Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Развитие субъекта образования проблемы, подходы, методы исследования
.pdf
151
шать задачи и получать правильный ответ. Формируется се
мантическое поле приема для применения теоретического
положения о последовательном соединении проводников.
Ядро поля — приемы I, II, III, введенные учителем, перифе
рийная часть поля — способы IV—VI, открытые учащимися,
образцы решения задач, классы задач (с разомкнутой и замк
нутой цепью, с расположением проводников по прямой или
ломаной линии).
Рассмотрим теперь, как вводится и используется на уро
ке понятие о параллельном соединении проводников.
Наблюдение 5.
Учитель вводит на уроке научные признаки параллельного соединения
проводников.
Основной признак. Пространственное расположение проводников: од
ним концом все проводники присоединяются к одной точке цепи (А),
а вторым — к другой точке (В). (Демонстрирует на опыте — рис.1112).
Рис. 11. Рис. 12.
Эквивалентный признак. Электрический ток разветвляется в точке А на
токи, которые сходятся в точке В, причем сила тока в неразветвленной
части цепи равна сумме сил токов в отдельных ветвях. (Демонстрирует
на опыте, позже учащиеся выполняют лабораторную работу — рис.13).
Рис. 13.
Наблюдение 6.
Учитель вводит практикоориентированный признак и демонстрирует
его на опыте. Если вывернуть одну лампочку, то другая продолжает го
152
реть, так как цепь замкнута, напряжение подается на одну лампочку
(рис.14).
Рис. 14.
Наблюдение 7.
Проводится фронтальная работа с классом.
У. Можно ли сказать, что проводники соединены параллельно? Докажи
те тремя способами (рис.15).
Рис. 15.
И. Света С.(усп. 3—4). R1 и R2 соединены последовательно. Ток идет по од
ной прямой. R3— лишнее.
И. Оля К.(усп. 4). Нельзя сказать, что все параллельно. От конца перво
го начинается разветвление. Уберем первый. Ток разделяется на две час
ти, потом снова собирается и выходит в общую цепь (рис.16).
Рис. 16.
153
И. Дима Д.(усп. 5). Хитро сделано. Начало разветвления видно сразу. Обо
значим точкой А. Здесь соединены между собой начало второго и третье
го проводников. Концы соединены как бы за углом. Обозначим точкой В. До
А и после В — неразветвленные части цепи. Между ними две веточки: R
и R2 (рис.17).
Рис. 17.
И. Дима С.(усп. 4—5). Пусть будут три лампочки. Выключим первую, все
погаснут. Ток дальше не пойдет. Теперь уберем первую и оставим вторую
и третью. Выключим вторую — ток пойдет по третьей. Вторая и тре
тья соединены параллельно (рис.18—20).
3
Рис. 18.
Рис. 19. Рис. 20.
Наблюдение 8.
Учащиеся решают задачу на расчет сопротивления цепи при параллель
ном соединении проводников. Самостоятельно выполняют чертеж и
вычисления (рис.21).
Рис. 21.
Фрагмент беседы с испытуемым.
Э. Можно сделать другой чертеж?
154
И. Аня А. (усп. 4). Верхнее — 6 Ом, нижнее — 3 Ом. Все равно, где боль
ше, где меньше. Видно, что они лежат параллельно. Все равно ответ 2 Ом.
Можно повернуть схему боком. Проводники лежат параллельно (рис.22).
Рис. 22.
Э. (обращаясь к другому испытуемому). Можно к задаче нарисовать та
кую схему?
И. Денис Ш.(усп. 4—5). Можно. Если растянуть за клеммы, то получит
ся обычная фигура с параллельными сторонами наверху (3 Ом) и внизу (6 Ом).
Проанализируем приведенные выше материалы. Учитель,
вводя эквивалентные признаки и их наглядное изображение,
1
ориентирует учащихся на следующие системы операций
.
Прием I. 1) Определи начало и конец каждого провод
ника.
2) Соединены ли начала проводников между
собой и точкой цепи?
3) Соединены ли концы проводников между
собой и с точкой цепи?
Если да, то проводники соединены парал
лельно.
Прием II. 1) Укажи на схеме полюса источника электри
ческого тока и его направление.
2) Посмотри, есть ли на схеме точки разветв
ления и схождения токов.
Если да, то между этими точками находятся
проводники, которые соединены парал
лельно. Вводя практикоориентированные
признаки, учитель формирует у учащихся
следующую систему операций.
1
Если ученик в процессе тренировки принимает для себя приемы I—
III, то у него складываются описанные выше системы операций в каче
стве способов решения задач (способы I—III).
