extracted_text:
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ПЕРМСКИЙ ТЕХНИКУМ ОТРАСЛЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
Методика  разработки компетентностно
ориентированных заданий по физике
методическое пособие
Автор: Белева Александра Алексеевна
Преподаватель физики
Контактный телефон:89526407305
Email: beleva65@mail.ru
Пермь,2016 Методика разработки компетентностно  ориентированных заданий по физике:
методическое пособие для СУЗов / А.А. Белева. П. ПТОТ 2016. 44 с.
 Рецензенты:
преподаватель высшей квалификационной категории ГБОУ СПО «Пермский
техникум отраслевых технологий» Покровская В.В.; председатель ЦК
естественно  математических дисциплин;
преподаватель высшей квалификационной категории ГБОУ СПО «Пермский
нефтяной колледж» Гордейчук Л.Г.; руководитель краевого методического
объединения физиков;
 преподаватель высшей квалификационной категории филиала Пермского
института железнодорожного транспорта УГУПС Лиханова О.В.; заведующий
сектором учебно  методической работы.
Методическое   пособие   утверждено   на   заседании   цикловой   комиссии
естественноматематических   дисциплин   ГБОУ   СПО   «Пермский   техникум
отраслевых технологий» (Протокол № 21  от 15 января 2016г). Содержание
Аннотация
Глава I. Компетентностноориентированные задания как
средство реализации деятельностного подхода
1.1. Типы компетентностноориентированных заданий
1.2. Содержание и структура компетентностно
ориентированных заданий
1.3. Итоговые тесты  средство для проверки и оценки
компетенций.
Глава II. Практические рекомендации по разработке
заданий компетентностноориентированного характера.
Заключение
Библиографический список
4
5
6
11
14
17
42
43
3 Аннотация
В   условиях   реализации   федеральных
государственных
образовательных стандартов (ФГОСов) третьего поколения требуется замена
знаниевого   подхода   на   деятельностный,   поэтому   преподаватель   любой
дисциплины  должен радикально изменить имеющийся  фонд дидактических
материалов.
Целью   данного   пособия   является   оказание   методической     помощи
педагогам   в   разработке   дидактических   материалов,   соответствующих
требованиям   ФГОСов,   к   которым   можно   отнести   компетентностно
ориентированные задания (далее КОЗ).
Задачи данного пособия:
оказать   методическую   помощь   в     структурировании   и   формулировании
компетентностноориентированного задания.
познакомить с инновационными формами тестовых заданий для проверки
уровня   сформированности   компетенций     в   итоговых   компетентностно
ориентированных тестах (КОТ).
Пособие предназначено для преподавателей, которые стремятся к
совершенствованию   своего   педагогического   мастерства,   интересуются
проблемами   реализации   ФГОСов,   использованием   в   учебном   процессе
современных форм его ведения.
Методическое пособие состоит из двух глав. Первая глава содержит
краткие теоретические и методические сведения о КОЗах и КОТах. Вторая
глава представляет собой  рекомендации по составлению КОЗов и КОТов,
авторские варианты заданий компетнтностноориентированного характера.
4 Глава I. Компетентностноориентированные задания  как средство
реализации деятельностного подхода
Реализация ФГОСов для каждого педагога – это проблема, потому что
деятельностный   подход   отличается   от   знаниевого   тем,   что  позволяет
расширить   содержание   образования   не   в   количественном,   а   в   качественном
отношении. Поэтому в содержании образования (в частности, в математике и
физике) должна быть увеличена доля практической составляющей (конечно, без
ущерба для фундаментальных знаний). Сочетание «ЗУНы»(знания, умения и
навыки) заменяют на «ЗУКи» (знания, умения и компетентности).
Компетенции   не   исключают   знаний,   умений   и   навыков,   хотя   и
принципиально отличаются от них. От знаний – тем, что они существуют в виде
деятельности,   а   не   только   информации   о   ней.   От   умений   –   тем,   что
компетенции   могут   применяться   к   решению   разного   рода   задач   (обладают
свойством   переноса).   От   навыков   –   тем,   что   они   осознаны   и   не
автоматизированы, что позволяет человеку действовать не только в типовой, но
и в нестандартной ситуации. Без знаний нет компетенции, но не всякое знание и
не во всякой ситуации проявляет себя как компетенция.
Компетенция      это   результат   образования,   который   выражается   в
системе   знаний,   умений,   навыков,   качеств   личности,   опыта   деятельности,
которая   позволяет   эффективно   и   продуктивно   выполнять   деятельность   в
определённой сфере.
Компетентность     это   характеристика   конкретного   человека,   который
обладает той или иной компетенцией.
5 Так как компетенция является результатом образования, то мы можем
говорить о том, что компетенция – это «знание в действии», а компетентность
умение активно использовать полученные личные и профессиональные знания и
навыки в практической или научной деятельности.
Можно выделить три уровня компетенций:
1)   ключевые   компетенции –   относятся   к   общему   (метапредметному)
содержанию образования;
2)  общепредметные   компетенции –   относятся   к   определенному   кругу
учебных   предметов   и   образовательных   областей   (например,   в   качестве
общепредметной компетенции рассматривают логические общие универсальные
умения и навыки  (ОУУиН));
3) предметные компетенции – частные по отношению к двум предыдущим
уровням   компетентности,   имеющие   конкретное   описание   и   возможность
формирования в рамках учебных предметов.
Следует   отметить,   что   в   условиях   компетентностного   подхода
качественно   изменяется   профессиональная   деятельность   педагога.   Теперь
основной   его   задачей   является   не   передача   информации,   а   проектирование
самостоятельной познавательной работы студента, управление ею, мониторинг
результатов. Это влечет за собой выбор и конструирование средств, форм и
  ориентированных   на   развитие   компетентностей
методов   обучения,
обучающихся.
Основным   средством   формирования   компетенций   выступают
компетентностноориентированные задания.
1.1. Типы компетентностноориентированных заданий
6 В журнале «Педагогика, 2003 г №10 в статье Болотова В.А и Серикова
В.В.«Компетентностная модель: от идеи к образовательной программе» дается
следующее определение КОЗ:
«Компетентностноориентированное задание  – задание, которое требует
использования   знаний   в   условиях   неопределенности,   за   пределами   учебной
ситуации, организует деятельность учащегося, а не требует воспроизведения им
информации или отдельных действий.»
С нашей точки зрения, компетентностноориентированное задание – это
деятельностное   задание,   которое   моделирует   практическую,   жизненную
ситуацию,   строится   на   актуальном   для   студента   материале   и   задается
определенными структурными элементами.
В   качестве   основных,
  можно   выделить   следующие   типы
компетентностноориентированных заданий:
1.   Предметные   КОЗ:   в   условии   описана   предметная   ситуация,   для
решения которой требуется установление и использование широкого спектра
связей предметного содержания, изучаемого в разных разделах дисциплины; в
ходе анализа условия необходимо осмыслить информацию, представленную в
разных   формах;   сконструировать   способ   решения   (путем   объединения   уже
известных   способов).   Полученный   результат   обеспечивает   познавательную
