основной средней школе.

Создание системы задач и определение места задач в учебном процессе для каждой типологической группы.

Формирование и развитие у учащихся обобщенных умений и навыков (согласно третьему типу ориентировочной основы действия), в частности практических умений по решению задач.

Диагностирование, самооценка и экспертная оценка по итогам дифференцированного обучения с целью установления динамики формирования знаний и умений учащихся.

В процессе дифференциации обучения формирование у учащихся навыков самоорганизации деятельности.

Рефлексия результатов осуществления дифференцированного обучения физике учащихся 7−8 классов.

Перед реализацией дифференцированного обучения необходимо выяснить наличный уровень сформированности понятий и уровень сформированности умений и навыков по решению задач.

Чтобы определить уровень сформированности умений и навыков по решению количественных задач, можно применить алгоритм анализа, который предложен Н. Н. Тулькибаевой и И. И. Прониной [167]. Анализ работ этих авторов и анализ работы Н. Н. Тулькибаевой [164] показывает, что умения выполнять операции, выделенные Н. Н. Тулькибаевой и И. И. Прониной можно сопоставить с этапами сформированности, определяемые Н. Н. Тулькибаевой.

Так, выполнение операций 1, 2, 3 соответствует формированию I этапа действий при решении задач. Выполнение операций 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9 — II этап формирования действий. Выполнение операций 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9 — III этап формирования действий. Выполнение операций 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10 — IV этап формирования действий. Надо также отметить, что операция 10 входит в формирование V этапа действий, т.к. выполнение действий с наименованиями относится к операции контроля при осуществлении решения задачи. С помощью задач, предполагающих применение знаний по пройденной теме, можно сформировать операции 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11, что соответствует II этапу действий. С помощью задач, предполагающих применение системы знаний, можно сформировать операции 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 11, что соответствует III этапу действий. С помощью задач, предполагающих применение системы объектов и системы физических знаний, а также предполагающих освоение новых способов и методов решения, можно сформировать операции 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, что соответствует IV этапу действий. Формирование этапов деятельности с помощью количественных задач различного типа представлено в табл. 8.

Таблица 8 — Формирование этапов действий с помощью задач различного типа.

Возникает закономерный вопрос: «Нельзя ли IV этап сформировать с помощью задач 2-го типа?». Здесь при подборе задач различным группам мы ориентируемся на посильную трудность, возникающую при решении задач, на продуктивную деятельность. А посильная трудность, наряду с этапом формирования действий, зависит от уровня сформированности понятий у учащихся. Связь между понятиями заложена в самой задаче, в ее структуре. Учащиеся, решая количественные задачи, раскрывают данную связь между понятиями.

«Нарастание сложности заданий необходимо для преодоления их трудности и одновременно для развития мышления учащихся» [182, с. 54]. «Овладение умениями репродуктивной деятельности требует знания соответствующих правил, алгоритмов и выполнения упражнений по их применению с осознанием цели и результатов действий» [182, с. 63]. «Овладение умениями творческой деятельности требует накопления опыта решения задач, обеспечивающих формирование таких черт, как самостоятельный перенос имеющихся знаний и умений в новую ситуацию, видение новых проблем в знакомых, стандартных условиях, видение новой функции знакомого объекта, комбинирование ранее известных способов решения задач в новый способ, выработка оригинального способа решения, видение альтернатив решения, видение структуры объекта, подлежащего изучению» [182, с. 64].

Поэтому, количественные задачи различного типа необходимо предлагать учащимся по мере сформированности у них этапов решения количественных задач.

Однако, одна и та же количественная задача (по структуре решения или по количеству операций, выполняемых при ее решении), имеющая различный сюжет, например, переставлены местами условие и требование задачи, для одних учеников легкая, а для других трудная.

Приведем примеры таких задач [104].

Задача № 1. Стальное сверло массой 10 г при работе нагрелось от 15 до 115 °C. Сколько энергии израсходовано двигателем непроизводительно на нагревание сверла?.

Задача № 2. Мальчик вычислил, что при нагревании воды от 15 °C до кипения (при 100 °С) внутренняя энергия ее увеличится на 178,5 кДж. Какова масса нагреваемой воды?.

