Кучинский В.И. и др. Рекомендации по гуманитаризации процесса преподавания физики-2

(Окончание. Начало в № 2 )

Реконструкция (перестраивание) текста

Наши учащиеся в основном приучены к пересказу текста в той последовательности, в какой она предложена автором. Соответственно это ведет к линейности мышления. А как сделать его нелинейным (вариативным)?

Попробуйте тот же текст («Яблоко Ньютона») пересказать, начиная со слов «До Ньютона проблему тяготения пытались решить...». При этом изложение должно быть полным (не упустить ничего существенного, не утратить детали). Кстати, начинать изложение можно с любого отрезка текста. Например, другому ученику можно предложить начинать изложение со слов «Достаточно ли было упавшего яблока, чтобы Ньютона озарила гениальная мысль...». Третий ученик пусть попытается перестроить текст, идя от слов «Решить эту проблему должен был сам ученый».

Конечно, если школьники еще не готовы к такому варьированию текстом, учитель должен предложить им свои образцы реконструкции.

Диалог с выдающимися людьми может строиться с опорой на высказанные ими мысли (афоризмы). Вот, к примеру, слова Ф.М. Достоевского (из письма к брату Михаилу от 31 октября 1838 года): «Чтоб больше знать, надо меньше чувствовать, и обратно, правило опрометчивое... Ум — способность материальная... душа же, или дух, живет мыслию, которую нашептывает ей сердце». Для организации диалога с великим писателем можно предложить учащимся написать сочинение-миниатюру «Ум или чувство: что важнее при изучении физики?».

Аспекты диалога с великими людьми могут быть самыми разнообразными.

ДИАЛОГ С СОСТАВИТЕЛЕМ ЗАДАЧИ

В сборнике Л. В. Тарасова, А. Н. Тарасовой «Вопросы и задачи по физике (анализ характерных ошибок поступающих во втузы» (М., 1968) есть задача на построение изображения в плоском зеркале для случая, изображенного на рисунке.

Очевидна парадоксальность ситуации: зеркало расположено слишком высоко, да еще под некоторым углом к вертикали. Какие вопросы зададут учащиеся авторам? (В роли «авторов» могут выступать достаточно подготовленные учащиеся.)

Как смогут «авторы» убедить ребят в том, что изображение в этом случае все-таки будет?

Как они «парируют» вопрос о том, что сам человек своего изображения не увидит?

Наконец, в диалоге с «авторами» выясняется, где же должен находиться глаз наблюдателя, который увидит это изображение.

Заметим, что организации диалога способствует само построение сборника задач: в каждом из разделов авторы ведут диалог с воображаемым читателем.

ДИАЛОГ С ПРОФЕССИОНАЛАМИ

Одна из главных задач организации диалога с профессионалами-специалистами разных профессий — активизация работы по профессиональной ориентации учащихся. Обращение к диалогу — это переход от традиционно-ознакомительного (описательного) введения учащихся в мир профессий к включению их в активную познавательную деятельность. Перед организацией диалога проводится подготовительный этап: учащиеся читают литературу о тех профессиях и специальностях, с которыми предстоит реально познакомиться. К примеру, для этого может быть использован энциклопедический справочник «2000 профессий, специальностей, должностей» (Минск, 1986). Реальная встреча может быть организована в школе (внеклассное мероприятие) или непосредственно на рабочем месте (в ходе экскурсии). К этой встрече школьники готовят свои вопросы к профессионалу (специалисту). Приведем некоторые возможные вопросы для нескольких специальностей.

Водитель погрузчика

— Ваша специальность — водитель погрузчика. Означает ли это, что вы только управляете перемещением погрузчика, а подъем и опускание грузов осуществляет другой специалист?

— Почему в описание вашей специальности включено обязательное знание правил уличного движения?

— Может ли водитель аккумуляторного погрузчика работать на тракторном погрузчике?

— В перечне выполняемых водителем погрузчика работ есть такие слова: «При работе на мощных погрузчиках использует их в качестве бульдозера, скрепера, экскаватора». Как это возможно?

Водолаз

— Наша страна не является морской державой. Насколько в этих условиях востребована ваша специальность?

— В перечне профессий упомянуты водолаз и водолазный специалист. Какая между ними разница?

— Какие работы под водой вам приходилось выполнять?

— Приходилось ли вам оказывать помощь терпящим бедствие на воде?

— В требованиях к знаниям водолаза написано, что он должен знать порядок эксплуатации техники для резки и сварки металлов. Значит ли это, что вы являетесь специалистом по резке и сварке?

— Участвовали ли вы в проведении взрывных работ?