155
Прием III. 1) Мысленно выверни лампочку.
2) Посмотри, останется ли замкнутой часть
цепи с другой лампочкой.
Если да, то лампочки соединены параллельно.
Отметим, что приемы состоят из двухтрех операций и
вывода, легко запоминаются. Учащиеся принимают для себя
эти приемы и используют при выполнении задания на рас
познавание параллельного соединения проводников. Однако
после решения нескольких задач происходит выделение жи
тейских признаков, позволяющих быстро увидеть цепь, где
проводники соединены параллельно.
Житейские признаки: проводники располагаются парал
лельно друг другу, ветви параллельны (цепь можно растянуть,
спрямить, чтобы параллельные ветви были хорошо видны);
внутри ветвей видна плоская фигура с двумя параллельными
сторонами. Фактически учащиеся в процессе составления
цепи и чтения схемы открывали для себя следующие способы.
Способ IV. 1) Смотрю, как расположены проводники.
Если параллельно друг другу, то соедине
ние параллельное.
Способ V. 1) Мысленно обвожу цепь.
Если получатся ветви, то соединение па
раллельное.
Способ VI. 1) Растягиваю цепь, взявшись за клеммы.
Если получатся ветви на прямой, то соеди
нение параллельное.
Способ VII. 1) Распрямляю цепь.
Если на прямой появляются плоские фи
гуры, то соединение параллельное.
Очевидно, что и эти собственные способы проще, чем
приемы введенные учителем. Ими особенно удобно пользо
ваться, если только два проводника соединены параллельно.
Однако и при увеличении количества ветвей приемы можно
быстро применить, особенно, если проводники расположены
156
горизонтально и параллельность нескольких ветвей сразу
бросается в глаза.
Отметим особую роль способа VII. Почему учащиеся
стремятся растянуть цепь, чтобы увидеть плоскую фигуру?
Повидимому, в их опыте складываются наглядные эталоны
ориентиры решаемых задач, представляющие собой много
угольники с двумя параллельными сторонами. Например, для
задач типа 1А (см. рис. 23) запоминается форма вытянутого
многоугольника (см. рис. 24),
Рис. 23. Рис. 24.
для задач типа 1Б и 1В — форма прямоугольника (см. рис. 25—27).
Рис. 25. Рис. 26. Рис. 27.
Беседы с отдельными учащимися в какойто мере под
тверждают это предположение. Учащиеся карандашом обво
дят контуры фигур. По просьбе экспериментатора они изоб
ражают схемы и становится очевидным, что на одной и той
же основе контуры изображаются поразному. Так, одни ис
пытуемые просто рисуют многоугольники, а другие указыва
ют точки их соединения с основной цепью (см. рис. 28—29).
Рис. 28. Рис. 29.
157
В последнем случае они вырабатывают средства, более
полно отражающие специфику параллельного соединения,
поскольку включают основные его признаки. Наглядные эта
лоныориентиры вместе с задачамиобразцами и образцами
их решений также включаются в семантическое поле приема
распознавания параллельного соединения.
Таким образом, в процессе использования введенного
приема происходит становление новых способов на основе
удобных для учащегося признаков, позволяющих правильно
и быстро решать задачи. Формируется семантическое поле,
ядром которого являются приемы I, II, III, введенные учите
лем, а периферийная часть включает способы IV, V, VI, VII,
открытые учащимися, образцы решения задач, классы задач
(в зависимости от количества параллельно соединенных про
водников и их расположения на схеме), наглядные эталоны
ориентиры, отдельные задачи и их решения.
Рассмотрим теперь, как учащиеся используют приемы рас
познавания последовательного и параллельного соединений
при решении задач, когда время решения ограничивалось.
Наблюдение 9.
Учитель предлагал учащимся задачу и к ней ответы для выбора.
Задача 1. Какой амперметр показывает наибольшую силу тока?
Ответы: 1) А1, 2) А2, 3) А3, 4) показания одинаковые, 5) не знаю.
Затем на короткое время давались поочередно две схемы (рис. 30—31),
учащиеся на контрольном листке записывали ответы.
Рис. 31.Рис. 30.
Работа со схемой затруднена необычным расположением лампочек по
разные стороны от источника. При быстром показе учащимся трудно
было переключиться с одного приема на другой. Можно было полагать,
что учащиеся попытаются использовать разные приемы из семантичес
кого поля приемов. Для большей полноты картины этого поля исполь
зовалась еще одна задача.
158
Задача 2. Будут ли гореть лампочки, если в цепи сделать разрыв в точке К?