значимость   решения   и   может   быть   использован   при   решении   других   задач
(заданий).
2. Межпредметные КОЗ: в условии описана ситуация на языке одной из
предметных   областей   с   явным   или   неявным   использованием   языка   другой
  Для   решения   нужно   применять   знания   из
предметной   области.
соответствующих  областей,  требуется  исследование  условия с точки зрения
выделенных предметных областей, а также поиск недостающих данных, причем
решение и ответ могут зависеть от исходных данных выбранных (найденных)
студентами.
7 3.  Практические   КОЗ:   в   условии   описана   практическая   ситуация,  для
разрешения которой нужно применять не только знания из разных предметных
  но   и
областей   (обязательно   включающих   изучаемую   дисциплину),
приобретенные   студентами   на   практике,   в   повседневном   опыте.   При   этом
недостаточно   задать   только   сюжетную   фабулу,   данные   в   такой   задаче   не
должны   быть   оторваны   от   реальности.   Например,   физические   параметры
устройства,   такие,   как   потребляемая   мощность,   сила   тока   ,   выделяемое
количесвто теплоты и т.д. должны соответствовать действительности.
Выполнение   любого   КОЗ   предполагает   решение   определенного   набора
компетентностных   задач,   типология   которых   возможна   по   различным
основаниям. В основание представленной  ниже типологии положены умения
работы с информацией, поскольку группа информационных умений является
надпредметной, необходимой для решения любой задачи, входящей в состав
различных общекультурных и профессиональных компетентностей.
Охарактеризуем каждый тип КОЗ более подробно.
1.Задачаинтерпретация
(текстовой,
  графической,
  символьной
информации) ориентирована на использование приема интерпретации.  Т.е. на
распознавание объекта изучения среди других объектов (раскрытие значений),
либо на рассмотрение объекта в плане разных понятий (раскрытие смысла) в
ходе «развертывания» информации об изучаемом объекте, связях и отношениях
его с другими объектами, когда обнаруживаются новые связи и отношения.
2.Задачасравнение  (качественного   и   количественного)   предполагает
использование приема сравнения — выделение сходных и различных свойств у
рассматриваемых объектов.
В задаче качественного сравнения требование может быть связано с:
 выделением   среди   других   объектов   объекта,   обладающего
конкретными характеристиками;
8  поиском   качественного   основания   сравнения   для   нескольких
объектов;
 исключением элемента из ряда, не соответствующего имеющейся
закономерности или добавлением недостающего в ряд;
 использованием   «третьего»,   хорошо   известного   объекта,   на
основании качественных свойств которого сравниваются остальные объекты.
В   формулировке   задачи   количественного   сравнения   требование
заключается :
 в   выделении   (выборе)   объекта   с   наибольшим   (наименьшим)
значением некоторой измеряемой (чаще всего косвенно) величины;
 в   поиске   количественного   основания   сравнения   для   нескольких
объектов;
 в исключении элемента из ряда, не соответствующего имеющейся
закономерности или добавлении недостающего в ряд;
 в   использовании   «третьего»,   хорошо   известного   объекта,   на
основании   количественных   свойств   которого   сравниваются   остальные
объекты.
3.Задачааналогия  направлена   на   получение   новой   информации   об
объекте   на   основании   установления   сходства   (аналогии)   некоторого
малоизученного объекта с хорошо известным объектом в форме гипотезы.
4.Задачамодель
(знаковосимволическая,   образная)   подразумевает
применение приема моделирования для дальнейшего получения информации об
изучаемом объекте.
Для   знаковосимволической   задачимодели   характерно   преобразование
информации,   в   котором   элементы,   отношения   и   свойства   моделируемых
явлений   будут   выражены   при   помощи   определённых   знаков   (условных
обозначений, уравнений, формул) естественного и математического языка.
9 В  образной   задачемодели  объекты   и  связи   между  ними  должны   быть
выражены при помощи чертежей, рисунков и схем, где отображены основные
исследуемые объекты, их связи и отношения, требование.
5.Задачапоиск  прообраза   предполагает   поиск   реального   объекта   или
явления,   иллюстрирующего   некоторое   свойство   или   отношение   с   другими
объектами.
6.Задачаструктурирование
ориентирована   на   преобразование
информации   по   структуре.     Ориентирование     с   целью   получения   новой
информации об объекте изучения,  раскрытия новых связей между элементами
объекта.  Структурирование бывает линейное, иерархическое, в виде таблицы.
Задача   линейного   структурирования   связана   с   упорядочиванием
информации по горизонтали, с раскрытием некоторой закономерности.
Для   задачи   иерархического   структурирования   предполагается
установление   отношений   соподчинения   между   элементами   структуры.
Формулировка задания такого типа чаще всего связана :
 с   выделением   некоторых   объектов   в   качестве   частных   случаев
других объектов;
 с дополнением иерархической схемы объектами;
 с   разделением   объектов   на   группы   по   известному   (или
неизвестному) качественному или количественному основанию;
 с построением классификации или типологии объектов.
В задачетаблице, где происходит объединение иерархической и линейной
структур, требование структурировать информацию подразумевает: частичное
(некоторые   могут   быть   заполнены)   или   полное   заполнение   ячеек   таблицы   с
обозначенными   графами;   построение   таблицы   по   заданным   свойствам   и
отношениям рассматриваемых объектов.
10 7.Задачавозможность  направлена   на   оценивание   достоверности
информации   —   установления   истинности   или   ложности   утверждений   и
существования или не существования объектов.
Требование   задачивозможности   может   выражаться   в   оценивании
достоверности явно:
 проверка истинности утверждения;
 проверка   существования   объекта,
  заданного   некоторыми
свойствами;
 поиск ошибки в условии или решении задачи;
 оценивание правильности предложенного готового решения;
или   неявно      выполнение   построения,   расчета,   преобразования   и   т.п.,
которое невозможно выполнить в силу противоречивой исходной информации.
8.Задача на избыточность  предполагает использование приема сжатия
для оценивания информации на полноту.
9.Задача   на   недостаточность  связана   с   использованием   приема
дополнения данных в ходе оценивания полноты информации.
Заметим, что в конкретном КОЗ могут реализовываться сразу несколько
указанных приемов обработки информации.
1.2. Содержание и структура компетентностноориентированных
заданий
Содержание   компетентностноориентированного   задания   должно
отвечать следующим требованиям:
1. формулировка КОЗ или результат его решения должны представлять  для
обучающихся  познавательную,   профессиональную,   общекультурную   или
социальную  значимость, чтобы деятельность студентов в ходе его решения
была мотивированной;
11 2. цель   решения   КОЗ   должна   заключаться   не   столько   в   получении   ответа,
сколько   в   присвоении   нового   фактологического   или   методологического
знания (метода, способа решения, приема), с возможным переносом в другие
аналогичные   ситуации,   в   формировании   личностных   качеств   студента,
необходимых
специалисту;