— Что самое интересное в вашем водолазном деле?

— Бывают ли женщины-водолазы?

Градуировщик радиоаппаратуры

— Какое учебное заведение готовит градуировщиков радиоаппаратуры?

— Какие предметы вам пришлось изучать, чтобы освоить эту специальность?

— В описании вашей профессии упомянута градуировка по эталонным приборам. Что это за приборы?

— О каких поправочных таблицах и графиках идет речь в характеристике профессии «градуировщик»?

Инженер-гидролог

— Кроме специальности «инженер-гидролог», упоминается инженер-гидротехник. Это одно и то же?

— Что такое гидрологический прогноз?

— Какие средства автоматизации процессов сбора, обработки и хранения гидрологической информации вы используете?

— Где может работать инженер-гидролог?

— Приходится ли вам заниматься экологическими проблемами?

— Где можно пройти обучение по вашей специальности?

Конечно, и специальности могут быть подобраны другие, и круг вопросов, подготовленных учащимися, будет отличаться от приведенных примеров. Но главное в том, что инициатива частично передается в руки учеников. Они сами ведут поиск, а значит, активнее относятся к проблеме профессионального выбора.

ДИАЛОГ С ФИЗИЧЕСКИМ ЯВЛЕНИЕМ, ПРОЦЕССОМ, С ПРИРОДНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Разумеется, речь идет о воображаемом диалоге. Главный его смысл: научить школьника «входить в образ» того или иного процесса, явления, физического объекта. «Высший пилотаж» — когда ученик может произнести речь от имени соответствующего объекта, презентовать явление от его лица. Таким путем достигается «вживание», «вчувствование» в тот мир, который обычно преподносится нам на языке научной логики. То, что прожито, прочувствовано учащимися, останется с ними навсегда.

Приведем примеры такого «вживания», «вхождения в образ».

Монолог барокамеры

Я — Барокамера. Мое имя сложено из двух частей. Первая часть ведет начало от греческого барос — тяжесть. А потому прошу не путать меня с носителями созвучных имен: с английским баром (маленьким рестораном или отделением буфета для вин) и с французским барон подводной песчаной мелью. Правда, есть у меня родственники: бар, единица измерения давления, равная 10⁵ ньютонов на квадратный метр, и барометр, прибор для измерения атмосферного давления. С ними я дружу, без них мне трудно справиться со своей работой.

Вторая часть моего имени — камера. В этой части просматривается латинское происхождение. Камера — закрытое пространство в каком-либо устройстве, помещении. И по этой линии у меня немало родни на свете: камера хранения, морозильная камера, автомобильная камера... Другие имена вы можете назвать сами.

Мое призвание? Я помогаю исследователям: внутри меня искусственно меняется давление воздуха, что позволяет проводить испытания метеоприборов, проверять влияние атмосферных изменений на организм человека. Через мою камеру проходят космонавты при подготовке к космическим полетам: внутри космического корабля может внезапно измениться давление, и надо быть готовым к такой ситуации.

Я — верный друг и помощник врачей: сегодня многие болезни лечат с помощью барокамеры. А сейчас меня используют даже для подготовки спортсменов. Находясь внутри меня, спортсмен ощущает то же, что и в высокогорье, на уровне 2,5—3 тысячи метров. Так что у меня широкие перспективы.

Спасибо за внимание. Приходите ко мне в гости!

Кто я?

Я позволю себе для начала представиться так: Мистер Икс. Надеюсь что вам удастся угадать мое настоящее имя. Мой год рождения — 1877-й. Родитель мой — Томас Альва Эдисон — получил даже патент на изобретение. Я, по правде сказать, на первых порах был довольно несложным аппаратом: мембрана, игла, восковой валик. Зато папа Эдисон научил меня делать то, чего не умели делать другие: записывать и воспроизводить звук.

Эдисон сделал несколько таких аппаратов. И один из них подарил знаменитому писателю Льву Толстому. Писатель сразу же начал вместо обычных писем записывать совсем другие — звуковые. Благодаря этому и в XXIвеке можно услышать голос Толстого.

Итак, кто же я?

ДИАЛОГ СО ЗНАКОВЫМИ СИСТЕМАМИ

Понимание — всегда диалог с той или иной знаковой системой. Именно он позволяет воспринимать и осмысливать информацию. Конечно же, для физики важными и необходимыми являются языки терминов и формул, языки графиков, диаграмм, схем, наконец, язык символов и обозначений на шкалах приборов, на различных аппаратах. В какой мере владеют ученики этими знаковыми системами? Способны ли они об одном и том же процессе, явлении, законе, физической величине рассказать, пользуясь графиком, таблицей экспериментальных данных, схемой и т.д.? То есть способны ли они «переводить» одно и то же физическое содержание с одного языка на другой?

