Развитие познавательных интересов обучающихся через проблемное обучение.
статья по естествознанию по теме

 Прилепина Лариса Сергеевна, учитель физики

МБОУ «СОШ№22» г. Нижневартовск, Ханты-Мансийский автономный округ

Развитие познавательных интересов обучающихся через проблемное обучение на уроках физики.

       Сегодня перед школой ставятся сложные задачи, среди которых – всестороннее развитие личности в процессе обучения, в том числе и на основе активизации деятельности учащихся на уроках физики. Урок, построенный по принципу: учитель дает знания, а ученик просто их берет, не прилагая к этому особых усилий, в настоящее время не может отвечать всем современным требованиям. Традиционное обучение, как правило, обеспечивает учащихся системой знаний и развивает память, но мало направлено на развитие мышления, навыков самостоятельной деятельности.  Ученик должен уметь сам находить ответы на поставленные вопросы. Метод проблемного обучения как нельзя лучше подходит для решения таких задач. Проблемное обучение  активизирует мыслительную деятельность учащихся, формирует познавательный интерес.

Проблемное обучение – организованный учителем способ активного взаимодействия ученика с проблемой, представленный содержанием обучения, в ходе которого он приобщается к противоречиям знания и способам их разрешения, учится мыслить, творчески усваивать знания. Путем создания проблемной ситуации моделируются условия исследовательской деятельности и развития творческого мышления учащегося. [3,127]  

Проблема - сложная познавательная задача, решение которой представляет существенный практический или теоретический интерес. Если проблема правильно сформулирована, то она будет выполнять функцию логического средства, определяющего направление поиска новой информации и тем самым обеспечивающего эффективность деятельности, связанной с ее решением.

Проблемное обучение основано на создании особого вида мотивации - проблемной. Цель проблемного обучения – это  усвоение  не  только  основ  физики,  но  и усвоение  самого  процесса  получения   знаний   и   научных   фактов,  где используются познавательные и творческие способности. В  основе  проблемного обучения  лежит  принцип  «открытия». [5,67] Однако  проблемное  обучение   нельзя представить как цепочку  самостоятельных  открытий  учащимися.  Здесь  нужно оптимальное сочетание репродуктивной и творческой деятельности. Организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебной проблемы - характерный признак этого обучения.

Проблемное обучение начинается с создания проблемной ситуации.

Проблемная ситуация предполагает появление несоответствия между теми знаниями,  которые усвоили учащиеся, и явлениями, которые нужно объяснить.

  Этапы, которые следуют за созданием проблемной ситуации (см. рисунок):

1. возникновение проблемной ситуации;
2. осознание сущности затруднения и постановка проблемы;
3. нахождение способа решения путем догадки или выдвижения предположений и обоснование гипотезы;
4. доказательство гипотезы; проверка правильности решения проблем.

Мною применяется следующая схема создания проблемной ситуации:

1 этап. Постановка проблемы. Уяснение сути проблемы, ее формулировка, возможно постепенное   уточнение. Перед демонстрацией опытов можно задать вопросы: что произойдет, если…; что будет, когда…?

2 этап. Прогнозирование. Выдвижение гипотез.

3 этап. Разработка способов проверки гипотезы и ее осуществление. При обучении физике можно выделить два основных способа:

1)теоретическое обоснование гипотезы; 2) экспериментальное доказательство.

Проблемная ситуация - это интеллектуальное затруднение ребенка, возникающее в случае, когда он не знает, как объяснить возникшее явление, факт, процесс действительности, не может достичь цели известным ему способом. Это побуждает его искать новый способ объяснения или способ действия. «Проблемная ситуация есть закономерность продуктивной, творческой познавательной деятельности. Она обуславливает начало мышления в процессе постановки и решения проблем». [4, 123]

Проблемная ситуация может быть создана на всех этапах процесса обучения: при объяснении, закреплении, контроле. На рисунке представлена схема проблемного обучения:

Значительное место в проблемном обучении занимает решение проблемных задач. Проблемные задачи позволяют ученику даже со слабыми вычислительными навыками не только почувствовать сложность физических явлений, но и понять их суть, побудить его к самостоятельному решению проблемы, ее осмыслению, попытаться поставить себя на место изобретателя, испытать удовлетворение от интеллектуального труда. Такие задачи позволяют ученикам сопоставить получаемый ими результат с ранее изученным материалом, сделать выводы, задуматься.

При изложении нового учебного материала для более глубокого понимания явления свободного падения тел после выяснения характера данного движения решается задача:

С балкона на высоте 25 м над землей вертикально вверх брошено тело со скоростью 20 м/с.

 (Задача не содержит вопроса, условие служит лишь отправной точкой для рассуждений, смысл такой задачи – распознать явление, рассмотреть его со всех возможных сторон, выявить существенные детали. После обсуждения ученики сами формулируют интересующие их вопросы, ответы на которые (решения) отыскиваются сообща.)

Вопросы для обсуждения (ставит учитель):

Можем ли мы сообщить какому-либо телу скорость 20 м/с?

Реальна ли данная ситуация?

