Формирование исследовательских умений учащихся по физике средствами домашнего эксперимента
статья (физика, 7 класс) по теме

Формирование исследовательских умений учащихся  по физике средствами домашнего эксперимента

Шматова Т.И.

«Есть три силы, заставляющие детей учиться: послушание, увлечение и цель. Послушание подталкивает, цель манит, а увлечение движет».

Л.Л. Соловейчик

В современных условиях школа должна не только формировать у учащихся систему знаний, умений и навыков, но и создавать условия для развития личности учащегося, его индивидуальности, творческих способностей, потребности учиться на протяжении всей жизни, приобретая опыт практической деятельности в различных сферах. Поэтому сегодня так актуально внедрение в учебный процесс проектных и исследовательских технологий, имеющих личностно-ориентированную направленность.

Под исследовательской деятельностью учащихся понимается такая форма организации учебно-воспитательной работы, которая связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным результатом. Следовательно, учителю надо создать условия для формирования исследовательских экспериментальных умений учащихся, которые позволят им успешно осуществлять самостоятельную экспериментальную деятельность, проводить исследование.

Эта деятельность предполагает наличие основных этапов, характерных для научного исследования: постановку проблемы, ознакомление с литературой по данной проблематике, овладение методикой исследования, сбор собственного материала, его анализ, обобщение, выводы [1].

Б.В.Всесвятский писал о том, что исследования влекут ребенка к наблюдениям, к опытам над свойствами отдельных предметов. И то и другое при сопоставлении и обобщении дает прочный фундамент фактов для постепенной ориентировки детей в окружающем мире, для построения прочного здания знаний и созидания в собственном сознании научной картины мира. Важно и то, что весь этот процесс - как процесс, отвечающий потребностям активной детской натуры, - окрашен положительными эмоциями.

По мнению психологов, наибольшая исследовательская активность, стремление к усвоению данного вида деятельности проявляется  у учащихся седьмых и восьмых классов, в то время как в школьной практике к данному виду деятельности чаще всего привлекаются учащиеся старших классов, когда интерес к физике уже зачастую снижен. Поэтому, на мой взгляд, очень важно не упустить благоприятный момент.

На уроках и лабораторных работах у школьников формируются понятия об экспериментальных методах учебного исследования: измерении, наблюдении, фиксации их результатов, проведении математической обработки полученных результатов. В то же время исследования А. В. Усовой [2] показали, что умение самостоятельно проводить эксперимент формируется у учащихся крайне медленно. Для того чтобы применение исследовательского метода в обучении физике дало оптимальный результат, необходимо уже с первых уроков в 7 классе начинать подготовительную работу: знакомить учащихся с методами научного познания мира, основами  научной  организации труда,  обучать их работе с учебником и справочной литературой. На этом этапе происходит вовлечение учащихся в активные формы учебной деятельности, а также формирование познавательного интереса к изучению физики и выявление наиболее способных к творчеству учеников.

Уже на подготовительном этапе  начинаю проводить  с учащимися простые исследования (диффузия, сила трения, плавание тел, поверхностное натяжение жидкости и т.д.) Это помогает обеспечить высокую учебную мотивацию и познавательную активность учащихся.

В конце 7 класса провожу с учащимися анкетирование, выясняю, какой вид учебной деятельности им более всего понравился. Анализ ответов показал, что большинство  учащихся проявляет интерес к эксперименту. И это неудивительно, так как особенностью физики является ее экспериментальный характер. Но применение исследовательского метода на уроке не всегда возможно, так как требуется много времени для получения результата. Одним из выходов, по моему мнению, является привлечение учащихся к домашним исследованиям. Поэтому наряду с обычными домашними заданиями предлагаю  учащимся домашние задания эвристического характера: наблюдение явлений в природе, выполнение опытов и измерений.

