7. Фактологический материал в текстах задач
Существенное место в деятельности учителя по конструированию учебно-воспитательного процесса (в том числе и в рамках задачного подхода) отводится отбору образовательного, в частности, фактологического материала для урока. Не вдаваясь в суть и состояние проблемы, отметим лишь, что следует показывать существование и жизненность объективных закономерностей развития общества и определяемых ими закономерностей развития производства, орудий труда, перспективы их роста. Учителю надо находить возможности для изучения таких материалов во время учебного процесса. Особое внимание при этом должно быть обращено на способы формирования у учащихся глубоких и прочных знаний материалов, составляющих сюжет задачи и используемых при ее постановке в качестве вспомогательных.
Один из путей включения школьников в активную деятельность связан с самостоятельным поиском ими числового материала в справочниках или указанной учителем литературе.
Можно составлять задачи на материале местного производства. При этом в разных школах целесообразно использовать краеведческие задачи, наиболее близкие учащимся. На основе этих задач и общих принципов ученики легко смогут провести экстраполяцию изученных закономерностей в другие области народного хозяйства.
Как было отмечено выше, в процесс конструирования учебных физических задач могут быть включены учащиеся. Процесс самостоятельного поиска злободневного материала и конструирование на его основе текстов задач должны иметь большие воспитательные и развивающие потенции.
Чтобы работа по отбору фактологического материала носила развивающий характер, необходимо направить ее на систематизацию этого материала.
В курсе физики, само содержание учебного материала определяет один из важнейших принципов его отбора - в соответствии с основными направлениями развития производства. Объединение материала вокруг основных направлений развития производства вызывает необходимость в его первичном преобразовании, а, следовательно, уже на этом этапе отбора материала требует совершения тех или иных мыслительных операций.
В соответствии с теорией поэтапного формирования умственных действий, задачи должны строиться учеником на разной ориентировочной основе. Соответственно, должны выделяться и разные виды предлагаемых учащимся заданий в зависимости от сложности преследуемых целей.
Начинать обучение составлению задач следует с отработки простых операций. Ученику предлагается готовый сюжет задачи с поставленным вопросом, но не заданными или заданными не полностью фактическими и числовыми данными. От ученика требуется осуществить подбор данных, пользуясь указанной учителем литературой, материалами, полученными во время производственных экскурсий так, чтобы эти данные отражали тенденции развития отдельных направлений производства.
На этом этапе учащимся предлагается найти лишь часть данных, заменить в условиях задач устаревшие данные новыми.
Например, при изучении темы "Работа и энергия" решаются задачи на преобразование механической энергии в электрическую, осуществляемую, в частности, на гидроэлектростанциях.
Энергетическое уравнение, описывающее подобные процессы, имеет вид: N * t = n * m * g * h .
На основе этого уравнения учащимся может быть предложена, например, такая задача:
Мощность на валу гидротурбины N-й ГЭС составляет ..... МВт. Коэффициент использования энергии потока ....... %.
Определить расход воды в секунду, если высота напора составляет ......... м.
Кроме того, учащимся дается задание конкретизировать условие задачи, взяв параметры современных ГЭС на страницах (указываются источники информации).
Выполняя это задание, учащиеся должны прочитать цельный отрывок предложенного текста и сделать выборку необходимого материала. При этом они неизбежно будут выполнять простейшие операции по его преобразованию в соответствии с конкретными ориентирами и получать дополнительную информацию (имеются в виду данные о работающих и вводимых в строй электростанциях, основных тенденциях в их строительстве и т.п.). Для закрепления этой информации, с учащимися может быть проведен дополнительный разговор.
Здесь же решается задача на преобразование внутренней энергии топлива в механическую энергию энергоблоков паровых турбин.
Энергетическое уравнение, описывающее эти процессы имеет вид: N * t = q * m.
Учащимся предлагается задача вида:
Энергоблок паровой турбины мощностью N1 расходует на 1 кВт ч М1 кг условного топлива, а энергоблок мощностью N2 расходует на выработку 1 кВт ч - М2 кг условного топлива.
Определить КПД турбины.
Сколько топлива экономится за сутки на N-й ГРЭС по сравнению с М-й ГРЭС?
Конкретные данные можно найти на страницах (так же указывается источник).
Прочитав предложенный отрывок, учащиеся не только смогут подобрать необходимые данные и получить сведения о современных энергетических установках, но и узнать, что КПД растет с увеличением единичных мощностей энергоблоков.
После выполнения задачи, полученные сведения могут быть дополнительно обсуждены в беседе с учащимися.
Примеров задач такого типа может быть приведено много. Уровень их сложности является минимальным, поскольку деятельность, связанная со вторым преобразованием, необходимым при конструировании текстов задач, для ученика пока снята, а для проведения первого преобразования, производимого при отборе информации, заданы конкретные ориентиры в виде явно выраженных требований найти ту или иную информацию. На этом уровне формируются начальные поисковые умения учащихся и производится первичное знакомство с фактическим и числовым материалом.
К заданиям более высокого уровня сложности могут быть отнесены задания, при выполнении которых учащиеся вовлекаются в деятельность по самостоятельному первичному преобразованию информации.
В отличие от заданий предыдущего уровня, конкретные указания о требованиях к отбираемому материалу заменяются ориентирами более общего характера, задающими направление в поисковой деятельности в виде системы целевых установок (показать пути роста промышленного и сельскохозяйственного производства, экономии природных богатств и т.д.). На этом этапе отрабатываются умения производить элементарные операции по преобразованию информации в соответствии с ориентирами обобщенного характера. Здесь учащимся могут предлагаться задачи, аналогичные следующей:
Каково ежесуточное потребление топлива современными ТЭС, АЭС? За счет чего достигается экономия топлива на современных ТЭС, АЭС? Каковы тенденции развития теплоэнергетики в нашей стране?
Необходимые данные учащиеся могут найти в указанных учителем источниках. В отличие от задач первого типа, содержание этих задач является более неопределенным. В предлагаемых информационных сообщениях нет сведений, которые учащиеся могли бы сразу включить в текст задачи. Нет так же и прямых указаний на то, какие именно данные следует использовать для того, чтобы ответить на поставленный вопрос. Учащиеся предварительно должны решить задачу в общем виде, или, как было показано выше, описать математически предложенный физический процесс, а затем самостоятельно определить, какие данные следует искать в предложенных материалах.
К этому же этапу относится деятельность по обучению учащихся осуществлению операции синтеза, которая заключается в конструировании текстов задач на основе предложенных физических явлений путем включения в них готовых информационных сообщений. Здесь же даются задания на постановку вопроса к предложенному задачному сюжету.
Примером задачи такого вида может быть следующая:
ТЭС мощностью P МВт потребляет в сутки Мкг топлива. Взять данные для давно введенных и новейших ТЭС. На основе их сравнения составить задачу так, чтобы вопрос отражал уровень и тенденцию развития страны в области теплоэнергетики.
И, наконец, учащиеся включаются в деятельность по самостоятельному конструированию целостных текстов задач в соответствии с заданными целевыми установками. На этом этапе задания могут быть такими:
Составить задачу на использование и преобразование электроэнергии по материалам проведенной экскурсии.