Можно ли бросить тело «вертикально» вверх?

Будет ли это движение свободным падением? Почему?

Чем пренебрегаем в данной ситуации?

Как движется тело? Вверх? Вниз? И т.п.

 Выполняется рисунок на доске (ось, уровень земли, начальная координата, начальная скорость, ускорение). Записываются законы y(t) и uy(t). Обсуждается смысл записанных уравнений.

Ученики задают следующие вопросы:

Где будет тело через 1, 2, … секунды? Какова его скорость в эти моменты времени?

Когда тело будет на высоте 40 м, 50 м, 20 м?

 (Идет отработка навыков обращения с уравнениями y(t) и uy(t). Обсуждаются результаты и их смысл.)

На сколько метров тело поднимется? (Решается по сути стандартная задача: найти максимальную высоту подъема тела, брошенного вертикально вверх. Вопрос записывается в тетрадь, высказываются предположения, ученики «сами» придумывают, как найти hmax. Необходимые записи делаются своевременно на доске учителем.) Когда и с какой скоростью тело упадет на землю?

 (Строятся графики зависимостей х(t) и y(t), сопоставляются с результатами вычислений.)

Проблемная или творческая задача – это задача, в которой сформулировано определенное требование, выполнимое на основе знания физических законов. Но в них отсутствуют какие- либо прямые и косвенные указания на те физические явления, законами которых следует воспользоваться при решении этой задачи.

На уроках физики мною отводится особая роль проблемным вопросам. Это такие вопросы, с помощью которых создается проблема. Проблемный вопрос, как и проблемная задача, является характеристикой объекта мышления. Вопрос может входить в структуру проблемной задачи, выполняя функцию ее требования, и выступать как относительно самостоятельная форма мысли, как отдельное проблематизированное высказывание, требующее ответа. Проблемный вопрос отличается от информационного тем, что он ориентирован на противоречивую ситуацию и побуждает к поиску неизвестного, нового знания. [4, 129]

Изучаемые в школе физические законы  можно разделить на группы:

1. законы, которые устанавливаются экспериментально;
2. законы, которые устанавливаются теоретически.

Пример.

Можно провести опыты с шаром Паскаля, а потом сформулировать проблемный вопрос: почему возникают струи жидкости, ведь поршнем подействовали на воду в цилиндре; почему длина струй одинакова; почему струи вырываются со всей поверхности шара?

Особую роль в развитии познавательных интересов выполняют фронтальные лабораторные работы и опыты (или фронтальный эксперимент). Они составляют основу практической, экспериментальной подготовки при обучении физике. Здесь широкие возможности для проблемного обучения.

На экспериментальных работах (даже без инструкции) обучающиеся могут решать небольшие проблемы. Лабораторные работы проблемного характера необходимы на уроках физики.

В общем виде фронтальный проблемный эксперимент включает следующие элементы:

1) нахождение общей идеи решения экспериментальной проблемы;

2) составления плана исследования;

3) выполнение работы;

4) обработка полученных результатов;

5) формулировка вывода.

В процессе проблемного обучения внимание учащихся фокусируется на важных проблемах, они стимулируют познавательную активность, способствуют развитию умений и навыков по решению проблем, а также учат самостоятельно мыслить,  получать знания, анализировать и делать выводы. Эти проблемы будят познавательные интересы обучающихся и способствуют тому, что они самостоятельно осваивают большие объемы новых знаний. При проблемном подходе к обучению есть возможность уйти от механического запоминания. Когда перед обучающимися ставится учебная проблема, создается тем или иным способом проблемная ситуация, у них появляется интерес. Они активно включаются в процесс решения проблемы - все это способствует лучшему усвоению материала, причем большая часть усваивается непроизвольно. Ученик учится мыслить научно.

Использованная литература

1. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебного процесса (общедидактический аспект). М.: «Педагогика», 1977.
2. Беспалько В.П. Программированное обучение. М., 1970.
3. Выготский Л.С. Развитие высших психических функций. М., 1960.
4.  Иванова Л.А.  «Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики». – Москва: «Просвещение», 1983.

 5. Малафеев Р.И «Проблемное обучение физике в средней школе». – Москва «Просвещение», 1980.

6. Одинцова Н. Обучение теоретическим методам исследования 10кл. // «Физика», приложение к «ПС», №16/2002, с. 6-8.
7. Павлова М., Любушкина Л. Физический эксперимент – способ развития творческого мышления // «Физика в школе», №1/2006 с. 14-20.
8. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии//Школьные технологии. – 1999. - №6.
9. Шубинский В.С. Педагогика творчества учащихся. – М.: Просвещение, 1989.
10. Яковлева Е.А. Развитие творческого потенциала у школьников//Вопросы психологии. – 1997. - №2. - с. 37-42.

Проблемная ситуация

Проблема

Поиск способов её решения

Решение проблемы

Информация

Помощь

Педагогическая проблемная ситуация

Решение проблемы

Проблема осознания неизвестного

Психологическая проблемная ситуация

Новые ЗУН

Поиск

Анализ

Схема проблемного обучения