Ответы: 1) горит только Л1, 2) горит только Л2, 3) все горят, 4) все гас
нут, 5) не знаю.
Учащимся на короткое время поочередно давали схемы (рис. 32—33), на
контрольном листке записывались ответы.
Рис. 33.Рис. 32.
Работа со схемой облегчена вопросом задачи, побуждающим испытуе
мых использовать практикоориентированные признаки (прием III).
Результаты решения задач 1 и 2 представлены в таблице 2.
Данные о количестве испытуемых, выбравших ответы
Таблица 2
к задачам 1 и 2 (абс., %)
Из таблицы 2 видно, что при решении задачи 1 дали вер
ный ответ к рис.30 и рис.31, соответственно, 59 человек (70%)
и 68 человек (81%), а при решении задачи 2 дали верный от
вет к рис.32 и рис.33, соответственно, 68 человек (74%) и 70
человек (83%).
После подсчета результатов учитель предлагает учащим
ся дать пояснения к своим ответам. Выборочно с учащимся
беседовал экспериментатор.
159
Фрагменты бесед с испытуемыми.
Задача 1. Рис. 30.
Ответ 2.
И. Рита Ч. (усп. 3). Подумала, что это общая часть цепи при параллель
ном соединении, а лампочки — в ветвях (способ V).
Ответ 3 (правильный).
И. Саша К. (усп. 3—4). Сразу видно, что лампочки в параллельных ветвях
(способ V). Там токи меньше. Около источника ток больше. Отсюда ток
выходит (способ V).
И. Кирилл Ш. (усп. 3—4). Лампочки напротив друг друга (способ IV). Все
равно как на рисунке (чертит схему, см. ниже рис. 34). При параллельном
соединении общий ток равен сумме токов в ветвях.
Рис. 34
И. Надя Н. (усп. 4). Если выверну одну лампочку, то вторая будет гореть (при
ем III). Весь ток пойдет через нее. Ввернем — ток разделится на две части.
И. Лена Б. (усп. 4—5). Точка разветвления токов вверху, точка схожде
ния токов — внизу (прием II). После схождения токи складываются и ам
перметр покажет самый большой ток.
Ответ 4.
И. Павел П.(усп. 3). Показалось, что лампочки идут друг за другом пос
ледовательно (способ IV) Токи равны.
И. Лена Д.(усп. 3). По четырехугольнику думала, что соединены последо
вательно (прием VII).
Ответ 5.
И. Лена О. (усп. 3—4). Сразу подумала, что не похоже на то, как реша
ли, и взяла ответ «не знаю».
И. Олег Т.(усп. 3—4). Подумал, что стоят напротив друг друга, но меша
ла батарейка (способ IV).
И. Ира И.(усп. 3). Хотела растянуть в одну линию всю цепь (способ VI).
Ничего не получилось.
Задача 1. Рис. 31.
160
Ответ 3.
И. Миша Ш.(усп. 3). Лампочки напротив друг друга как при параллельном
соединении (способ IV).
Ответ 4. (правильный)
И. Наташа Р.(усп. 4). Когда растянем изгиб, получится одна линия, по ней
пойдет один и тот же ток (способ VI).
И. Давид Ш.(усп. 3—4). Вся цепь как бы контур ворот или буквы «П». Все
соединено последовательно (способ VII).
И. Катя С.(усп. 4). Если обвести карандашом, то получится одна линия,
по которой течет один и тот же ток (способ V).
И. Денис Д.(усп. 4—5). Сначала кажется, как будто есть ветви, но уз
лов разветвлений нет. Нигде токи не сходятся, нигде не расходятся. Сила
тока одинакова во всех приборах: лампочках и амперметрах (прием II).
Ответ 5 (не знаю).
И. Оля И.(усп. 3—4). Не смогла быстро растянуть цепь. Теперь поняла,
что мешал изгиб. Не хватило времени перерисовать цепь без изгиба. Вот
так сразу видно (чертит цепь — рис.35).
Рис. 35.
И. Оля К.(усп. 34). Вывернула лампочку Л1 , но не успела проверить, что
останется, горит или нет лампочка Л2 (прием III). Сомневалась и напи
сала, что не знаю точно.
Проанализируем материалы наблюдений и бесед с испыту
емыми. В ходе работы учащихся над задачей актуализируются
элементы семантических полей введенных приемов, адекват
ные условиям эксперимента (решить быстро). При этом сни
жается результативность работы, так как необычные условия
задачи провоцируют актуализацию неадекватных способов и
образцов, ограничение во времени затрудняет выполнение
операций, а также поиск и использование для контроля других
приемов. Следует обратить внимание на использование спосо
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]