Развитие познавательного интереса на уроках физики
материал по физике по теме

Развитие познавательного интереса на уроках физики

Если хочешь воспитывать в детях смелость ума, интерес к серьезной интеллектуальной работе, самостоятельность как личную черту, вселить в них радость творчества, то создавай такие условия, чтобы искорки их мыслей образовывали царство мысли, дай им возможность почувствовать себя в нем властелинами.

                                                                                 Ш.А. Амонашвили

Среди многих идей, направленных на совершенствование учебного процесса на уроках физики, определённое место занимает идея формирования познавательных интересов учащихся. Эта идея служит отысканию таких средств, которые привлекают к себе ученика, располагают  его к совместной деятельности с учителем, активизируют  его учение. Обучающая деятельность учителя, опираясь на опыт и интересы учащихся, на их устремления и запросы, значительно способствует  совершенствованию учебного процесса предмета физики.

Познавательный интерес - избирательная направленность личности на предметы и явления окружающие действительность. Эта направленность характеризуется постоянным стремлением к познанию, к новым, более полным и глубоким знаниям. Систематически укрепляясь и развиваясь, познавательный интерес становится основой положительного отношения к учению. Познавательный интерес носит поисковый характер. Под его влиянием у человека постоянно возникают вопросы, ответы на которые он сам постоянно и активно ищет. При этом поисковая деятельность школьника совершается с увлечением, он испытывает эмоциональный подъем, радость от удачи. Познавательный интерес положительно влияет не только на процесс и результат деятельности, но и на протекание психических процессов - мышления, воображения, памяти, внимания, которые под влиянием познавательного интереса приобретают особую активность и направленность.

Основная цель в моей работе с учащимися состоит в том, чтобы  систематически возбуждать, развивать и укреплять познавательный интерес учащихся и как важный мотив учения, и как стойкую черту личности, и как мощное средство воспитывающего обучения, повышая его качество на уроках физики.

В процессе изучения теоретического материала, постановки демонстрационных опытов и лабораторных работ, решения задач и выполнение работ практикумов развиваю у учащихся следующие умения:

Измерять(пользоваться измерительными приборами: измерительной линейкой, измерительным цилиндром, весами, динамометром, термометром, барометром, амперметром, вольтметром и т.д.);

Вычислять(производить математическую обработку результатов опытов, решать физические задачи);

Строить и анализировать графики, рассчитывающие особенности функциональных зависимостей между физическими величинами, характеризующими данное явление;

Пользоваться различными лабораторными принадлежностями(химической посудой штативами) и источниками энергии(спиртовки, аккумуляторы), а также приборами и принадлежностями, встречающимися в быту и технике(рычагами, блоками, выключателями электрического тока, проволочными резисторами, реостатами, компасом, постоянными магнитами, оптическими линзами, зеркалами и т.д.);

Собирать электрические цепи и читать их схемы;

Решать расчетные, графические, логические и экспериментальные задачи.

Помимо познавательного интереса на уроках физики   развиваю  основные виды учебных умений: познавательные, практические, организационные, умения самоконтроля, оценочные.

Вооружение учащихся познавательными умениями – важное средство против перегрузки учащихся и необходимое условие повышения эффективности учебных занятий.

При определении состава познавательных умений следует исходить, прежде всего, из анализа основных источников знаний. В изучении физики 7-8 классов учащиеся пользуются учебниками А.В. Пёрышкина «Физика 7 класс», «Физика 8 класс». К учебникам учащиеся этих классов самостоятельно приобрели рабочие тетради входящие в комплект УМК(«Физика 7 класс» Р.Д. Минькова, В.В. Иванова, «Физика 8 класс» В.А. Касьянов, В.Ф. Дмитриева). При решении физических задач используют «Сборник решения задач» под редакцией В.И. Лукашика. Для наилучшего усвоения познавательных умений провожу демонстрационные опыты с помощью современного оборудования из школьной лаборатории приобретенный по линии КПМО

Важную роль в развитии познавательного интереса к физике играет также формирование практических умений. Содержание физики 7-8 классов создает благоприятные условия для формирования у учащихся практических умений. За курс физики 7-8 классов учащиеся выполняют 20 лабораторных работ, по 10 работ в каждом классе. Как правило, работы проводятся после изучения или в ходе изучения определенного раздела учебника. Учащимся нравятся эти уроки, поскольку в нашей школе имеются новые комплекты лабораторного оборудования. Комплекты по физике включают в себя пять конструктивно завершенных тематических наборов: лабораторный комплект по механике, лабораторный комплект по молекулярной физике и термодинамике, минилабораторию по электродинамике, оптическую микролабораторию, лабораторный комплект по квантовым явлениям.

