აზროვნების  განვითარების  აქტივობები  ფიზიკის  გაკვეთილზე.

როგორ  განვუვითაროთ  მოსწავლეს  აზროვნება?  რა  პროცესებია  საჭირო  აზროვნების  ჩამოყალიბება- განვითარებისათვის?  ეს  საკითხი  ერთ-ერთი  უმნიშვნელოვანესია პედაგოგებისთვის,  ასევე  უპირველესი  ამოცანაა   ფსიქოლოგებისთვის.      სააზროვნო  (შემეცნებითი)  უნარები  ის  საშუალებებია, რომლებიც  დაეხმარება  მასწავლებელს,  უკეთ  დაგეგმოს  სწავლების  პროცესი  და  მოახდინოს  მოსწავლის  აზროვნების  აქტივიზაცია.   ბლუმმა  1956წ. შეიმუშავა  სააზროვნო  (შემეცნებითი)  უნარების  კლასიფიკაცია (დაჯგუფება)- მან    გამოყო  აზროვნების  ზედა  და  ქვედა  დონეები  და  თითოეულ  დონეს  შეუსაბამა  სამ-სამი საფეხური.  ქვედა  დონე–ცოდნა,  გაგება, გამოყენება.  ზედა  დონე–ანალიზი,  სინთეზი,  შეფასება.  აზროვნების  ყოველ  საფეხურზე  გადასვლისას  ის  რთულდება  და  ყოველი  ზემდგომი  საფეხურის  გავლისათვის  აუცილებელია  ქვემდგომი  საფეხურის (ების)  გავლა.

ბლუმის  სააზროვნო  უნარების  კლასიფიკაცია  სქემატურად  შემდეგი  სახით შეიძლება  წარმოვიდგინოთ. (ნახ. 1  ბლუმის  ტაქსონომია).

ნახ.  1

განვიხილოთ  აზროვნების  დონეებისა  და  საფეხურების  გავლა  ფიზიკის  გაკვეთილზე  ერთი  ამოცანის  განხილვის  საფუძველზე.

    ამოცანის  პირობა;  გვაქვს  ორი  ერთნაირი  გამჭვირვალე  ჭიქა . თითოეულში  ასხია  ტოლი  250გ.  მასის  ცივი -00C   (ჭიქა N 1)  და  თბილი  500C   (ჭიქა N 2) ტემპერატურის  წყლები.

ამოცანის  პირობა  უცვლელია, იცვლება  მისი  მოთხოვნილება, შესაბამისად  იცვლება  მისი ამოხსნის  სიძნელის  ხარისხი,  რისთვისაც  გავივლით  ტაქსონომიის  თითოეულ  საფეხურს.

      I -ეტაპი:  ცოდნა– ნიშნავს რაიმეს  შესახებ  ინფორმაციის  ქონას  და  რაიმე  საქმის  ან  ქმედების  შესასრულებლად  საჭირო  ხერხების  ფლობას.

ამოცანის  მოთხოვნა  1.  არა  გვაქვს  არავითარი  ხელსაწყო,  როგორ  დავადგინოთ,  რომელშია  ცივი  და  თბილი  წყალი? (უშუალო  კონტაქტის  გზა).

პასუხის  შესაძლო  ვარიანტები:  ა)  შევეხოთ  ხელით  ჭიქას  და ადვილად  დავადგენთ,  რომელშია  ცივი  და  თბილი  წყალი.  ბ)  ამოცანის  გადაწყვეტა  შესაძლებელია რომელიმე  ჭიქაში  არსებულ  წყალში  თითის  ერთხელ  ჩაყოფით.

ცხადია,  ამ  კითხვაზე  პასუხს  გასცემს  ნებისმიერი  მოსწავლე.  როცა  ეს ამოცანა  გავაცანი  სსსმ-ის  მოსწავლეს,  მან  დაუფიქრებლად  უპასუხა  ამ  კითხვას. აქ  არ  არის  საჭირო  წიგნიერი  ცოდნა, ეს  ცოდნა მას  მიღებული  აქვს  პრაქტიკული  ცხოვრებიდან  და არ  სჭირდება  მისი  წიგნიდან  წაკითხვა , ესაა  ის  საბაზისო  ცოდნა, რომელზეც  მიუთითებს  ბლუმი.

II -ეტაპი  გაგება– არის  ნასწავლი  მასალის  მნიშვნელობაზე  წვდომა

ამოცანის  მოთხოვნა  2.  შესაძლოა  თუ  არა,  შეხებისა  და  ხელსაწყოების  გამოყენების  გარეშე  დავადგინოთ,  რომელ   ჭიქაშია   ცივი  ან  თბილი  წყალი(გარეგანი  დაკვირვების  გზა)?