Мы не приводим здесь конкретных примеров: их достаточно в учебных пособиях, сборниках задач и упражнений. Важно, чтобы эта работа велась систематически. В качестве одного из приемов этой работы предлагаем совместно с учащимися разработать и реализовать проект «Языки физики».

ДИАЛОГ С УЧАСТНИКАМИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА

Он ведется по инициативе учителя и учащихся постоянно, причем у каждого учителя есть целый арсенал способов такого диалога. Мы лишь предлагаем несколько приемов, которые пополнят этот арсенал.

Упражнения на понимание

Упражнение 1

Участвуют три ученика. Один передает информацию, а другой должен ее воспринять и понять. Третий (он заранее знает, какая информация будет транслироваться) выступает в роли арбитра.

Пример 1. Первый ученик получает карточку. На ней формула  и задание: «Передай данную формулу словами».

Второй ученик на полученной карточке читает: «Запиши произнесенное партнером в виде формулы».

Третий (арбитр) на своей карточке читает:

1 — передача формулы словами;

2 — запись информации в виде формулы.

Пример 2. На карточке первого ученика — схема электрической цепи. Задание гласит: «Ты должен так рассказать своему товарищу то, что видишь на схеме, чтобы он, пользуясь соответствующим оборудованием, собрал и испытал схему».

Второй ученик сидит за ширмой. На его карточке задание: «Перед тобой набор оборудования. По словесной инструкции, которую даст тебе одноклассник, собери цепь и проверь ее в работе».

У арбитра на карточке соответствующая схема. Он стоит сбоку и может следить за действиями «инструктора» и «исполнителя». Если цепь собрана неправильно, арбитр может приостановить работу «инструктора» и «исполнителя». При этом он должен пояснить, кто из них допустил ошибку.

Упражнение 2

Три ученика выполняют задание по принципу распределения функций. Первый, получив карточку-задание, молча читает предложенную задачу, например:

Поезд метрополитена разгоняется с ускорением 1 м/с². Через сколько времени после отхода от станции скорость поезда достигает предельной — 75 км/ч?

Задача первого ученика: записать в сжатом виде условие задачи и передать второму ученику для «дешифровки», т.е. устной формулировки физической задачи, равноценной данной.

Третий ученик до этого решает ту же задачу. Его роль — консультант, который помогает первому в полной и корректной записи задачи, а затем второму — в отыскивании нужных формулировок полного условия равноценной задачи.

Запись условия:

υ = 0 а = 1 м/с2 Vt = 75 км/ч

t – ?

Вариант формулировки:

Тело, покоящееся в начальный момент, начинает двигаться с ускорением 1 м/с². Через сколько времени его скорость будет равна 75 км/ч?

Упражнение 3

Учитель предлагает ученику таблицу данных и говорит, что случайно «потерял» текст задания. Он просит ученика восстановить задание. Таблица:

т (кг)	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2
а (м/с2)	1,80	0,90	0,60	0,45	0,36	0,30

При необходимости в помощь ученику выделяется консультант, который поможет отыскать возможные варианты заданий:

Упражнение 4

Задание на карточке

т1 = т2 = 0,01 г l1 = 50 см l3 = 7 см q1 = q2 = q

?

Даны рисунок и данные условия задачи. Нужно сформулировать и записать условие и вопросы задачи.

Упражнение 5

О каком законе идет речь, если в его формулу входят следующие величины:

1) m₁; m₂; F?

2) q₁; q₂; Е?

Наконец, обратимся еще к одному направлению развития гуманитарной физики: интегративному подходу к организации постоянно действующей олимпиады. Это один из путей широкого включения учащихся во внеклассную работу. Он позволяет не «зацикливаться» на чисто физических знаниях, а интегрировать их со знаниями учащихся из других предметов.

Интегративный подход к организации постоянно действующей олимпиады по физике

Дифференциация обучения в школе является важнейшим принципом учебно-воспитательного процесса. Этот принцип может быть реализован как через обучение в условиях профильных классов, так и через использование внеклассных форм работы. Предметные олимпиады здесь занимают лидирующую позицию, так как требуют от участников высокого уровня подготовки. Однако наряду с принципом «Пусть победит сильнейший» при подготовке и проведении олимпиады необходимо руководствоваться известным олимпийским принципом, утверждающим, что главное — не победа, а участие.

