Отчет по семинару:

1. Программа семинара
2. Фрагменты раздаточного материала
3. Некоторые отзывы участников
4. Камин-тарии ведущего

1. Программа семинара

ОТКРЫТЫЕ ЗАДАЧИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ

Семинар предназначен учителям физики. Продолжительность работы — 3 дня

ПРОГРАММА

Тема:	кол-во часов 18	результат:
Что такое открытая задача? Классификация открытых учебных задач	2	Умение выявить «жанр» открытой задачи
Решение исследовательских и изобретательских задач	8	Освоение исследовательской деятельности при решении физических задач
Приемы активизации мышления, использование аналогий	2	Умение распознавать стереотипы и преодолевать их. Умение переносить способы мышления в новые ситуации
Составление исследовательских задач	2	Умение превращать проблемные ситуации в правильно сформулированную задачу
Групповые формы решения задач	8	Умение решать задачи в группе и руководить подобным процессом. Элементы педагогической техники, освоение форм: мозговой штурм, командный бой, свободная дискуссия, игровой тренинг

2. Фрагменты раздаточных материалов

Представление о семинаре могут дать предложенные ниже фрагменты раздаточных материалов.

Старая сказка о Главном

Давным-давно, в тридевятом царстве, в тридесятом государстве, в благословенной стране Обормотии, жили-были обормоты. Жили-поживали, горя не знали. Но тут накрыл их вал технического прогресса, и стали они думу думать, что производить — сковородки с экскаваторами или компьютеры с искусственным интеллектом. И решили обормоты, что интеллекта у них и своего хватит, а вот сковородки — дело стоящее. И тут мечты у них в моду вошли и фантазии, о чем — в точности сказать не можем, однако письменность у них вскоре исчезла. Но оказалось, что и со сковородками дела все хуже и хуже, и пошли разговоры о возврате к славным старым временам, к общеобормотным ценностям. Тут обормоты вообще перестали понимать, что же с ними творится, а когда дым рассеялся (в прямом и переносном смысле), оказалось, что превратилась благословенная Обормотия в сырьевой придаток, а соседи обсуждают, жить учат и гуманитарную помощь оказывают. Сказка на этом не кончается, продолжение напишете сами

Полюса устойчивость — развитие (сохранить или изменить? порядок или хаос?)

Слишком сильное стремление к порядку может привести к застою, а потом к катастрофе.

Примеры:

Стальные корабли

Британская компания «Кунард Лайн» уступила в 1851 году американской компании «Коллинз Лайн» пальму первенства в трансатлантических рейсах из-за запрета английского адмиралтейства. Что же оно запретило? Использование металлических кораблей.

Ошибка Наполеона

Известный случай — Наполеон отказался от изобретения Фултона — парохода, с помощью которого он мог получить военное преимущество на море.

Принципы творческого образования:

Вот принципы творческого образования, на которые ориентируется ведущий в работе с участниками этого семинара (принципы сформулированы в книге Анатолия Гина «Приемы педтехники»):

Открытость: откуда взялись предлагаемые подходы, законы ..., связь обучения с реальным миром
Обратная связь: учитель постоянно отслеживает, что реально освоил ученик и что он реально может освоить дальше. Контрольные вопросы самому себе перед началом всего курса и каждого занятия: что знает учитель, что знает ученик…
Деятельность: ученики добывают знания в результате собственной деятельности (вместо того, чтобы просто верить учителю на слово).
Свобода выбора: ученики могут выбирать учителей, подходы, учебные предметы, учебники и т.д., исходя из своих интересов.
Идеальность: Обучение происходит с максимумом полезного эффекта для ученика, без излишней потери времени, сил, денег и т.д.

К какому полюсу на оси устойчивость-развитие приближает соблюдение этих принципов?
Можно ли (хотя бы в страшном сне) представить себе образование, ориентированное на диаметрально противоположные принципы? На что оно ориентирует?
Попытаемся сформулировать «анти-принципы»:

Антипринципы:

Закрытость: связь обучения с реальным миром не проявлена, передается «канон».
Отсутствие обратной связи: непонимание — «их проблемы!», «их интересы никого не интересуют»
Пассивность: Никакой самодеятельности! Инициатива наказуема!
Безальтернативность: нужно усвоить единственно правильную точку зрения
Затратность: обучение проходит с минимумом полезного эффекта, с максимальной потерей времени, сил, денег и т.д.

Теперь зададим три вопроса:

• на какой полюс на оси «устойчивость-развитие» ориентируют принципы?
• на какой полюс ориентируют «антипринципы»?
• как вы считаете, действующая сейчас система образования ориентируется на принципы или на антипринципы?

Кто виноват — искать не будем. Что делать?

Наш ответ — открытые задачи. Программа действий:

1. Что такое «открытые задачи»
2. Как решать открытые задачи.
3. Можно ли повысить интерес к своему предмету с помощью открытых задач.
4. Можно ли использовать открытые задачи:
   а) при изложении базового материала
   б) при работе с увлеченными детьми вне уроков (при подготовке к физическим олимпиадам, турнирам, детским научным конференциям).
5. Где взять открытые задачи.

(Дать четкие ответы на каждый вопрос в конце каждого этапа работы)

Основная идея предлагаемого подхода: настроить преподавание как цепочку открытых (творческих) задач. Решая их, Ученик осваивает предмет (физику, математику, биологию). Для этого Учителю придется самому поставить и решить цепочку творческих задач, чтобы изобрести или открыть такие способы обучения, методики, учебники и оборудование и т.д.

Позиция действующего лица (открывателя, изобретателя), игрока, а не зрителя.

