Электромагнитная индукция

Карельский ордена «Знак почета»

Государственный педагогический университет

Кафедра теоретической физики и методики преподавания физики

Выпускная квалификационная работа

(дипломная работа).

Организация самостоятельной познавательной деятельности учащихся в системе модульного обучения.

( На примере изучения темы «Электромагнитная индукция» )

Выполнила:

студентка 554 группы

Селезнева Елена

Научный руководитель:

кандидат педагогических наук,

доцент Янюшкина Г.М.
Петрозаводск

2004

Содержание

стр.

Введение……………………………………………………………3
Глава 1. Психолого-педагогические и методические основы технологии модульного обучения.

1.1. Технология модульного обучения……...………………….6 1.2. Различные варианты модульного обучения…………………….10

1.3. Принципы модульного обучения……………………………….16

1.4. Специфика модульного обучения………………………………23

1.5. Специфика временных модулей на разных ступенях

обучения…………………………………………………………..27

Глава 2. Технология модульного обучения при изучении темы электромагнитная индукция.

2.1.Методический инструментарий учителя физики по

подготовке модулей по изучению темы «Электромаг-

нитная индукция»…………………………………………….. 30

2.2.Организация самостоятельной познавательной деятельности учащихся в системе модульного обучения……………………..37

2.3.Обучающие модули по теме: «Электромагнитная индукция»..40
Заключение…………………………………………………………98

Литература………………………………………………………….100

Приложения

Введение
Эффективный педагогический

процесс будет при условии, если сам обучающий максимально активен, а преподаватель реализует консультативно-координирующую функцию на основе индивидуального подхода к каждому.

(П.А.Юцавичене)

Наибольшие трудности на сегодняшний день возникают, как известно, при разработке эффективных методов преподавания специальных профилирующих дисциплин. Используемые в настоящее время традиционные методы обучения этим дисциплинам (лекции, практические и лабораторные занятия, самостоятельная работа учащихся) имеют ряд существенных недостатков: слабое развитие и низкая эффективность самостоятельной работы.

Основная цель современной школы состоит в том, чтобы создать такую систему обучения, которая бы обеспечила образовательные потребности каждого ученика в соответствии с его склонностями, интересами и возможностями. В настоящее время учебный процесс в массовой школе продолжает сохранять объяснительно-иллюстративный характер, что приводит к усилению противоречия между требованиями ученика в развитии своих склонностей, интересов и традиционной малоактивной системой обучения. Тогда как одно из ведущих положений теории деятельности для эффективного обучения предполагает такую его организацию, при которой ученик сам оперирует учебным содержанием и только в этом случае, оно усваивается, осознано и прочно, а также идет процесс развития интеллекта ученика. Ученик должен учиться сам, а учитель осуществлять мотивационное управление его учением, т.е. мотивировать, организовывать, координировать, консультировать, контролировать. Перевод обучения на субъект - субъектную основу требует такой педагогической технологии, которая бы обеспечила ученику развитие его мотивационной сферы, интеллекта, самостоятельности, коллективизма, склонностей, умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью. Поэтому перед школьной практикой встала проблема поиска технологии обучения, позволяющей решить эту задачу. Такой технологией как раз и является модульное обучение, ибо оно базируется на позициях деятельного, активного, гибкого подхода к построению педагогического процесса. В результате модульного обучения у учащихся должны проявиться предпосылки для индивидуализации учебной деятельности (умение работать с текстом, письменно выражать свое мнение, уметь работать с позиции взрослого, умение давать развернутую характеристику того, какими знаниями и умениями учащиеся должны обладать, каковы критерии оценки этих знаний и умений).

Все выше изложенное обосновывает актуальность исследуемой проблемы.

Таким образом, объектом данного исследования является технология модульного обучения, предметом – организация самостоятельной познавательной деятельности при изучении темы «Электромагнитная индукция».

Цель исследования – рассмотреть технологию модульного обучения и разработать модули для обучения физики по теме «Электромагнитная индукция».

Для достижения цели в исследовании решалась следующие задачи:

- раскрыть сущность технологии модульного обучения;

- теоретически обосновать совокупность педагогических условий для организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся;

- разработать содержательный модуль по теме «Электромагнитная индукция».

Для решения поставленной задачи использовались следующие методы исследования:

Теоретические – изучение и критический анализ литературы по теме исследования, изучение опыта работы школьных учителей, систематизация, классификация и обобщение, моделирование.
Эмпирические – наблюдение, беседы, анализ продуктов деятельности, анкетирование, тестирование.

Апробация проходила на базе средней школы № 36.

Дипломная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложения.

Глава 1. Психолого-педагогические и методические основы технологии модульного обучения.

1.1 Технология модульного обучения

Модульное обучение возникло как альтернатива традиционному. Смысл термина «модульное обучение» связан с международным понятием «модуль», одно из значений которого функциональный узел. В этом контексте он понимается как основное средство модульного обучения, законченный блок информации. В своем первоначальном виде модульное обучение зародилось в конце 60-х г.г. и быстро расширялось в англоязычных странах.

Сущность модульного обучения состоит в том, что ученик полностью самостоятельно (или с определенной дозой помощи) достигает конкретных целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы с модулем. Модуль – это целевой, функциональный узел, в котором объединены: учебное содержание и технология овладения им.

Таким образом, модуль выступает средством модульного обучения, т.к. в него входит целевой план действий, банк информации, методическое руководство по достижению дидактических целей. Именно модуль может выступать как программа обучения, индивидуализированная по содержанию, методам учения, уровню самостоятельности, темпу учебно-познавательной деятельности ученика.