Особое место в формировании исследовательских умений школьников занимает овладение ими методикой наблюдения. В седьмом классе учащиеся еще не владеют умением самостоятельно и целостно проводить наблюдения. От них чаще всего требуется всего лишь «смотреть». Ученику обычно дается конкретная инструкция, предписывающая все шаги. Но при такой организации процесса наблюдения у учащихся могут сформироваться лишь отдельные элементы метода наблюдения. Как отмечал Э. М. Браверман, в новых условиях, при получении задания без инструкции, они, скорее всего, попадут в тупик,  так как привыкнут следовать указаниям без размышлений [3].  

При организации наблюдений учащихся, в том числе и домашних, предлагаю использовать алгоритм проведения наблюдений, в котором за учеником остается выбор способа действия:

1. Определите объект наблюдения. (Что вы будете наблюдать?)

2. Сформулируйте цель наблюдения. (Что вы хотите узнать?)

3. Разработайте план проведения наблюдения.

4. Подумайте, когда и каким образом вы будете осуществлять фиксацию наблюдаемых явлений (в процессе наблюдения или сразу же после его окончания; рисунок, таблица, записи)?

5. Выберите способ наблюдения (визуально или с помощью приборов).

6. Наблюдение проведите несколько раз.

7. Укажите точно и полно признаки наблюдаемых процессов.

8. Что существенно нового было обнаружено, а что общего с ранее известным?

9. Опишите наблюдаемый процесс (словесно, в виде формул, уравнений, рисунков, схем и пр.).

Также при помощи алгоритма учащиеся выполняют домашние эксперименты. При этом убеждаю учеников в необходимости планирования и прогнозирования. Учащиеся овладевают умением выделять основную идею и формулировать ее в виде гипотезы, интерпретировать полученные результаты и представлять их в виде таблиц, графиков, диаграмм.

Чтобы домашние исследования принесли как можно больше пользы, нужно этому виду деятельности учащихся уделять достаточно внимания. Прежде всего, должна соблюдаться техника безопасности. Так как работа проводится учеником дома самостоятельно, без непосредственного контроля учителя, то необходимо исключить все, что может угрожать здоровью ребенка и его домашнего окружения. Домашний эксперимент должен быть простым по выполнению и оборудованию, но, в то же время, являться ценным в деле изучения и понимания физики, быть интересным по содержанию [4]. Так как учитель не имеет возможности непосредственно контролировать выполняемый учащимися дома опыт, то результаты опыта должны быть соответствующим образом оформлены. Для этого предлагаю ребятам заполнять бланк-отчет, состоящий из следующих частей: цель, необходимое оборудование, план действий, реализация плана, выводы. Последние 2 части заполняет ученик самостоятельно. Также можно вносить свои коррективы во вторую и третью части работы, что способствует развитию инициативности и творческой активности. На уроке учащиеся отчитываются о своей работе, задают друг другу вопросы. Особенно интересно проходит обсуждение, если результаты отличаются или даже противоречат друг другу. Это является стимулом для проведения новых опытов.

В практике работы использую домашние исследования, предваряющие изучаемый материал (например, перед изучением темы «Давление в жидкости и газе»). Тогда на уроке можно создать проблемную ситуацию,  которая стимулирует познавательную активность учащихся. В таком случае, даже если школьники не смогут объяснить увиденное дома на опыте явление сами, то они будут с интересом слушать рассказ учителя.

Систематическая и целенаправленная работа по формированию исследовательских умений учащихся дает возможность уже на начальном этапе изучения физики приобщить их к научному поиску, научить излагать свои мысли на бумаге, вести публичную дискуссию, отстаивать собственные выводы. А значит сделать обучение более эффективным и отвечающим современным требованиям.

1. Развитие исследовательской деятельности учащихся. Методический сборник. М.: Народное образование, 2001. - 272 с.
2. Усова, А. В. Чтобы учение стало успешным // Педагогика. - 2000. - № 4. - С. 30-33
3. Браверман, Э. М. Обучение проведению наблюдений и экспериментов //Физика в школе. - 1998. - № 5 – 30-32.
4. Савенков, А.И. Детские исследования в домашнем обучении // Исследовательская работа школьников.- 2002.- №1.- С. 34-45.