Методика поэтапного использования средств знаково-образной наглядности в процессе обучения физике студентов колледжа

Учащиеся, закончившие основную среднюю школу и поступившие в медицинский колледж, продолжают изучать физику. Рабочая программа по физике включает все разделы курса физики базового уровня: механику, молекулярную физику и термодинамику, электродинамику, строение атома и квантовую физику, эволюцию Вселенной и реализуется на протяжении первого года обучения. С одной стороны, компактное изложение всех разделов курса физики позволяет в большей мере реализовать принципы систематичности и системности.

 

С другой стороны, большой объем учебного материала требует включения в образовательный процесс таких форм, методов, приемов и средств обучения, которые способствовали бы осознанию, осмыслению, обобщению содержания основных вопросов курса физики, повышению мотивации учения, развитию интереса к предмету, который не является для данного колледжа профильным.

 

Процесс учебного познания: от понимания (восприятия, осознания, осмысления и запоминания) и усвоения (обобщения и систематизации) до применения (в самостоятельной деятельности по решению физических задач, выполнению физического эксперимента, работе с учебной и научно-популярной литературой) можно осуществить, используя три линии развития средств знаково-образной наглядности. Три линии развития средств наглядности могут быть реализованы в поэтапном обучении студентов медицинского колледжа физике.

 

Первый этап обучения физике основан на использовании опорных конспектов (опорно-сигнальных средств) при изучении отдельных вопросов курса физики, изложенных в параграфах учебника

 

Второй этап использования средств наглядности связан с обобщением знаний и метазнаний (знаний о знании) с помощью дидактического многомерного инструментария Э.В. Штейнберга. Его также можно отнести к средствам знаково-образного кодирования информации. Эта модель проста в построении, ее каркас состоит из векторов и координат (гранул) на них. Если каждый вектор соответствует родовому понятию, то координата – видовому.

 

На третьем этапе вопросы, изученные дифференцированно, с использованием опорно-сигнальных средств наглядности (первый этап обучения физике), необходимо систематизировать на основе обобщающих таблиц, структурно-логических схем. Предварительное диагностирование уровня развития диалектического  мышления  позволяет условно поделить студентов на группы.

 

Студентам с хорошо развитым мышлением можно предложить самостоятельно обобщить и систематизировать знания по физике с помощью таблицы или структурно-логической схемы, предварительно выделив признаки объектов, свойства явлений.

 

Студенты со средним и низким уровнем развития диалектического мышления нуждаются в помощи. Преподаватель организует работу по обобщению знаний (переводу их с внешнего плана во внутренний) с помощью средств наглядности (обобщающих таблиц, граф-схем, метода матриц).

 

Для того чтобы построить обобщающие таблицы, граф-схему, матрицу, студенты колледжа должны выделить признаки, характеризующие тот или иной компонент знания (понятия, закона, теории), свойства объекта (вещества, поля, физического прибора, установки), самостоятельно или с помощью преподавателя.

 

В качестве дидактической единицы обучения физике студентов колледжа могут быть выбраны структурные элементы знания: факты, понятия, законы, теории, физические картины мира. Каждый из них можно изучать в соответствии с обобщенным планом. Если вопросы каждого плана соотнести с векторами, то тогда каждый студент может самостоятельно построить знаково-образную наглядность на любом этапе изучения учебного материала.

 

Например, при изучении законов Ньютона преподаватель сопровождает объяснение нового материала составлением знаково-образной наглядности в форме опорного конспекта (рис. 1)

 

[1]. Все законы Ньютона, изученные дифференцированно, в соответствии с материалом параграфа учебного пособия систематизируются  на основе обобщенного плана, который включает пять основных вопросов:

1)  формулировка закона;

2)запись закона по возможности в символической форме;

3) пути открытия закона;

4) границы применимости закона;

5)применение закона.

 

Рис. 1 Опорный конспект «Первый закон Ньютона»

 

На следующем этапе студенты конструируют дидактический многомерный инструментарий (ДМИ) (рис. 2) [2, 3].

 

Эта знаково-образная модель позволяет обосновать связь законов, упрощает подготовку студентов к обобщающему занятию по теме «Динамика».

Рис. 2.Знаково-образная модель «Физический закон» (1, 2, 3, 4, 5 ‒ признаки, характеризующие первый закон Ньютона; 6, 7, 8,  9, 10 ‒ второй закон Ньютона, 11, 12, 13, 14, 15 ‒ третий закон Ньютона)

 

Чтобы осуществить сравнение вышеописанных законов целесообразно в процессе тематического повторения заполнить обобщающую таблицу.

 

Следует отметить, что в данном случае знаково-образная модель в форме ДМИ дается перед обобщающим занятием. Это свидетельствует о том, что две последние линии использования средств знаково-образной наглядности могут не жестко следовать одна за другой, а их можно поменять местами в зависимости от содержания учебного материала, задач, стоящих в процессе его изучения и обобщения.

 

Таким образом, разработанная методика обучения физике студентов колледжа на основе поэтапного использования средств образно-знаковойнаглядности, предполагающей не только усложнение дидактического инструментария, составляющего её базис (опорные сигналы → граф-схемы, матрицы → векторно-координатный каркас), но и изменение видов учебно-познавательной деятельности (репродуктивная → конструктивная → продуктивная).

 

Таким образом, изучение законов Ньютона в условиях поэтапного кодирования информации помогает студентам понять (осознать, осмыслить, обобщить) учебный материал, усвоить его на основе текущего, тематического и итогового повторения.

 

Библиографический список

 

1. Быбина, Н.Н. Поэтапное использование знаково-образной наглядности в процессе обучения физике студентов колледжа / Н.Н. Быбина // Методические рекомендации. – Челябинск: ООО изд-во «Три кита»,  2011. – 44 с.

2. Быбина, Н.Н.  Рабочая тетрадь по физике для студентов 1 курса / Н.Н. Быбина. - Челябинск: ООО изд-во «Три кита»,   2011. - 12 с.

3. Штейнберг, В.Э. Дидактические многомерные инструменты: Теория, методика, практика / В.Э. Штейнберг. – М.: Народное образование, 2002.- 304 с.