Дячук Т.Ф.
учитель фізики Чернівецької гімназії № 3
Система вправ з розвитку критичного мислення
на уроках фізики
Не думкам треба вчити, а думати
Е.Кант
Теза про те, що школа повинна вчити мислити, не є новою. Але якщо раніше це розглядалося як побажання, то тепер набуває статусу стратегічного завдання освіти. У 2016 р. на Світовому економічному форумі визначили ТОП-10 навичок працівників у 2020 р. Другу позицію у цьому переліку посіла навичка критичного мислення [3]. Про те, що її розвиток є одним з наскрізних завдань навчально-виховного процесу, йдеться й у Концепції нової української школи [4].
Що ж таке критичне мислення? Це процес аналізу, синтезування й обґрунтування оцінки достовірності, цінності інформації; властивість сприймати ситуацію глобально, знаходити причини й альтернативи; здатність генерувати чи змінювати свою позицію на основі фактів і аргументів, коректно застосовувати отримані результати до проблем і приймати зважені рішення – чому довіряти та що робити далі.
Для нас, учителів, існує ціла педагогічна система, спрямована на розвиток такого мислення школярів – технологія розвитку критичного мислення, яка у даний час нараховує більше 60 методів і прийомів. Урок, побудований за технологією критичного мислення можна розподілити на три етапи [4].
Перший етап – виклик, актуалізація пізнавальних процесів. Тут вирішуються три завдання.
Опора на набуті знання. Учням пропонують згадати, що їм відомо з даного питання. Це спонукає їх аналізувати свої знання, спрямовувати пам’ять і мислення у потрібне русло. Створюється основа для розуміння, засвоєння й більш тривалого збереження нових знань, виявляються помилки в уже засвоєних знаннях.
Заохочення до активної діяльності. Для того щоб учень свідомо і критично підходив до розуміння нової інформації, він має брати активну участь у процесі навчання.
Розвиток інтересу до даного питання й розуміння мети його вивчення.
Другий етап – засвоєння змісту. На даному етапі відбувається безпосереднє ознайомлення учня з новою інформацією шляхом читання тексту, перегляду фільму, прослуховування лекції, проведення експерименту тощо. Головними завданнями вчителя на цьому етапі є:
підтримка зацікавленості, викликаної на першому етапі;
стимулювання старання учнів;
відстеження засвоєння нових знань [1, 4].
Третій етап – осмислення (рефлексія). На ньому вирішуються два важливі завдання.
Спонукати учнів висловлювати своїми словами отриману інформацію. Краще запам’ятовується те, що ми формулюємо у власному контексті.
Сприяти обміну ідеями між учнями. У результаті збагачується словниковий запас, активізуються здібності до самовияву [1, 4].
Для кожного з етапів формування критичного мислення використовуються свої інструменти.
Планування того, як протягом уроку заохочувати активне навчання критичного мислення, зовсім непроста справа: за стислий урок, який є у розпорядженні вчителя, слід не тільки опрацювати навчальний матеріал, а й передбачити обмін думками, створити такі умови, щоб кожна дитина працювала у комфортному для неї темпі, «викроїти» час для того, щоб учні могли виявити свої творчі здібності та висловити свої ідеї. На етапі планування уроку важливо оптимально дібрати методи та прийоми навчання з великої палітри, яку пропонує технологія розвитку критичного мислення.
На першому етапі уроку ефективним є метод «Знаю – Хочу дізнатися - Дізнався»[1; 4; 9]. Його доцільно застосовувати в роботі зі знайомими для дітей темами. Остання колонка може заповнюватися вже після наступного етапу – осмислення. Колонка «Хочу дізнатися» дає поштовх до подальшого пошуку нової інформації самостійно – до наступного заняття.
Цікавим для учнів є метод «Прогнозування за ілюстрацією». Вчитель має показати ілюстрацію до теми обговорення, а учні – зробити свої припущення щодо теми та що вони знають з цього приводу.
