Главная / Методические материалы / Преподавание физики
Причины ошибок учащихся при изучении явлений природы. Конструирование тестов, направленных на проверку понимания процессов природы
Автор(ы): Гаряев Александр Владимирович, учитель физики
Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Учиться без ошибок невозможно. Но можно учиться на ошибках своих и других людей. Как это осуществить в реальной педагогической практике?
Реальная педагогическая практика преподносит учителю огромное количество ошибок учеников, на первый взгляд настолько разнообразных, что нет иного пути, как только сообщить ученикам правильные с точки зрения учителя ответы и тем самым снять все возникшие проблемы учеников. Но это не более чем иллюзия, и очень вредная, с той точки зрения, что это приводит к имитации учебной деятельности по корректировке мыслительной деятельности учащихся на изученном учебном материале. У каждого ученика свои представления об окружающем мире и причины непонимания или не знания, порождающие ошибки тоже индивидуальны.
В учебной деятельности учитель часто сталкивается, с такой ситуацией, когда, несмотря на все его усилия, ученики поступают определенным, чаще всего неверным, образом, несмотря на только что данный образец действия или на только что изученный и пересказанный материал, если задание не есть простая копия образца. Если попытаться выяснить у ученика, почему он поступил так, а не иначе, то вряд ли он сможет это объяснить. В чем причина? Почему он во что-то верит с легкостью, а что-то безосновательно и беспричинно отвергает?
Причина в наличие стереотипа, предрассудка (предубеждения), которые не позволяют принять новое знание или действие. Попробуем разобраться в них.
Стереотип – это устоявшееся представление или форма поведения, обычно использующаяся для совершения автоматического действия или выбора. Оно очень упрощенно, схематизировано, зачастую искаженно, характерно для обыденного сознания. Стереотип фиксирует в себе некоторые, порой несущественные черты объекта, обладающие, однако, относительной устойчивостью. От других видов знания стереотип отличается тем, что информация, на которой он основывается, соотносится не с соответствующим объектом, а с другими знаниями, которые, в свою очередь, могут оказаться ложными. Каковы же отличительные черты стереотипов?
Первый индикатор, по которому можно распознать стереотип, связан с необходимостью принятия представлений социума (как условие заключения социального договора между человеком и данным социумом) и тем самым законного (легитимного) закрепления определенных представлений.
Например, в бытовых представлениях нет различия между массой тела и его весом. Причина в том, что согласно сложившейся общественной практике, вес тела измеряется, только тогда, когда тело находится в состоянии покоя. Так как, в этом случае, вес тела и его масса прямопропорциональны друг другу, то, измерив его вес (силу, с которой тело действует на опору или подвес), мы можем судить о его массе. Отношение весов тел и их масс, в этом случае, оказывается одним и тем же. При равенстве или различии веса тел, мы, по умолчанию (суть которого определена общественным договором), принимаем решение о равенстве или различии масс взвешиваемых тел. Это принимается молодым человеком без всякого предварительного анализа, как и весь окружающий его мир, полностью и без всяких условий (потому что он не может существовать вне этого мира). “Несущественное”, с бытовой точки зрения, при обычной процедуре измерения веса тела различие, в дальнейшем игнорируется. Вес тела и его масса оказываются неразличимы в обыденном сознании. Изменение условий измерения веса тела в дальнейшем, по этой причине, не учитывается.
Второй индикатор стереотипности – это необоснованность и неосновательность стереотипа. Нехватка знаний, неточная информированность и результат некорректного применения логических процедур ведут к необоснованности поведения или мнения. Очень часто злоупотребление процедурой обобщения без достаточной аргументированности приводит к ложным выводам.
Например, на начальном этапе обучения физике, идея дискретности вещества, которая заключена в таких понятиях как “молекула”, “атом”, “агрегатные состояния вещества” на самом деле вводится практически без необходимой в данном случае процедуры верификации и фальсификации данных понятий.
Третьим индикатором стереотипа будет крайность в позиции или представлениях человека. В реальной жизни крайности – это не норма, а патология. Возводя что-либо в абсолют, мы грешим против истины. Всегда есть разнообразие и какой-то баланс противоположностей, как в обществе, так и в природе.
Например, геометрическая оптика исходит из принципа независимости световых пучков. Согласно этому принципу, световые пучки, встречаясь, не воздействуют друг на друга. Но, если провести аналогию, волны, возникающие на поверхности воды, от двух источников всегда взаимодействуют друг с другом. И в том случае, когда источники света или источники волн на поверхности воды окажутся когерентными, то в пространстве, в котором распространяется свет, и на поверхности воды установится устойчивая картина распределения максимумов и минимумов результирующих колебаний этих волн.