Рассмотрим отличие модульного обучения от других систем обучения. Во-первых, содержание обучения представляется в законченных самостоятельных комплексах (информационных блоках), усвоение которых осуществляется в соответствии с целью. Дидактическая цель формируется для обучающего и содержит в себе не только указание на объем изучаемого содержания, но и на уровень его усвоения. Кроме этого каждый ученик получает от учителя советы в письменной форме, как рациональнее действовать, где найти нужный учебный материал и т.д. Во-вторых, меняется форма общения учителя и ученика. Оно осуществляется через модули и плюс личное, индивидуальное общение. Именно модули позволяют перевести обучение на субъект – субъективную основу. Отношения становятся, более паритетными. В-третьих, ученик работает максимум времени самостоятельно, учиться самоорганизации, самоконтролю и самооценке. Это дает возможность ему осознавать себя в деятельности, самому определять уровень усвоения знаний, видеть проблемы в своих знаниях и умениях. Несомненно, что учитель тоже управляет учебно-познавательной деятельностью учащихся через модуль и непосредственно, но это более мягкое, а главное, сугубо целенаправленное управление. В-четвертых, наличие модулей с печатной основой позволяет учителю индивидуализировать работу с отдельными учениками. Здесь нет проблем индивидуального консультирования, дозированной индивидуальной помощи.

Говоря о системе действий учителя подготовке к переходу на модульное обучение, прежде всего, необходимо разработать модульную программу, которая состоит из комплексной дидактической цели и совокупности модулей, обеспечивающих достижение этой цели. Чтобы составить такую программу учителю, прежде всего, необходимо выделить основные научные идеи курса. Например, в школьном курсе биологии выделяются следующие идеи: организм - биологическая система; экологические системы; система и эволюция органического мира и др. Затем необходимо структурировать учебное содержание вокруг этих идей в определенные блоки, после чего формулируется комплексная дидактическая цель (КДЦ). Она имеет два уровня: уровень усвоения учебного содержания учеником и ориентация на его использование в практике, а также для изучения учебного содержания в будущем. Программа должна иметь название. Затем из комплексной дидактической цели выделяются интегрирующие дидактические цели (ИДЦ) и формируются модули, т.е. каждый модуль имеет свою интегрирующую дидактическую цель. Совокупность решения этих целей обеспечивает достижение КДЦ.

Однако в модули входят крупные блоки учебного содержания. Поэтому каждая интегрирующая дидактическая цель делится на частные дидактические цели (ЧДЦ) и на их основе выделяются учебные элементы (УЭ). Каждой частной дидактической цели соответствует один учебный элемент. В результате создается дерево целей: вершина дерева – комплексная дидактическая цель для модульной программы; средний слой – интегрирующие дидактические цели для построения модулей и нижний слой – частные дидактические цели для построения учебных элементов. Каждому учителю, который подвигнул себя на разработку модульных программ, желательно опереться на некоторые теоретические основы и, прежде всего на основные принципы построения модульных программ. Следует знать, что модули можно разделить на три типа: познавательные, которые используются при изучении основ наук; операционные – для формирования и развития способов деятельности и смешанные. В школе чаще всего используются смешанные модули.

Ведущим принципом модульного обучения является принцип сочетания комплексных (КДЦ), интегрирующих (ИДЦ) и частных дидактических (ЧДЦ) целей. Решение совокупности ЧДД обеспечивает достижение ИДЦ конкретного модуля. Решение совокупности ИДЦ всех модулей обеспечивает достижение КДД.

Не менее важным для управления школьников имеет принцип обратной связи, т.к. никакое управление невозможно без контроля, анализа и коррекции, причем в сочетании с самоуправлением, учением со стороны школьников.

Рекомендуется использовать несколько правил: перед каждым модулем проводить входной контроль знаний и умений учащихся, чтобы иметь информацию об уровне готовности к работе по новому модулю. При необходимости проводится соответствующая коррекция знаний; обязательно осуществляется текущий и промежуточный контроль в конце каждого учебного элемента (чаще это мягкий контроль: самоконтроль, взаимоконтроль, сверка с образом и т.д.). После завершения работы с модулем проводится выходной контроль. Текущий и промежуточный с целью выявления пробелов в усвоении знаний и их устранения сразу, а выходной контроль должен показать уровень усвоения всего модуля. Т.о., каждый ученик вместе с учителем осуществляют управление учением.

Важным требованием является представление учебного содержания и его дифференциация. Оно должно быть таким, чтобы ученик эффективно его усваивал. Нижним пределом будет уровень обязательной подготовки. Другой уровень – выше обязательного.

1.2 Различные варианты системы модульного обучения.

Изучение психолого-педагогической и методической литературы (5) показало, что особенности различных вариантов модульного обучения определяются тем, какой смысл вкладывается в понятие «модуль».

По определению одного из его зачинателей J.D.Russell, модуль представляет собой пакет, охватывающий одну концептуальную единицу учебного материала. Это определение лежит в основе модульного обучения биологии в старших классах, организованного в школе West Lafajette (США).

В этом подходе модуль считается средством обучения и представляет собой буклет, включающий законченную единицу учебной программы, систему дидактических целей и методическое руководство, обеспечивающее достижение этих целей.

Данный вариант модульного обучения предусматривает возможность выбора учащимся наиболее подходящего ему пути организации процесса обучения и желаемого уровня усвоения (А, В или С). Уровень «А» является базовым и обязательным для всех. Для достижения уровня «В» или «С» ученик выбирает комплект способов деятельности, наиболее соответствующих его интересам и потребностям.

Обязательным для всех и необходимыми для достижения базового уровня «А» являются следующие виды деятельности:

усвоение учениками целей обучения;
учебная работа по модулю, включающая процесс усвоения учебного материала с использованием различных источников информации и ТСО;
инструктирование: если ученик не понимает учебного материала или затрудняется в выборе способов его освоения, он может обратиться за консультацией к учителю или успевающему по данному предмету ученику;
постоянный контроль учебной деятельности: ученик получает базовую оценку «А» после успешного прохождения устного и письменного контроля по данному модулю, если даст ответы не менее чем на 80% заданных вопросов.

Если ученик решает получить оценку по более высокому уровню («В» или «С»), ему необходимо, кроме перечисленных уже четырех видов деятельности, выбрать соответствующий его потребностям комплект из следующих;

исследование: ученик может проводить его, опираясь на учебники-практикумы (учебно-исследовательская деятельность) или самостоятельно планируя действия при консультации учителя (научно-исследовательская работа).