Очевидно, что расширение масштабов олимпиадной деятельности должно предполагать организацию новой олимпиады, открытой для всех желающих и проводимой на протяжении всего учебного года. А интегративный подход к организации и содержанию постоянно действующей олимпиады по физике позволит принять участие в ней и учащимся гуманитарных классов, тем самым поддерживая и развивая интерес к непрофильному предмету «физика».

Приведем возможные варианты заданий, способствующих гуманитаризации олимпиады по физике.

Задание 1

1. Напишите сочинение-миниатюру по любой из предложенных тем:

«Голос Времени»; «Этажи Времени»; «Набат Времени».

При оценивании сочинения-миниатюры жюри учтет следующие его особенности:

а) сочетание знаний о Времени как физическом, историческом, психологическом и (или) другом понятии;

б) создание автором сочинения-миниатюры художественного образа Времени (в соответствии с выбранной темой).

2. Объясните, что означает выражение «до греческих календ».

3. В одной из новелл Стефана Цвейга есть такие слова: «Из миллионов впустую протекших часов только один становится подлинно историческим — звездным часом человечества». Назовите и кратко опишите не менее трех «звездных часов человечества».

4. Назовите не менее пяти профессий (специальностей), напрямую связанных с отсчетом (измерением) времени.

5. Идя навстречу деловым людям, которые всегда страдают от нехватки времени, в ФРГ выпустили часы с циферблатом, где вместо обычных 24 часов разместили 25. Объясните, что это дает деловым людям.

6. Разъясните смысл строк, которые написал А. Дельвиг:

Тщетно юность спешит
Удержать престарелого Хрона,
Просит, молит его —
Не внимая, он далее мчится.

7. Расположите по порядку — от самых древних к более «молодым» — следующие исторические данные:

8. В каком месяце проходила летняя Олимпиада 1956 года? Прокомментируйте свой ответ.

9. Ознакомьтесь со значением латинского слова aperio: открывать, отпирать, делать видимым, доступным.

10. Откуда берет свое начало белорусское слово нядзеля? Какой смысл в него первоначально вкладывался?

11. Проведите исследование и объясните, чем связаны между собой два слова морского лексикона: склянки и вахта.

12. Перед вами последовательность: 88 суток, 2225 суток, ... , 687 суток, 12 лет, 29 лет, 84 года, 164 года, 249 лет. О чем идет речь в этой последовательности? Какая величина в ней пропущена?

13. В художественных произведениях встречается выражение «мафусаилов век». Для чего используют это выражение? Кто такой Мафусаил и сколь продолжителен был его век?

14. Завершите предложения:

а) возраст дерева узнают по годовым кольцам;

б) возраст млекопитающих — по ... ;

в) возраст рыб — по.....

15. Начало строительства этого объекта приходится на IV—IIIвека до н.э. Оно продолжалось до середины XVIвека. На строительство этого сооружения потрачено 700 миллионов человеко-часов, 180 миллионов кубических метров земли и 60 миллионов кубических метров камня и кирпича. О каком объекте идет речь?

16. Для измерения времени люди с давних пор использовали солнечные, песочные, огненные и водяные часы. Какие из этих часов (при отсутствии современных) вы могли бы взять с собой для измерения времени при путешествии по морю? Почему именно их?

17. В каком белорусском городе в 1785 году по приказу Г.А. Потемкина была построена судоверфь?

18. Велемир Хлебников писал: «Я встретил одного художника и спросил, пойдет ли он на войну? Он ответил: «Я тоже ВЕДУ ВОЙНУ, только не за пространство, а ЗА ВРЕМЯ. Я сижу в окне и ОТЫМАЮ У ПРОШЛОГО КЛОЧОК ВРЕМЕНИ». Объясните, как это удается художнику.

19. Авторы «Книги века» Ольга Деркач и Владислав Быков обнаружили в одной из энциклопедий следующий текст: «В вакууме скорость света с = 299 792 458 ± 1,2 м/с (на 1980)». Авторская реплика по поводу этого текста: «Интересно, насколько с этого 1980 года скорость света изменилась? Хотя бы в точности измерения?» Что бы вы ответили авторам «Книги века»?

20. В Древнем Вавилоне эта последовательность выглядела так: Сатурн, Солнце, Луна, Марс, Меркурий, Юпитер, Венера. Запишите эту последовательность в современном варианте.

Задание 2

В школе проектируется «Салон Времени». Создайте в классах команды и их силами разработайте собственные проекты «Салона Времени».

При проектировании выберите свой вариант. Это может быть «Салон», где собираются любители и знатоки Времени.

Здесь могут встречаться Знатоки Разных Времен. Здесь возможно проведение конкурса песен о Времени.