Все комплекты лабораторного оборудования имеют в своем составе приборы, детали и приспособления, необходимые и достаточные для проведения ученического эксперимента и наблюдений. Они обладают удобной конструкцией для хранения, развертывания и проведения лабораторных работ. Каждый комплект для размещения оборудования имеет специальный корпус, который используют в опытах учащиеся как часть экспериментальных установок.

При осуществлении ученического эксперимента допускается использование лабораторного оборудования из других комплектов.

Учебный физический эксперимент является одновременно источником знаний, методом обучения и средством активизации познавательной деятельности учащихся. Одним из важнейших познавательных умений является умение наблюдать. На основе результатов наблюдений осуществляется сравнение и сопоставление изучаемых объектов, выявление в них главного, существенного. В сознании образуются представления, которые в последующем развитии трансформируются в понятия. Наблюдательный человек познает значительно больше ненаблюдательного человека.

В деятельности по наблюдению и выполнению опытов выделяются основные операции и действия, определяется логическая последовательность их выполнения. На этой основе вырабатывается у учащихся алгоритмическое предписание, обосновывается необходимость умения выполнять четко, осознанно каждую операцию.

На начальном этапе у учеников вырабатываю умение уверенно и грамотно выполнять отдельные операции, а затем рассматривается наиболее рациональная последовательность выполнения операций в процессе наблюдений и опытов. Разумеется, что процесс формирования у учащихся умения самостоятельно выполнять опыты начинается с выработки у них умения выполнять простейшие операции, без которых невозможен эксперимент.

В первую очередь  учу учащихся правильно оформлять лабораторную работу в тетради(цель работы, список использованного оборудования, ход работы, формулировать вывод проделанной работы), пользоваться лабораторным оборудованием (приборами и материалами, штативами и принадлежностями к ним, источниками энергии, подставками, подъемными столиками, пробирками, химическими реактивами и т.д.), соблюдать правила техники безопасности. Далее идет выполнение измерений, включающее чтение шкал приборов, определение цены деления шкалы прибора, его нижнего и верхнего пределов измерения, отсчет и правильная запись показаний прибора, определение погрешности измерения. Обучаю учащихся правильно фиксировать результаты наблюдений и измерений различными способами (рисунки, таблицы, графики и т.д.).

В объяснение нового материала включаю фронтальные опыты и эвристически поставленные фронтальные лабораторные работы.  

Фронтальные опыты – кратковременные фронтальные лабораторные работы, которые одновременно выполняются всеми учащимися класса под руководством учителя.

Например при изучении в 7 классе темы: «Измерение массы тела на весах», учащиеся после моего объяснения нового материала, самостоятельно с помощью учебных рычажных весов взвешивают предметы(одинаковые по форме и размерам пластины, но изготовленные из различных материалов: дерева, пластика, металла). Далее я даю учащимся проверить свои замеры с помощью электронных весов. Как правило, учащиеся выполняют взвешивание с погрешностью в + 0,05-0,5 г. А на следующем уроке без особых проблем самостоятельно выполняют  лабораторную работу «Измерение массы тела на рычажных весах», поскольку алгоритм работы ими уже известен и отработан.

          Или при изучении в 8 классе ряда тем из раздела «Электрические явления», учащиеся на уроках работают с минилабораторией по электродинамике, выполняя по ходу урока фронтальные опыты. При выполнении лабораторных работ без особого труда собирают электрические цепи, выполняют необходимые замеры силы тока и напряжения с помощью амперметра и вольтметра, рассчитывают сопротивление проводников и т.д. Лабораторные и практические работы по электродинамике проходят как правило всегда на «ура».