Исследовательская работа проводиться индивидуально или в малых группах (до 6 человек);

оценивание: ученики, выполнившие самостоятельную работу, должны, пользуясь литературой по данной проблеме, сформулировать и обосновать свое мнение по анализируемому вопросу, касающемуся актуальных общественных проблем;
репетиторство: им может заняться каждый человек, помогая своему коллеге, если тот просит помощи в учебе. Успешное репетиторство оценивается дополнительным количеством баллов;
контрольная работа (тест) по уровню «В» или «С».

На итоговый контроль приходиться не более 25% возможного количества баллов соответствующего уровня, остальное количество набирается за счет выполнения выбранных видов деятельности. При этом одни учащиеся могут избегать контрольных работ по уровню В/С, другие не любить исследование, третьи оценивания и т.д.

Таким образом, ученик сам выбирает путь достижения поставленных целей и в значительной степени самостоятельно контролирует свое продвижение.

Данная система модульного обучения позволяет:

реализовать субъект - субъективные отношения между учителем и учеником;
каждому ученику: - ставить для себя свои собственные цели; - выбирать пути и способы их достижения; - работать в индивидуальном темпе;
обеспечивать достижение практически всеми учениками базового уровня («А») за предусмотренное время;
создавать реальные возможности для усвоения учебного материала на более высоких уровнях («В» или «С») с использованием элементов творческой деятельности.

Таким образом, описанная система модульного обучения позволяет развивать познавательную активность и организационные умения (целеполагание, выбор уровня усвоения и пути освоения учебного материала и т.д.), что обеспечивает не только индивидуализацию обучения, но и развивает самостоятельность как сложное, интегральное качество личности.

Еще одну разновидность модульного обучения упоминает Гареев В.М.(6). Обучающий модуль он представляет, как интеграцию различных видов и форм обучения, подчиненных общей теме учебного курса. Цель разработки модулей - расчленение содержания каждой темы курса на составные компоненты в соответствии с педагогическими и дидактическими задачами, определение для всех компонентов целесообразных видов и форм обучения, согласование их по времени и интеграция в едином комплексе.

Гареев В.М. определяет границы модуля установленной при его разработке совокупностью теоретических знаний и навыков практических действий, необходимых в будущем.

Для разработки всего комплекса модулей необходимы, очевидно, системный анализ и глубокая методическая проработка содержания и структуры темы, при которых обеспечивался бы требуемый объем знаний, умений и навыков школьников.

Основным ядром модуля, раскрывающим содержание отдельной темы, является информационное обеспечение, реализуемое в ходе учебного процесса в форме лекций, практических и лабораторных занятий, самостоятельной классной и внеклассной работы школьников. Желательно чтобы каждый из элементов модуля должен иметь соответствующее программное обеспечение для ЭВМ.

Для большей наглядности можно рассмотреть структурную схему обучающего модуля (6).

Новый материал Материал смежных дисциплин

К числу преимуществ данного метода обучения относятся системный подход к построению курса и определение его содержания, обеспечение методически правильного согласования всех видов учебного процесса внутри каждого модуля и между ними, гибкость структуры этого процесса по изучаемому курсу, эффективный контроль за усвоением знаний школьниками, выявление перспективных направлений научно-методической работы учителя.

Еще одна система модульного обучения (5), основывается на рассмотрении модуля как педагогической единицы: модуль-это команда учителей из 5-8 человек, которая полностью обеспечивает образовательный процесс, и группа детей-одногодков в 60-100 человек. В результате обучения ученики должны кроме предметных знаний приобрести знания и мастерство в решении конфликтов, в постановке целей, в самостоятельной работе, в оценке достижения поставленных целей.

Еще одно определение модулю дает В.Окунь в книге «Введение в общую дидактику». Он определяет его, как часть школьного дня, заполненная соответствующим дидактическим содержанием.

Здесь были приведены несколько определений понятия ''модуль'', но это еще не все существуют другие, например, модуль-это значимая единица целостной образовательной программы; модуль, как законченный блок информации, концептуальная единица содержания учебного материала, т.е. раздел курса (5). Следовательно, существуют и другие подходы к формированию технологии модульного обучения, различия между которыми связаны с тем, какой смысл, вкладывается в понятие ''модуль''.

В зависимости от целей, стоящих перед модульным обучением, оно может быть реализовано посредством традиционного или развивающего обучения. В первом случае средства управления направлены на организацию исполнительской деятельности учащихся, во втором служат решению проблемы выбора учениками индивидуальных путей в достижении дидактических целей.

Теория модульного обучения базируется на специфических принципах, тесно связанных с обще-дидактическими. Они выступают как руководящая идея, основное правило деятельности и поведения в соответствии с установленными наукой закономерностями.
1.3 Принципы модульного обучения

Изучение психолого-педагогической и методической литературы показал, что общее направление модульного обучения, его цели, содержание и методику организации определяют следующие принципы:

1.модульность

2.выделение из содержания обучения обособленных элементов

3.динамичность

4.действенность и оперативность знаний, и их системы

5.гибкость

6.осознанная перспектива

7.разносторонность методического консультирования

8.паритетность

Принцип модульности определяет подход к обучению, отраженный в содержании, организационных формах и методах. В соответствии с этим принципом обучении строится по отдельным функциональным узлам-модулям, предназначенным для достижения конкретных дидактических целей. Однако различные ученые понимают этот принцип по-разному. В начальный период развития этого типа обучения он трактовался исходя из набора различных материалов, при помощи которых ученик мог сам организовывать свою самостоятельную деятельность.

В дальнейшем представление об этом принципе изменилось. И уже А.А.Гуцинский утверждает, что он требует выражения самостоятельной группы (знаний), которые передаются по дидактическим каналам.