Что такое «открытая(творческая) задача»:

Ситуация, из которой «здесь и сейчас» не видно приемлемого выхода, но требуется найти этот выход.
Задача, допускающая различные ответы и различные подходы к решению.

Что мешает решать творческие задачи?

Страх, спешка и некая темная сила, с которой мы и будем сейчас разбираться.

Тренинг преодоления психологической инерции:

Тренинг решения открытых задач

1. Спутник для Евгении.

На снимке вы видите редкое явление природы — астероид Евгения со спутником. Спутник диаметром 13 км вращается вокруг астероида диаметром 215 км по почти круговой орбите радиусом 1190 км и совершает полный оборот за 4,7 суток.

Можете ли вы с помощью этих данных определить плотность астероида? Из какого вещества, согласно вашим расчетам, он может состоять

2. Необычные камни в Долине Смерти

В природе существуют загадки, которые не удавалось отгадать веками, а иногда и тысячелетиями. Иногда оказывается, что найти отгадку мог бы и сообразительный школьник. Мы предлагаем вам одну из таких загадок. Попытайтесь найти разгадку сами.

В Калифорнии в Долине Смерти есть высохшее озеро, окруженное скалистыми горами. Дно озера сложено из глины и идеально гладкое. Здесь часто проводят тренировки и соревнования автогонщики. Дожди в Долине Смерти большая редкость, поэтому поверхность дна почти всегда твердая и специальные трассы для гонок не требуются. Казалось бы, гони в любую сторону и ни о чем не думай. Но вот беда, на гладкой поверхности озера, даже вблизи его середины, встречаются одиночные камни, массой до 300 кг. Эти камни смертельно опасны для гонщиков, несущихся на огромных скоростях. Долгие годы исследователи не могли понять, откуда взялись эти камни. Для объяснения этого явления привлекались даже сверхъестественные силы.

Объясните это явление естественными причинами. Предложите варианты проверки вашего объяснения.

3. «Хлопнем, тётка, по стакану!»

В телепередаче «Что? Где? Когда?» дочь моряка показала одноразовые пластиковые стаканчики размером чуть больше наперстка и задала вопрос: как получились такие стаканчики из обыкновенных?

Знатоки не ответили на этот вопрос. Ответьте на него. Разберитесь, можно ли сделать эти стаканчики еще меньше? Обоснуйте ваше мнение численными оценками.

Задачи для турнирного боя

1. А у нас халявный газ! А у вас?

Перед вами отрывок из подлинного письма к профессиональному астроному Олегу Малкову:

«Уважаемый Олег! События января 2009 г. показали серьезную зависимость Человечества от природного газа, запасы которого истощаются. Вместе с тем, в солнечной системе существуют планеты, именуемые газовыми гигантами, весьма богатые метаном. Прорабатывается ли в научных кругах вопрос осуществления возможности доставки газа на Землю?»

1. Что бы вы ответили автору письма?
2. Представим себе, что с Юпитера на Украину уже провели трубу. Пойдет ли метан, который на Юпитере находится под высоким давлением, на Украину? Объясните свою точку зрения.

2. Волшебная кастрюля.

Некоторые фирмы выпускают кастрюли с необычным дном. Пустую кастрюлю ставят на плиту, она быстро нагревается до 980С, а затем поглощает тепло без изменения температуры. Когда температура станет опять расти, кастрюлю нужно снять с плиты и положить в нее овощи. Длительное время температура в кастрюле будет держаться на отметке 980С, так что овощи будут тушиться без воды. Как может быть устроена такая кастрюля? Опишите принцип ее действия. Сделайте численные оценки.

3. Космические улитки

Вот отрывок из научно-популярной статьи:

«Время от времени в кольцах Сатурна можно наблюдать эффектное зрелище — столкновение двух крупных частиц. Вот две глыбы размером с садовый домик начинают медленно соприкасаться друг с другом, сдвигая с поверхности целые сугробы рыхлого снега. Им не повезло: они не выдержали взаимного давления при ударе и медленно развалились на части. Типичная для колец»катастрофа» при скорости миллиметр в секунду! Два остатка первоначальных тел продолжают движение, а сброшенные с них сугробы снега, комки и снежная пыль неспешно разлетается в разные стороны, сверкая в лучах далекого Солнца. Через несколько дней «пострадавшие» частицы снова вырастут, поймав и поглотив огромное количество более мелких снежков в кольцах».

Выделенные фрагменты статьи вызывает недоумение: частицы кольца вращаются вокруг Сатурна с космическими скоростями. Почему же автор говорит о «миллиметрах в секунду»? Сделайте теоретические расчеты и численные оценки, подтверждающие ваши соображения.

3. Из отзывов слушателей

Особенно понравилось:

1. Атмосфера свободного обсуждения на семинаре.
2. Простые решения неприступных (на первый взгляд) задач.
3. Сама идея работать с открытыми задачами. Открытые задачи, которые можно создать самим из любой жизненной ситуации.
4. Задачи, выходящие за рамки привычного алгоритма.
5. Задачи на преодоление психологической инерции.
6. Возможность привлечь с помощью таких задач детей, первоначально далеких от физики.
7. Получение опыта работы с турнирными задачами. Обязательно возьму на вооружение в своей работе.
8. Оказывается, в любой задаче можно найти несколько решений!
9. Идея о том, что открытые задачи дают много для развития интеллекта.
10. Артистичная формулировка задач.

4. Камин-тарии ведущего:

По ходу семинара и в отзывах коллеги-участники обозначали главную проблему: ученики не слишком заинтересованы физикой. Судя по отзывам, мне удалось их убедить на их же личном опыте, что открытые задачи дают возможность эту проблему решить.