Почему же в геометрической оптике пренебрегают взаимодействием волн? Так как обычно источники света не когерентны, то картина распределения максимумов и минимумов результирующих колебаний света в пространстве хаотически меняется. Человеческий глаз, вследствие его инерционности (позволяющий различать картины, отличающиеся по длительности на 0,1 с), не в состоянии различить эти изменения.
Но, то, что не существенно в одних явлениях сейчас, не обязательно останется таким же не существенным в других явлениях. А что такое “существенно” и “не существенно”? Кто определяет это? Человек. На основании каких таких научно обоснованных принципов? На это можно ответить словами Протагора “Человек есть мера всех вещей: существующих, потому что они существуют; несуществующих, потому что они не существуют”. То есть обычно произвольно. И это происходит до тех пор, пока соответствие ожидаемого результата деятельности человека и фактического не будут оставаться приемлемыми для человека.
Источник движения человека в его практике – именно она ставит границы возможностям человека. Преодолевая эти границы, человек прежде преодолевает свои стереотипы, которые родились в его предыдущей практике, и создает новые, которые должны преодолеть следующие поколения. Но, передавая свой опыт следующим поколениям, вольно или невольно, он передает не только данный опыт, но и свое понимание этого опыта.
Так мы логично подошли к следующему объекту критического мышления – предрассудку.
Предрассудок (предубеждение) – установка, препятствующая адекватному восприятию сообщения или действия. Как правило, человек не осознает или не желает осознать, что он предубежден, и рассматривает свое отношение к объекту предубеждения как следствие объективной и самостоятельной оценки каких-то фактов. Предрассудок, буквально, - это мнение, еще не подвергнутое действию рассудка. Предрассудок может быть следствием поспешных и необоснованных выводов, базирующихся на личном опыте, а также результатом некритического усвоения стандартизированных суждений сложившихся на основе устоявшихся в данном сообществе представлений о мире.
Хочется подчеркнуть, что в случае, когда мышление подчинено стереотипу, и в случае, когда над сознанием человека властвует предрассудок, мышление не обрабатывает информацию или данные опыта. Данное знание является для него аксиомой.
Постепенно это знание может быть трансформировано и положено в основание ценностных установок. Данная ценность проявляется в дальнейшем как некое допущение, определяющее деятельность человека в дальнейшем.
Допущение – это форма мысли, содержащая в себе предположение о существовании или отсутствии чего-либо. Это может быть ценность или вера. На основании допущений обычно строятся рассуждения и выводы, производится аргументация и доказательство.
Обычно если допущение не скрыто, то оно становится объектом внимания и проверки со стороны оппонента (так происходит с научными гипотезами). Опровергнув допущение не надо опровергать все рассуждение, базировавшееся на допущении. Но если по каким-то причинам (намеренно или ненамеренно) оно не явлено, то первоочередная задача “правильного” мышления, и в том числе критического, - выявить его. Идентификация скрытого допущения – это половина пути к успеху в собственной аргументации или в доказательстве собственного тезиса. Выявив и квалифицировав допущение, вы можете с успехом строить собственные рассуждения. В математике даже есть представление о доказательстве от противного, это когда основываются не на доказательстве истинности положения, а на доказательстве ложности противоположного положения.
Очень часто предрассудки – это лишь верхняя часть айсберга под названием “Скрытое допущение”.
Как же разобраться в этом бесконечном разнообразии индивидуальных пониманий и непониманий ежесекундно возникающем в учебном пространстве урока и не только урока? Собирать и классифицировать ошибки учеников. А затем подвергнуть их различным видам анализа. Наиболее перспективным является герменевтический анализ текстов учащихся, направленный на исследование оснований знаний учащихся, чтобы понять скрытые допущения и предвзятости, стереотипы и предрассудки, которые привели к искажению их понимания природных явлений.
Рассмотрим в качестве примера ответы учеников на четыре схожих по содержанию вопросов.
Вопрос №1: Как летучие мыши, обладающие плохим зрением, могут в темноте найти комара или другое летающее насекомое?
1.У летучих мышей плохое зрение, но у них очень хороший слух – они чувствуют звуковые колебания от махания крыльев летающих насекомых.
2.Летучие мыши обладают ультразвуком. Они могут воспринимать звуки ниже 20 Гц и свыше 20 000 Гц. Поэтому они могут найти любое насекомое, т. е. комара и т. д.
3.У летучих мышей очень хороший слух. Она слышит практически все. И когда комар летит, они слышат взмахи крыльями (колебания).
Все три ученика построили свое объяснение на следующих допущениях: а) летучие мыши обладают хорошим слухом; б) диапазон звуковых частот улавливаемых летучими мышами, гораздо шире, чем диапазон частот, который слышит человек, и захватывает инфразвуки ультразвук; в) летучие мыши не издают во время охоты на насекомых никаких звуков.