По мнению В.М.Гариева , этот принцип соответствует интеграции различных видов и форм обучения, подчиненных одной определенной теме или разделу курса.

Аналогично рассматривает принцип модульности и Б.Гольдшмид и М.Гольдшмид, понимая его реализацию как формирование самостоятельной единицы учебной деятельности.

Учитывая эти подходы и опираясь на теоретические исследования, П.А.Юцявичене (27) сформировал следующие педагогические правила для реализации принципа модульности:

1.Учебный материал надо подбирать и конструировать таким образом, чтобы он мог бы обеспечивать достижение учеником дидактической цели, и также, чтобы ученику было интересно изучать его. Потому что интерес является главным стимулом в обучении, и во многом от него зависит результат работы.

2. Он должен быть представлен настолько законченным блоком, чтобы имелась возможность конструирования единого содержания обучения, которое соответствует дидактической цели, из отдельных модулей. То есть, чтобы можно было, например, в конце полугодия повторить плохо усвоенный ранее пройденный материал. А чтобы это заняло меньше времени, надо взять модули с более ценной информацией и скомпоновать их.

3. В соответствии с учебным материалом следует интегрировать различные виды и формы обучения, подчиненные достижению намеченной цели. Взаимосвязь различных форм обучения при модульной организации учебного процесса позволяет целенаправленно управлять научно-методической работой преподавателя.

Принцип выделения из содержания обучения обособленных элементов требует рассматривать учебный материал в рамках модуля как единую целостность, направленную не решение интегрированной дидактической цели, модуль имеет четкую структуру. Точки зрения отдельных исследователей на структуризацию содержания обучения значительно различаются. И.Прокопенко выделяет в качестве наименьшей единицы содержания обучения аргумент темы, отвечающей конкретно дидактической цели, называя ее элементом. Такой подход влияет на систематизацию знаний учеников. Другой подход предлагает Дж. Рассел, он наименьшей единицей считает определенную тему конкретного курса, которую он называет модулем. Такой подход не исключает вариант, что ученики будут усваивать материал фрагментами, и не смогу связывать фрагменты между собой, что у И.Прокопенко исключается, т.к. у него реализуется принцип системности знаний.

Этот принцип сходит с принципом деления учебного материала на части в программированном обучении, однако и здесь есть существенные различия. В программном обучении необходимо дробить материал на небольшие, тесно связанные, изложенные в обязательном порядке постепенного их усложнения части. А в модульном обучении строгий порядок изложения модуля не обязателен, более того они должны быть относительно независимы друг от друга и представлять логически законченный блок информации. Перед каждым элементом ставиться дидактическая цель, а содержание обучения представляется в объеме, обеспечивающем ее достижение. Элементы могут быть взаимосвязанными, так и самостоятельными.

Руководствуясь принципом выделения из содержания обучения обособленных элементов, нужно придерживаться следующих педагогических правил:

В интегрированной дидактической цели надо выделять структуру частных целей.
Достижение каждой из цели должно полностью обеспечиваться учебным материалом каждого элемента.
Совокупность элементов, служащих для достижения отдельных частных целей, одной интегрированной дидактической цели, должна составлять один модуль

Таким образом, содержание обучения представлено в относительно самостоятельных крупных блоках и характеризуется структурой, обеспечивающей целостное восприятие изучаемого элемента на уровне ведущих идей, зависимостей и принципов, определяющих его характерные особенности.

Принцип действенности и оперативности. Оперативные знания приобретаются успешнее при условии, если обучаемые в ходе самостоятельного решения задач проявляют инициативу, находчивость, способность использовать имеющиеся знания в ситуациях, отличных от тех, в которых и для которых они приобретались (27). А также знания будут осмысленными, если учение умеет систематизировать и обобщать, результатом чего может стать построение обобщенной модели, рисунка, схемы и других средств выявления системы зависимостей. Построение моделей обеспечивает совокупность взаимосвязанных функций: связывающей, организующей, ориентирующей.

О системе действенных и оперативных знаний говорить можно при их неразрывном единения с умениями. Имеется в виду система общенаучных, общетехнических и специальных знаний и умений, которую обучающий может свободно и самостоятельно применять в практической деятельности (М.Г.Тересявичене).

Для этого принципа также существуют педагогические правила:

Цели в модульном обучении должны формулироваться терминах методов деятельности и способов действий.
Для достижения поставленных целей возможно и дисциплинарное, и меж дисциплинарное построение содержания модулей по логике мыслительной и практической деятельности.
Обучение должно организовываться на основе проблемного подхода к освоению знаний, чтобы обеспечивалась творческое отношение к учению. Обязательным условием, стимулирующим развитие ребенка, является наличие положительных мотивов самостоятельной познавательной деятельности, которые, в свою очередь усиливаются по мере возрастания самостоятельности школьников (7).
Необходимо ясно показать возможности переноса знаний из одной сферы деятельности в другую, т.е. у школьников должны формироваться межпредметные связи.

Принцип динамичности обеспечивает свободное изменение содержания модулей. Имеется в виду, что материал модуля должен быть построен так, чтобы через некоторое время его можно было или дополнить, или обновить без ущерба для других модулей. Ф.Кумбс связывал причины мирового кризиса образования с разрывом, существующим между учебным материалом и реальной жизнью. Он сформулировал четыре причины, ведущие к этому разрыву, одна из них инертность, присущая содержанию обучения. Ведь темпы научно-технического прогресса растут, а содержание курса в большинстве своем не меняется. А это должно происходить ежегодно. Выход из этого положения нашли, предложив «такое построение учебного материала, разделы переменной части, которой могли бы быть достаточно независимы друг от друга и позволили бы быстро изменять и дополнять учебный материал каждого раздела» (8.с.73). Разрешить проблему обновления содержания курса можно, сформулировав ряд педагогических правил:

Содержание каждого модуля может изменяться или дополняться.
Конструируя элементы различных модулей, можно создавать новые модули.
Модуль должен быть представлен в такой форме, чтобы его элементы могли легко быть заменимы.