ამოცანის  გადაწყვეტა  ასეთი  პირობით  მოითხოვს  ფიზიკური  მოვლენის  კარგ  ცოდნას,  მოსწავლემ  უნდა  იცოდეს  და  შეეძლოს დაკვირვება  კონდენსაციის  მოვლენაზე,  იცნობდეს  სითბური  გაფართოების  ეფექტებს.

ამოხსნის  ვარიანტებია:  ა) შევხედოთ  ორივე  ჭიქას  გვერდიდან.  იმ  ჭიქის  გარე  ზედაპირზე,  რომელშიც  ცივი  წყალია,  შეიმჩნევა  „ცვარი“, ჭირხლი  (ზედაპირი  დანამულია). მიზეზი– ჭიქის  გარშემოკრული  ჰაერის  შემადგენლობაში  არსებული  წყლის  ორთქლი  ხდება  გამაჯერებელი.

ბ)  თუ  ჭიქებს  ახლოს  მივიტანთ  ერთმანეთთან,  მაშინ  იმ  ჭიქაში,  რომელშიც  თბილი  წყალია,    წყლის დონე  იქნება  უფრო  მაღალი  (გათბობისას  სხეულის  ზომები  იზრდება).  თუმც  ეს  მოვლენა  შედარებით  ძნელად  დასაკვირვებელია.

გვაქვს  ჰეტეროგენული  მოტივაციის  მაგალითი. ეტაპებია:  ცოდნა,  გაგება.

III-ეტაპი  გამოყენება–გულისხმობს ადრე  ათვისებული  ცოდნის  გამოყენებას, მისი  დასკვნებისა  და  შედეგების  მოხმარებას.   

ამოცანის  მოთხოვნა  3.    შეხების  გარეშე  ხელსაწყოს  ერთხელ  გამოყენებით  გავარჩიოთ   ერთმანეთისაგან  რომელ  ჭიქაშია  ცივი  ან  თბილი  წყალი(ხელსაწყოს  გამოყენების  გზა).

მოთხოვნის  გადაწყვეტისათვის  აუცილებელია  მოსწავლემ  იცოდეს  თერმომეტრის  გამოყენება. სითბოგამტარობის  და  დიფუზიის  მოვლენებზე  დაკვირვება,  მათი  პრაქტიკული  გამოყენება.

ამოხსნის  ვარიანტები:  ა)  პასუხი  პრაქტიკულია.  მოსწავლე  განსაზღვრავს  წყლის  გათბობის  ხარისხს,   ჩადებს  თერმომეტრს  რომელიმე  ჭიქაში  და  გაზომავს  წყლის  ტემპერატურას.

ბ)  ლითონის  გამტარი  (ალუმინი,   სპილენძი …) მოვღუნოთ  900 -იანი  კუთხით, ერთი  ბოლო  ჩავდოთ   წყალში,  მეორეზე  მივამაგროთ  პლასტელინის  ბურთულები  წვრილი  ლურსმნებით,  მაშინ  თბილ  წყალში  ჩაშვებული  ლითონის  ღეროდან  უფრო  ადრე  მოწყდება  ბურთულები,  რითაც  მივხვდებით,  რომელშია  თბილი  და  ცივი  წყალი.

გ)   ჩავასხათ  ჭიქებში  ფერადი  სითხე  (მაგ. ჩაის  ნაყენი)  და  დავაკვირდეთ  დიფუზიის  სიჩქარეს,  რომელ  ჭიქაშიც  ის  უფრო  სწრაფად  მოხდება,  იქ  იქნება  თბილი  წყალი.

ამ  ეტაპზე  მოსწავლეს   სჭირდება-  ცოდნა , გაგება  და  გამოყენების  უნარები.

IV- ეტაპი. ანალიზი — სააზროვნო  უნარ–ჩვევაა,  რომლის  დროსაც  ხდება  მთლიანი  საგნის  ან  მოვლენის  ცალკე  ნაწილების,  მხარეების და  თვისებების  გამოყოფა.

ამოცანის  მოთხოვნა  4.  განსაზღვრეთ  სითბოს  რაოდენობა,  რომელიც  საჭიროა  ცივი  და  თბილი  წყლების:

ა) ერთი და იგივე  ტემპერატურით  გასათბობად;

ბ) 75 0C-მდე  გასათბობად.