высокопрофессиональному

конкурентоспособному
3. условие   задания   формулируется   как   проблема   или   проблемная   ситуация,
которую   необходимо   разрешить   средствами   определенной   учебной
дисциплины (такие КОЗ называют предметными), разных учебных дисциплин
(межпредметные   КОЗ),   с   помощью   знаний,   приобретенных   на   практике
(практические КОЗ), на которые нет явного указания в тексте задачи;
4. при решении КОЗ могут быть использованы различные способы выполнения
задания,   допускается   возможность   пере   формулировки   (конкретизация,
обобщение,  введение   дополнительных   условий)   задания,  в  зависимости   от
знаний и индивидуальных особенностей студента;
5. информация   в   задании   может   быть   избыточной,   недостающей   или
противоречивой. Студент должен отобрать необходимые ему для решения
задачи   данные,   или   в   случае   недостаточности   осуществить   поиск
дополнительной информации. Данные в задании могут быть представлены в
различной   форме:   в   виде   рисунка,   таблицы,   схемы,   диаграммы,   графика,
текста, видео и т.д.;
6. в   результате   работы   с
  КОЗ   студенты   должны   приобрести   и
продемонстрировать   определенный   набор   знаний,   умений,   владений,
личностных качеств;
7. полученный   результат   выполнения   КОЗ   должен   быть   значим   для
обучающихся,   поэтому   необходимо   явное   или   скрытое   указание   области
применения результата.
КОЗ в полной своей структуре включает в себя следующие компоненты,
которые отражены в схеме 1
12 Схема 1. Структура КОЗ.
Стимул (если …, то …): включает описание ситуации или другие условия
задачи, которые играют роль источника информации.
Задачная формулировка : понимается однозначно, четко соотносится с
модельным   ответом   \   шкалой,   соответствует   возрасту   чтения,   интересна
студенту. Для  облегчения  составления формулировки  задания предлагаются
следующие   глаголы   –   глаголы   для   постановки   целей:   систематизировать,
проанализировать, упростить, выделить, выразить мысль, выяснить , высказать
согласие (несогласие) и т.д.
Источник информации (текст, таблица, график, статистические данные и
т.п.):   необходим   и   достаточен   для   выполнения   заданной   деятельности,
интересен, соответствует возрасту. На одном источнике (наборе источников)
может   строиться   несколько   заданий.   Студент   не   должен   быть   знаком   с
источником до выполнения задания. Задания (вопросы) по работе по данной
13 информации.   Бланк   для   выполнения   задания   (если   оно   подразумевает
структурированный ответ).
Инструмент проверки: модельный ответ  перечень вероятных верных и
частично верных ответов для задания открытого типа с заданной структурой
ответа. Состоит из следующих элементов: пример формулировки правильного
ответа, другие формулировки правильного ответа, примеры ответов, которые
частично   верны,   подсчет   баллов   (содержит   указание   количества   баллов   за
верный   или   частично   верный   ответ).   Модельный   ответ   должен   позволять
оценить выполнение всех действий, обозначенных в задачной формулировке.
Аналитическая шкала  используется для открытых заданий с развёрнутым
ответом,   описывает   критерии   выставления   баллов   за   ответ   по   некоторому
набору параметров. В параметры аналитической шкалы могут быть включены:
параметры   единой   шкалы   (предъявляют   общие   требования   к   развёрнутому
ответу в целом), параметры специфической шкалы (для конкретного тестового
задания и уточняющие единую шкалу по отдельным параметрам). Единая шкала
позволяет обеспечить единообразный подход к оцениванию письменных/устных
открытых   ответов.   Специфическая   шкала   детализирует   общие   требования,
представляя   их   в   виде   критериев   оценки   конкретного   тестового   задания   и
регулируется его содержанием.
Ключ      эталон   результата   выполнения   студентами   задания   закрытого
типа;   бланк   наблюдения      способ   детализации   критериев   оценки   процесса
деятельности студента по выполнению задания.
Бланк   наблюдений   за   групповой   работой     используется   для   оценки
вклада каждого участника в групповой продукт и эффективности деятельности
всей группы в целом.
1.3. Итоговые тесты  средство для проверки и оценки компетенций.
14 В отечественной и иностранной литературе дается множество подходов к
понятию   «тест»,   однако   определение   «   педагогический   тест»   мы   можем
встретить   только   у   В.С.   Аванесова.     С   точки   зрения     В.С.   Аванесова
педагогический   тест   –   это   совокупность   взаимосвязанных   заданий
возрастающей сложности, позволяющих надежно и валидно оценить знания и
другие   интересующие   педагога   характеристики   личности.   В   данном
определении   основной   упор   делается   на   систему   взаимосвязанных   заданий
возрастающей сложности.
  Так   же     существуют   различные   подходы       как   к   классификации
педагогических тестов, зависящие от признаков, которые положены в основу
демаркации   видов.   В   соответствии   с   подходом,   выбранным   в   качестве
  можно   выделить   нормативноориентированные   и
основополагающего,
критериальноориентированные тесты. По характеру измеряемых переменных
выделяют тесты для проверки навыков, учебных умений, практических умений,
а   также   компетентностные   тесты.   Если   в   качестве   признака   демаркации
выбрать виды контроля и характер задач, решаемых преподавателем с помощью
тестов,   то   классификация   видов   педагогических   тестов   имеет   вид,
приведенный на схеме 2.
15 Схема 2.Классификация видов педагогических тестов по видам
педагогического контроля.
Анализ   классификационной   таблицы   позволяет   выделить   в   качестве
основополагающих   четыре   вида   педагогических   тестов,   среди   которых
наибольшую важность по сфере использования имеют итоговые нормативно
ориентированные тесты.
Ефремова   Н.   Ф.   в   учебном   пособии   для   студентов,   получающих
образование   по   педагогическим   направлениям   и   специальностям,   к   ин
новационными   оценочным   средствам,   позволяющим   вести   непрерывное
отслеживание качества учебных достижений и формирование личных качеств,
творческих   характеристик   учащегося   относит   копметентностные   тесты.
Компетентностные   тесты   –   это   междисциплинарные,
  критериально
ориентированные   педагогические   тесты,   которые   представляет   собой
упорядоченную   совокупность   тестовых   заданий   и   направлены   на   измерение
уровня   достижений   компетенций.   Тесты   создаются   как   измерители   в
современном понимании этого термина. Однако на сегодняшний день в учебном
процессе   есть   много   проблем,   диктующих   необходимость   пересмотра
структуры   тестов,   форм   заданий   и   методов   интерпретации   результатов
тестирования.
Вместо принятой раньше максимальной стандартизации формы заданий с
выбором   ответа   вводятся   инновационные   формы   тестирования.   Инновация
тестирования заключается в том, что в тесты содержат задания открытого типа;
задания   на   определение   последовательностей,   соответствия,   многозначности
решений;   задачиситуации   и   др.   Совершенствуется   стандартизация   тестов,
которая   нацелена   на   обеспечение   единых   подходов   к   отбору   содержания
измерителей,   единых   процедур   оценки   и   интерпретации   результатов
тестирования.   В   стандартизации   используются   стандартные   шкалы   и
экспертные методы оценки результатов заданий с развернутыми ответами.
16 К  таким  тестам  мы  относим  как  тематические   тесты, так   и итоговые
тесты, состоящие из двух частей. В первой части итоговых тестов часть заданий
является   экстраполяцией   учебной   информации   на   нестандартные   ситуации.
  и   бытовой
Ситуация   берется   из   природы,   производства,   практической
деятельности человека.   Ситуация   может быть представлена   на различных
«языках»: вербальном, языке символов, графиков, рисунков и т.п Во второй
части мы используем комплексные задачи, задачиситуации,. задачи, требующие
развернутого ответа.
17 Глава II. Практические рекомендации по разработке заданий
компетентностноориентированного характера.
I. Комбинированные задачи
В   имеющихся   сборниках   задач   необходимо   выбрать   комбинированные
задачи,  для решения которых требуется привлечение физических законов из
разных тем и  разделов школьного курса  физики. Решают такие задачи путем
логических математических умозаключений, базирующихся на законах физики.
Задача оформляется в соответствии со структурой, представленной на схеме 1,
на странице 13 данного пособия
Пример 1.Задача  поиск
Курс
Дисциплина
Тема
Общая
компетенция
ОК2
Аспект
Уровень
Стимул
Задачная
формулировка
Первый
Физика
оптика
Планирование деятельности
Решение комбинированной задачи, требующей  расчета
Средний
   Во время прохождения практики  студенту  необходимо было для
приготовления салата использовать смесь маложирного или
обезжиренного йогурта и оливкового масла, которые необходимо
изначально перемешать, для этого  поступают так: емкость вращают или
перемешивают путем встряхивания или многократного перевертывания.
На сколько процентов изменилась после раскручивания интенсивность
света, падающего вблизи центра дна стакана, если в вертикальный
цилиндрический стакан налита вязкая жидкость с коэффициентом
преломления n=1. 5. Сверху в стакан вертикально падает параллельный
пучок света постоянной  интенсивности. Стакан с жидкостью раскрутили
вокруг его оси до угловой скорости w = 1 рад/с, и при этом высота
столба жидкости на оси стакана стала равной  h=30 cм. Ускорение
свободного падения , поглощением света в жидкости и отражением его
внутри стакана пренебречь.
18 Источник
1.Справочник по физике .
Инструмент
проверки
Оценка
выполнения
задания
2. Учебник физики для профессий и специальностей технического
профиля, автор Фирсов А.В.
Ключ: 2%
Решение   задачи   оценивается   максимально   10   баллами.   При   неполном
выполнении задания вводится понижающий коэффициент:
К=0,8  задача решена верно, но допущены арифметические ошибки;(4)
К=0,7  допущены несущественные ошибки в записях формулы;3
К=0,5  решение не закончено;2
К=0,2  решение только начато, но в правильном направлении.1
Пример 2. Задачааналогия.
Курс
Дисциплина
Тема
Общая
компетентность
ОК2
Аспект
Уровень
Стимул
Задачная
формулировка
Источник
Инструмент
проверки
Первый
Физика
фотоэффект
Планирование деятельности
Решение комбинированной задачи, требующей развернутого ответа
Сложный
  В магазине вам понравился  автоматический ночник с лампочкой
тлеющего свечения. Срок службы лампы более 8000 часов или 3
года работе ночника каждую ночь. Напряжение сети 220 в . Лампа –
люминесцентная, энергосберегающая 2 вт.
Сделайте сравнительный анализ светильников обычных и со
светодатчиками
smoldomrem.ru›index…elektrichestvo…skhemy…