Принцип гибкости требует построения модульной программы и, соответственно, модулей таким образом, чтобы легко обеспечивалась возможность приспособления содержания обучения и путей его усвоения к индивидуальным потребностям обучаемых. Модульное обучение открывает возможность индивидуализации содержания и процесса обучения с точки зрения его рационализации без обязательного уменьшения числа учащихся в классе, но и без повышения эффективности педагогического труда. Суть рационализации состоит в обеспечении гибкости и простоты выбора учащимися оригинальных путей и собственного темпа его усвоения.

Реализация принципа гибкости требует соблюдения следующих педагогических правил (27).

При индивидуализации содержания обучения по критерию базовой подготовленности необходима исходная диагностика знаний.
Она должна быть организована таким образом, чтобы по ее результатам можно было легко построить индивидуализированную структуру конкретного модуля.
Для индивидуализации содержания обучения, исходя из индивидуальных целей в обучении, необходим анализ потребности обучения со стороны обучаемого или других заинтересованных лиц.
Важно соблюдать индивидуальный темп усвоения, т.е. нельзя подгонять учащегося, но и нельзя давать ему неограниченное количество времени для подготовки. Например, если один ученик способен подготовить материал за относительно небольшой промежуток времени, то его и следует ограничить этим промежутком времени, а другому который усваивает материал гораздо медленнее, следует дать больше времени.
Методическая часть модуля должна строиться таким образом, чтобы обеспечивалась индивидуализация технологии обучения.
Требуется индивидуальный контроль и самоконтроль после достижения определенной цели обучения.

Таким образом, принцип гибкости дает ученику развиваться и обучаться, основываясь на своих реальных знаниях, способностях и умениях.

Принцип осознанной перспективы требует глубокого понимания учащимися близких, средних и отдаленных стимулов учения. Как заметил Ю.К.Бабанский, необходимо найти оптимальную меру соотношения связей управления со стороны педагога и самостоятельности обучаемых (1). Слишком жесткое управление деятельности лишает обучаемых инициативы, принижает роль самостоятельного учения.

Следствием традиционного обучения является взаимосвязь между деятельностью учителя и ученика и она постоянна: учитель каждый раз объясняет материал, который закрепляется в классе и дома и воспроизводится на последующих уроках. Самостоятельность, активность учеников в процессе обучения стимулируется слабо, преобладает воспроизводящая деятельность, организуется большое количество однотипных упражнений. Однако, хотя и формирование умений работать самостоятельно приветствуется, но чаще оно не применяется на практике (5). Причина этого заключается в том, что при попытке увеличения объема самостоятельных работ учащихся, возникает противоречие между компонентами системы обучения, поскольку нельзя изменить организацию деятельности учащихся, не меняя содержания, методов и общей организации обучения.

Но если мы будем пользоваться технологией модульного обучения, то учащиеся будут стремиться сами к самостоятельности и, причем, осознавая, что некоторые знания им понадобятся не сейчас, а в будущем. Ученики также должны ясно понимать и осознавать цели учения (в этом им должен помочь учитель). В модульном обучении они должны выступать в качестве значимых результатов деятельности, поэтому должны осознаваться учащимися как перспективы познавательной и практической деятельности.

При реализации этого принципа следует соблюдать педагогические правила:

Каждому учащемуся надо предоставить всю модульную программу, разработанную на продолжительный этап обучения, чтобы ученик представлял, что ему надо изучить и что для него наиболее интересно.
В ней точно указывается комплексная дидактическая цель, которую учащиеся должны понять и осознать.
В нее входит программа учебных действий для достижения намеченной цели, а обучающийся обеспечивается путеводителем для достижения перспектив.
В начале каждого элемента следует точно указать частные цели учения в качестве результатов деятельности.

Принцип разносторонности методического консультирования требует обеспечения профессионализма в познавательной деятельности обучаемого и педагогической деятельности. На эффективность учения влияет множество факторов, прежде всего соответствие содержания обучения возможностям учащихся, а также существует проблема и а деятельности педагогов, например, из-за нехватки мастерства, неумения, применять все методы обучения и выбирать наиболее приемлемые для данных условий или их сочетания.

Пути решения проблем раскрывают педагогические правила:

Учебный материал должен представляться в модулях с использованием личных объяснительных методов, облегчающих усвоение информации.
Должны быть предложены различные методы и пути усвоения содержания обучения, чтобы ученик мог выбрать тот путь и метод обучения, который кажется ему наиболее подходящим. А также эти предложения учителя могут натолкнуть ученика на выбор собственного пути усвоения материала, по которому он бы хотел пойти.
Должно осуществлять методическое консультирование педагога по организации процесса обучения. Это можно производить в письменной форме, то есть учитель дает ученику совет, как рациональнее действовать, где найти нужный учебный материал и т.д. (26). А так же учитель может давать и устную консультацию по мере необходимости каждому ученику.
Педагог может свободно выбирать предложенные методы и организационные схемы обучения или работать по своим оригинальным методам и схемам. Но если педагог впервые приступает к обучению по модульной технологии, то ему целесообразней разработать свои схемы (если нет подходящих) на основе уже существующих и проработать их до мелочей, т.к. от этого будут зависеть результаты обучения школьников.
Следует обмениваться опытом с другими педагогами. В результате этого можно узнать много нового и интересного, а также не повторять ошибки, уже совершенные другими.

Принцип паритетности требует от ученика и педагога максимального взаимодействия. И ученик должен самостоятельно организовывать усвоение нового материала и приходить на каждую педагогическую встречу подготовленным, решая проблемные вопросы, участвуя в исследовательской деятельности.

Этот принцип требует соблюдения следующих педагогических правил:

Модульная обеспечивает возможность самостоятельного усвоения знаний обучающихся до определенного уровня.
Педагог не должен непосредственно давать материал на уроке, а ученик его только воспринимать, не прилагая никаких усилий. Он должен создавать условия для более яркого проявления консультативно-координирующей функции.
Модули должны создавать условия для совместного выбора педагогом и обучающимся оптимального пути обучения.
В процессе модульного обучения преподаватель передает некоторые функции управления модульной программе, в которой они трансформируются в самоуправление.

