Развитие познавательной самостоятельности студентов в процессе изучения олимпиадных задач по физике

Аналогичные результаты дал анализ рефератов учащихся 11-х классов по теме “Теоретические основы работы ЭВМ”. По нашим наблюдениям, которые ведутся с 1992 года, учащиеся достаточно слабо владеют методами самостоятельной работы с книгой. Так, например, из 53-х одиннадцатиклассников выпуска 1999 года умели подобрать необходимые источники, выделить главное в содержании и переработать информацию лиш

ь 17% учащихся, осмысленно использовали содержание книг около 15%. В определении цели и предмета изучения темы реферата (уже написанного!), в выделении знаний и умений, необходимых для проведения данного вида работы, затрудняются примерно 65% старшеклассников. Полученные результаты согласуются с данными, приводимыми П.И.Пидкасистым.

В то же время, наши данные отличны от приводимых И.Я.Лернером. Расхождения в значениях объяснимы тем, что исследователем “для проверки диагностики уровней познавательной самостоятельности были отобраны хорошо успевающие учащиеся”. Нами же проводились исследования среди учащихся общеобразовательных школ без какого-либо отбора.

Уровень операционных умений старшеклассников (умение проводить решение задания по аналогии, отбирать необходимый метод решения задачи, использовать наиболее рациональный метод) отслежен в ходе эксперимента, основанного на “методе возрастающей помощи” (идея описана И.И.Кулибаба

Учащимся предложены к решению задачи изученных тем с возможностью получения двух подсказок. Задача по алгебре и началам анализа предполагала в своем решении вычисление определенного интеграла (11-й класс). По информатике даны задания по темам “Организация подпрограмм” (10 класс) и “Решение уравнений методом половинного деления” (11-й класс).

При решении задачи без обращения за помощью учащемуся необходимо было определить направление поиска решения задачи, выбрать необходимый алгоритм решения, провести вычисления, используя рациональный метод, то есть в данном случае можно говорить о выполнении ослабленных требований исследовательского уровня содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности.

Первая подсказка нацеливала учащегося на определенный метод решения и содержала только общее направление поиска решения задачи. Решение задачи старшеклассником в данном случае обоснованно считать проявлением частично-поискового уровня.

Вторая подсказка выводила ученика на репродуктивный уровень –ему предлагалось рассмотреть подробное решение задачи, подобной экспериментальной, и решить предлагаемую задачу по аналогии.Ниже приведен один из вариантов задания.

Задача. Вычислите, какой путь прошло тело за первые 3 сек с начала движения, если известно, что скорость тела в это время изменялась по закону v(t)=t2.

Подсказка 1. Для решения задачи воспользуйтесь тем, что производная по времени от расстояния есть скорость, и обратно, первообразная от скорости по времени есть расстояние.

Подсказка 2. Рассмотрите решение задачи, аналогичной предложенной к решению Вам.

Задача. Скорость тела за время от 3 до 5 сек изменяется по закону v(t)=t2+2t. Какой путь прошло тело за это время?

Решение. Расстояние можно найти как первообразную от скорости по времени, т.е.

S(t) =. (4.1)

Учитывая, что время изменяется в пределах от 3 до 5 сек, а скорость изменяется по закону v(t)=t2+2t, имеем:

S = = = 48 ( м ) (4.2)

Полученные данные представлены в таблице 4.6.

Таблица 4.6

Уровни содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности (в % к общему числу учащихся)

С целью подтверждения достоверности полученных данных в некоторых классах на материале курса алгебры 8 класса было проведено повторное исследование.

Учащимся предлагалось решить квадратное уравнение с иррациональными коэффициентами, используя теорему, обратную теореме Виета. Условия и порядок проведения эксперимента остались прежними.

Задание. Найти корни уравнения x 2 − (5 + 2 7 ) x + 10 7 = 0 .

Подсказка №1. Воспользуйтесь теоремой, обратной т. Виета.

Подсказка №2. Задача. Решить уравнение x2-5x+6=0.

Решение. Пусть x1 и x2 – корни данного уравнения. Тогда, используя теорему, обратную т. Виета, имеем: x1+ x2=5, x1x2=6.

Подбором находим корни: x1=2, x2=3.

Итоги повторного тестирования представлены в таблице 4.7.

С целью установления корреляции результатов первого и второго экспериментов, формально введя обозначения: 0 – задача не решена, 1-репродуктивный уровень, 2 – частично-поисковый и 3 – исследовательский уровни, было проведено сравнение результатов учащихся, принимавших участие в двух исследованиях.

Данные, полученные в первом и втором экспериментах, для всех классов статистически одинаковы. Проведение исследования по двум учебным предметам, большое число тестируемых учащихся (197 человек,из них 47 повторно) и применение различных заданий обеспечивают достаточную надежность и объективность результатов.

Таблица 4.7.

Уровни содержательно-операционного компонента познавательной самостоятельности (в % к общему числу учащихся)