Метод «Асоціація» застосовується для визначення теми уроку, розвиває уяву та інтуїцію. Учні мають висловити свої здогадки/асоціації про тему, завдання для вивчення теми, ціль вивчення цієї теми. Так, при вивченні теми «Теплові машини» у 10 класі практикую використання «Семантичної карти» під час фази актуалізації. Малюю на дошці овал, витягнутий по горизонталі, і пишу в центрі термін «теплові двигуни»:
- Що ви знаєте про цей термін? Які асоціації він у вас викликає?
Приблизно протягом трьох хвилин збираю, структурую та записую ідеї учнів у вигляді семантичної карти.
- Ви бачите, що на нашій схемі є чітко окреслені напрямки, назвіть їх. (Види теплових двигунів; їх практичне використання; вплив на довкілля; професії, пов’язані з використанням теплових двигунів).
На цьому етапі діти висловлюють і фіксують свої знання з теми, свої припущення і асоціації. Метод стимулює пізнавальну діяльність школярів, мотивує до роздумів перед початком вивчення навчального матеріалу, задіює знання школярів з даної теми, забезпечує наступність у вивченні програмового матеріалу, допомагає вчителю структурувати його наступне опрацювання. Протягом уроку в схему можуть додаватися нові дані. Їх бажано виділяти іншим кольором.
Дієвим методом зацікавити учнів є «Кошик ідей» (Бреінстормінг) [9]. Вчитель ставить питання про те, що учні знають про певну тему/проблему. Кожен учень записує те, що згадає (на це виділяється 2 хв.). Далі учні обмінюються інформацією в командах – записують нові ідеї, якщо такі в когось з’являться. Потім по колу кожна команда називає якийсь із записаних фактів і всі разом складають єдиний список ідей у вигляді тез – в один «кошик». Можна взяти реальний кошик і складати туди папірці з ідеями, або ж намалювати його на плакаті і приліплювати туди стікери). Головний принцип – записуються усі ідеї, навіть помилкові. Наприкінці заняття потрібно виправити недостовірні тези і вписати туди разом з дітьми нову правдиву інформацію.
Навіть для старшокласників цікавими є дидактичні ігри «Незакінчені речення», «Вірю – не вірю». Наприклад, при вивченні магнітного поля пропоную учням питання, які починаються словами «А правда, що…?»
… магнітне поле не матеріальне;
…магнітне поле існує навколо рухомих зарядів;
…північний полюс стрілки компаса вказує на південний магнітний полюс Землі;
…сила Ампера обернено пропорційна силі струму у провіднику;
…діамагнетики підсилюють зовнішнє магнітне поле у сотні разів;
…котушка зі струмом веде себе як магніт?
На другому етапі уроку ефективними є завдання на залучення до активного дослідження матеріалу, пошуків або конструювання знання у процесі роботи з матеріалом, зокрема це методи «Почергові запитання», «Читаємо та запитуємо», «Читання в парах – узагальнення в парах», «Читання з маркуванням тексту», «Спрямоване читання».
Наприклад, при «спрямованому читанні» вчитель спрямовує хід думок дітей за допомогою запитань. Вони мовчки читають невеликий за обсягом текст або частину тексту, зупиняючись на вказаних місцях. Відповіді кількох учнів обговорюються в класі. Текст опрацьовується поетапно, щоб обговорити кожні кілька абзаців. Так, при роботі над текстом про теплові машини та їх вплив на оточуюче середовище, десятикласники поступово формулюють відповіді на поставлені перед ними до початку опрацювання тексту запитання:
Чому робота теплових двигунів супроводжується тепловим забрудненням довкілля?
Чим небезпечне зростання температури на Землі, зумовлене діяльністю людини?
Які шкідливі речовини містяться у викидах теплових двигунів?
Які фактори впливають на підвищення рівня викидів?
Перелічіть економічні, організаційні та технологічні методи розв’язання екологічних проблем, пов’язаних з використанням теплових машин.