 nochnik
Модельный ответ с подсчетом баллов (max – 8 баллов):
1. Преимущества  с
―
 2 балла.
2. недостатки
3. принцип действия
 2 балла.
―
―
 2 балла.
4. Учащийся уложился в отведенные 15 минут (при правильных
ответах)
―
 2 балла
19 II.Задачапроблема.
В   содержании   задачи   –   проблемы   описываются   физические   явления,
которые происходят в окружающем мире. Студенты при решении таких задач
не могут подобрать нужную теорию и законы.  Поэтому необходимо научить
студентов переводить описание физического явления в заданной ситуации на
физический   язык:   объект,   о   котором   идет   речь   в   задаче,   заменять
идеализированным   объектом,   а   его   свойства,   воздействие   на   него   другого
объекта,   этот   другой   объект,   условия,   при   которых   происходит   это
воздействие, выражать на языке физических величин. Другими словами, нужно
уметь   составлять   физическую   модель   ситуации   задачи.   Эта   деятельность
входит   в   обобщенный   метод   решения   задачпроблем.   Назовем   этап
моделирования построением физической модели ситуации задачи и выясним
содержание этого метода. «Физическая модель ситуации» – описание ситуации,
в которой конкретные объекты заменены идеализированными; свойства этих
объектов,   их   взаимодействие   и   условия   взаимодействия   выражены   через
физические величины и их значения. Физическая модель ситуации может быть
изображена графически с помощью принятых в физике условных обозначений.
Деятельность   по   построению   физической   модели   ситуации   (ФМС)
может быть разбита на два этапа:
I.   Выделение   структурных   элементов   физического   явления   словами
текста.
II.   Выражение   структурных   элементов   физического   явления   на   языке
физической науки.
Для разделения текста задачи на отдельные элементы нужно выполнить
следующие действия:
I. Выделить словами текста структурные элементы физического явления:
20  материальный   объект   (МО1),   с   которым   происходит   изменение,   и   его
свойства в начальном состоянии;
 материальный   объект   (МО2),   воздействие   которого   является   причиной
изменения состояния, и его свойства в начальном состоянии;
воздействие и условия, при которых оно осуществляется;

 материальный объект и его свойства в конечном состоянии. Ответы на эти
вопросы обязательно должны формулироваться словами текста задачи.
II. Для перевода   структурных элементов физического явления на язык
науки предлагается следующая система действий:

назвать   идеализированные   объекты   теории,   описывающей   физическое
явление ( устройство);
выразить   свойства   материального   объекта(МО1)   в   начальном   состоянии
через физические величины и их значения;
выразить   свойства   материального   объекта   (МО2)в   конечном   состоянии
через физические величины и их значения;
выразить воздействие и условия взаимодействия через физические величины
и их значения;
изобразить графическую модель ситуации;
составить текст ситуации на языке физической науки.





Пример 3. Задачамодель
Задание.   Переведите   на   язык   физической   науки   следующие   ситуацию   и
изобразите ее графическую модель.
Двойной   провод   между   пунктами   населенными   пунктами  ,  расстояние
между   которыми   40   км,   имеет   сопротивление   800   Ом.   Во   время   сильных
порывов ветра (бурана) изза разрыва провода в электрической цепи возникло
короткое   замыкание.   Для   определения   расстояния   от   первого   населенного
21 пункта   до   места   повреждения   электрической   цепи,   измерили   напряжение   и
силу тока. Напряжение оказалось равным 10 В, а сила тока 40 мА.
ОБРАЗЕЦ
Структурные элементы физического
Перевод структурных элементов на
явления (устройства)
язык физики
1. Двойной провод длиной 40 км,
Закон Ома для участка цепи.
сопротивлением 800 Ом
2.Сильные порывы ветра (буран)
Пассивный элемент электрической
цепи, характеризующийся активным
сопротивлением
3. Двойной провод неопределенной
Начальное состояние двойного
длины с неизвестным сопротивлением
провода электрической цепи: длина провода
4. Короткое замыкание в
электрической цепи изза разрыва провода
?= 40 км; сопротивление R=800 Ом
Конечное состояние двойного провода
электрической цепи: сила тока I= 40 мА;
напряжение U= 10 В
Двойной провод на некотором
удалении от пункта А разорвался. В месте
разрыва произошло короткое замыкание.
Напряжение на линии стало 10 В, а сила тока
40 мА . Двухпроводная линия длиной 40 км
до разрыва имела сопротивление 800 Ом.
Определите длину поврежденной линии
Тишкова Светлана Анатольевна, кандидат педагогических наук, доцент
кафедры общей физики Астраханского государственного университета в своей
работе   «Обучение   учащихся   обобщенному   методу   построения   физической
модели ситуации при изучении школьного курса физики» приводит следующий
пример задачипроблемы, или задачиструктурирования
22 Пример 4. Задача  структурирования
При проектировании электроннолучевой трубки возникла потребность
определить, какую разность потенциалов нужно подать на электроды, чтобы
электрон увеличил свою скорость при прохождении между ними с 1 Мм/с до 30
Мм/ с.
I этап:
1. Выделим (МО1), о котором идет речь и его свойства в первом состоянии:
электрон движется со скоростью 1 Мм/с.
2. Выделяем слова, описывающие причину изменения состояния электрона (МО
2): электроды, на которые подано напряжение.
3. Условия изменения состояния электрона не указаны.
4.  Выделяем   слова,  описывающие   свойства   электрона   во   втором   состоянии:
электрон движется со скоростью 30 Мм/с.
II этап:
1.   Назовем   явление,   которое   происходит   с   электроном,   и   теорию,
описывающую это явление: движение в электрическом поле; электродинамика.
2.  Выбираем   идеализированный   объект,  используемый   в  данной  теории,  под
который   необходимо   подвести   объект,   указанный   в   задаче:   точечный
отрицательный электрический заряд.
3. Устанавливаем, что электрон можно считать точечным зарядом, так как его
размерами можно пренебречь по сравнению с расстояниями, встречающимися в
данной задаче.
4.   Переводим   на   язык   физических   величин   свойства   электрона   в   первом
состоянии:  q = 1,6 ∙ 10
υ0 = 1 Мм/ с.
19 Кл, m = 9 ∙ 1031 кг, движется со скоростью
│ │
23 5. Переводим на физический язык причину изменения состояния электрона:
однородное   электрическое   поле,   создаваемое   электродами,   на   которые
подается разность потенциалов ∆ . φ
6.   Переводим   на   язык   физических   величин   свойства   электрона   во   втором
19 Кл, m = 9 ∙ 1031 кг, движется со скоростью
│ │
 = 30 Мм/ с.
состоянии:  q = 1,6 ∙ 10
υ
7. Условия изменения состояния электрона не указаны.
8. Изображаем графическую модель ситуации:

9.   Сформулируем   текст   ситуации   на   языке   физической   науки:   «Точечный
отрицательный   электрический   заряд   движется   в   однородном   электрическом
поле, созданном плоским конденсатором. Какую разность потенциалов нужно
подать на пластины конденсатора, чтобы его скорость увеличилась с 1 Мм/с до
30 Мм/с».
При   выполнении   этих   действий   текст   задачи   полностью   меняется,   можно
увидеть,   что   число   структурных   элементов   физического   явления   при   пере
формулировании на язык физической науки также меняется. В одних случаях
можно   переформулировать   все   структурные   элементы,   в   других   нельзя
выразить на языке физики некоторые из них. На основании этого можно ввести
типы   физических   моделей   ситуаций,   которые   определяются   по   количеству
выделенных   структурных   элементов   физического   явления   :I   тип  –   можно
выделить все структурные элементы физического явления. II тип – в ситуациях
не указан воздействующий объект и вместе с ним может быть указано или нет
воздействие и условия, при которых оно происходит. III тип – в ситуациях не
указано   конечное   состояние   материального   объекта   и   его   свойства   в   этом
24 состоянии.   Если   задача   относится   к   I   типу,   то   уравнение,   описывающее
физическую модель ситуации этой задачи, выражает причинноследственную
связь   между   физическими   величинами,   описывающими   изменение   состояния
материального   объекта,   и   причиной,   вызвавшей   это   изменение.   Например:
второй закон Ньютона, закон Ома для полной цепи, закон сохранения энергии.
Если задача II типа, то уравнение должно выражать связь между физическими
величинами, описывающими  условия длительного пребывания материального
объекта  в  данном  состоянии. Например:  условия  равновесия  тел, уравнение
состояния идеального газа. К III типу относятся задачи, в которых уравнение,
описывающее физическую модель ситуации этой задачи, представляет собой
функцию времени. Например: уравнения движения материальной точки, период
колебания маятников. Итак, в соответствии с выбранной моделью подбирается
основное уравнение, описывающее эту модель, а далее составляется расчетная
формула, производятся вычисления, анализируется полученный результат на
здравый смысл. Тренировка в решении задачпроблем должна привести к тому,
что   усвоенный   обобщенный   метод   станет   стилем   мышления   студентов   и
поможет   соединить   теоретические   знания   и   практические   умения   в   единое
целое.
III. Пути получения КОЗ, с учетом структуры.
 Подобрать   из   других   источников   информацию   и   преобразовать   ее   в
предметную или межпредметную.
 Сконструировать   ее   под   имеющуюся   ситуацию,   которую   необходимо
разрешить, выделить физические факты, которые могут быть использованы
из изучаемой темы (раздела). Либо подобрать ситуацию из жизни, которая
будет   являться   стимулом,   и   сформулировать   вопросы   к   ней   (задачная
формулировка).
25 26 Пример 5. Задача – сравнение
Курс
Дисциплина
Тема
Общая
компетенция
ОК2
Аспект
Уровень
Стимул
Задачная
формулировк
а
Источник
Модельный
ответ
первый
Физика
Электродинамика
Планирование деятельности
Решение комбинированной задачи, требующей
развернутого ответа
Сложный
Вы пришли в магазин покупать плиту для
приготовления блюд. Вам понравилась индукционная
плита,  Однако,  она стоит достаточно дорого, но
родители согласны ее приобрести при условии, что вы
сможете пользоваться ей ,как написано в инструкции.
Прочитав инструкцию, ваша задача убедить родителей
купить индукционную плиту.
Выборовед.Ру –интернет журнал
http://www.delovkusa.ru
Модельный ответ с подсчетом баллов (max – 8
баллов):
1. Преимущества индукционной плиты  2 балла.
―
2. недостатки индукционной плиты  2 балла.
3. принцип действия
 2 балла.
―
―
4. Учащийся уложился в отведенные 15 минут (при
правильных ответах)
―
 2 балла.
 Пример 6. Задачавозможность
27 Курс
дисциплина
тема
Обшая
компетентност
ь
ОК4, ОК5
Аспект
Уровень
Стимул
Задачная
формулировка
2
физика
Использование атомной энергии
Информационная и коммуникативная компетентности
глобализация и экстраполяция знаний полученных при изучении темы
«Использование атомной энергии»
Средний
Ваша семья летом планирует поездку в Челябинскую область на озеро
Чебаркуль.
1.Проанализируте  данную местность , включая озеро с точки зрения
радиационной безопасности с учетом аварии 1957 г на АЭС.
2. Выяснит химический состав метеорита, упавшего в озеро Чебаркуль в
феврале 2013 года и его возраст. Каким образом ученые выяснили
химический состав метеорита?
3. Выясните, степень зараженности воды в озере после падения метеорита.
4. Докажите своим родителям, что ваша поездка с точки зрения здоровья
для вашей семьи небезопасна.
Источник
информации
Инструмент
 Ресурсы интернет СМИ (Самостоятельный поиск)
1.Радиационное загрязнении местности.
проверки.
Выброс   радиации   при   аварии   1957   года   оценивается   в   20   миллионов
Модель ответа
Кюри. Выброс Чернобыля — 50 миллионов Кюри. Источники радиации
были разные: в Чернобыле — ядерный энергетический реактор, на Маяке
—   емкость   с   радиоактивными   отходами.   Но   последствия   этих   двух
катастроф   схожи   —   сотни   тысяч   людей,   подвергшихся   воздействию
радиации, десятки тысяч квадратных километров зараженной территории.
Около   90%   радиации   осело   прямо   на   территории   комбината   «Маяк».
Радиоактивные   вещества   были   подняты   взрывом   на   высоту   12   км   и
образовали   радиоактивное   облако,   состоящее   из   жидких   и   твердых
аэрозолей.  Югозападный ветер,  который дул  в тот день со скоростью
28 около 10 м/с, разнес аэрозоли. Через 4 часа после взрыва радиоактивное
облако проделало путь в 100 км, а через 1011 часов радиоактивный след
полностью оформился. 2 миллиона кюри, осевшие на землю, образовали
загрязненную территорию, которая примерно на 300 350 км протянулась
в   северовосточном   направлении   от   комбината   «Маяк».   Граница   зоны
загрязнения была проведена по изолинии с плотностью загрязнения 0,1
Ки/кв.км и охватила территорию, площадью 23 тыс. кв.км. Со временем
происходило "размывание" этих границ за счет переноса радионуклидов
ветром. В   зоне   радиационного   загрязнения   оказалась   территория   трех
областей — Челябинской, Свердловской и Тюменской с населением 272
тысячи   человек,   которые   проживали   в   217   населенных   пунктах.   При
другом направлении ветра в момент аварии могла сложиться ситуация,
при которой серьезному заражению мог бы подвергнуться Челябинск или
Свердловск (Екатеринбург). Но след лег на сельскую местность.
В   результате   аварии   23  сельских   населенных   пункта   были   выселены   и
уничтожены,   фактически   стерты   с   лица   земли.   Скот   убивали,   одежду
сжигали, продукты и разрушенные строения закапывали в землю. Десятки
тысяч людей, в одночасье лишившиеся всего, были оставлены в чистом
поле и стали экологическими беженцами. Все происходило так же, как
будет происходить спустя 29 лет в зоне Чернобыльской аварии.
2. Химический состав метеорита.
Паспортные данные:
 возраст: 4,5 миллиарда лет. 120 миллионов лет назад откололся от
крупного астероида и начал самостоятельное путешествие;
 размер: 17 — 20 метров в диаметре (для сравнения: это была глыба с 8
29 этажный дом);
 вес: 10 — 12 тысяч тонн. 99 процентов основного метеоритного
вещества распылились в атмосфере;
 мощность взрыва: 400 — 500 килотонн в тротиловом эквиваленте. Это
второй по мощности метеоритный взрыв после Тунгусского (40 — 50
мегатонн);
 скорость движения: 18 — 20 километров в секунду;
 взрыв произошел на высоте 35 — 25 километров.
Учёные   из   Института   минералогии   УРО   РАН   (Глава   центра,   доктор
химических   наук   Сергей   Букалов)  провели   исследование   фрагментов
Челябинского метеорита. Для этого они применяли гелийнеоновый лазер,
наибольшая мощность которого достигает одного милливатта, что даёт
возможность получить точные данные о внеземной природе вещества, а
также   произвести   КР      картографирование   поверхности   метеоритного
фрагмента, при этом, не разрушая его структуру.
Учёные   пришли   к   выводу,   что   состав   космического   тела   совпадает   с
составом земных пород.
С   помощью   КР   –   микрокартографирования   учёные   смогли   впервые
выявить   в   Челябинском   метеорите   углерод   в   виде   микрочастиц
кубического алмаза, который напоминал природный шунгит  древнейшую
углеродом.
горную
насыщена
которая

