СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ УМЕНИЙ РАБОТЫ С ИНФОРМАЦИЕЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ И МАТЕМАТИКИ


Ефименко Татьяна Геннадьевна,
заместитель директора, учитель математики
СОШ № 1, г. Белоярский,
ХМАО-Югра, Тюменская область
СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ УМЕНИЙ
РАБОТЫ С ИНФОРМАЦИЕЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ И МАТЕМАТИКИ
В последнее десятилетие стало модным использовать понятия «технология», «педагогическая технология». Перед коллегами остро стоит вопрос «Как превратить процесс обучения в производственно-технологический? А в связи с внедрением ФГОС НОО и ООО применение на уроках системно-деятельностного подхода смещает акценты на слово «сам». Не главное, что ученик знает, важнее, что он умеет делать самостоятельно.
В настоящее время в качестве важнейшей цели образования выдвигается жизненная самореализация личности. Мы развиваем личность, готовую к взаимодействию с окружающим миром, к самообразованию и саморазвитию. Вот эта самореализующаяся личность и должна стать гарантированным результатом труда современной школы. Не зависимо от того, какую педагогическую технологию или технологии обучения учитель предпочитает, какой предмет преподает, главной его задачей становится – дать ученику инструмент для самообразования и научить им пользоваться. Обучение учащихся способам получения знаний невозможно без развития мышления, умения планировать и алгоритмизировать собственную деятельность при решении поставленных учебных задач.
На уроках физики и математики особое внимание уделяется всем формам анализа, таким как анализ учебного текста, графика, таблицы, чертежа, формулы и т.д. Формируется умение высказывать суждение и обратное суждение, на основе которого можно получить новое знание. Учащиеся обучаются тому, как самостоятельно давать определения математическим понятиям, выводить и формулировать правила, выдвигать и проверять гипотезы, составлять алгоритмы решения задач, составлять характеристики понятий, фигур, тел, величин. Все это приводит к тому, что ученики научаются практически самостоятельно приобретать знания на уроке, работать с учебной информацией в любом ее виде и любой момент своей жизни.
В информатике под работой с информацией подразумевают производство, поиск, обработку, хранение и передачу информации. С. Симонович и соавторы учебника «Общая информатика» (1) пишут, что строгого определения информации не существует. Романова Е. М. (2) под информацией предлагает понимать «…набор сведений о свойствах объекта или процесса» и считает, что «…человек получает информацию из сообщений тогда, когда заключенные в нем сведения являются для него новыми и понятными, таким образом, новые сведения должны быть логически связаны с уже имеющимися знаниями». Осознанная информация становится знанием. Ю.Л. Шередеко (3) говорит о том, что далеко не всякая осознаваемая информация является знанием. Учитель стремится к тому, чтобы информация была осознанной учащимися. Человек живет в огромном информационном поле. От того, как он справляется с информационным потоком, проходящим через него, зависит практически вся его жизнь. В единицу времени он способен переработать некий объем информации. Видимо, можно использовать скорость перерабатываемой информации как некоторый критерий интеллектуального развития личности. Опыт показывает, что умение владеть мыслительными операциями пропорционально скорости получения знания и, значит, объему обработки информации.
У некоторых авторов есть деление информации на виды и формы: первичная, вторичная, выходная. Другие авторы вводят понятия «полная модель информации», «элементы модели информации» и «элементарная модель информации». Речь идет о том, в каком виде может быть представлена информация, какова ее структура, каковы способы ее преобразования и кодировки. 
Информационный блок – это объединенное общей идеей и закодированное определенным образом знание, которое мы хотим передать учащимся. Не знание вообще, а конкретную его часть. 
Информационные блоки на уроках физики и математики: 
устное сообщение, текст (особенно определение, формулировка);
таблицы;
формулы, графики, рисунки, схемы, чертежи, фотографии;
практические работы (демонстрации, опыты);
видеофрагменты;
анимации, модели физических процессов или геометрических тел средствами информационных технологий. 
Общеучебные умения и навыки, которые развиваются у ученика при работе с информацией на уроках физики и математики (за основу взят перечень из работы Слабуновой Э.Э. [4]. Учебно-информационные умения
Производить и представлять информацию в устной и письменной форме;
Соблюдать логику в рассуждениях при предъявлении информации;
Владеть способами аргументации, как дополнительной информации для обеспечения ясности или подтверждения истинности уже имеющейся информации;
Вести поиск информации с помощью каталогов, библиографических изданий, электронных средств систематизации информации и т.п.;
Четко формулировать целевую установку при работе с источником информации;
Формулировать главную мысль в тексте, высказывании, выделять ключевые слова в определении;
Сворачивать информацию в виде вторичных источников информации: план, алгоритм, таблица, логическая блок-схема, тезисы, резюме, конспект, реферат;Разворачивать информацию: «читать» формулы, уравнения.
Перекодировать информацию из визуальной в словесную и наоборот и представлять в графическом, символическом и других видах.