На цьому ж уроці для формування власного ставлення до проблеми роботи теплових двигунів використовую прийом «Лінія цінностей» [4]. Це завдання вимагає, щоб учні зайняли позицію щодо якогось питання чи проблеми та аргументували свою позицію.
Зараз ви почуєте два твердження, які виражають протилежні позиції.
Далі зупиняюсь на одному краю лінії і висловлюю крайнє твердження – відповідь на поставлене запитання:
Використання теплових двигунів треба заборонити, адже через їх шкідливий вплив на довкілля людство наближає себе і всю живу природу до межі, після якої розпочнуться незворотні зміни у газовому балансі атмосфери, метеорологічному режимі планети; порушиться екологічна рівновага в екосистемах континентів і світового океану.
Прошу одного з учнів, у кого протилежна точка зору, бути добровольцем і піти в протилежний кінець класу і оголосити свою думку, наприклад:
Теплові двигуни – результат праці сотень вчених, інженерів, які прагнули полегшити працю людини, забезпечити комфортність її існування. Теплові двигуни є основою електроенергетики, рушійною силою більшості транспортних засобів, джерелом енергії багатьох виробничих процесів. Існування людства без теплових двигунів неможливе.
Потім запрошую інших учнів класу стати між нами вздовж умовної лінії з урахуванням обраної позиції.
Тепер, коли ви визначили своє місце на «Лінії цінностей», вам необхідно перевірити, чи справді ви стоїте поруч з людьми, які займають таку саму позицію, як і ви. Поговоріть з оточуючими вас людьми. Якщо виявиться, що ви все-таки не згодні зі своїми сусідами, займіть інше місце на лінії. Переконайтесь у тому, що вас оточують однодумці.
Поки учні розмовляють, з’ясовую, хто буде доповідачем від трьох чи чотирьох груп учнів, які вишикувались уздовж лінії. Після обговорення представники оголошують позицію своєї групи.
При вивченні теми «Корпускулярно-хвильовий дуалізм світла» в 11 класі вважаю доцільним використання читання зі складанням діаграми Ейлера-Венна – методу графічного подання інформації під час обговорення двох ідей або текстів, між якими існують спільні та відмінні риси. При використанні даного методу формуються навички порівняння і класифікації, структурування інформації. Інформація подається у вигляді двох або кількох кіл, накладених одне на одного пропорційно до ступеня збігу/відмінностей, виявлених під час обговорення.
- Чи виникли у когось запитання, на які ви не отримали відповіді? У нас є «Дошка запитань», на якій ви можете записувати усі свої запитання як під час уроку, так і на перерві. Ми обов’язково їх розглянемо.
«Дошка запитань»[4] – це метод мотивації учнів до подальшого вивчення питання, пошуків нових джерел інформації – крім своїх підручників. Крім того, даний метод є основою для планування уроків, коли вчитель розробляє завдання, засновані на інтересах учнів, і тому, що їм цікаво довідатись.
Важливу роль у формуванні мислення школярів відіграє метод «Товсі/тонкі питання» [9], коли вчитель формулює запитання різного рівня складності. «Тонкі» питання передбачають відповідь лише «так чи ні» і починаються, наприклад, так: хто …? Що…? Чи правда, що…? Чи правильним є твердження, що…? Чи можливо, що…? Чи згідні ви з…? хто відкрив…? «Товсті» питання вимагають розгорнутої відповіді – з аналізом, синтезом, порівнянням, оцінкою. Наприклад: дайте три пояснення, чому…? Поясніть, чому…? Чому ви вважаєте, що…? У чому різниця між…? Як можна узагальнити наступні поняття…? Що буде, якщо…?
При навчанні учнів розв’язуванню задач спочатку використовую «Логічний ланцюжок», коли учням до завдання додаються посилання до тексту параграфа, формули і все це потрібно поєднати згідно з логікою розв’язання завдання.
