Obrnuti zadaci - Svet fizike
Svet fizike

Obrnuti zadaci

by on Oct.10, 2015, under iz ugla Prof. dr Branislava Čabrića

 

 

Obrnuti zadaci je novi pristup u nastavi fizike koji se primenjuje prilikom utvrđivanja i obnavljanja gradiva. U okviru njega se od učenika traži da za unapred zadati odgovor ili jednačinu osmisli i postavi odgovarajuće pitanje ili pravilno formuliše tekst zadatka. Smatra se da rešavanje ovakvih problema stimuliše učenike da više razmišljaju, bolje upoznaju fizičke procese, smisao fizičkih veličina i da im samim tim pomaže da bolje razumeju fiziku.

Jedan od najvažnijih i najzahtevnijih ciljeva u nastavi fizike je da znanja koja učenici stiču budu usvojena sa razumevanjem, funkcionalna i trajna. Ipak, dešava se da učenici gradivo nauče bez razumevanja i bez shvatanja njegove fizičke suštine, što za posledicu ima brzo zaboravljanje, pada interesovanja i gubitka motivacije za dalje učenje.

Sa druge strane dešava se i to da učenici koji provežbaju veliki broj računskih zadataka steknu određenu rutinu i upoznaju određene šablone koji se primenjuju prilikom rešavanja zadataka iz određenih oblasti, a da pritom nedovoljno poznaju i razumeju fizičke pojave koje se pominju u tim zadacima. Učenici zaparavo nauče da primenjuju matematičke algoritme i fizičke veličine posmatraju kao brojeve zanemarujući njihovu fizičku suštinu, pri čemu ovakav, numerički pristup uglavnom dovodi do tačnog rešenja. Tako neki učenici uspešno rešavaju čak i relativno složene računske zadatke iako nisu sasvim razumeli gradivo na koje se ti zadaci odnose. Obrnuti zadaci je jedna novina koja se hvata u koštac upravo sa ovim problemima [1]  [http://intro.phys.psu.edu/stem/VanHeuvelen_PlayingPhysicsJeopardy_AJPVol67No9.pdf].

Obrnuti zadaci se primenjuju na časovima utvrđivanja i obnavljanja gradiva, gde se od učenika ne zahteva da na uobičajeni način odgovara na pitanja i rešava zadatke, već da za unapred zadati odgovor ili jednačinu koja predstavlja rešenje računskog zadatka postavi odgovarajuće pitanje ili pravilno formuliše tekst zadatka. U ovom slučaju učenici nemaju klasični zadatak da tragaju za tačnim odgovorom ili rezultatom računskog zadatka. Da bi došli do rešenja, moraju da promene smer razmišljanja i način pronalaženja potrebnih informacija jer podaci i informacije nisu prikazani na uobičajeni način nego se kriju u formuli ili tekstu odgovora koji se daje učenicima. Tako se angažuju skoro svi intelektualni potencijali učenika pri čemu se uvežbavaju misaoni procesi i razvija sposobnost snalaženja i primene znanja u novim situacijama.

Primeri

Najveća prednost obrnutih zadataka je što njihovo rešavanje zahteva od učenika da dobro poznaju suštinu fizičkih procesa i smisao fzičkih veličina jer je to neophodno  za pravilnu i potpunu formulaciju odgovarajućeg pitanja ili teksta računskog zadatka.

Obrnuti zadaci koji se primenjuju mogu biti raznovrsni i njihova forma i sadržaj uglavnom zavise od kreativnosti i domišljatosti autora koji ih sastavlja. Primena ovog sistema u nastavi podrazumeva predhodno sastavljanje obrnutih zadataka, jer zbirke ovog tipa još nisu napravljene.

Tipičan primer obrnutih zadataka je kada je data jednačina pri čemu se od učenika očekuje da opišu fizičku pojavu ili proces na koju se ona odnosi i da sastave tekst zadatka čije bi rešenje predstavljala upravo ta jednačina.

Na primer data je formula:

for1

 

a potrebno je sastaviti tekst računskog zadatka.

„Rešavanje“ ovakvog zadatka od učenika zahteva da, pre svega, stvori jasnu sliku određenog fizičkog procesa ili pojave. To znači da za svaki simbol koji se pojavljuje u jednačini mora poznavati značenje i njegovu fizičku suštinu[1].

Prilikom rešavanja „klasičnih“ računskih zadataka od učenika se uvek zahteva da vode računa o jedinicama fizičkih veličina [1,2], ali je zadatak moguće rešiti i bez toga. Zato se ponekad dešava da učenici rutinski ispisuju jedinice samo da bi zadovoljili formu. U obrnutim zadacima jedinice fizičkih veličina imaju mnogo veći značaj i predstavljaju suštinu rešavanja problema. Zapravo, baš na osnovu jedinica učenici prepoznaju fizičke veličine koje se pojavljuju u jednačini.

Do konačnog rešenja i same formulacije teksta zadatka uglavnom se dolazi u etapama i često je potrebno da nastavnik svojim podpitanjima usmerava učenike i podstiče diskusiju. Važno je napomenuti da se u slučaju nekih obrnutih zadataka može pronaći više različitih (tačnih zadataka) rešenja.

