Ключевые ситуации

Главный вопрос, который возникает при разработке исследовательского подхода к обучению: какие явления выбрать в качестве объектов исследования?

В поисках ответа на этот вопрос учтём, что среди предполагаемых результатов исследования должны быть все законы и закономерности, изучаемые в курсе.

Под законами мы подразумеваем общие соотношения между величинами, справедливые для очень широкого круга явлений – поэтому их и назвали законами. В курсе физики это, например, законы Ньютона, закон всемирного тяготения, закон сохранения энергии, закон Ома, закон Джоуля–Ленца и пр.

Закономерностями же естественно называть частные соотношения, справедливые для ситуаций, вокруг которых группируется подавляющее большинство задач. Это, например, закономерности движения тела по наклонной плоскости, колебания маятников, протекания тока по последовательно или параллельно соединённым проводникам.

Перечень изучаемых в учебном курсе законов задаётся обычно нормативными документами – государственной программой или стандартом.

А вот перечень закономерностей представляет собой устоявшийся «педагогический фольклор»: это, как мы уже упоминали, закономерности, справедливые для сравнительно небольшого числа явлений, вокруг которых группируется огромное множество задач предметного курса (например, по физике или химии). Эти явления можно назвать ключевыми ситуациями. Такое название обусловлено в том числе и тем, что изучение нескольких десятков этих ситуаций даёт ключи к решению тысяч задач.

Набор ключевых ситуаций сформировался в результате отбора за всё время преподавания предмета. Например, в школьном курсе физики «выжили» ситуации, удовлетворяющие следующим критериям:

• протекает небольшое число физических явлений, для которых справедливы изучаемые законы физики,
• для исследования ситуации достаточно скромных средств школьной математики,
• ситуация имеет по возможности прикладную ценность.

При исследовании ключевой ситуации используется научный метод: наблюдение → гипотеза → опыт.

При этом учитель постепенно увеличивает самостоятельность учеников: этим реализуется деятельностный подход к обучению.

Сначала вопросы по ситуации ученикам задаёт учитель. Затем учитель помогает ученикам ставить вопросы по ситуации. Наконец, ученики сами ставят вопросы по ситуации и ищут ответы на них. Учитель координирует этот процесс.

Обучающие и контролирующие задания – чем они различаются?

При традиционном подходе к обучению («знаниевая парадигма») обучающие и контролирующие задания практически не различаются, потому что исходят часто из упрощённого представления: «как проверяют, так и учат». Раз на контроле знаний дают контролирующие задания, то и готовят к контролю, предлагая подобные же задания.

Однако контролирующие задания редко бывают интересными!

Как правило, единственный мотив решить такую задачу – добиться совпадения полученного численного ответа с тем, который приведён в конце задачника. Полученный ответ не осознаётся учеником, выводы и обобщения не делаются, ничего нового ученик не узнаёт, интриги в постановке задачи и её решении нет, удивляться нечему. Всё это демотивирует учеников, снижает их интерес к предмету и даже рождает негативное отношение к нему.

При исследовательском же подходе к обучению обучающие и контролирующие задания чётко различаются, потому что они служат разным целям.

При выполнении обучающих заданий ученик всегда узнаёт что-то новое, открывает (для себя) закономерности и свойства явлений. Выполнение обучающего задания – это всегда в той или иной мере открытие для ученика. Это – исследование, поиск, при котором ошибки неизбежны.

Хороший учитель даже провоцирует ошибки и предлагает парадоксы с целью «включить мозги» учеников, переключить их с заучивания на осмысленное и, более того, заинтересованное исследование.

Для реализации исследовательского подхода важно разработать систему обучающих заданий.

Самым ценным обучающим заданием является постановка задач по определенной ситуации, извлечение по возможности всей скрытой в её описании информации. Дело в том, что извлечь скрытую информацию можно, только используя закономерности, справедливые для данной ситуации, поэтому при постановке задач эти закономерности осмысливаются и понимаются, а не заучиваются.

Обучающие задания представляют собой исследования ключевых ситуаций – отсюда и название метода.

Вот другие возможные виды обучающих заданий:

• какие вопросы можно задать по данной ситуации (явлению)?
• какую гипотезу можно сформулировать на основе наблюдений?
• как проверить эту гипотезу на опыте? (и по возможности проверить),
• как объяснить явление (демонстрацию), используя известные законы и закономерности?
• как будет развиваться ситуация во времени?

В каждой учебной теме есть одна-две основные ключевые ситуации, при исследовании которых ученики (совместно с учителем) открывают (для себя) законы темы (например, закон Гука, закон сохранения энергии, закон Архимеда). Кроме того, есть дополнительные ключевые ситуации, при исследовании которых ученик учится применять «открытые» законы.

Пример такой дополнительной ключевой ситуации – движение тела по наклонной плоскости: при исследовании этой ситуации ученик учится применять второй закон Ньютона и закон Амонтона–Кулона (выражение для силы трения скольжения).

На контролирующих заданиях мы не будем останавливаться, потому что сегодня подавляющее большинство заданий являются именно такими.

Контролирующие задания можно предлагать только при контроле знаний: использование их при обучении крайне неэффективно.

Исследовательский подход к изучению физики на основе метода исследования ключевых ситуаций реализован в УМК по физике для 7–11-х классов (авторы Л. Э. Генденштейн, А. А. Булатова, И. Н. Корнильев, А. В. Кошкина), выпущенного в издательстве «БИНОМ. Лаборатория знаний».