Метод кейсов: как учителю их использовать на уроке

Многие ученики привыкли считать, что школьные уроки — это скучно, часто они даже не понимают, как то или иное знание может пригодиться в жизни. Побороть этот стереотип поможет метод кейсов. Наш блогер, учитель физики Филипп Белов, рассказывает, что это такое, и даёт рекомендации, как его использовать.

Метод кейсов (case study, метод конкретных ситуаций, метод ситуационного анализа) — техника обучения, использующая описание реальных ситуаций. Ученики должны проанализировать ситуацию, разобраться в сути проблем, предложить возможные решения и выбрать лучшее из них. Кейсы (от английского case — «случай, ситуация») базируются на реальном фактическом материале или же максимально приближены к реальной ситуации.

Исторически метод кейсов сложился в сфере бизнес-школ, анализ проводился для экономических, социальных и бизнес-ситуаций. Сегодня case study выходит за рамки тренингов и становится одним из методов активного обучения школьников. Постепенно накапливаются прецеденты использования метода на уроках литературы, экономики, физики, математики. Если такой подход в течение учебного цикла применять многократно, то у обучающихся выработается устойчивый навык решения практических задач.

Технология основана на создании учебной проблемной ситуации (кейса), включающей факты из реальной жизни, разностороннем изучении и описании этой ситуации, моделировании возможных направлений её развития. С точки зрения мотивации обучающихся такой подход оказывается особенно значимым для дисциплин физико-математического цикла.

Часто старшеклассников волнует вопрос, насколько всё то, что они рассматривают, применимо в реальной жизни

Простые примеры и попытки педагога объяснить необходимость изучения тех или иных блоков материала при обучении в вузе чаще всего не оказывают серьёзного влияния на детей.

Кейс — это дидактически подготовленный материал с описанием конкретной ситуации в словах, цифрах, образах, действиях. Обучение методом кейсов требует многоэтапности действий: чтение, реферирование, поиск проблем, выделение критериев, решение проблем. В ходе реализации этой технологии требуется моделирование изучаемого теоретического материала, обобщение и анализ ключевых понятий, фактов, явлений, идей, законов и закономерностей.

В качестве примера реализации технологии приведу кейс, разработанный мной для обучающихся 8–9-х классов и апробированный на практике. Это известная проблема моделирования движения Волка и Зайца, при условии, что Волк движется равнозамедленно, а Заяц — равномерно. Метод case study, перекликающийся с проблемным обучением, предполагает, что задача-кейс предлагается учащимся до того, как они овладели теоретическим материалом, необходимым для её решения, и имеет формат подробного описания с избыточными данными.

1. Постановка проблемы

Заяц убегает от Волка по прямой, двигаясь при этом равномерно; за любые равные промежутки времени Заяц проходит равные пути, его скорость постоянна. Когда Заяц заметил надвигающегося на него Волка, между ними было некоторое расстояние. В любой момент после начала движения скорость Зайца одна и та же и не изменится до тех пор, пока он не будет уверен в том, что оторвался от Волка.

Читайте также

Физика в школе: 7 вещей, которые нас ужасно бесят

Волк начинает погоню с некоторой известной скоростью, но с течением времени всё больше устаёт. Поэтому его движение неравномерное — Волк бежит равнозамедленно: за любые равные промежутки времени его скорость уменьшается на одну и ту же величину. Понятно, что в какой-то момент Волк остановится — погоня будет окончена. Успешной для Волка она окажется, если до того, как его скорость уменьшится до нуля, он успеет нагнать Зайца. Успех, с точки зрения Зайца, означает, что он бежал настолько быстро, что к моменту, когда Волк совсем устал и остановился, между ними по-прежнему сохраняется какое-то расстояние.

С какой минимальной скоростью должен бежать Заяц, чтобы Волк его не поймал?

2. Вариант начала решения

Возможный вариант задачи с конкретными численными данными позволит сделать вполне определённые расчёты: Заяц убегает от Волка по прямой, двигаясь равномерно. В начальный момент времени расстояние между Зайцем и Волком — 36 метров (S=36 м), а скорость Волка — 14 м/с (V0 =14 м/c). Волк устаёт, поэтому двигается равнозамедленно, уменьшая свою скорость на ∆V=1 м/с через каждые ∆t=10 с. С какой минимальной скоростью должен бежать Заяц, чтобы Волк его не поймал?

3. Комментарии к решению

Попробуйте рассмотреть две ситуации:

• Когда скорость Волка уменьшается скачкообразно (дискретно) через каждые 10 с (то есть на протяжении первых 10 с он двигается со скоростью 14 м/с, следующие 10 с со скоростью 13 м/с и так далее).
• когда скорость Волка уменьшается непрерывно, так что по истечении любых 10 с уменьшение оказывается равно ∆V=1 м/с.

Вы можете решить поставленную задачу графически, изобразив графики зависимости координат Волка и Зайца от времени, алгебраически, выявив соответствующие уравнения, или численно, вручную или с помощью компьютера рассчитав пройденные Волком и Зайцем пути. Любой вариант решения будет принят.

4. Инструкция для групп

Можно разделить класс на группы для работы над поставленной задачей. Каждой группе после коллективной и самостоятельной работы над проблемой необходимо представить следующие результаты:

• анализ проблемы, комментарии к условиям, в которых находятся Волк и Заяц;
• формализацию задачи (введённые переменные, использованные обозначения, схематичный чертёж);
• методы, использованные для решения (уравнения, законы, правила);
• решение;
• модель развития событий, при условии, что поведение одного из героев (или обоих) отличается от заявленного в условии (например, что случится, если Заяц бежит в другую сторону?).

Попробуйте раздать ученикам всё описание кейса, приведённое выше, и разрешить пользоваться любыми доступными источниками информации, предложить представить результаты работы своим одноклассникам в любом удобном виде.

Самостоятельная работа учащихся с кейсом, предваряющая изучение соответствующего материала (равномерного и неравномерного прямолинейного движения), приводит к лучшему восприятию материала. Причём свобода в формах представления материала и поисках решения приводит к широкому спектру вариантов, которые удаётся обсудить на уроке подведения итогов работы.

Некоторые дети представляют свои результаты в виде графиков, построенных на миллиметровке и позволяющих найти момент и условия встречи Волка и Зайца точкой пересечения. Другие используют средства компьютерных программ для осуществления дискретных расчётов и получения результата без долгих вычислений вручную. Некоторые смогут найти теоретический материал в учебнике или в сторонних источниках, разобраться в том, что такое ускорение и как использовать алгебраические соотношения для расчётов. Разобравшись в вопросе, каждый принесёт в класс своё видение поставленной задачи, поделится со всеми и выиграет в первую очередь сам!

Фото: Shutterstock (Rawpixel.com)