Работу с текстом (как способе преобразования и передачи информации: свернуть – развернуть, довести до сведения учителя и класса) можно разделить на два вида: 1) работа с текстом или его фрагментом и 2) работа с определением или формулировкой закона.
Ответы на вопросы
Берется несложный текст или текст с большим объемом материала изученного ранее. В любом учебнике можно выбрать наиболее простые для понимания и усвоения пункты. В зависимости от уровня подготовленности класса задания могут быть следующими:
-выполнить конспект параграфа или части параграфа,
-составить тезисы, простой или сложный план материала,
-приготовить список вопросов к параграфу,
-ответить на вопросы учителя, не имеющие прямого ответа в параграфе.
Пример. Тема из учебника физики 11 класс «ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле». Вопросы, не имеющие прямого ответа в параграфе, отмечены звездочкой.
В чем отличие действия на электрический заряд электрического и магнитного полей?
В чем смысл взаимосвязи электричества и магнетизма?
*Почему при движении проводника в электрическом поле не происходит пространственного разделения электрического заряда?
*В чем заключается механизм разделения электрического заряда в магнитном поле?
Когда прекращается разделение заряда?
*Как сконструировать простейший генератор постоянного тока?
*Как оценить примерные его характеристики?
Анализ решения задачи
Далеко не всем учащимся удается это сделать в полном объеме. Не всегда они умеют анализировать и само условие задачи. Часто все сводится к выяснению, что «Дано» и что надо «Найти». На вопрос, о чем идет речь в задаче, учащиеся начинают пересказывать ее условие близко к тексту. Конечно, что анализ решения будет включать и анализ условия задачи. Такую деятельность учащихся можно классифицировать как получение вторичной информации, которая имеет своей целью развитие учебно-логических умений, таких как анализ, синтез, сравнение и обобщение.
Памятка по составлению плана анализа решения задачи
О чем идет речь в задаче?
Каков математический (физический) смысл условия задачи.
Выполнить (объяснить) чертеж (рисунок) к задаче.
Проговорить решение задачи в общем виде: какие понятия, законы, уравнения использовались при решении задачи; какие выражения (уравнения, система уравнений) получены; объяснить последовательность действий при их решении.
Сделать вывод о единице измерения (размерности) для первичной проверки полученной формулы.
Сделать оценку численного ответа, соответствие табличным данным, известным процессам, зависимостям, здравому смыслу (полученная скорость течения реки 40 км/ч не может быть верной).
Сделать вывод. 
Составление алгоритма
Составление алгоритма действий, используя текст параграфа, является производством вторичной информации. Такой вид работы нравится учащимся, потому что позволяет им почувствовать собственную значимость, т.к. они создают правила управления учебным процессом для себя и других.
Алгоритм нахождения степени целого уравнения с одной переменной
Для нахождения степени целого уравнения с одной переменной, надо [7]:
1)собрать все слагаемые в левой части уравнения, учитывая свойство: при переносе слагаемого из одной части уравнения в другую необходимо поменять знак этого слагаемого («+» на «-», «-» на «+»).
2)привести многочлен в левой части к стандартному виду, для этого раскрыть скобки и привести подобные слагаемые, записать слагаемые в порядке уменьшения степени;
3)наибольшая полученная степень переменной – степень уравнения.
Сравнение
Сравнивать можно явления, понятия, законы, физические величины и вообще, что хотите. Особенно это важно, когда учащиеся путают между собой то, что предлагается сравнить.
Используя материал параграфов, найти сходства и отличия понятий «инерция» и «инертность»; «вес» и «сила тяжести».В заданиях 18-20 (номера заданий соответствуют номерам в сборнике) сравнить содержание колонок 1 и 2 и выбрать один из ответов, отмеченных буквами [8]:
№18.
Колонка 1 Колонка 2 Дополнительная информация
1 Время протекания диффузии в жидкости Время протекания диффузии в твердом теле Одинаковая температура
2 Холодный рассол Горячий рассол Время засолки огурцов
№19.
Колонка 1 Колонка 2 Дополнительная информация
1 Скорость движения молекул жидкости Скорость движения молекул газа (водяного пара) Вещество - вода
2 Расстояние между молекулами воды Расстояние между молекулами льда 3 Размеры молекул воды Размеры молекул льда №20. А. Данные, приведенные в колонке 1, больше данных, приведенных в колонке 2
Б. Данные, приведенные в колонке 1, меньше данных, приведенных в колонке 2
В. Данные, приведенные в колонке 1, равны данным, приведенным в колонке 2
Г. Недостаточно информации для сравнения
Колонка 1 Колонка 2 Дополнительная информация
1 Цена деления
прибора № 1 Цена деления
прибора №2 77470-88455500№ 1 № 2
2 Точность
измерения
прибора № 1 Точность
измерения
прибора №2 Сформулировать определение
Работа по формулированию определения – это работа не с письменным текстом, а с устной речью учителя или учащихся. Но когда определение сформулировано и записано учащимися, то можно с полным правом говорить о работе с текстом. Тем более что формулировка определения или закона – не единственная цель данного задания. Необходимо доказать полное соответствие готового определения изучаемому понятию, явлению.