Исследования, проведенные в 8-ых классах средней общеобразовательной школы № 45 г. Уфы, показывают, что с задачей № 1 справились 71% учащийся, а с задачей № 2 — только 47% учащихся.

Количество операций, выполняемых при решении данных задач, одинаково. Для решения данных задач ученикам необходимо было выполнить операции 1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 11. Однако для разных учеников они имеют различную степень трудности. Причем первая задача решается, как правило, всеми учениками, а вторая — нет. По решению первой задачи мы можем сказать, что все операции по решению задачи сформированы практически у всех учащихся, а по решению второй — нет, хотя в нее входит такое же количество операций, как и в первую.

Исследования, проводимые Н. А. Менчинской [117] показали, что решение задачи зависит от структуры сложившихся связей у учеников при операции с числовыми данными. Автор пришла к таким выводам:

цепь связей нарушается прежде всего в тех случаях, когда условие задачи содержит иное количество числовых данных;

цепь связей не воспроизводится также в том случае, если для решения предлагается задача, построенная совершенно по-иному, не имеющая черт внешнего сходства с той задачей, путь решения которой усвоен (хотя она представляет собой разновидность этого же типа).

Автор предлагает следующий выход из положения: «В результате повторного решения ряда одинаковых по структуре задач (отличающихся друг от друга только в отношении сюжета и величины числовых данных) учащиеся овладевают способами решения типовой задачи» [117, с. 257].

Определить минимальное количество задач, которое необходимо решить учащимся, чтобы овладеть данным типом задачи, можно с помощью метода графов.

Количество внешних вершин графов (рис. 7−8) и будет определять минимальное количество задач, которое необходимо решить учащимся, чтобы по мере овладения типом задачи, происходило последовательное абстрагирование от ее несущественных сторон и правильного и более глубокого формирования связей между физическими понятиями. Кругами, представленными на рис. 7−8, объединены понятия, связанные одним элементарным действием.

Поэтому, чтобы у учащихся установились прочные связи между понятиями, используемыми при решении количественных задач, необходимо прорешивать типовые задачи (особенно слабым учащимся) на «прогон формулы».

У сильных учащихся связи между физическими понятиями и их применение в решении задач устанавливаются быстро и более глубже, а у слабых — нет. Здесь уже важную роль играет учитель, который знает темп продвижения каждого учащегося, его индивидуальные особенности, может определить минимальное количество задач для каждого ученика или для группы учащихся со сходными индивидуальными особенностями и осуществить на уроке дифференциацию при обучении учащихся физике через решение количественных задач.

Чтобы определить уровень сформированности понятий по какой-либо теме, можно после пройденной темы предложить ученикам качественные задачи различного типа.

Ученики, у которых уровень сформированности понятий соответствует минимум 4-му, хорошо справляются с задачами всех типов. Ученики, у которых уровень сформированности понятий соответствует максимум 2-му, хорошо справляются с такими задачами, в которых количество причинно-следственных связей не более 3-х, т. е. с задачами первого типа.

На каждом этапе урока: при объяснении новой темы, закреплении и повторении пройденной темы, как правило, решают качественные задачи. Зная структурную сложность качественной задачи и уровень сформированности понятий у каждого ученика, можно спрогнозировать успешность решения тоги или иного типа задачи тем, или иным учеником, т. е. подойти к процессу обучения дифференцированно, учитывая индивидуальные особенности учащихся.

Дифференциацию при решении задач необходимо выстраивать таким образом, чтобы «…была органическая взаимосвязь последующего задания с предыдущим, чтобы последующее задание и опиралось на предыдущее, использовались результаты и выводы, полученные ранее, и развивались в дальнейшем ходе выполнения задания, чтобы ученик, выполняя задание, развивал и совершенствовал свои знания, умения и навыки, чтобы развивался его интерес, чтобы развивались его творческие способности» [67, с. 53].