რომელ  წყალს  დასჭირდება  მეტი  სითბო  და  რამდენჯერ?

ამ  მოთხოვნის  გადაწყვეტისათვის   მოსწავლემ  უნდა  მოახდინოს  ჭიქებში  არსებული  წყლის: ა) ერთი და იგივე  ტემპერატურით  გათბობისათვის საჭირო  სითბოს  რაოდენობის  შეფასება.  ბ) გამოთვალოს  თითოეულ ჭიქაში  წყლის  75 0C-მდე  გათბობისათვის  საჭირო სითბოს  რაოდენობები  და შეადაროს  ისინი  ერთმანეთს.

პასუხის  შესაძლო  ვარიანტები:  ა) რადგანაც  წყლები  ტოლი  მასისაა, ამიტომ  სითბოს  რაოდენობა მხოლოდ  ტემპერატურის  ცვლილების  პროპორციულია.  და  მათი  ერთი და იმავე  ტემპერატურით  გათბობისათვის  დაგვჭირდება  სითბოს  ერთი და იგივე  რაოდენობა.

ბ) თითოეული  სითხის 75 0C-მდე  გასათბობად  საჭიროა:  ცივისათვის – Q1=C m(750C – 00C).

ცხელისთვის – Q2=C m(750C – 500C). ამიტომ     = 3.

ბ)-ს  პასუხი  ასეც  შეგვეძლო  მიგვეღო.  თუკი  თბილი  წყალი  უნდა  გათბეს  25 0C-თი,(50 0C-დან    75 0C -მდე)  და ცივი  75 0C-ით.  (75 0C -დან   -00C -მდე).  ცხადია,  ცივ  წყალს  დასჭირდება  3 – ჯერ  მეტი  სითბო  ვიდრე  თბილს.

ანალიზის  უნარისათვის  საინტერესოა  ასეთი  ვარიანტიც, თუ  ამოცანის მოთხოვნა  იქნებოდა.

41    სითბოს რა რაოდენობაა „საჭირო“,  რომ  ჭიქებში  წყლის  ტემპერატურა  შევცვალოთ   25 0C-ით?

ამ  ამოცანის  შინაარსს  სჭირდება  საკმაოდ  ღრმა  ანალიზი.   კონკრეტულად:

ა) თუ  სითხეებს  გადავცემთ სითბოს, მაშინ  ორივე  ჭიქას  უნდა  გადაეცეს  ტოლი  სითბოს  რაოდენობა.

Q=C m(t20C—t10C) =4200. 0,25 .25 =26,25კჯ.

ბ) თუ  თბილ  წყალს  ავართმევთ   სითბოს  მაშინ:      Q1=C m(t20C—t10C)  =26,25კჯ.

თუ  0 0C-ის  ტემპერატურის  წყალს  ავართმევთ  სითბოს  მისი  -25 0C-მდე    გაციებისთვის,   მაშინ;

Q=r m +Cm(00C – (-250C))= r m +Cm 250C=3,4. 105  0,25 + 2100. 0,25 .25= 105ჯ =100კჯ..

( აქ    r=3,4. 105    ყინულის  დნობის  კუთრი  სითბოა             C= 2100   ყინულის კუთრი სითბოტევადობაა)

ამოცანის  ამოხსნისას  ჩანს  პირობისა  და  პროცესის  ანალიზის  ღრმა  ცოდნა,  მოსწავლეს  შეუძლია  მოვლენათა  ანალიზი, პროცესის  თვისებრივი  და  რაოდენობრივი  შეფასება.

( აქ  გვაქვს _  ცოდნა-გაგება-გამოყენება-ანალიზი_  უნარების  ფლობა.)

V  ეტაპი.  სინთეზი– სააზროვნო  უნარ–ჩვევაა,  რომელიც  გულისხმობს ცალკე  მოცემული  ელემენტებისაგან (მოვლენის  ცალკეული  თვისებებით) გონებაში  მოვახდინოთ მათი გაერთიანება ახალი სტრუქტურული  მთლიანობის  სახით. (ამ აზრით სინთეზი  ანალიზის საწინააღმდეგო პროცესია).

ამოცანის  მოთხოვნა  5.  როგორ  განვსაზღვროთ  ჭიქებში  სითხეთა ტემპერატურა?  რას  ემყარება  თერმომეტრის  მოქმედების  პრინციპი?  გამოთქვით  ვარაუდი,  როგორი  იქნება  ტემპერატურა  სითხეთა  შერევისას  (ეს შეიძლება  მივაკუთვნოთ  გონებრივ  იერიშის პროცესს)?