План работы с определением
Прочитать определение и пересказать своими словами, о чем идет речь.
Выделить ключевые слова, аргументировать выделение.
Удалить по очереди ключевые слова из определения, проследить, как будет меняться смысл определения.
Попытаться дополнить определение, проанализировать успешность попытки.
Сформулировать обратное утверждение и проанализировать, будет ли оно иметь физический смысл и будет ли оно справедливо.
Определить границы применимости определения.
У определения появляется ясность и глубина. Учащиеся еще раз убеждаются в необходимости очень аккуратно относиться к слову, к тому, какую информацию оно несет. 
Составление характеристики
Деятельность по свертыванию информации на уроке организуется при решении учащимися обратной задачи – самостоятельного представления информации в виде текста. С этим связан довольно сложный вид работы, как составление различного рода характеристик. Такой вид работы развивает учебно-логические умения учащихся: анализ, синтез, сравнение, обобщение, классификация, определение понятий.
Схема составления характеристики физической величины
Название и обозначение физической величины.
Физический смысл величины (определение, что характеризует, что показывает). 
Векторная величина или скалярная? Если величина векторная, то куда направлена?
Единицы измерения физической величины.
Основные единицы измерения.
От чего зависит численное значение величины, по какой формуле ее можно рассчитать?
В какие физические формулы еще входит?
Способ измерения величины (прибор для измерения).
Таблица
В учебниках математики и физики много различных таблиц. Это информация в свернутом виде. Она содержит не только данные, но еще знания, которые надо из нее добыть. Задача учителя – научить работать с такой информацией, максимально разворачивать и преобразовывать ее. Для этого необходимо уметь анализировать таблицу.
Анализ таблицы
Как называется таблица?
Что представлено в таблице?
В каких единицах измеряются табличные данные?
Какая закономерность (закономерности) наблюдается?
Предложите свое объяснение выявленной закономерности.
Есть ли исключения и с чем они связаны?
Какое практическое значение имеют данные таблицы?
Приведем еще примеры работы с информацией
Составление своей задачи.
Анализ формул.
Чтение графика.
Анализ графика
Какая зависимость представлена на графике?
Какие величины отложены по осям координат и в чем они измеряются?
Что представляет собой график зависимости?
Особые точки графика и их смысл.
Какую информацию дает график?
Какие задачи позволяет решать график?
Работа с рисунком, схемой, чертежом (Что ты видишь на «картинке»)?
Практическая работа.
Работа с электронными средствами.
Человек постоянно пребывает в информационном поле каждый момент своей жизни, даже когда спит. Он постоянно решает прямые и обратные задачи по обработке информации. От того, как хорошо он научится это делать, будет зависеть его жизнь. Опыт же показывает, что свертывание информации учащимся удается гораздо лучше, чем обратная операция по ее разворачиванию. Детей достаточно хорошо можно научить упорядочивать, систематизировать информацию, представлять ее в виде схемы, рисунка, кластера, таблицы и даже графика, но труднее научить извлекать, разворачивать информацию. Наблюдается несимметрия в данном виде деятельности учащихся. Возможно, это происходит потому, что процесс свертывания информации – это, в какой-то степени, личное творчество ученика. А процесс ее разворачивания – попытка решить обратную задачу, составленную другим человеком. Именно для устранения несимметричности процесса организуется на уроках различного рода аналитическая деятельность учащихся. Для того, чтобы они научились добывать знания самостоятельно. И чтобы этот процесс приносил им радость.
Список литературы
Ефименко Т.Г. Сборник алгоритмов. Алгебра 9 класс. – Белоярский, «Квадрат», 2011. – 20с.
Ефименко Т.Г. Тематические тесты по физике. – Белоярский, 2009.
Лукашик В.И., Иванова Е.В., Сборник задач по физике, М., Просвещение, 2000 г. - 224с.
Перышкин А.В., Физика. 7 класс, Дрофа, 2004 г. - 192с.
Симонович С., Евсеев Г., Алексеев А., Общая информатика. 5-9 класс. Москва, АСТпресс, 1999 г. - 592с
Романова Е. М., Электронный курс «Информационные технологии», Ростов - на – Дону, Государственный колледж связи и информации, 2005 г., eromanova@rks:.ru.
Слабунова Э.Э., Информационная культура в концепции лицейского образования, журнал ВИО, № 29, 10.09.05.г.
Шередеко Ю.Л., «Управляющие системы и машины», №1, 1998 г., Сайт METODOLOG.ru

Приложенные файлы

  • docx Efimenko_Sposobi
    СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ УМЕНИЙ РАБОТЫ С ИНФОРМАЦИЕЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ И МАТЕМАТИКИ
    Размер файла: 143 kB Загрузок: 1