Primeri obrnutih zadataka koji se već uveliko primenjuju u nastavi fizike su grafički zadaci [3]. Konkretno, na osnovu grafika koji prikazuje promenu ubrzanja materijalne tačke sa vremenom učenici treba da nacrtaju grafik brzine u zavisnosti od vremena ili da grafički predstave kako se pređeni put menja sa vremenom. Podsetimo da svaki od ovih koraka treba da bude propraćen odgovarajućom diskusijom i objašnjenjem.

Još jedan od primera obrnutih zadataka može biti jednačina tipa:

 

for2

gde se od učenika očekuje da prepoznaju fizičke veličine i nacrtaju odgovarajuće strujno kolo.

Obrnuti problemi se često daje u formi odgovora za koji treba formulisati pitanje.

Na primer, odgovor glasi: „Crvena granica za kalijum iznosi 646 nm“.

Od učenika se očekuje da prepoznaju o kojoj fizičkoj pojavi se radi i da imenuju fizičku veličinu koja se pominje, a nakon toga i da formulišu pitanje. U ovom slučaju bi to pitanje glasilo recimo: „Kolika je maksimalna talasna dužina svetlosti koja može izazvati fotoefekat kod kalijuma?“

Primena

Filološka gimnazija u Beogradu je specijalizovana škola za obdarene učenike iz oblasti filoloških i društvenih nauka, a plan i program je sličan planu i programu koji se primenjuje u gimnazijama društvenog smera. Obrnuti zadaci su primenjeni u dva odeljenja prvog i dva odeljenja drugog razreda, u prvoj godini prilikom obrade zakona održanja a u drugoj na nastavnoj jedinici fotoefekat [4].

Sistem obrnuti problemi je rado prihvaćena kod učenika, a učenici su se izjasnili da im je ovaj pristup interesantan i da su pomenute lekcije savladali brže i lakše od predhodnih.

Konkretnija zapažanja nastavnika su:

  • Primena obrnutih pitanja-zadataka privlači pažnju učenika. Učenici su zainteresovani i spremni su da ulože više truda i napora za pronalaženje odgovarajućeg rešenja nego ranije kada su se u nastavi primenjivala samo klasična pitanja i računski zadaci.
  • Podstiče se aktivnost učenika. Kada se postavi obrnuti problem veći broj učenika je spreman da se javi, izloži svoje mišljenje i učestvuje u procesu pronalaženja konačnog rešenja. Pored toga neki učenici koji su generalno povučeni i neaktivni postaju zainteresovaniji i aktivniji.
  • Još jedan bitan momenat, naročito značajan za učenike Filološke gimnazije, je uvežbavanje verbalnog izražavanja. Može se primetiti da u klasičnom sistemu postavljanja pitanja učenici, iako imaju dobru ideju i ispravnu misao, retko odgovaraju svojim rečima. Čak i kada se radi o složenijim pitanjima gde se od njih očekuje da razmisle i izvedu određeni zaključak uglavnom odgovaraju koristeći rečenice iz udžbenika. U obrnutom sistemu to nije moguće jer odgovor ili rešenje predstavlja pitanje ili tekst računskog zadatka koji učenik mora samostalno da osmisli i formuliše.

 

OBRNUTA FIZIKAObrnuta fizika je relativno nov i neobičan pristup u nastavi koji ukoliko se dobro organizuje i adekvatno primenjuje može značajno doprineti podizanju kvaliteta znanja kod učenika i veoma povoljno uticati na ceo nastavni proces. Obrnuti zadaci rešavaju se sa razumevanjem i gotovo je nemoguće takav zadatak rešiti bez poznavanja suštine fizikog procesa i veličina koje se u njemu pojavljuju. U Filološkoj gimnaziji u Beogradu i odeljenjima u Nišu i Šapcu (koja rade po programu Filološke gimnazije) u planu je realizacija pedagoškog eksperimenta da bi se preciznije utvrdilo kako se primena obrnutih zadataka odražava na kvalitet učeničkih znanja.

 

 

Reference

[1]  A. van  Heuvelen, D. P. Maloney, Playing Physics Jeopardy, Am. J. Phys., 67 (3), 1999., p. 252., na sajtu: http://intro.phys.psu.edu/stem/VanHeuvelen_PlayingPhysicsJeopardy_AJPVol67No9.pdf (08.02.1999.).

[2] R. Constantinescu, G. Stoenescu, I. Petrisor, Teaching physics in Romanian: new requirements call for new methods, Eur. J. Phys., 24, 2003., pp. 525-533.

[3]  N. Čaluković, Fizika 1 – zbirka zadataka i testova za prvi razred gimnazije, Krug, Beograd, 1999.

[4]  M. Bogdanović, Lj, Nešić, Fizika Džepardi, Zbornik predavanja sa Republičkog seminara o nastavi fizike, Društvo fizičara Srbije, Beograd, 2011., str. 173.,

Cabric

 

 

 

 

Prof. dr Branislav Čabrić

Prorodno-matematički fakultet u Kragujevcu

branko.cabric@gmail.com

 

 

[1] Jasno je da se ovde radi o fotoefektu i da se u zadatku traži kinetička energija fotoelektrona

Share

Leave a Reply

Looking for something?

Use the form below to search the site:

Still not finding what you're looking for? Drop a comment on a post or contact us so we can take care of it!

preporučite nas

Share