1.4 Специфика модульного обучения

Учебный процесс, строится как система завершенных модулей, соединяющихся в блоки разделов и тем (21).

Общеизвестно, что традиционный урок проектируется как сорока пятиминутный временной модуль. В исследовании А.Д.Вишни доказано, что более благоприятным в психофизиологическом и организационном отношении является тридцатиминутное занятие - «временной модуль».

Тридцатиминутные временные модули, соединяясь на разных возрастных этапах в блоки, позволяют свободно компоновать самостоятельные части курса, делать их относительно завершенными и сцепленными между собою звеньями.

При этом классно-урочная система не разрушается, появляется лишь новая «строительная деталь» этой системы, которая помогает решить многие школьные проблемы.

Таким образом, используется, во-первых, значение термина «модуль» - как единый временной модуль – 30-минутный урок. Это «кирпичик», из которых строятся блоки уроков.

Почему именно 30 минут?

В традиционном 45-минутном уроке есть несколько видов деятельности учащихся (кроме специальных уроков – контрольная работа, урок-экскурсия и т.д.).

Например, по классификации Ю.А.Конаржевского в традиционном уроке, как правило, можно выделить следующие части:

Организация.
Проверка домашнего задания.
Проверка знаний, умений, навыков по предыдущему материалу.
Этап подготовки к усвоению нового материала.
Новые знания.
Первичная проверка усвоения нового материала.
Объяснение домашнего задания.

Ученые-гигиенисты рекомендуют менять виды деятельности учащихся на уроке обязательно, так как в процессе 45-минутного урока наступает утомление детей. Кроме того, для снятия утомления учителям рекомендуется делать паузы («Мы писали, мы писали – наши пальчики устали», «физкультминутка»). Учителя, как правило, интуитивно ощущают усталость детей (происходит нарушение обратной связи с классом) и вовремя прерывают занятия для восстановительных пауз. Гигиенистами и физиологами определено, что пики утомляемости детей на уроке наступают:

1 – 2 классы – на 22-25 минутах;

3 - 4 классы – на 25-27 минутах;

5 – 7 классы – на 27-30 минутах;

8 – 9 классы – на 30–35 минутах;

и только учащиеся 10-11 классов «выдерживают» 45-50 минут.

30-минутный урок, как видно, очень близко «попадает» в оптимальный физиологический временной режим.

Не случайно многие годы учителя интуитивно стремятся к 35-40 минутному уроку, который является более физиологичным. В официальных документах также обращается внимание на возможность существования иной, чем 45 минут, длительности урока, особенно для младших школьников.

Еще П.Ф.Каптерев в своих «Дидактических очерках» отмечал, что четыре урока по 45 минут не равны шести урокам по 30: усвоенное на шести 30-минутных уроках «глубже и прочнее, время используется с большей пользой» (то есть эффективнее).

Таким образом, мы получаем следующее построение учебного процесса.

Пример. Физика. 9 класс. Модульно-блочный урок 330.

Тема: Законы движения, силы в природе.

На тему отводится 12 уроков по 45.

12451830, т.е. шесть модульно-блочных уроков.

1.5 Специфика временных модулей на разных ступенях обучения.

При традиционной структуре (схема 1) начальная школа выделяется как отдельное звено, это вполне оправдано (в нем объединены дети, хотя и разные по возрасту, но близкие по физиологическим особенностям). То же самое можно сказать и о старшей школе (21).

Начальная школа 1-4 кл., (6-10 лет)

Средняя школа

5-9 кл., (11-15 лет)

Старшая школа 10-11 кл..,

(16-17 лет)

Схема 1. Традиционная структура школы

Средняя же школа объединяет детей, несомненно, отличающихся физиолого-педагогическими особенностями (пятиклассник и девятиклассник – это совершенно разные ученики, между ними значительная возрастная дистанция). Эти различия требуют решения разных психолого-педагогических и физиолого-валеологических задач. Кроме того, по количеству школьников средняя школа, как правило, более чем в два раза превосходит начальную и в 4-5 раз – старшую, что серьезно осложняет управление ею. Если школа работает еще и с дошкольниками, то возникает необходимость специальной структурированности и отдельной организации дополнительной «ступени» – предшкольной. В построении структуры школы также используется модульный принцип (схема 2).

1. Модуль

пред-школьной подготовки (6-7 лет)

2. Модуль

1-4 кл.,

(6-10 лет)

3. Модуль

5-7 кл.,

(11-13лет)

4.Модуль

8-9 кл.,

(14-15лет)

5.Модуль

10-11 кл.,

(16-17лет)

Схема 2. Структура ступеней модульной школы

Рассмотрим специфику каждого модуля классов.

1. Модуль предшкольной подготовки. Время работы: июнь, август – для детей, впервые пришедших в школу, а также январь – май – для детей, посещающих «Школу раннего развития». Основная задача: подготовка будущих первоклассников к школе, адаптация их к школьному режиму, выявление психолого-физиологических особенностей (диагностика учителя, психолога, медиков, логопеда, которая заканчивается к 1 июня). Подготовку детей в июне, августе осуществляют педагоги начальных классов и воспитатели ГПД, не занятые другой деятельностью (курсы переподготовки, ремонт и др.).

2. Модуль начальных классов. Дифференциация по склонностям к развивающим видам деятельности и уровням развития. Основная задача: «научить детей учиться», а также помочь детям, не овладевшим учебными нормативами по предметам (особенно по чтению): достигается особым обучением детей, испытывающих трудности, в течение необходимого для достижения нормативов учебного времени. Доминирующей (системообразующей) для детей 1 и 2-го модулей является игровая деятельность.