           Фронтальные опыты, учат школьников наблюдать и анализировать явления, способствуют развитию мышления. Активизация мыслительной деятельности достигается соответственно постановкой вопросов, в которых следует обращать внимание на существенные стороны изучаемого вопроса.

Выполнение учащимися опытов и наблюдений в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам практических работ, проводимых ими на уроках в школе. Особое значение  домашние опыты и наблюдения имеют для развития познавательного интереса и творческих способностей учащихся, для формирования у них экспериментальных умений и навыков.

Домашние опыты и наблюдения, проводимые учащимися:

дают возможность расширить область связи теории с практикой;

развивают интерес к физике и технике;

рождают творческую мысль и развивают способность к изобретательству;

приучают учащихся к самостоятельной исследовательской работе;

вырабатывают у них наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность;

дополняют демонстрационный эксперимент учителя и классные лабораторные  работы тем материалом, который не может быть получен в классе;

приучают учащихся к сознательному труду.

Курс физики 7-8 классов дает возможность учащимся через свой жизненный опыт и наблюдения проверять различные физические явления на практике в домашних условиях, без какого либо специального оборудования. Например, при изучении в 7 классе темы: «Скорость», учащимся даю такое задание: «Измерить длину своего шага, рассчитать какой путь(расстояние) они проходят от дома до школы, при этом засечь время, которое они тратят на преодоление этого пути и на основании полученных данных рассчитать скорость с которой они движутся. Свои  данные и расчеты оформить в тетради».

         При изучении темы: «Давление. Способы уменьшения и увеличения давления» учащимся необходимо рассчитать какое каждый из них оказывает на пол, для девушек задание намеренно немного усложняю. предлагаю им рассчитать давление которое они оказывают на пол, одев обувь на высоком каблуке. И потом предлагаю им сравнить полученные результаты с результатами парней и сделать самим  вывод.

Учащимся подобные домашние задания нравятся, они позволяют им проявить самостоятельность, точность в измерениях, позволяют развить навыки и умения в составлении плана проведения наблюдений и опытов, развивают навыки измерения и анализа взаимосвязи между физическими величинами, пониманию физических явлений, процессов, теорий, повторению и закреплению полученных на уроке знаний, умений и навыков.

Для меня учителя физики,  домашний физический эксперимент способствует реализации основных функций: обучающей, развивающей, воспитательной, повторительно-закрепляющей и контролирующей.

Поистине неограниченные возможности для развития мышления учащихся открываются при обучении решению физических задач. Делаю так, чтобы обучение решению задач служило не только и не столько усвоению и запоминанию формул законов, а было бы направлено на обучение анализу тех физических явлений, которые составляют условие задачи, учило бы поиску решения задачи, акцентировало бы внимание учащихся на сущности полученного ответа и приема его анализа.

Приступая к решению задачи, ученик, прежде всего, должен представлять себе явление, описанное в условии задачи. Далее надо более внимательно вчитываться в условие задачи и попытаться понять, какие объекты описаны в условии задачи, что о них известно и не содержит ли условие “скрытые” данные. Теперь, когда условие проанализировано, можно приступать к краткой записи задачи, выписывая данные не в том порядке, как они появлялись в тексте, а в той группировке, которая выявилась в ходе анализа. Желательно сделать чертеж к задаче. Только после этого следует приступать к поиску принципов решения задачи.

Использую в своей работе несколько приемов поиска принципа решения задач: аналитико-синтетический, алгоритмический, эвристический для развития познавательного  интереса на уроках физики.

Ход рассуждений при аналитико-синтетическом приеме начинается с вопроса: что нужно знать, чтобы ответить на вопрос задачи?

Может возникнуть следующий вопрос: каких данных не хватает для ответа на вопрос задачи и как их можно определить?

После выполнения этого логического шага в ходе решения задачи вновь возникают вопросы: решена ли задача? Если нет, то, каких данных не достает, чтобы ответить на вопрос задачи? Какие данные имеются, чтобы определить эти неизвестные величины?

Поиск решения задачи окончен. Предстоит выполнить расчеты: выразить все неизвестные величины через известные и вывести общую формулу для определения искомой величины, проверить ее (совпадают ли наименования величин в левой и правой части выведенного уравнения), подставить данные и получить ответ.