Для відпрацювання уміння застосовувати набуті знання при розв’язуванні задач намагаюся виділити цілий урок, який називаємо «Вихор задач». На такому уроці на перший план виходить індивідуальна робота. Заздалегідь готую бланк з прізвищами учнів і колонками з номерами завдань, їхні розв’язки. На дошці виписую номери завдань. Задачі слід розв’язувати на окремих аркушах. Кожен учень, розв’язавши задачу, відразу приносить її на перевірку: якщо все зроблено правильно, отримує відмітку у бланку, бере чистий аркуш і приступає до наступного завдання. Якщо ж є помилка – вказую на неї, і учень повертається розв’язувати повторно. До задачі наступного рівня можна переходити за умови виконання попередньої. Біля вчителя дійсно виникає «вихор» з учнів і їхніх аркушів із завданнями. Такий урок потребує особливої підготовки і зосередженості вчителя, щоб він сам не затримував роботу учнів. На кінець уроку кожен учень знає свій результат, усвідомлює, над чим ще потрібно працювати. А для всього класу оголошується колективний результат – скільки в середньому задач розв’язав кожен учень. Для створення ситуації змагання можна повідомити аналогічні дані паралельного класу.
Третій етап уроку – найважливіший для розвитку критичного мислення в учнів, бо його основними завданнями є узагальнення, систематизація (але не відтворення!) вивченого й рефлексія щодо процесу і результатів навчальної діяльності. Необхідно, аби учні подумали про те, що вони дізналися, чого навчилися, запитали себе, що це для них означає, як це змінює їхнє бачення і як вони можуть це використовувати.
Зазвичай підбиття підсумків триває до 10 хвилин. За цей час учні разом з учителем узагальнюють та інтерпретують основні ідеї уроку; обмінюються думками та висловлюють особисте ставлення до окремих положень матеріалу чи уроку загалом; оцінюють набуті знання й уміння; ставлять перед собою запитання; планують застосування вивченого [7]. Тут можна використати методи «Концептуальна таблиця», «Порівняльна таблиця», «Т-схема» чи інший графічний спосіб узагальнення інформації, метод ситуативного моделювання тощо.
Ось приклад завершення уроку з вивчення питання про роль теплових двигунів у діяльності людини та їх вплив на довкілля.
У нас сформовані три групи. Перша група – підприємці, власники заводів, на яких виготовляються теплові двигуни. Ваше завдання – зробити рекламу своїй продукції, розповівши про роль теплових двигунів у світовому господарстві.
Друга група - екологи, які досліджують проблему негативного впливу теплових двигунів на оточуюче середовище. Ви будете презентувати результати своїх досліджень.
Третя група – представники урядової комісії, відповідальної за ефективність заходів по зменшенню негативного впливу роботи теплових двигунів на природу. Ваше завдання – розробити план дій уряду в цьому напрямі.
Кожна група протягом семи хвилин опрацьовує свої питання, потім результати роботи записуються на великих аркушах паперу, закріплених в різних кутках класу. Для того, щоб кожен член групи міг зробити свій внесок у колективну справу, використовуємо метод «Ручки всередину»: кожен учень, висловившись, кладе свою ручку або олівець у центр стола, за яким сидить група. Поклавши ручку, цей учень уже не має права висловлюватись доти, доки всі інші учні не покладуть свої ручки у центр стола. Усі члени групи рівні у своїй можливості висловитись і ніхто не має права домінувати [4].
Учні презентують свої роботи.
Після проведення гри необхідно вивести дітей із ролей. Для цього проводимо детальне обговорення ситуації так, щоб учні могли відповісти на запитання:
Як ви почувалися в тій чи іншій ролі?
Що подобалося під час гри, а що ні?
Яким чином цей досвід може вплинути на ваше подальше життя?
До вправ, що синтезують інформацію, яку отримали під час вивчення нового матеріалу відноситься і метод «Сенкан», який запозичено з уроків літератури, але який вважаю досить актуальним і цілком придатним для використання на уроках фізики. Сенкан (синквейн) – це білий вірш, у якому синтезовано інформацію у стислому вислові з п’яти рядків: 1. Тема (іменник); 2. Опис (2 прикметника); 3. Дія (3 дієслова); 4. Ставлення (фраза з чотирьох слів); 5. Перефразування суті.
