Уровень усвоенных теоретических знаний как объект контроля

Усвоение теоретической части курса можно условно представить в форме некого сопла (рис. 4). Заштрихованная часть сопла символизирует основные теоретические знания. Они представляют собой базу, на которой держится весь объем усвоенных знаний. Они то и являются объектом контроля и измерений.

Рис. 4.

Перечислим основной теоретический материал, усвоение которого нужно контролировать у каждого ученика:
- молекулярно-кинетические и электронные представления, понятие массы, плотности, силы, энергии, законы Паскаля и Ома (VI—VII классы);

- идеи относительности движения, законы Ньютона, законы сохранения импульса и энергии (VIII класс);

- основные положения молекулярно-кинетической теории, основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа, первое начало термодинамики, учение об электромагнитном поле, электронная теория, законы Кулона и Ампера, явление электромагнитной индукции (IX класс);

- свободные колебания (механические, электрические), превращение энергии в колебательных процессах, звуковые и электромагнитные волны, волновые и квантовые свойства света, электромагнитная природа света, квантовые постулаты Бора, закон взаимосвязи массы и энергии (X класс).

А ведь зеркала, линзы и несложные оптические системы являются перераспределителями энергии при полном ее сохранении (с учетом поглощения и перехода в другие виды энергии). Если закон сохранения энергии учителя хорошо разъясняют для каждого элементарного акта взаимодействия света с веществом (фотоэлектрический эффект, химическое действие света), то при контроле часто получают соответствующую «отдачу».

В основной материал для VI—X классов также входят важнейшие следствия из законов и теорий и пути их практического применения.

Из сказанного ясно, что уроки надо планировать так, чтобы изучению основного материала отводилось достаточно времени и заранее предусматривалось, как усилить закрепление, повторение и контроль усвоения этого материала.

Объектом всех видов контроля должны быть основные, базисные вопросы современного курса, а не любые пройденные вопросы, как это иногда бывает. Например, опыт Штерна обязательно объясняется в курсе физики IX класса и при этом демонстрируются модель опыта по определению скорости движения молекул газа и кинофрагменты «Опыт Штерна».

Возникает вопрос, надо ли спрашивать содержание и методику проведения опыта по тексту учебника «Физика-9» и приведенным там рисункам. Одни учителя считают, что учащиеся в принципе должны знать, что в науке ставились опыты по экспериментальному определению скоростей молекул, самым фундаментальным из которых был опыт Штерна. Описание же опыта запоминать не обязательно. Другие — наоборот, требуют полного воспроизведения материала учебника по этому вопросу.

С нашей точки зрения правы первые. Они уловили разницу в указаниях предыдущей и усовершенствованной программы. Вместо «Измерение скоростей молекул газа» (программа до 1981 г.), действующая программа требует дать понятие «Скорости молекул газа». Для этого можно использовать знания о средней кинетической энергии молекул газа и вывести среднюю квадратическую скорость молекул как это рекомендуется в «Физике-9».

Учащиеся должны знать физическую идею, цель опыта. К сожалению, они не всегда это понимают. Считают, что цель опыта — измерить скорость молекул газа (что неверно) или экспериментально доказать правильность формулы что лучше, но тоже не точно.

Цель опыта Штерна — не измерение скорости молекул, а проверка статистических закономерностей гипотезы Максвелла.

Изучение понятия о статистических закономерностях действующей программой не предусмотрено и поэтому историческую цель опыта объяснить трудно. Во всяком случае, методику проведения опыта Штерна заучивать и запоминать не обязательно. В классах углубленного изучения физики или на факультативных занятиях требования выше.

Изучение физики связано с введением (произношением и написанием), объяснением учителя и усвоением учащимися (запоминанием— воспроизведением или распознаванием) множества физических терминов (названий явлений, приборов, понятий и т. д.) и обозначений физических величин.

Ученик должен знать терминологию, чтобы воспринимать объяснения учителя, усвоить материал, отвечать на вопросы во время контроля, овладеть научной речью, самостоятельно разбираться в новой научной и технической информации. Но некоторые учителя не всегда требуют четкости в усвоении физических терминов, с этим согласиться нельзя, ибо трудно объяснить суть понятий, не пользуясь научным языком, включающим терминологическую специфику и символические обозначения.

Ведь понятие — это абстракция, обобщение, способ выделения и фиксации в языке совокупностей качественно однородных предметов и явлений действительности, и в конечном счете того расчленения действительности и классификации ее явлений в соответствующих терминах и обозначения, без которых невозможно познать ее связи и отношения.

Для примера приведем названия терминов и дадим обозначения физических величин, формул для их вычисления, единиц измерения в связи с формированием одного из важнейшего в физике понятия о силах в природе и одновременно покажем, как часто употребляется в курсе физики термин «сила».

VI класс: Сила (единица измерения)
- тяжести, F = gm (Н);
- упругости;
- вес тела, P = F = gm (Н);
- трения;
- взаимодействия молекул.

VIII класс. Электрическая сила
- тока, I = U/R (А);
- магнитные силы.

VIII класс. Сила:
- действующая на тело, F = ma (Н);
- равнодействующая, F = F₁ + F₂
- упругости, реакции,
- давления;
- трения (покоя, скольжения),
- жидкого трения;
- вес тела, P = F (Н);
- всемирного тяготения,
- тяжести, F = mg (Н);
- сопротивления (возникающего при движении тела в жидкости или газе);
- подъемная крыла;
- электромагнитная.

Как видно из этого перечисления, понятие «сила» и термин «сила» — это не всегда одно и то же, и поэтому весьма важно, чтобы учащиеся это знали. Впервые с этим термином и понятием они знакомятся в VI классе (хотя у них есть уже опыт его использования в предыдущих классах). Тут сила рассматривается как причина изменения скорости движения, то есть ей дается физическая (механическая) трактовка. Однако уже в VII, а потом в IX классе они узнают, что в понятии «сила тока» слово «сила» не имеет никакого отношения к понятию силы в механике. Термин «сила тока» неудачный, но был давно введен в науку и утвердился в ней, поэтому его нужно запомнить и использовать.

Безусловно, самое важное, чтобы учащиеся понимали физическое значение используемых терминов. Например, есть различия в содержании понятий, обозначаемых терминами сила тока, действующее значение силы тока, мгновенное значение силы тока; под весом тела также понимают силу и т. д. Если при всем терминологическом разнообразии учащиеся усвоят, что сила как количественная характеристика позволяет оценивать лишь гравитационные и электромагнитные взаимодействия, то им легче будет установить, какая из них проявляется (учитывается) в тех или иных явлениях природы. Например, в механических явлениях проявляются гравитационные силы и две разновидности электромагнитных сил — силы упругости и силы трения.

Если же учащиеся не будут знать терминов, путаться в их названиях, неправильно произносить и записывать, им будет трудно воспринимать и усваивать курс физики.