Mnemonics use when memorizing physical quantities and formulae

Full Text

В связи с введением в средних школах Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) все актуальнее становится проблема разработки и использования методик развивающего обучения, направленных на усвоение учениками большего объема знаний при обучении физике. Известно, что «язык физики – это язык физических величин, на основе использования которых формулируются и законы, и принципы, и теории» [1]. В школьном курсе физики с 7 по 11 классы учащиеся должны запомнить более ста формул, связывающих физические величины. При обозначении физических величин традиционно используются латинские и греческие буквы. При этом одна и та же буква в разных разделах физики может обозначать различные физические величины, поэтому учащиеся должны знать и единицы измерения величин. Большое значение имеет знание физического смысла величин, что в дальнейшем способствует усвоению учащимися смысла физических законов, процессов и явлений. По результатам многолетних наблюдений можно сделать предположение, что многие ученики испытывают наибольшие затруднения в запоминании именно физических величин и формул. Задача учителя состоит в том, чтобы помочь своим ученикам в этом, потому что без знания обозначений, единиц и физического смысла величин они не смогут оформить краткую запись задачи, найти правильную формулу и решить эту задачу. Ведь, по сути, физические величины – это «алфавит» физики, а без него познать физику невозможно. Проблема эта не нова, не единична и встречается во многих российских школах.

Иногда на уроках физики при подготовке к экзаменам или контрольным работам возникает необходимость быстро повторить материал, пройденный в предыдущих классах. Из опыта преподавания физики в средней школе мы знаем, что только постоянные повторения величин ведут к хорошему результату. Наряду с этим можно констатировать, что в имеющихся ныне учебно-методических комплексах (УМК) и результатах опытно-экспериментальной работы (ОЭР) образовательных учреждений, работающих в режиме экспериментальных площадок, к сожалению, нет средств для быстрого и системного повторения физических величин. Чтобы решить эту проблему, мы поставили перед собой задачу найти наиболее оптимальный и действенный способ для эффективного запоминания учащимися физических величин. При этом мы решили воспользоваться проверенным ассоциативным способом, суть которого при запоминании новых величин сводится к применению ассоциаций с уже известными величинами (например, для запоминания шестизначного номера телефона можно воспользоваться такими ассоциациями, как дата и год рождения родных и близких людей, их возраст, год поступления в школу и т.п.) [2]. Эта методика существует давно и называется мнемотехникой. По сути, мнемотехника (или мнемоника) – от греч. mnemonikon – это искусство запоминания, означающее совокупность приемов и способов, облегчающих запоминание и увеличивающих объем памяти путем образования искусственных ассоциаций [3].

Проведенный нами анализ научной и учебно-методической литературы, а также электронно-образовательных ресурсов и др. информационных источников сети Интернет, таких, например, как публикация М. Зиганова, В. Козаренко [3], показал недостаточность практического опыта системного применения мнемотехники-визуализации при запоминании учащимися физических величин и формул. Поэтому целью нашей статьи является исследование процесса усвоения материала учащимися при использовании мнемотехники-визуализации для изучения ими физических величин и формул. Если ранее нами для обучения использовались бумажные карточки с записанными обозначениями физических величин, которыми пользуются многие учителя, то в настоящее время на замену им пришли современные компьютерные технологии и, конечно же, программа подготовки и просмотра презентаций Microsoft PowerPoint.

Для повышения эффективности использования мнемотехники-визуализации необходимо также учитывать то обстоятельство, что современные ученики – это дети, привыкшие к динамической цветности и плохо воспринимающие статичное черно-белое. Поэтому мы стали использовать в своей работе объединение мнемотехники-визуализации, анимации и табличного метода обработки информации для того, чтобы создать эффективный способ запоминания физических величин. Нами созданы и используются для каждой величины рисунки, ассоциативно связывающую букву, её обозначающую, с самим понятием физической величины. В результате мы получили ассоциативный ряд, часть которого приведена на рис. 1: путь на нём изображен в виде извилистой дороги внутри буквы S, время – это часы с буквой t, скорость – бегущий человек в виде буквы v, плотность – ёмкость, в которую налиты вода и масло, масса – буква m, поднимающая гирю, высота – это буква h на крыше многоэтажного дома, сила – мускулистая рука с буквой F, давление – буква р, обутая в валенки с лыжей на одной ноге, энергия – конфета с буквой Е и т.д.