породу,

В   метеорите   с   помощью   рентгеновского   спектрометра   заведующим
лабораторией института геохимии им. А.П. Виноградова ИНЦ СО РАН А.
Финкельштейном   рентгеновских   методов   анализа   обнаружены   кремний,
железо, магний  их в исследуемом образце от 25 до 40 процентов. Чуть
меньше   кислорода   и   серы.   Определены   20   минералов   и   36   редких
элементов:   никель,   хром,   ванадий,   цинк,   цирконий.   Все   обнаруженные
вещества   встречаются   на   земле.   Так   же   ученые   обнаружили   во
фрагментах болида продукты окисления железа, иначе говоря, ржавчину.
Часть исследований были проведены в Москве.
Ученые обнаружили в челябинском метеорите внеземную воду
Исследователь, младший сотрудник лаборатории геологии РАН, Степан
Берзин   в   ноябре   2013   года   обнаружил   процесс   окисления,   проводя
30 анализы   космического   осколка,   и   предположил,   что   поры   метеорита
содержали воду. Пребывая в космосе, где более низкая температура, вода
находилась в состоянии льда и только при достижении метеоритом земли
мгновенно   испарилась.   С   точки   зрения   Березина   вода     могла   стать
причиной взрыва челябинского метеорита.
3.Степень зараженности воды в озере Чебаркуль.
Биологи вместе со студентами провели анализ воды по 23 показателям:
наличие   взвешенного   остатка,   растворенного   кислорода,   щелочность,   а
главное      на   присутствие   металлов.   Также   специалисты   проверили
токсичность   воды,
«Вода соответствует тем средним показателям, которые в зимний период
  исследовав   дафнии   и   водоросли.
характерны   для   этого   озера,      рассказала   заведующая   лабораторией
водных экосистем и технологии  воды Надежда Ходоровская.  Можно
отметить   пониженный   растворенный   кислород,   но   это   характерно   для
воды   подо   льдом.   Известно,   что   в   состав   метеорита   входят   такие
соединения, как сульфиды и фосфаты железа и никеля. Мы предполагали,
что какаято трансформация этих веществ произойдет, но эти соединения
малорастворимы   и   повышенное   содержание   их   в   озере   Чебаркуль   не
обнаружено».
4.   Поскольку   масштабы
  радиоактивного   загрязнения   территории
увеличиваются   из–за   ветрового   разноса   радионуклидов,   Степень
зараженности воды в озере еще не доказана, то поездка не желательна.
Оценка «5»  работа выполнена полностью, принято аргументированное
решение.
Оценка «4»  выполнена большая часть задания, верно, определены
возраст и химический состав метеорита, но не указано,  каким образом
Критерии
оценивания
это сделано. Определена степень зараженности территории. Есть
рекомендации по осуществлению поездки.
Оценка «3»  определены, верно, возраст и химический состав метеорита,
но нет обоснования безопасности поездки, т. к не определена степень
зараженности территории и воды в озере.
Оценка «2» Работа выполнена на 3040%.
31 IV. При конструировании КОЗов возможно использование конструктора
задач,   предложенного   Илюшиным   Л.С.   в   работе   «Приемы   развития
познавательной самостоятельности учащихся».
Как показывает Илюшин Л.С., конструировать КОЗ можно на основании
таксомании целей Б. Блума, который выделяет шесть категорий учебных целей
(смотри таблицу 1). Опора на эту таксоманию позволяет формулировать КОЗ,
поскольку   она   предусматривает   результаты   обучения,   адекватные   основным
идеям деятельностного подхода.
Используя   таблицу,
  мы   имеем   возможность   оперативного
конструирования комплексных задач, используя набор формулировок заданий
(в виде «незаконченных предложений»).
Таблица 1. Конструктор задач
Синтез
5
Оценка
6
29. Предложите
новый (иной)
вариант…
36.
Ранжируйте…
и обоснуйте…
30.
Разработайте
план,
позволяющий
(препятст
вующий)…
31. Найдите
необычный
способ,
позволяющий…
37.
Определите,
какое из
решений
является
оптимальным
для…
38. Оцените
значимость …
для…
Ознакомление
Понимание
Применение
1
2
3
Анализ
4
1. Назовите
основные
части…
8. Объясните
причины того,
что…
2.
Сгруппруйте
вместе все…
9. Обрисуйте в
общих чертах
шаги,
необходимые
для того,
чтобы …
15. Изобразите
информацию
о…
графически
16.
Предложите
способ,
позволяю
щий…
22. Раскройте
особенности…
23. Проанализи
руйте
структуру… с
точки зрения…
3. Составьте
список
понятий,
касающихся…
5 Расположите
в определён
ном порядке
…
10. Покажите
связи,
которые, на
ваш взгляд,
существуют
между…
17. Сделайте
эскиз рисунка
(схемы),
который
показывает…
11. Постройте
прогноз
развития…
18. Сравните…
и…, а затем
обоснуйте…
24. Составьте
перечень
основных
свойств…,
характери
зующих… с
точки зрения…
25. Постройте
классифика
цию… на
основании…
1
2
3
4
5
32.
Придумайте
игру, которая…
39.
Определите
возможные
критерии
оценки…
6
32 5. Изложите в
форме текста
…
12.
Прокоммен
тируйте
положение о
том, что…
6. Вспомните
и напишите…
13.Изложите
иначе
(переформули
руйте) идею о
том, что…
19. Проведите
или
разработайте
экспери
мент,подт
верждающий,
что…
20. Проведите
презентацию…
26. Найдите в
тексте (модели,
схеме и т.п.) то,
что…
33. Предложите
новую (свою)
классифика
цию…
40. Выскажите
критические
суждения
27. Сравните
точки зрения …
и … на…
34. Напишите
возможный
(наиболее
вероятный)
сценарий
развития…
41.Оцените
возможности
…для …
7. Прочитайте
самостоятель
но…
14. Приведите
пример того,
что (как, где)
…
21.
Рассчитайте на
основании
данных о…
28. Выявите
принципы,
лежащие в
основе …
35. Изложите в
форме… своё
мнение
(понимание)…
42. Проведите
экспертизу
состояния …
Пример 7.  Задача на недостаточность
Только в Северном море ежегодно гибнет, запутавшись в рыбацких сетях,
более   10   тысяч   дельфинов.  В   результате   эволюции   у   дельфинов   перед
дыхательными   путями   (дыхательные   мешки)   образовался   жировой   комок   –
своеобразная   линза,   Перегоняя   под   давлением   воздух   из   одного   мешка   в
другой,   дельфин   создает   высокочастотные   звуковые   колебания.   Затем
передняя,   сферически   вогнутая   стенка   черепной   коробки   отражает   и
направляет   ультразвук   вперед.   Он   проходит   через   эту   линзу,   которая,
благодаря системе подкожных мышц, не только фокусирует узкий луч, но и
быстро   вращает   его   в   разных   направлениях,   наподобие   кругового
радиолокатора.     Наружные   слуховые   проходы   дельфинов   закупорены,   а
жировые   пробки   в   них   исполняют   роль   резонаторовусилителей
ультразвукового   эха.   Среднее   и   внутреннее   ухо   изолированы   от   черепных
костей   жировоздушной   пузырьковой   прослойкой   для   того,   чтобы   гасить
издаваемые   в   носовой   полости   звуки   и   слышать   только   эхо.
 Диапазон
33 воспринимаемых дельфином частот лежит в пределах от нескольких десятков
герц до 196 килогерц.
Уникальный   природный   локатор,   посылая   ультразвуковые   волны   и
фиксируя   их   отражения,   позволяет   дельфину   обнаруживать   предметы   на
расстоянии  до  1.500 км.  Так,   например,    с  помощью   дельфинов  военными
нашлась автоматическая миниподлодка, потерянная в 1950х годах.   Также
дельфин   способен   определить   полый   предмет   или   нет   и   даже   различить   с
помощью своего эхолота сорт стали! Особенно природный локатор развит у
белухи (северного дельфина). По аналогичному принципу, созданы локаторы
самолетов   и   подводных   лодок.     Во   время   исследования   дельфины   из   двух
цилиндров диаметром в 48 и 50 мм   по приказу военных   подняли кружочек
изготовленный из разных металлов—   меди, цинка, олова.
Однако зрение дельфина  его возможности ограничены изза невысокой
прозрачности воды.  Острота зрения  814'. Это хуже, чем у многих наземных
животных: например, у человека и приматов острота зрения около 1', а у кошки
56'.   Но   для   подводных   условий,   где   прозрачность   среды   невелика,   этого
вполне достаточно.
Чтобы предотвратить попадание их в сети, немецкий зоолог предложил
укрепить на них «пищалки», которые 70 раз в минуту издают звук громкостью
115 дБ, частотой 2,9 кГц и обертонами до 90 кГц. (Частота была подобрана
таким   образом,   чтобы   не   отпугивать   от   сетей   промысловые   виды   рыб).
Оказалось, что теперь 90 % дельфинов реагировали на такой звук и обходили
звучащие   сети   по   широкой   дуге.  Правда,   вскоре   выяснилось,   что   через
некоторое   время   дельфины   привыкают   к   звуковым   сигналам,   и   пришлось
разрабатывать «пищалки» частотой, меняющейся случайным образом.
7. ОЗНАКОМЛЕНИЕ. Прочитайте текст самостоятельно, укажите:
  какими достоинствами обладают дельфины;
какие методы применил немецкий зоолог, чтобы дельфины не попадали в сети,
укажите их недостатки
34 10.   ПОНИМАНИЕ.     Покажите   связи,   которые,   на   ваш   взгляд,   существуют
между принципом действия радиолокатора  и линзой, которая есть у дельфина
 Объясните в общих чертах    суть данных методов;
16. ПРИМЕНЕНИЕ. Предложите свои  альтернативные способы, позволяющий
защитить дельфинов от  рыбаков.
23.   АНАЛИЗ.   А)   Проанализируйте     способность   дельфина     обнаруживать
предметы на значительных расстояниях, несмотря на то, что зрение дельфина
ограничено изза непрозрачности воды
Б) Выявите принципы, лежащие в основе действий дельфина в районе звучащих
сетей.
34.   СИНТЕЗ.
  Напишите   возможный   (наиболее   вероятный)   сценарий
позволяющий использовать возможности дельфина для общения с человеком
38.ОЦЕНКА.   оцените   значимость     предложенных     зоологом   методов     для
человека и дельфина
V. Комплексное заданиеработа с текстом
 .