Зазвичай учні, які розпочинають вивчення фізики, уже знайомі з сенканом. Роботу по його складанню можна організувати у групі (написані в групах сенкани частіше бувають цікавішими за індивідуальні, тому що учні відбирають для міні-віршів найбільш цінні ідеї), у парі (партнери з двох сенканів повинні скласти один, з яким обидва будуть згодні. Це надає можливість кожному учаснику пари почути один одного, більш критично розглянути дану тему та побачити у творах партнера ті ідеї, які він може пов’язати зі своїми) [7].
Зразки складених учнями сенканів:
Робота. Корисна, затрачена. Деформує, переміщує, змінює. Визначає енергетичні затрати системи. Зміна енергії | Швидкість. Середня, миттєва. Збільшується, зменшується, змінює напрям. Характеризує механічний рух тіла. Відносна. | Фізика. Логічна, цікава. Вивчає, аналізує, відкриває. Підпорядковує все математичним законам Майбутнє. |
Цікавими для учнів є складання короткої розповіді за готовим сенканом (з використанням слів і фраз, що входять у його склад) чи корекція й удосконалення готового вірша.
При роботі з сенканом можна вирішити одразу кілька завдань: вивчений на уроці матеріал набуває емоційного забарвлення, що сприяє його більш глибокому засвоєнню; значно активізується словниковий запас учня; розвиваються вміння узагальнювати й систематизувати складну інформацію, формулювати ідею; активізується і розвивається мисленнєва діяльність, образне мислення [7].
Необхідно на кожному уроці розвивати в учнів базові навички, необхідні для критичного мислення: спостережливість; схильність до інтерпретації, аналізу, виведення висновків; властивість давати оцінки ідеям, предметам, явищам тощо. Всі ми знаємо, що діти – допитливі від природи та прагнуть пізнавати світ. Вони здатні висувати дуже багато оригінальних ідей. Тому головне завдання вчителя – бути в першу чергу помічником, що стимулює учнів до пошуку інформації, пізнанню та осмисленню нового, генеруванню власних ідей [9].
Використання вчителем технології розвитку критичного мислення забезпечує позитивні зміни в учнів: підвищується інтерес до навчання, розвивається пошукова спрямованість мислення, зникає страх зробити помилку, виникає прагнення краще зрозуміти інформацію, підвищується відповідальність за власне навчання, з'являється прагнення самостійно здобувати знання, формується вміння працювати в парі та в групі. А для сучасних школярів саме формування навички критичного мислення є надійним підґрунтям наступної фахової підготовки, а також подальшої наукової, інженерної, педагогічної, бізнесової чи будь-якої іншої діяльності.
Л і т е р а т у р а
Волковська Т. Технологія розвитку критичного мислення // Шкільний світ. Завуч. № 13 (379), травень 2009 р.
Вукіна Н., Дементієвська Н., Суізенко І. Критичне мислення: як цього навчити: Науково-методичний посібник / За наук. Ред.. О.І.Пометун. – Х., 2007. – 197 с.
Козінцева Т. Критичне мислення школярів як засіб формування та розвитку творчих здібностей молодших школярів // Початкова школа. Науково-методичний журнал – № 2, 2018.
Мінаєв Ю. Розвиток в учнів здібності до критичного мислення // Шкільний світ. Фізика. № 22 (178), серпень 2009
Технології розвитку критичного мислення учнів / А.Кроуфорд, В.Саул, С.Метьюз, Д.Макінстер;Наук. Ред.., передмова О.І.Пометун. – К.: Плеяди, 2006. – 220 с.
І н т е р н е т – р е с у р с и
MON-EDERA-OSVITORIA: ST101
http://nus.org.ua/articles/krytychne-myslennya-2
http://klasnaocinka.com.ua/ru/article/skladaemo-z-uchnyami-senkani.html
http://etwinning.com.ua. // Критичне мислення: ключові характеристики та вправи для його розвитку.