Рисунок 1 – Пример ассоциативного ряда для запоминания учащимися физических величин

При обозначении некоторых величин нами используются буквы с добавлением некоторых деталей, указывающих на область использования величины. Каждая величина и её единица измерения размещаются на отдельных слайдах, используется анимация для того, чтобы показать физический смысл величин. Разработаны презентации по каждому разделу физики с 7 по 9 классы и за курс 10–11 классов. Слайды объединены по темам, имеются гиперссылки для быстрого повторения. Созданные таким образом презентации мы используем уже более 5 лет при изучении новых величин, повторении и для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ. Презентации удобно использовать при изучении новых величин. При повторении учащийся может ответить устно, а может отвечать и при помощи карточек. Также при повторении или тестировании применяется алгоритм работы, смысл которого состоит в изображении на бумаге таблиц с пустыми ячейками или использовании готового шаблона. При этом демонстрируется слайд, учащиеся записывают название, вид и единицу измерения величины в таблицу и сразу же проверяют полученный результат, или отдельно проверяются знание обозначения величины и знание единицы измерения. Затем проверяется то, что ученики запомнили при чтении формул, для чего учитель записывает формулу, а учащиеся либо читают, либо записывают на листочках названия величин.

Нами также разработаны рабочие тетради для учеников 7–9 классов для повторения физических величин и формул с критериями оценивания, которые мы рекомендуем использовать в комплексе с презентациями физических величин. При составлении рабочих тетрадей использован табличный метод моделирования. Ниже приведены примеры таких таблиц:

В комплексном использовании описанных нами средств и методов обучения физике заключается суть системы эффективного запоминания физических величин, при этом задания учащимся даются в порядке усложнения по темам учебников «Физика 7, 8, 9 класс» А.В. Перышкина и др.

Значимость данной разработки заключается в том, что её использование при изучении физических величин помогает отстающим учащимся эффективнее запоминать их, а успевающим – систематизировать и закреплять усвоенное. Образно говоря, тот ученик, который хорошо усвоил и знает физический смысл величин, их обозначение и единицы, может сказать, что у него есть ключ от всех разделов физики и не только.

Исследования и ОЭР по проблеме, вынесенной в заголовок нашей статьи, проводились нами с 2012 по 2015 годы. Каждый учебный год начинался с тестирования учащихся на знание ими единиц физических величин и их обозначений. После использования описанных учебных презентаций всего было проведено 8 тестирований. При этом каждый раз проверялась степень усвоения учениками по 20 физических величин с единицами. Были проанализированы результаты усвоения материала и соотнесены с результаты ЕГЭ, что позволило сделать вывод о чётком проявлении такой закономерности: учащиеся, хорошо запомнившие физические величины, соответственно относительно хорошо сдали и экзамен. Подобные результаты свидетельствуют о том, что запоминание величин учащимися напрямую воздействует на результаты их экзамена по физике, так как, только зная физические величины, можно правильно оформить краткую запись задач, правильно определить искомое и использовать нужную и правильную формулу. Коэффициент корреляции Пирсона определялся нами в соответствии с рекомендациями, изложенными в [4; 5] и составил:

Коэффициент корреляции 2,9 имеет положительный знак – значит, зависимость прямая. Оценка достоверности величины корреляции равна

χ²=7×2,9²=58,87

и превышает самое высокое значение стандартного коэффициента 10,8, что является наглядным подтверждением прочной связи между показателями. Следовательно, можно сделать вывод о том, что при использовании мнемотехники значительно повышается степень запоминания учащимися физических величин, и это является весомым основанием для повышения качества обучения физике.

В перспективе мы планируем исследовать степень усвоения физических величин и формул учащимися с использованием мнемотехники-визуализации с точки зрения психологии.

About the authors

Rozaliya Petrovna Vinokourova

Author for correspondence.
Email: birope@mail.ru

teacher of physics

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Figure 1 - An example of an associative series for students to memorize physical quantities

Download (6KB)

Indexing metadata