Физика
 обладает   большим   потенциалом   для   формирования
информационных компетенций студентов. В интернете и средствах массовой
информации,   в   инструкциях   по   эксплуатации   того   или   иного   бытового
устройства  можно часто найти информацию, которую  можно использовать на
уроках   физики.   В   качестве  подсказок   в   предложенном   ниже   тексте
используются рисунки.

Пример 8. Задача на избыточность, структурирование
Прочитав текст, выполните задания.
Микроволновые   печи   все   больше   используются   в   ресторанах,   барах,
предприятиях   фастфуда   с   большой   проходимостью.   Они   незаменимы   для
ресторанов, кафе, где предлагается не просто «быстрая еда», а полноценный
обед; а также для столовых с большой проходимостью. Они успешно работают
35 в   крупных   кухонных   цехах   комфортабельных   гостиниц,   заводских   цехов   и
аэропортов.
Работа микроволновой печи основана на использовании микроволн. Когда
вы закрываете дверку микроволновой печи, и она подключается к электросети,
поступающий   электрический   ток   с   помощью   специального   устройства
  которые
(магнетрона,
  см   рис.1   )   преобразуется   в   микроволны,
распространяются в рабочей камере и проникают в продукты на глубину 20—
50   мм.(см   рис   2)  По   волноводу,   короткой   металлической   антенне,
электромагнитные   волны   покидают   магнетрон   и   попадают   в   камеру
микроволновой   печи.   Микроволны   вызывают   электромагнитное   возбуждение
содержащихся   в   продукте   молекул   воды,   и   продукт   нагревается.   Вернее,
нагревается слой, доступный для микроволн, а дальше тепло передается уже за
счет   теплопроводности.   В   микроволновой   печи   продукты   прогреваются   не
снаружи,   как   при   традиционных   способах   тепловой   обработки,   а   изнутри.
Процесс приготовления пищи в ней идет очень быстро, примерно в 2—3 раза
быстрее, чем обычно.
Рис.1. Магнетрон.
36 Рис. 2 Разогрев куска мяса.
В   микроволновых   печах   используются   электромагнитные   волны
сверхвысокой, достигающей около 2,5 млрд колебаний в секунду (2450 МГц),
  поэтому   такие   печи   имеют   еще   одно   название   —
частоты,
сверхвысокочастотные, или СВЧпечи.
Скорость нагрева продукта в микроволновой печи зависит от содержания
воды в молекулах: чем больше воды в молекулах, тем быстрее они нагреваются.
Мгновенно   проникая,   допустим,   в   кусок   мяса,   волны   поглощаются
содержащимися в нем молекулами воды. От этого молекулы возбуждаются, их
тепловые колебания усиливаются, они сталкиваются друг с другом, при этом
возникают силы трения, за счет которых продукт нагревается (см.рис.3).
Рис.3. Вращение молекул под действием ЭМВ.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Задания:
 Назовите основные части микроволновок.
 Что является источником микроволнового излучения?
 Опишите механизм разогревания пищи под действием микроволн.
 Сравните разогрев пищи в микроволновках и традиционным способом.
  Проведите   качественное   сравнение   разогрева   супа   и   второго   блюда   в
микроволновке.
  Самостоятельно   найдите   информацию   о   достоинствах   и   недостатках
разогрева пищи в микроволновках и изложите ее в виде таблицы.
37 7.
  Проведите   сравнительный   анализ   мощности,   стоимости   простых   и
комбинированных микроволновых печей.
8. Создайте ментальную карту к тексту (графическое выражение информации)
Пример 9. (из тестов Piza).
В   многих   странах   с   помощью   ультразвука   может   быть   получено
изображение плода (развивающегося младенца) в утробе матери (в России это
называется   УЗИ   –   ультразвуковое   исследование.).   Во   время   исследования
доктор перемещает установку по животу матери так, что ультразвуковые волны
распространяются внутри, отражаясь от поверхности плода. Отраженные волны
возвращаются, улавливаются установкой и формируют образ.
Вопрос  1:   Для   того,   чтобы   сформировать   изображение   (образ),
ультразвуковая   установка   должна   вычислить   расстояние   между   плодом   и
областью пробы. Волны ультразвука двигаются через живот в скорость 1540
м/с. Какое измерение установка должна сделать, чтобы можно было вычислять
расстояние?
38 ОТВЕТ: Должно быть измерено время распространения ультразвуковой
волны от пробы до плода и обратно.
Вопрос  2:   Изображение   плода   может   также   быть   получено   с
использованием рентгеновского излучения. Почему женщина должна избегать
подвергать живот рентгеновскому излучению в течение беременности?
ОТВЕТ: Рентгеновское излучение опасно для плода.
VI. Тестовые задания для КОТов.
Тестовые   задания,  как   было   сказано   в   первой   главе,   должны   быть
открытого типа, либо качественная задача с развернутым ответом, либо задача
ситуация.
Пример 8.
1.Задание открытого типа
А) Заполните схему, показывающую, каким образом можно изменить
состояние вещества.
1
2
3
ОТВЕТ: 1.плавление, 2.нагревание.3. испарение
39 Б) Заполните таблицу
Устройство
Генератор
Трансформатор
Основные элементы
 На каком физическом явлении
основан принцип действия
1.
2.
3.
1.
2.
3.
ОТВЕТ:   основные   элементы   генератора:   ротор,   статор,   кольца   со
щетками. Принцип действия основан на явлении ЭМИ
основные элементы трансформатора: первичная, вторичная катушка, сердечник
.Принцип действия основан на взаимоиндукции
2. Качественная задача с развернутым ответом
Контекст – явление окружающей действительности.
 Содержательная принадлежность – МКТ и термодинамика.
 Деятельностная компонента:
–  предметные   умения  –  использовать   понятийный   аппарат   школьного   курса
физики для объяснения явлений и процессов окружающей действительности,
подбирать адекватную физическую модель для описанного явления,
– умения работать с информацией – понимать смысл использованных в тексте
физических терминов.
 Форма задания – с развёрнутым ответом.
40  Уровень сложности – повышенный.
Инструкция:   запишите развёрнутые ответы на   задания к   описанной ниже
ситуации.
Ситуация. В холодную влажную погоду стёкла автомобиля часто запотевают и
видимость   дороги   уменьшается   изза   рассеяния   света   мелкими   капельками
воды на стекле.
1. Укажите   причину,   по   которой   в   данной   ситуации   бесполезно
использовать   щётки   стеклоочистителя.   Поясните,   какие   физические
процессы наблюдаются в данном случае.
2. Предложите,   что   может   предпринять   водитель,   чтобы   предотвратить
запотевание стёкол. Ответ поясните.
ОБРАЗЕЦ ВОЗМОЖНОГО РЕШЕНИЯ
1. Указано, что щётки стеклоочистителя использовать бесполезно, т.к. стекло
запотевает   с   внутренней   стороны.   Это   происходит   за   счёт   того,   что
температура   стекла   ниже   температуры   воздуха   в   салоне   с   водителем   и
пассажирами,   но   выше   температуры   наружного   воздуха.   Следовательно,
конденсация   происходит   на   внутренней   поверхности   стекла,   а   на   внешней
поверхности влага может только испаряться.
2. Предложен один из способов с объяснением:
а) можно открыть окна, тогда температура воздуха в салоне и за окном станет
одинаковой;  б)   можно   включить   обдув   стекла   холодным   воздухом,   что
позволить охладить стекло с внутренней стороны и предотвратить конденсацию
на нём воды.
Критерии оценки выполнения задания
Приведены оба элемента правильного ответа
Приведены   оба   элемента   правильного   ответа,   но   допущено   не   более
одной ошибки.
ИЛИ
Баллы
2
1
41 Приведены оба элемента ответа, но для одного из них не приведено
обоснование.
ИЛИ
Приведён только один элемент правильного ответа
Приведён только один элемент правильного ответа, но в нём допущена
ошибка
Максимальный балл
0
2
3.   Задачаситуация,   требующая   выполнение   расчетов   без   вариантов
ответов
Инструкция: сделав расчет, вставьте пропущенное слово в тексте.
Покупая электрочайник для семьи, папа настаивал на дорогом чайнике
мощностью 1900 Вт, а мама – на более дешевой покупке, но мощностью 1000Вт.
Если учесть, что напряжение в электросети 220 В, предохранители автомата
рассчитаны  на  силу   тока   в 10  А,  а  стоимость  1  кВт   часа 2  р 96  коп  то  с
экономической точки зрения выбор_________будет выгоден.
Расчет потребления: мощность  умножается на время работы, и на количество
дней в месяце. Допустим время работы0,5 ч
1,9 кВт * 0,5 часа *30 дней = 28,5 кВт*ч.
 28,5*2,96=84,36расход электроэнергии чайника мощностью 1900Вт
1 кВт* 0,5 часа *30 дней = 15 кВт*ч.
15*2,96=44,4  расход электроэнергии чайника мощностью 1000Вт.
ОТВЕТ: мамы.
4. Задачаситуация
В  длинном  коридоре,   лишенном   окон,   висит   электрическая   лампа.   Ее
можно зажечь и погасить выключателем, установленным у входной двери. Это
неудобно выходящему на улицу, поскольку до выхода он вынужден добираться
42 в темноте. Впрочем, вошедший и включивший при входе лампу тоже недоволен:
пройдя   коридор,   он   оставляет   лампу,   которая   будет   гореть   напрасно.
Придумайте   схему,   позволяющую   включать   и   выключать   лампу   из   разных
концов коридора.
5. Задания на установление причинно – следственных связей.
Укажите правильную последовательность причинно – следственных связей:
Заряд –                 __________   1
Электризация –    __________  2
 Взаимодействие _________   3
Электрическое поле –  ______4
ОТВЕТ:3,1,2,4
6. Задания  классификаторы с указанием классификации.
Разделите физические явления , приведенные в данном списке, на три группы:
а) диффузия;  б) трение; в) дисперсия; г) дифракция; д) интерференция;
е) испарение; ж) поверхностное натяжение; з) инерция; и) звук.
Оптические :