«…для начальных упражнений необходимы и такие весьма простые задачи, включая вычислительные, но за ними должны следовать постепенно усложняющиеся, приближающиеся по своим структурам к задачам рационализаторского и изобретательского типа, требующим возрастающую умственную нагрузку, которая проявляется в изыскании скрытых данных, выяснении правильной постановки явных данных, а также в нахождении подлинного требования к задаче, а не того, которое бросается в глаза при первом знакомстве с ней» [195, с. 94].

Мы считаем, что при организации дифференцированного обучения средствами задачного метода необходимо реализовать следующие принципы: гармонического развития ученика; преемственности и перспективности; систематичности и последовательности в работе с каждым учеником; принцип интенсивного развития способных учащихся; принцип работы всех учащихся на уровне трудности, определяемой зоной ближайшего развития, т. е. на уровне посильной трудности; принцип усиления роли самостоятельности и творчества в работе.

Говоря о принципе интенсивного развития способных учащихся, мы опираемся на работу Г. А. Захарова. По мнению автора, данный принцип заключается в следующем [67, с. 112]:

• а) с учащимися организуется и проводится работа на верхнем уровне трудности для каждого из них;
• б) вся работа заключается в такую систему, которая позволяет поддерживать постоянным интерес ученика к учению и предмету;
• в) не допускается остановка в развитии, т. е. идет непрерывный процесс движения вперед.

При реализации дифференцированного обучения должны выполнятся все функции, которые несет в себе задачный метод. Для этого необходимо применять на уроке комбинацию из количественных и качественных задач различного типа.

На основании вышеизложенного предлагаем следующую структуру построения дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода:

опираясь на выделенные уровни сформированности понятий, умений и навыков, обученности класс разделить на три группы;

определенной группе учеников для самостоятельного решения можно предлагать задачи, уровень которых не намного выше наличного уровня обученности учащихся данной группы;

определенной группе учеников при решении задач в классе можно давать задачи любого типа, но должна отличаться степень помощи ученикам;

при определении домашнего задания необходимо также ориентироваться на уровень обученности учащихся, находящихся в той или иной группе.

Работу каждой группы в зависимости от уровня обученности учащихся может отличать содержание заданий, способы их выполнения, темп работы, степень самостоятельности и др.

Распределение задач по типам для каждой группы учащихся и возможная степень самостоятельности решения представлено в табл. 9.

Таблица 9 — Распределение задач различного типа по типологическим группам и характеру самостоятельности каждой группы учащихся при их решении.

Группы должны быть динамичными, подвижными. Работа в группах проводится как с целью восполнения пробелов в знаниях, умениях и навыках слабоуспевающих учеников и подготовки их к активному усвоению нового учебного материала, оказания им помощи в процессе овладения знаниями, так и с целью расширения и углубления знаний наиболее успевающих учеников, ознакомления их с новыми способами и методами решения задач; обучения анализу хода решения и полученных ответов.

Особое внимание следует обратить на подбор задач при определении заданий, которые группы будут выполнять самостоятельно. Специфика самостоятельной работы учеников по физике такова, что для большей эффективности ее требуется осуществление дифференциации при определении самостоятельных заданий. Разные учащиеся усваивают сущность явлений, понятий и законов неодинаково. Поэтому самостоятельная работа учащихся становится в значительной степени индивидуальной [176]. При определении содержания и объема заданий для самостоятельной работы необходимо учитывать индивидуальные особенности каждого ученика.

Для определения содержания задания различным группам можно воспользоваться приемом, предлагаемым И. Э. Унт [170]. Для каждой группы необходимо определить задания, которые группа должна выполнить обязательно, задания, выполняемые учениками каждой группы по выбору, т. е. из предложенных учителем заданий обязательно должно быть выполнено хотя бы одно и задания, выполняемые учениками каждой группы по желанию. Обязательные задания необходимо подбирать для каждой группы таким образом, чтобы практически все учащиеся данной группы могли бы с ними справиться самостоятельно. Задания на выбор, предлагаемые группе учеников, должны быть сложнее, чем обязательные задания. Задания по желанию — сложнее заданий на выбор. Распределение задач по группам представлено в табл. 10. Данное распределение заданий продиктовано тем, что даже в каждой группе есть различия в уровне обученности учеников, т.к. невозможно создать гомогенные группы. Поэтому при определении различным группам учащихся заданий для самостоятельного решения необходимо задавать задачи различного типа, но с известной степенью обязательности решения данных заданий.