3. Модуль 5-7 классов. Основная задача модуля: закрепить учебно-познавательные интересы, «приохотить» школьников к учению, а также определить склонности их к различным видам деятельности – к учебной, общественно-полезной, трудовой – и сформировать к концу модуля классы с учетом этих склонностей. По составу классы подвижны: ученики могут переходить из класса в класс, в зависимости от желания, способностей и их подготовки.

4. Модуль 8-9 классов. Основная задача модуля: уточнить склонности школьников к сфере будущей деятельности, подготовить их к осознанному выбору дальнейшего образовательного пути. Модуль состоит из классов с трудовым уклоном, специализированных классов, профильных (с ориентацией на профессии средних специальных учебных заведений), классов подготовки к поступлению в старшую школу. На этом этапе ученики могут перейти из класса в класс в порядке исключения, на основе индивидуального анализа их возможностей и потребностей.

5. Модуль 10-11 классов. Специализированные и профильные классы. Основная задача: подготовка школьников к поступлению в вуз. Стабильный модуль. Учащиеся не могут перейти из класса в класс. Доминирующей для старшеклассников является углубленная познавательная деятельность с ориентацией на конкретное учебное заведение или профессию.

На основании проведенных исследований (21) можно сделать общий вывод, что физиологически благоприятное использование учебного времени помогает сохранить здоровье здоровым детям, снизить утомляемость, повысить работоспособность, позволяет преодолеть трудности, связанные с учебным процессом.

Глава 2.

Технология модульного обучения при изучении темы электромагнитная индукция.

2.1. Методический инструментарий учителя физики по подготовке модулей по изучению темы «Электромагнитная индукция».

Тема «Электромагнитная индукция» является одной из самых сложных тем в школьном курсе физики. Опыт показал, что многие учащиеся не понимают сущности физических явлений. Например, в 2003г. в экзаменационных работах по физике ЕГЭ для выпускников 11 класса с заданием А28 (уровень сложности повышенный) справилось всего 26%. Если же сравнить распределение заданий по основным содержательным разделам в 2003г. и в 2004г., то число заданий в разделе электродинамика увеличилось. В задания по теме «Электромагнитная индукция» в 2004г. вошли такие темы как «Закон электромагнитной индукции» А 15 (базовый уровень) и магнитное поле, электромагнитная индукция А25 (повышенный уровень сложности).

Распределение заданий

по основным содержательным разделам (темам) курса физики

Разделы (темы) курса физики, включенные в экзаменационную работу	Число заданий
Механика	10
Молекулярная физика. Термодинамика	10
Электродинамика	9
Оптика.	4
Основы специальной теории относительности	1
Квантовая и ядерная физика	6
Итого: 6	40

Разделы (темы) курса физики, включенные в экзаменационную работу	Число заданий
Механика	10
Молекулярная физика. Термодинамика	8
Электродинамика	11
Геометрическая оптика.	2
Основы специальной теории относительности	1
Квантовая и ядерная физика	7
Методы научного познания	1
Итого: 7	40

2003г. 2004г.

Поэтому необходимо постараться изменить подход к изучению темы «Электромагнитная индукция» и усилить базу знаний учащихся. Для этого можно разработать модульную программу, которая включает в себя обучающие модули. Но прежде чем перейти к построению модулей, нужно рассмотреть методические особенности данной темы (23).

Основу темы составляет закон электромагнитной индукции Фарадея. Для учащихся уравнение самого закона записывается в виде Е=-.

Закон электромагнитной индукции - один из фундаментальных законов физики. Он объясняет многочисленные явления в неживой и живой природе, лежит в основе многих разделов современной электро- и радиотехники.

Открытие электромагнитной индукции. Опыты Фарадея.

Используя принцип историзма, нужно познакомить учащихся с идеями Фарадея, о единой природе электрических и магнитных явлений, показать нужную и практическую важность его великого открытия. Кроме того, полезно познакомить учащихся с жизнью и деятельностью Фарадея.

После вводной части темы приступают к детальному изучению серии опытов по электромагнитной индукции. При этом возможна проблема изложения материала.

Изложение можно начать с первоначального опыта Фарадея по получению индукционного тока в замкнутой катушке при включении и выключении тока во второй катушке, неподвижной относительно первой. Затем, следуя истории открытия и логике рассуждений Фарадея, нужно еще раз пронаблюдать возникновение индукционного тока при перемещении катушек друг относительно друга.

В результате учащиеся должны усвоить важнейший факт: переменное магнитное поле способно порождать электрическое поле.

2. Направление индукционного тока.

Исследовав в 1831 г. все важнейшие стороны электромагнитной индукции, Фарадей установил несколько правил для определения направления индукционного тока в различных частных случаях, однако общее правило ему найти не удалось. Оно было установлено позднее, в 1834 г., петербургским академиком Эмилем Христиановичем Ленцем (1804-1865 гг.) и носит, поэтому его имя.

Приступая к изучению темы, перед учащимися ставят задачу нахождения правила для определения направления индукционного тока. Для этого сначала устанавливают, в какую сторону отклоняется стрелка гальванометра.

Еще одной особенностью данной темы является то, что в заключении нужно сообщить учащимся, что правило Ленца является следствием закона сохранения энергии и поэтому может быть получено также путем следующих рассуждений.

Поднятый на высоту h над витком магнит обладает потенциальной энергией Wр=mgh. Если нет индукционных токов (виток не замкнут), то mgh=, где v-скорость магнита на уровне витка. Потенциальная энергия полностью переходит в кинетическую. Если же виток замкнут, то в нем возникает индукционный ток и часть механической энергии перейдет в энергии электрическую. Скорость падения магнита должна уменьшаться. Следовательно, магнит должен отталкиваться витком, и на стороне витка, обращенной к магниту, возникает одноименный (северный) полюс. Таким образом, мы переходим к тому же правилу Ленца.

3.Закон электромагнитной индукции.

Существование индукционного тока в замкнутых проводниках говорит о возникновении в них благодаря изменению магнитного поля некоторой сторонней ЭДС, которая играет ту же роль, что и сторонняя ЭДС батареи в цепи. Дальнейшая задача заключается в том, чтобы найти количественный закон для определения ЭДС индукции. С помощи опыта получают сам закон электромагнитной индукции.