მოსწავლეს უნდა  შეეძლოს  ტემპერატურის  გაზომვა თერმომეტრით, გონებაში  სითბოცვლის  პროცესის გაანალიზება, ივარაუდოს  შედეგი,  რაოდენობრივი  გათვლებით დარწმუნდეს  თავის  ვარაუდში.

პასუხი:  ტემპერატურას  განსაზღვრავენ  თერმომეტრით.  თერმომეტრის  მოქმედების  პრინციპი  ემყარება  გათბობისას  სხეულის  გაფართოების  პრინციპს  (00C  –ყინულის  დნობის  ტემპერატურაა,   1000C –წყლის  დუღილს).

სითბური  ბალანსის  განტოლების  შედგენით  გამოითვლება  ნარევის  ტემპერატურა.  მაგრამ  ამ  შემთხვევაში  შეიძლება  დავასკვნათ,  რომ  ნარევის  ტემპერატურა  იქნება  250C .  ცივი  წყალი  ღებულობს  იმდენ  სითბოს,  რამდენსაც  გასცემს  თბილი, ვინაიდან  წყალთა  მასები  ტოლია,  ნარევის  ტემპერატურა  იქნება–  250C.  ამ  ამოცანის  ამოხსნის  შემდეგ  შეიძლება  გაჩნდეს  კითხვები.

  1. შეიძლება  თუ არა,  ნარევის  ტემპერატურა  იყოს:  ა) 230C,     ბ) 250C,    გ) 280C.  თუ  ცივი  წყლის  მასა   მეტია  თბილი  მასაზე?
  2. შეიძლება თუ არა,  ნარევის  ტემპერატურა  იყოს:  ა) 230C,     ბ) 250C,    გ) 280C.  თუ  ცივი  წყლის  მასა    ნაკლებია  თბილი  მასაზე?

სინთეზის  ეტაპისათვის  საინტერესოა იგივე  ამოცანა ასეთი  კითხვებით.

51   რა  არის  ტემპერატურის  ფიზიკური  არსი? რომელ ჭიქაში მყოფ  წყალს  აქვს  მეტი  შინაგანი  ენერგია  და  რამდენით?

ამ  ამოცანის  ამოხსნისათვის  საჭიროა  ცოდნა,  გაგება,  გამოყენება   ანალიზისა და სინთეზის    კარგი  უნარი.

ისტორიული  ექსკურსი.  ტემპერატურის  გაზომვას  ადამიანი  ახერხებს  მე-17-ე  საუკუნიდან,  ხოლო  ტემპერატურის  რაობა  გაირკვა  მე-19-ე  საუკუნეში,  როცა  დამუშავდა  მკთ–თეორია.

არსი  ასეთია.  ტემპერატურით  განისაზღვრება  ნივთიერების  შემადგენელი  ნაწილაკების  ქაოსური  მოძრაობის  საშუალო  ენერგიის  ზომა.   მოძრაობის  საშუალო  ენერგია  საშუალო  კვადრატული  სიჩქარის  პროპორციულია (E  V2 ),  ხოლო   საშუალო  კვადრატული  სიჩქარე  ტემპერატურის  (V2  T).  მაშინ,  რა  იქნება,  თუ  მოლეკულების  საშუალო  კვადრატული  სიჩქარე  გახდება  0-ის  ტოლი?   გამოთვლებით  დადგინდა,  რომ  ასეთი ტემპერატურა  ცელსიუსის  სკალის  მიხედვით  არის  -273,160C .  თუკი  ამ  ტემპერატურას  მივიღებთ  0- ად  (საწყისად) თერმომეტრის  -273 0C შეუსაბამებთ– 00C   მაშინ  ასეთ  თერმომეტრზე  არ  აღირიცხება  უარყოფითი  ტემპერატურა,  ამიტომაც  ასეთ  თერმომეტრებს  ეწოდებათ  აბსოლუტური   ტემპერატურის  სკალიანი  თერმომეტრები. კავშირი  ცელსიუსისა  და  კელვინის  სკალით  განსაზღვრულ  ტემპერატურებს  შორის  ასეთია :

T K=t0C +2730.

შინაგანი  ენერგია  მეტი  აქვს  ჭიქას,  რომელშიც  50 0C  ტემპერატურის  წყალია.