Таблица 10 — Распределение заданий различным группам учащихся при определении объема и содержания заданий в классе и домой.

При таком подходе к определению заданий различным группам решается несколько задач:

Все учащиеся успешно справляются с задачами, которые выполняются обязательно, что стимулирует у них положительную мотивацию к решению физических задач и к изучению предмета в целом.

Нейтрализуется некорректное распределение учащихся по типологическим группам, т.к. учащиеся могут выполнять задания по выбору и по желанию. Все зависит от уровня обученности данного ученика.

Происходит непрерывный рост уровня обученности решению физических задач и уровня обученности по предмету у учащихся всего класса, т.к. по мере овладения учащимися деятельностью по решению задач в аспекте формирования физических понятий им предлагаются задачи различных типов с учетом уровня их обученности физике.

Таким образом, планируя дифференцированное обучение физике средствами задачного метода, необходимо опираться на следующие принципы:

оно должно быть развивающим, т. е. должно происходить постоянное совершенствование овладения способами и методами деятельности при решении физических задач в аспекте формирования у учащихся физических понятий;

оно должно опираться на те индивидуальные особенности учащихся, которые непосредственно влияют на процесс решения ими задач;

обучение должно выстраиваться таким образом, чтобы учащиеся самостоятельно (в большей степени) овладевали знаниями, умениями и навыками.

Для реализации выделенных принципов дифференциацию в обучении учащихся физике средствами задачного метода необходимо осуществлять на занятиях различного типа, на каждом этапе уроков физики.

Например, на занятиях по изучению новой темы или на занятиях по решению задач учащимся различных типологических групп можно предлагать количественные и качественные задачи различного типа. Для этого к каждому уроку составляются карточки-задания, структура которых представлена в табл. 11−12.

На каждом этапе урока учащиеся решают предложенные учителем задачи. Задачи для каждой группы подбираются в соответствие с их уровнем сформированности знаний, умений и навыков, т. е. в соответствие с уровнем обученности учащихся, объединенных в типологические группы.

Перед изучением новой темы учащиеся решают качественные задачи, с помощью которых ставится проблема. Задачи на этот этап подбираются с учетом того, что учащиеся могут решить задачу, но не могут объяснить свой ответ (у учащихся не хватает наличествующих знаний для объяснения своего решения), т. е. реализуется тем самым вводно-мотивационная функция задачного метода. По мере изучения новой темы учащиеся решают качественные задачи, соответствующие каждой группе, что помогает восприятию учащимися новой темы. Таким образом, реализуется обучающая функция задачного метода. После изучения новой темы, на этапе закрепления и обобщения новой темы, учащиеся решают качественные или количественные задачи, соответствующие каждой группе. И в оставшееся время, для углубления знаний по пройденной теме, учащиеся решают качественные задачи, соответствующие каждой группе. Таким образом, реализуется развивающая функция задачного метода. Кроме того, с помощью данных карточек-заданий легко управлять учебным процессом при изучении новой темы. Таким образом, на каждом этапе урока реализуется управляющая функция задачного метода.

Задачи в карточках-заданиях распределяются таким образом, что для каждой группы учащихся они являются посильными. Предложенные задачи для каждой группы являются обязательными. Кроме того, задачи группы «B» являются для группы «A» задачами на выбор, а задачи группы «C» являются для группы «A» задачами, которые можно решать по желанию и т. д. Таким образом, реализуется воспитывающая функция задачного метода, т.к. учащиеся, по мере обучения, учатся оценивать свои силы адекватно своим способностям.

Кроме того, для определения уровня достижений можно в контрольных работах предлагать качественные задачи различного типа или (и) количественные задачи различного типа, реализуя тем самым контрольно-оценочную функцию задачного метода.