4.Вихревое электрическое поле.

При изучении темы «Вихревое электрическое поле» обратить внимание учащихся на следующее:

1. Электрическое поле, например, точечных зарядов потенциально. Его силовой характеристикой является вектор напряженности . Силовые линии поля начинаются и кончаются на электрических зарядах или уходят в бесконечность.

2. Магнитное поле непотенциально. Его силовой характеристикой является вектор магнитной индукции . Магнитных зарядов нет. Линии магнитной индукции, например «прямого» тока, замкнуты или уходят в бесконечность, как, например, некоторые линии у полюсов магнитов.

3. Изменяющееся магнитное поле вызывает появление электрического поля, которое и перемещает ранее неподвижные заряды по замкнутой цепи (магнитная сила – сила Лоренца Fл=|q|vBsin не действует на неподвижные заряды). При этом ЭДС индукции

E= -

4. Возникшее электрическое поле непотенциально (Е), так как его силовые линии замкнуты. Такое поле называют вихревым, т.е. изменяющееся магнитное поле создает вихревое электрическое поле, и если есть в поле проводники, то в них возникает ток.

5.Упражнения на правило Ленца и закон электромагнитной индукции.

Применяя правило Ленца, следует, прежде всего определить

=Ф-Ф, т.е . изменение магнитного потока, вызывающего индукционный ток.

Магнитный же поток Ф`, созданный индукционным током, противоположен . При этом для обоих токов нужно учитывать направление вектора их магнитной индукции и В. Пояснить это можно на примере решения задач.

6. ЭДС индукции в движущихся проводниках.

Получение индукционного тока в движущихся (замкнутых) проводниках показывают на опыте с помощи магнита и провода, который подсоединен к гальванометру.

Изменяя положение магнита и направление движения проводника, рассматривают различные случаи, в том числе и такой, когда проводник движется вдоль линий магнитной индукции, не пересекая их. В этом опыте желательно использовать гальванометр с усилителем.

Анализируя опыт необходимо обратить внимание на следующее. В любой замкнутой цепи индукционный ток обусловлен изменением магнитного потока Ф. Но ЭДС в данном случае возникает только в движущемся «активном» проводнике. Заряды перемещает сила Лоренца F =|q|vBsin, которая совершает на активном участке работу А=Fl=|q|vBsin. Поэтому в однородном магнитном поле ЭДС E=vBsin.

7. Самоиндукция. Индуктивность.

При изучении явления самоиндукции необходимо обратить внимание учащихся на то, что ЭДС самоиндукции при быстром изменении тока, например при обрыве цепи, может достигать очень больших значений, во много раз превышающих ЭДС самого источника, и вызывать нежелательные последствия, например пробой изоляции, что следует учитывать в электрических цепях, обладающих значительной индуктивностью.

Формула для ЭДС самоиндукции позволяет установить единицу индуктивности генри (Гн): Гн = .

Индуктивность зависит от размеров проводника, его формы и магнитных свойств среды, в которой находится проводник. Зависимость индуктивности от указанных факторов можно пояснить при помощи установки для изучения явления самоиндукции.

Опыт для самоиндукции позволяет дать понятие об аналогии между самоиндукцией и инерцией: чем больше самоиндукция, тем медленнее нарастает в цепи ток; чем больше масса тела, тем медленнее увеличивается скорость тела. Следовательно, аналогом индуктивности L является масса m, а аналогом силы тока I – скорость v.

8. Энергия магнитного поля тока.

Весь изучаемый материал о магнитном поле, особенно опыты по возникновению ЭДС самоиндукции при размыкании цепи, показывает, что магнитное поле обладает энергией. Ставим задачу: получить количественное выражение для энергии магнитного поля тока W= (провести аналогию с кинетической энергией W=).

По мере нарастания тока энергии W растет и достигает при установившейся силе тока I своего максимального значения. После этого энергия источника тока тратиться только на выделение джоулева тепла.

В конце изучения всей темы необходимо провести обобщающий урок. Это можно сделать в различной форме, можно в виде беседы учителя или в форме физического вечера с краткими сообщениями учащихся об истории установления физических законов и их применении в технике, сельском хозяйстве, природе и быту. Должное внимание также следует уделить сведениям о работах отечественных ученых-физиков и техников.

2.2 Организация самостоятельной познавательной деятельности учащихся в ходе модульного обучения.

Как уже указывалось, формирование познавательной самостоятельности осуществляется в результате включения учащихся в процесс формирования системных обобщенных знаний и способов деятельности (5) для этого необходимо:

1. вооружить учащихся системными обобщенными знаниями;

2. сформировать способность использовать эти знания для решения аналогичных и новых познавательных задач, а также в процессе самостоятельного изучения последующих тем;

3. обеспечить динамику познавательной самостоятельности и рост интереса к предмету;

4. в ходе этой работы формировать умения работать с разными источниками информации.

На этапе констатирующего эксперимента в результате анкетирования учителей физики было выявлено отношение учителей к организации самостоятельной работы учащихся (См. Приложение 1 ).Работать в системе обучения с большим объемом самостоятельной работы готовы 41,38% учителей. 72% опрошенных учителей считают, что для самостоятельного изучения учащимися учебного материала не хватает умений выделять главное и 93% - применять знания в незнакомой ситуации. Результаты анкетирования представлены в Приложении2.

В дипломной проекте мы рассмотрели модульное обучение и связанную с ним организацию самостоятельной познавательной деятельности учащихся на примере изучения темы «Электромагнитная индукция» в 11 классе.

Построение данной модульной программы определилось следующей комплексной целью: изучить явление электромагнитной индукции, установить связь с другими явлениями и с жизнью. Достижение этой цели обеспечивается 6 модулями.

Структура модульной программы представлена на схеме:

М. 1 Явление электромагнитной индукции

М. 2 Вихревое э.п.

Правило Ленца
следующая страница >>