ჩვენი  ამოცანის  პირობიდან  გამომდინარე  ტემპერატურათა  ცვლილება  მცირეა,  ამიტომ  ურთიერთქმედების  ენერგია  პრაქტიკულად  ერთნაირია  (II- ეტაპი    ბ) ნაწილი)  და  შინაგანი  ენერგია  იქნება  მხოლოდ  T-ტემპერატურაზე  დამოკიდებული.  რის  გამოც  შინაგანი  ენერგიის  ცვლილება ასე  განისაზღვრება :

∆U=C m(t20C—t10C) =4200. 0,25 . 50 =52,5კჯ.

(ეს ჰეტეროგენული  მოტივაციაა,  კარგად  ჩანს  ცოდნა-გაგება-გამოყენება-ანალიზისა და სინთეზის  უნარები.)

VI  ეტაპი  შეფასება–  სააზროვნო  უნარ–ჩვევაა,  ზოგადად იგი  გულისხმობს  არჩეული  კრიტერიუმების  გარკვეული  კატეგორიებისადმი  მიკუთვნებას,  რაიმე  მოვლენაზე  დაყრდნობით  მსჯელობას  და დასკვნების  გამოტანას.

შეფასების ეტაპისათვის ამოცანის  მოთხოვნა  შეიძლება  იყოს:

ამოცანის  მოთხოვნა  6.      სითხეთა  ტემპერატურა  შეიცვალა  25 0C-თი,  როგორ  შეიცვალა  მათი  სითბოს  რაოდენობა?

პასუხი:  კითხვის  ასე დასმა  ყოვლად  გაუმართლებელია,  ვინაიდან  ის  არ  ასახავს  რეალურ პროცესს.  სითბოს  ცვლილებითაა  განპირობებული  ტემპერატურათა  ცვლილება  და  არა  პირიქით.  ამრიგად,  რეალური  პროცესის  მიმდინარეობა  ასეთია:

მაშინ  როგორ  დავსვათ  სწორად  კითხვა?    პასუხია:

როგორი სითბოს რაოდენობა მიიღო ან გასცა სითხემ, თუ მისი  ტემპერატურა  შეიცვალა  25 0C-ით?          ან:

სითხის  ტემპერატურა  შეიცვალა  25 0C-თი,  როგორი  სითბოს  რაოდენობა  მიიღო  ან  გასცა  მან?

შეიძლება  ამოცანის  მოთხოვნა  ასეც  ჩამოყალიბდეს;

სითხეთა  ტემპერატურა  შეიცვალა  25 0C-თი,  როგორ  შეიცვალა  მათი  შინაგანი  ენერგია?

(აქ  ჰეტეროგენული  მოტივაცია,  გვაქვს  ცოდნა-გაგება-გამოყენება-ანალიზის –  სინთეზის  და შეფასების     უნარების  გამოყენების  მაგალითები.)

 

სტატიაში  ფიზიკის ერთი მარტივი ამოცანაა აღებული და თითოეული სააზროვნო საფეხურის გავლისას არ იცვლება ამოცანის პირობა, მაგრამ აზროვნების სიძნელის შესაბამისად იცვლება მისი სირთულე. ამოცანის თითოეული საფეხურის გავლისას აქვს მოთხოვნის შესაბამისი ამოხსნები ( თითოეულ საფეხურზე ამოხსნის რამდენიმე ვარიანტია) ამოხსნები ისეა შერჩეული, რომ ის შეიძლება პრაქტიკული გამოცდილებითაც გადავწყვიტოთ. საინტერესოდაა ნაჩვენები აზროვნების ერთი საფეხურიდან მეორეზე გადასვლის მომენტი და შესაბამისად, როგორ იზრდება ფიზიკურ მოვლენებზე წვდომის სიღრმე.

 

ლიტერატურა:

  1. მელიქიშვილი მ. „კონსტრუქტივიზმი“- მასწავლებელთა პროფესიული განვითარების ეროვნული ცენტრი-2012 წ.
  2. ჭანტურია თ. „მრავალმხრივი ინტელექტის თეორია“მასწავლებელთა პროფესიული განვითარების ეროვნული ცენტრი-2012 წ.
  3. ჭაღიაშვილი თ. „ჰუმანისტური თეორია“მასწავლებელთა პროფესიული განვითარების ეროვნული ცენტრი-2012 წ.
  4. Dewey J. მასწავლებელთა პროფესიული განვითარების ეროვნული ცენტრი-2012 წ.
  5. Llewellyn D. Teaching high school science through inquiry: A case study approach. Corwin Press USA. (2005)

 

 

 

 

 

კომენტარები

comments