На уроках по решению задач, а также при определении домашнего задания первой группе учащихся предлагаются задачи, предполагающие использование знаний по пройденной теме и задачи, предполагающие использование системы знаний или системы объектов задачи. Второй группе — задачи, предполагающие использование системы знаний или системы объектов задачи, и задачи, предполагающие использование системы объектов задачи и систему знаний. Третьей группе — задачи, предполагающие использование системы объектов задачи и систему знаний, и задачи, предполагающие освоение новых способов и методов решения задач.

Учащимся, работающим у доски, в качестве дополнительных вопросов предлагаются качественные задачи различного типа, соответствующие уровню обученности данного ученика.

Учащиеся рассаживаются таким образом, чтобы рядом сидели учащиеся, находящиеся в соседних группах, т. е. учащийся, находящийся в первой группе, сидит с учащимся второй группы, учащийся второй группы с учащимся третьей группы и т. д. Таким образом, осуществляется взаимосвязь между учащимися, т. е. на вопросы, возникающие в процессе решения задачи у ученика первой группы, может ответить учащийся второй группы.

Это значительно снижает нагрузку на учителя по контролю за осуществлением учебного процесса.

Таблица 11 — Структура карточки-задания, используемой на уроке по изучению новой темы.

Таблица 12 — Структура карточки-задания, используемой на уроке по решению задач.

При таком подходе:

учитываются обученность, общие умственные способности, уровень сформированности обще учебных умений, т. е. индивидуальные особенности учеников;

организуется самостоятельная работа учащихся на уроке;

сглаживается некорректное распределение учащихся по группам, т.к. учащийся из более слабой группы имеет возможность решать задачи, предлагаемые более сильной группе;

происходит постоянный рост овладения учащимися деятельностью по решению задач в аспекте формирования у них физических понятий, что обеспечивает непрерывное развитие учащихся;

реализуются все функции задачного метода: вводно-мотивационная, обучающая, развивающая, воспитывающая, иллюстрирующая, управляющая и контрольно-оценочная.

На наш взгляд, разработанная методика реализации дифференцированного обучения учащихся физике средствами задачного метода позволяет решить несколько задач:

в ходе обучения учащихся физике учитываются индивидуальные особенности учащихся: уровень сформированности понятий, уровень сформированности умений и навыков, уровень обученности;

каждый ребенок включается в учебный процесс вследствие того, что обучение для учащихся становится посильным, т.к. задачи, предлагаемые учащимся для решения соответствуют уровню их обученности;

организуется самостоятельная работа учащихся по приобретению знаний, умений и навыков;

процесс обучения можно выстроить в соответствие с уровнем обученности учащихся, т. е. подойти к процессу обучения учащихся физике дифференцированно с тем, чтобы происходило постоянное совершенствование овладения учащимися способами и методами деятельности, т. е. чтобы был постоянный рост обученности учащихся;

процесс обучения становится наиболее управляемым и контролируемым;

своевременный анализ обученности учащихся позволит производить вовремя коррекцию умений и навыков учащихся при решении задач.

Выводы по II главе На основании всего вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

задачный метод реализует модель взаимодействия субъектов образовательного процесса;

дифференцированное обучение учащихся физике средствами задачного метода обеспечивает развивающий характер образовательного процесса, т.к. предлагаемые количественные и качественные задачи учащимся на занятиях физики ориентированы на зону ближайшего развития каждого ученика, относящегося к определенной типологической группе;

развитие учащихся при обучении их физике средствами задачного метода делает процесс освоения деятельности по решению задач непрерывным, т.к. по мере овладения учащимися средствами и методами деятельности им предлагаются в ходе обучения задачи более сложные;

дифференцированное обучение учащихся физике средствами задачного метода выстраивается на принципе посильной трудности;

разработанная система задач позволяет осуществить процесс дифференциации в обучении учащихся физике;

с помощью разработанной системы задач успешно осуществляется дифференцированная самостоятельная работа учащихся;

разработанная система задач позволяет подойти индивидуально к каждому учащемуся в процессе поэтапного формирования деятельности при обучении учащихся решению физических задач;

разработанная система задач позволяет решить проблему предпрофильной подготовки учащихся.