Получением ответа не заканчивается решение задачи, ответ нужно проанализировать. Выявить, правдоподобен ли полученный ответ.

Задача 8 класса по теме: «Удельная теплота плавления»:

         Для приготовления чая турист положил в котелок лёд массой 2 кг, имеющий температуру 0 0С. Какое количество теплоты необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100 0С? Энергию, израсходованную на нагревание котелка, не учитывать. Какое количество теплоты понадобилось бы, если вместо льда турист взял из проруби воду той же массы при той же температуре?  

Запишем условие задачи и реши её.

Дано:        Решение:

m = 2 кг        Для решения этой задачи нам так же понадобятся следующие  

t1 = 0 0С                                 справочные данные:

t2 = 100 0С         удельная теплота плавления льда( λ = 3,4 . 105 Дж/кг)

         удельная теплоемкость воды (с = 4200 Дж/кг . 0С)

Найти        Теперь все данные для решения этой задачи нам известны.

Q - ?         Лед, прежде всего, должен расплавиться, а для этого потребуется

        количество теплоты:

                                     Q1 = λ . m

                                     Q1  = 3,4 . 105 Дж/кг .  2 кг = 6,8 . 105 Дж

                                   Для нагревания полученной изо льда воды от 0 до 100 0С потребуется

                                    количество теплоты:

                                     Q2 = сm(t 2– t1)

                                     Q2 = 4200 Дж/кг . 0С . 2 кг( 100 0С – 0 0С) = 840000 Дж = 8,4 . 105 Дж

                                  Общее количество теплоты:

                                     Q = Q 1+ Q2

                                     Q = 6,8 . 105 Дж + 8,4 . 105 Дж = 1,52 . 105 Дж

                                  Ответ: Q = 1,52 . 105 Дж

                       Если бы вместо льда была бы взята вода массой 2 кг при температуре 0 0С,

                       то понадобилось бы количество теплоты, необходимое только для ее      

                      нагревания от 0 до 100 0С, т.е. Q = 8,4 . 105 Дж

        Задачи могут решаться не только аналитико-синтетическим приемом, но и алгоритмически. Для типовых задач во многих темах курса физики предлагаю учащимся свой перечень алгоритмических предписаний, руководствуясь которыми, учащиеся осуществляют поиск решения задачи.

В некоторых темах решение задачи возможно лишь на основе эвристического приема.

При эвристическом приеме ученик, после проведения анализа условия задачи и его записи, пытается найти ответ на такие вопросы: что требуется определить в задаче? Продвигает ли нахождение этой величины к достижению цели? Если нет, то в чем причина неудачи? Если да, то какую следующую величину можно определить? И т.д.

Каким бы приемом не решалась физическая задача, она требует от решающего активной мыслительной деятельности.

Однако решение задач способствует развитию мышления школьников лишь в том случае, если каждый ученик решает задачу сам, прилагая для этого определенные усилия. С целью развития мышления предлагаю учащимся задания по самостоятельному составлению задач. Такие задания могут быть весьма разнообразными. Например, составьте задачу, обратную той, что решена; составьте задачу на такую-то формулу и т.д.

Творческая деятельность в развитии познавательного интереса на уроках физики предполагает обширные знания, высоко развитое логическое мышление, гибкость ума, а также способность предвидеть результат исследования до проведения обоснованных доказательств. Для развития творческих способностей необходимо в ходе обучения ставить учащихся в такие ситуации, которых они вынуждены высказывать предположения, строить догадки, проявлять и развивать свою интуицию. Организовать творческую поисковую деятельность учащихся можно не только на этапе применения знаний, но и при изучении нового материала.

Фактом подтверждения правильности своей работы по развитию познавательного интереса на уроках физики, можно считать качество знаний, которое составляет 73% при 100% успеваемости учащихся 7-8 классов.

Развитие познавательного интереса сопровождается формированием таких важных качеств личности, как пытливость, активность, творчество, что, в конечном итоге, обеспечивает разностороннее развитие ребенка. Кроме того, развитие интереса в отдельной предметной области в условиях открытого общения обуславливает становление личности, проявляющей интерес и других сферах деятельности, в общественной жизни, в отношениях с товарищами и так далее, обеспечивает формирование активной жизненной позиции.