Не исключено, что в «Салоне» появляются репродукции картин и рисунки о тайнах Времени.

В «Салоне» может быть открыта выставка «Часы» (от самых древних до современных). «Салон», при соответствующем подходе, позволит оказывать школьниками и их родителям ряд услуг (как, об этом вы подумаете):

Что еще? Об этом вы напишете в своих проектах. Продумайте, как вы будете защищать проекты. Время защиты — не более 10 минут.

Задание 3

1. Где и в каких условиях такое могло происходить:

...Ожидание было тягостным. Время как будто остановилось. Секунды воспринимались как долгие минуты. Но вот разделение осуществилось, и все пошло своим чередом.

2. Составьте максимальное количество слов (существительных и местоимений в именительном падеже) из букв слова ХРОНОЛОГИЯ. Затем напишите рассказ о Времени, употребив в нем максимум из составленных вами слов.

3. В былине об известной «Голубиной книге» говорится:

Длины та книга сорока сажен,
Поперечины та книга двадцати пяти,
Велика та книга Голубиная!
И все в этой книге написано:
Отчего начался у нас белый свет,
Отчего у нас звезды частые,
Отчего у нас зори ясные?
…
Читал ту книгу Иван Богослов,
Читал ту книгу ровно три года,
Прочитал по книге только три листа...

Оцените размеры «Голубиной книги», примерный объем текста на одной ее странице.

4. Стритрейсинг — автогонки на короткой дистанции (всего четверть мили). В кинофильме «Форсаж» герой говорит: «Я только эти десять секунд и живу». Это о той мощной адреналиновой подзарядке, которую получает гонщик на дистанции. Как бы вы оценили среднюю и максимальную скорости, развиваемые в ходе гонки?

5. Пентагон — так называется в США здание министерства обороны. Найдите в литературных источниках описание его размеров. Сколько времени необходимо затратить пешеходу, чтобы обойти здание вдоль стен по периметру?

6. В 2000 году через всю Францию была протянута клеенка, чтобы обозначить ту линию, которую знал и использовал весь мир вплоть до 1911 года. Эту линию называют ...

7. В книге Б. Баландина «1001 вопрос для очень умных с подсказками для остальных» сообщается, что в 622 году до н.э. в Каире был установлен нилометр — прибор для измерения уровня воды в реке Нил. Как бы вы проверили достоверность приведенной даты?

8. Что, согласно византийским и русским летописям, произошло 5508 лет до н.э., согласно письменам майя — 3214 лет до н.э., еврейским рукописям — 3761 год до н.э.?

9. «Что такое время, пространство, место и движение, я не объясняю, так как это известно всем». Как вы думаете: кто из великих ученых является автором этого высказывания?

10. Древние греки считали, что центр Земли приходится на Дельфы с их святилищем Аполлона. Даже миф такой существовал о том способе, который всемогущий Зевс применил для определения этого места: от западного (Геркулесовы столпы) и восточного (кавказские горы) краев Земли он выпустил двух орлов навстречу друг другу. В итоге птицы (надо надеяться, ничто не помешало им выполнить это здание!) летели навстречу друг другу равномерно и прямолинейно, причем с одинаковыми скоростями, пока не встретились в небе над Дельфами...

Выясните, сколько времени ушло у орлов на этот полет: оцените возможный временной интервал и расскажите о методах своего поиска.

11. Сентябрь происходит от латинского сентем (семь), соответственно октябрь — от окто (восемь), ноябрь — новеем (девять), декабрь — децем (десять). Какой месяц был, с учетом этой информации, первым в римском (так называемом Ромуловом) году?

12. Поэт Алим Ашоков писал:

Пусть все превращения в мире
Со временем будут в ладу.

Что, с вашей точки зрения, значит «быть в ладу со временем»?

13. У Роберта Рождественского есть строки:

Неправда, что время уходит!
Это уходим мы.
По неподвижному времени.
По его протяжным долинам.
Мимо забытых санок
Посреди сибирской зимы.

Какой принцип положил автор в основу этого высказывания? Можно ли этот принцип согласовать с тем, что мы знаем о времени?

14. На площади Тайм-сквер в Нью-Йорке установлены специальные часы. Они отсчитывают деньги — доллары, затрачиваемые США на войну в Ираке. Каждая минута — 122 840 долларов, которые расходуются из американского бюджета. А какие еще можно создать часы, желательно такие, которые повышали бы уровень оптимизма у людей?

15. Месяцы в календаре майя имели продолжительность 20 дней. Попробуйте объяснить, с чем это связано.