Метод научного познания - как один из способов повышения познавательной и творческой активности учащихся
статья по физике по теме

Метод научного познания - как один из способов повышения познавательной и творческой активности учащихся.

Тезева И.А. учитель физики,

МБОУ «Гимназия №3 Зеленодольского

муниципального района Республики Татарстан»

Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе, вносит существенный вклад в систему знаний об окружающем мире. Она раскрывает роль науки в экономическом и культурном развитии общества, способствует формированию современного научного мировоззрения.

        Образовательный стандарт по физике ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Для выполнения этого требования стандарта нужно не сообщать школьникам систему готовых знаний, а организовывать такие виды деятельности, как наблюдение, описание и объяснение физических явлений, измерение физических величин, проведение опытов и экспериментальных исследований по выявлению физических закономерностей, объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов, практическое применение физических знаний. Это значит, что учащиеся должны не только знать результаты научных достижений, но и овладеть методами научных исследований физических явлений.

 Для успешного овладения учащимися метода научного познания  подходит  учебно-методический комплекта «Физика 7-9» под редакцией В.Г. Разумовского, В.А. Орлова, в которой  лежит концепция «Физика в самостоятельных исследованиях». Овладение этим методом не только открывает путь к  познавательной самостоятельности учащихся, но и к творческой активности. Познавательная самостоятельность - качество социально активной личности, необходимое условие творческого отношения к труду в любой отрасли производства. Развитие познавательной самостоятельности требует не только усвоения знаний и способов действия, но и воспитания глубокой внутренней потребности в познании, формирования на этой основе социально значимых мотивов учения, образования.

Изучение курса физики  строится на основе коллективных исследований, сопровождаемых демонстрационным экспериментом и индивидуально-групповых исследований, которые школьники проводят самостоятельно в форме лабораторных или теоретических расчетов и выводов. Ставится  задача - организовать самостоятельный процесс познания, проверять выполнение задания и помогать в случаях затруднения. Реализация подобного подхода решает многие проблемы обучения, максимально предоставляя учащимся инициативу, свободу в процессе познания и предоставляет возможность ощущения радости творчества.

Использование личностно-ориентированной технологии, технологии проблемного обучения помогает добиться высоких результатов в преподавании физики. Использование этих технологий даёт хорошие результаты в среднем звене для детей, обучающихся в начальной школе по дидактической системе развивающего обучения Л.В. Занкова, основным дидактическим принципом которого является «обучение на высоком уровне трудности с соблюдением меры трудности», в которой дети успешно справляются с поставленной учебной задачей, умеют отстаивать свою точку зрения, не боятся ошибиться и умеют вести диалог, в ходе которого приходят к единой точке зрения.

Владея методом познания, ученики ощущают себя равными в правах с учителем на научные суждения. Это способствует раскованности и развитию познавательной инициативы учеников, без которой не может идти речи о полноценном процессе формирования личности. Учитель ставит себе целью формировать у учащихся представления о процессе научного познания в целом. Показывает цикличность развития научного познания от анализа совокупности фактов и постановки проблемы к гипотезе, от гипотезы к теоретическим выводам, от выводов к их интерпретации, экспериментальной проверке и практическому применению: факты —> модель —> следствия —> эксперимент.

Физика – единственная фундаментальная наука, способная сформировать современное мировоззрение и научный стиль мышления человека. Это обусловлено тем, что именно физика имеет дело с элементарными объектами и простейшими явлениями природы. В физической науке удалось создать соответствующие реальности, строгие понятия, построить идеальные модели, сформировать количественные законы, разработать теории. На базе физики может быть организовано рассмотрение комплексных проблем, способствующих развитию умений и навыков самостоятельной исследовательской деятельности.

         Исследовательская деятельность:

1. Способствует более глубокому и прочному усвоению знаний по физике.
2. Вырабатывает умения и навыки самостоятельной работы учащихся.
3. Формирует умения применять теоретические знания в решении конкретных практических задач.
4. Развивает личностные качества ученика.
5. Влияет на выбор будущей профессии учеников.

В теории познания можно выделить три этапа:

1. накопление фактов. (Демонстрация эксперимента, наблюдение опыта для получения новых фактов. Из опытов и наблюдений можно сделать выводы);
2. анализ и осмысление этих фактов через мышление; этот этап совершается в мозгу человека и называется "абстрактное мышление". Именно оно дает возможность проникнуть  в суть явления, процесса, установить связи, причины, следствия, объяснить закономерности, создать теорию явления. Этот этап осуществляется путем рассуждений. Методы реализации - беседа, дискуссии;
3. этап процесса познания-практика: выдвинутые теоретические положения (гипотезы) проверяются опытом, которые устанавливают их истинность или ложность.