Данные допущения построены на следующих стереотипах: а) животные обладают хорошим слухом; б) успешная охота возможна, если к жертве подкрадываться незаметно и бесшумно.
Вопрос №2: Зрение у летучих мышей, как известно, очень плохое, и ориентируются они лишь благодаря ультразвуковому локатору. С его помощью мыши удивительно точно определяют местоположение даже самых маленьких насекомых и ловят их на лету без промаха. Но иногда бывают и неудачи. И, как правило, с бабочками. Почему ультразвуковой локатор летучей мыши не всегда обнаруживает их?
1.Ультразвуковые колебания, это колебания, у которых частота больше 20000 Гц. У бабочки частота колебаний крыльев менее 20000 Гц. Следовательно, летучие мыши не услышат.
2.Потому что диапазон частот локатора может не совпадать с диапазоном бабочек. Т. е. не сможет определить их местоположение.
Изменение сути вопроса, привело к другому набору допущений, сделанных учениками: а) летучие мыши обладают хорошим слухом; б) диапазон воспринимаемых частот, которые способны воспринимать летучие мыши, лежит в инфразвуковой его части; в) летучие мыши не издают во время охоты на насекомых никаких звуков.
Данные допущения построены на тех же стереотипах: а) животные обладают хорошим слухом; б) успешная охота возможна, если к жертве подкрадываться незаметно и бесшумно.
Вопрос №3: Почему летучие мыши даже в темноте спокойно летают, не натыкаясь на преграды?
1.Когда они летят, инфразвуки отталкиваются, а если они задерживаются в волосяном покрытии, они нападают.
2.Потому что летучие мыши хорошо видят в темноте. И ещё из-за того, что если где–то препятствие, то звук затухает, а если нет, то звук не затухает. Так летучие мыши определяют.
3..Т. к. от каждого предмета идут “волны”, которые они воспринимают ушами и им не нужны глаза, но они могут налететь на волосы, потому что волосы не издают так называемые волны. И мыши налетают на человека, поэтому нужно в пещерах носить каски.
4.Летучие мыши слышат волны, а если в пещере их нет, то они не врезаются.
Здесь мы имеем дело в первом ответе совсем с другим набором допущений: а) летучие мыши обладают хорошим слухом; б) летучие мыши излучают в пространство ультразвуковые волны; в) летучие мыши определяют положение препятствий по эху; г) от насекомых звук не отражается, так как поглощается их волосяным покровом.
Во втором ответе к выше указанным допущениям добавляется допущение о том, что летучие мыши обладают хорошим зрением.
В третьем и четвертом ответах отражена следующая система допущений: а) летучие мыши обладают хорошим слухом; б) от каждого предмета окружающего летучую мышь, идут разные волны; в) летучие мыши не издают во время охоты на насекомых никаких звуков.
Данные допущения построены на тех же стереотипах: а) животные обладают хорошим слухом; б) успешная охота возможна, если к жертве подкрадываться незаметно и бесшумно. Только во втором ответе добавлен еще один: в) животные, охотящиеся ночью, обладают хорошим зрением.
Вопрос №4: Случайно залетая в окно, летучая мышь иногда садится людям на головы. Почему?
1.Потому что волосы не издают волн, которые воспринимают летучие мыши.
2.Я считаю, потому что летучая мышь слепая, она ориентируется по своим звукам. От мыши отходит определенный звук, который, доходя до предмета, возвращается к ней, поэтому мышь хорошо летает ночью. Сев на голову человеку, мышь определяет данную обстановку.
3.Летучая мышь садится людям на голову потому что, когда она двигает крыльями, то от головы человека не отдается эхо. Т. к. волосы человека это пористое тело, а в них звук теряется.
4.Потому что человеческое тело колеблется и передает колебания воздуху. Но они не слышны и этот звук называется инфразвуком. Летучие мыши реагируют на этот звук и садятся на человека.
5.Летучая мышь слепая. Она распознает препятствия на своём пути с помощью ультразвука. И она садится людям на голову, т. к. для неё нет никакой разницы голова человека или какой-либо другой предмет.
6.Потому что мышь хорошо ориентируется в тишине, а когда громко, то мышь не может сориентироваться, потому что звуки голосов как бы сливаются и она не может определить, где именно находятся люди.
7.Потому что она ничего перед собой не видит, а садится на голову из-за электрического поля создаваемого волосами.
В первом и четвертом ответах отражена следующая система допущений: а) летучие мыши обладают хорошим слухом; б) от каждого предмета окружающего летучую мышь, идут разные волны, неслышимые для человеческого уха (инфразвуки и ультразвуки); в) летучие мыши не издают во время охоты на насекомых никак...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
Добавлено: 2014.12.21 | Просмотров: 898
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!
|