 Механические :

     Тепловые:

ОТВЕТ: оптические (дисперсия, дифракция, интерференция);
механические (трение, инерция, звук); тепловые (диффузия, испарение,
поверхностное натяжение).
43 Заключение.
Следует отметить, что составление КОЗ достаточно трудоемкое. Сложно
смоделировать   на   учебном   материале   жизненную   ситуацию,   чтобы
мотивировать   деятельность   студента.     Однако,     данное   пособие,  в   котором
содержится как научнотеоретические материалы, так и средства разработки
компетентностноориентированных   заданий   и   примеры   их   составления,
  преподавателям   физики   выбрать   в   имеющемся   арсенале
поможет
дидактических материалов те задания, которые можно отнести к КОЗам, либо
откорректировать   дидактические   материалы   с   учетом   требований   ФГОС
третьего поколения.
Кроме   того,   конструктор   задач,   разработанный   Илюшиным,
 может
использоваться   для   создания   систем   компетентностноориентированных
заданий по другим учебным дисциплинам, так как студенты на любых уроках
решают   задачи,   моделирующие   типичные   и   нестандартные   ситуации,
возникающие в процессе их трудовой деятельности.
Внедрение

компетентностноориентированных

заданий

и
компетентностноориентированных тестов в учебный процесс СУЗов позволяет
проверить   уровень   сформированности   как   предметных,   так   и   общих   и
профессиональных компетенций.
44 Библиографический список
1.  Бобиенко,   О.М.   Контрольноизмерительные   материалы   для   оценки
компетентностных образовательных результатов / О.М. Бобиенко // Вестник
ТИСБИ. – 2012. – №2 (50). – С. 173–183.
2.
 Демидова,   М.Ю.   Диагностика   учебных   достижений   по   физике.
Особенности подготовки учащихся к ЕГЭ и ГИА [Электронный ресурс] / М.Ю.
Демидова, Е.Е. Камзеева, Г.Г. Никифоров // Журнал «Физика».  2011. – № 23.
3.  Джалмухамбетов   А.У.   Учебное   пособие:   задачипроблемы,   задачи
оценки   по   физике   и   методы   их   решения   /   А.У.   Джалмухамбетов,   Г.П.
Стефанова. Астрахань, 2011. 142 с.
4.  Ефремова Н. Ф. Тестовый контроль в образовании / Н. Ф. Ефремова:
Учебное пособие для студентов, получающих образование по  педагогическим
направлениям и специальностям.Москва. Логос, 2012 . С. 286.
5. Иванов Д.А. Учебнометодическое пособие :Компетентностный подход
  /   Д.А.   Иванов,
в   образовании.   Проблемы,   понятия,   инструментарий
К.Г.Митрофанов, О.В Соколова ..– М. : АПКиППРО, 2011. – 101 с.
6.  Илюшин   Л.С.   Приемы   развития   познавательной   самостоятельности

учащихся
http://likhachev.lfond.spb.ru/Lesson/ilushina.doc.
[Электронный

ресурс]

//

Режим

доступа
7.   Мымрина   Н.В.   Учебнометодическое   пособие:   Компетентностно
ориентированные задания в процессе обучения физике / Н.В. Мымрина, Н.И.
Г.К. Жусупкалиева.  Уральск: РИЦ ЗКГУ им. М. Утемисова, 2013. 131 с.
                8.    Пастухова     И.П.   Методическое   обеспечение   проектирования
контрольнооценочных   средств   по   дисциплине   /   И.П.   Пастухова   //   Среднее
профессиональное образование. – 2012. – № 10. – С. 3 – 6
9.  Тишкова С.А. Обучение учащихся обобщенному методу построения
физической модели ситуации при изучении школьного курса физики: дис.канд.
пед. наук. Астрахань, 2011. 154 с.
45 10. Тонкович, И.Н. Формирование модели учебной дисциплины в рамках
  Инновационные
компетентностного   подхода
//
/
  И.Н.
  Тонкович
образовательные технологии. – 2012. – №2(30). – С. 40 – 44.
46 47

file_name: методическое пособие (1).doc

title: методическое пособие "проектирование современного урока"