Проведя уроки с использованием теории познания учитель:

1. вовлекает учащихся в наблюдение и постановку опытов с целью получения новых фактов;
2. приучает путем мыслительной операции "индукция" делать выводы из полученных фактов;
3. учит выяснять причины события и возможные закономерности, которым события подчиняются. Эта работа связана с осуществлением мыслительных операций "дедукция" и "систематизация";
4. учит выдвигать идею проверочного эксперимента, спланировать его и осуществить;
5. учит сравнивать экспериментальные и теоретические результаты, сформулировать выводы.

Таким образом,  учащиеся знакомятся с научным методом познания, вооружаются методологией, что очень важно для обучения, и для использования в дальнейшей жизни; вовлекаются учащиеся в разнообразные учебные действия: практические, мыслительные, обеспечивая себе познавательную деятельность, психологическое развитие и самостоятельность.

Наиболее часто применяемым методом исследования является установление зависимости одной величины от другой, характеризующей изучаемое явление , от другой величины. Для такого исследования можно использовать следующие основные этапы:

1. выбор интервалов произвольно изменяемой одной величины и измерение соответствующих значений другой величины;
2. занесение полученных данных в таблицу;
3. построение графика полученной зависимости;
4. установление функциональной зависимости и выражение ее в виде формулы (если возможно)
5. запись результатов.

Например, фрагмент урока в 7 классе «Исследование зависимости силы тяжести, действующей на тело,  от  его  массы».

Цель исследования: установить зависимость силы тяжести от массы тела.

1. Оборудование: штатив; динамометр; набор грузов, масса каждого из которых (100+2)г.
2. Метод исследования: к крючку динамометра последовательно подвешивать 1, 2, 3, 4 груза, каждый раз фиксируя показания динамометра.
3. Результаты:

4. График.

5. Зависимость:

Выводы: Сила тяжести, действующая на тело, прямо пропорциональна его массе.

 Главная задача учителя на уроке – организовать самостоятельный процесс познания, проверять выполнение задания и помогать в случаях затруднения.

Например, урок-исследование в 8 классе   (Учебник В.Г. Разумовского,

В.А. Орлова)

Тема урока: Закон Ома для участка цепи - урок – исследование

Цель урока: 1) Развитие познавательной инициативы, умения исследовательской деятельности ученика.

2) Установить зависимость силы тока в проводнике от напряжения на концах проводника и от сопротивления проводника.

Оборудование: Источник тока регулируемым выходным напряжением, резисторы, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода, магазин сопротивлений.

Ход урока: I. Ученики в тетрадях чертят схему цепи для исследования зависимости силы тока в резисторе от напряжения на его концах:

-Один ученик схему чертит на доске, другой собирает цепь на демонстрационном столе

-Меняя напряжение на резисторе, заполняют таблицу (она заранее начерчена на обратной стороне доски)

 Строим график зависимости силы тока от напряжения

- Делаем по результатам измерений вывод: Сила тока в проводнике прямо

пропорциональна напряжению, приложенному к проводнику.

II. Заменим проволочную спираль в первом опыте на магазины сопротивлений и установим зависимость силы тока от сопротивления в цепи

Заполним таблицу

- Построим график

- По результатам измерений делаем вывод: Сила тока обратно пропорциональна

сопротивлению.

Впервые в результате теоретических и экспериментальных исследований зависимость силы тока от U и R получил немецкий физик Георг Ом в 1826 году  и поэтому закон, выражающий эту зависимость, носит его имя.

- Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

- Выразим из закона Ома напряжение

- Выразим сопротивление и получим единицу измерения

1 Ом =- 1 Ом – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1В на его концах, сила тока равна 1А.

- Выясните, как изменяется сопротивление проводника, если напряжение на его концах увеличим в два раза  (никак, т.к. I~U)

При выставлении оценок учитель учитывает умения исследовательской работы ученика и итоговый полученный результат.

-Домашнее задание: §6.5. упр.2

        Использование методов научного познания, повышения познавательной и творческой активности учащихся позволяют получить глубокие и прочные знания.