Методическая работа по теме «Исследовательская деятельность учащихся как реализация компетентностного подхода в изучении физики»
статья по физике по теме

        Методическая работа по теме

«Исследовательская деятельность учащихся

как реализация компетентностного подхода

в изучении физики»

1. Введение

     В настоящее время происходят радикальные изменения в обществе, техногенное общество сменяется посттехногенным. В посттехногенном обществе изменяется, прежде всего, отношение к человеку, признаются его права и создаются оптимальные условия для его развития и самореализации. Любому типу общества присуща соответствующая система образования. Техногенному обществу свойственна, так называемая, «традиционная» система образования. Посттехногенному нужна принципиально новая система образования современная парадигма образования. Принципиальное отличие современной парадигмы образования состоит, прежде всего, в том, что образование рассматривается как деятельность, направленная на развитие личности посредством обучения и воспитания, а учитель является организатором познавательной деятельности школьников. Первейшей задачей образовательной политики России является достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства. Основные принципы образовательной политики определены в Законе Российской Федерации «Об образовании»,  и раскрыты в Национальной доктрине образования в Российской Федерации до 2025 года, Федеральной программе развития образования на 2000-2005 годы, Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года.

         Модернизация образования в базовом звене общеобразовательной школе, предполагает создание условий для повышения качества общего образования через использование эффективных методов обучения, обеспечение дифференциации и индивидуализации образования, введение предпрофильного и профильного обучения, системы государственной оценки качества образования и др.

        Модернизация общего образования в целом включает и реформирование физического образования. Физика как общеобразовательный предмет вносит свой вклад в решение задач обучения, воспитания и развития учащихся, подготовки их к труду и жизни.

        Основным документом, определяющим работу учителя физики до 90-х годов 20 столетия в России, была программа, в которой указывались: время на изучение материала и его основное содержание, межпредметные связи, работы физического практикума и фронтальные лабораторные работы. В настоящее время основным документом, определяющим содержание обучения физике, являются Временные требования к минимуму содержания и результатам обучения учащихся по физике. В дальнейшем предполагается переход на концепцию профильного обучения и уточнение содержания образования. Смена содержания обучения физике вызвана изменением целей образования в целом. Произошел поворот от информационной насыщенности обучения к деятельностной его основе, то есть к формированию активной личности, обладающей целым набором компетенций. В отличие от традиционной программы в общую часть Временных требований по физике включены: важнейшие методы научного познания, важнейшие категории научного знания, планирование и проведение наблюдений и экспериментов; конкретизированы требования к уровню подготовки выпускников: измерять, собирать экспериментальные установки, описывать, сравнивать, распознавать, обосновывать, представлять и т. д. То есть, обучение физике в современной школе предполагает усвоение школьниками многих вопросов методологии науки и развитие их исследовательских умений. Однако практика обучения показывает, что у учащихся массовой школы слабо сформированы, прежде всего, экспериментальные умения и навыки, знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения. Особенно актуальна эта проблема в основной школе, когда закладываются основные экспериментальные умения и навыки, формируется элементарная культура исследователя. Разрешение этой проблемы способствует оптимизации процесса обучения физике в основной школе, помогает ученику определиться с выбором профиля дальнейшего обучения, что определяет актуальность данной методической темы.

Исследовательская деятельность на уроках физики

            Как оживить процесс обучения, как создать атмосферу радостной приподнятости, сопутствующей поиску и творчеству? Как сделать учебную деятельность жизнерадостной, увлекательной и интересной? Как пробудить у учащихся тягу к знаниям?

     Поможет решить эти вопросы при обучении физики постановка   ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя.      

      Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес  к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной и осознать, что  физика – это не страшно, физика – это интересно. Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учащихся элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к исследовательской работе.

     В современной школе, по моему мнению, важнейшее место должны занимать общеучебные  умения  исследовательского, аналитического  характера, умения работать с информационными ресурсами. С этой точки зрения я поставила перед собой цель – создание и использование эффективных методов работы  в материальной и информационной среде.

       В своей педагогической деятельности я пришла к мысли, что не исследовав и не разобрав проблему на «части», невозможно понять ее суть.

      Следовательно, формирование исследовательских умений школьников, сформирование у учащихся активного восприятия темы с получением полного представления о деятельности исследования на различных этапах его экспериментальной работы стало основной целью моей работы.  

     Я прекрасно понимаю, что деятельность без знания или без

инструментария, позволяющего добывать или создавать знания, невозможна и бессмысленна, знания должны быть фундаментальными.

Поэтому главное для развития современного школьника – это проектно- исследовательская деятельность.   Учащийся должен провести эксперимент, выполнить необходимые наблюдения и измерения, зафиксировать их, оценить точность измерений, проанализировать полученные результаты,  сформулировать выводы. Осмыслив итоги эксперимента с точки зрения

достижения цели исследования, наметить направления последующего исследовательского поиска.

    Эксперимент, в данном случае, служит толчком для создания новых технологий обучения, например, метода проблемного подхода к изучению нового материала. Это дает возможность сформулировать у учащихся активное восприятие темы и получить полное представление о деятельности исследователя на различных этапах его экспериментальной работы. Формы организации учебных занятий, направленных на развитие у ребят самостоятельного экспериментирования, весьма разнообразны: творческий лабораторный практикум, творческие экспериментальные задания, домашние экспериментальные задания, индивидуальное учебное исследование, практикум по моделированию физического эксперимента, Эти формы организации учебных занятий реализуются через проблемно-поисковый, экспериментально-исследовательский и исследовательские методы обучения.

     Проблемно-поисковый метод к обучению – это такой метод, при котором ученик в процессе учебы поставлен в условия необходимости совершить субъективное открытие факта, закона, явления, закономерности или освоить новый способ познания, т.е. механизм приобретения новых знаний о реальной действительности.

     А характерной чертой исследовательского подхода к обучению является реализация идеи « обучение через открытие».  В рамках этого подхода ученик должен сам открыть закон, закономерность, способ решения задачи, неизвестные ему раньше. При этом он может опираться на цикл познания.

      Важно научить учащихся:

·         Ставить цель;

·        Составлять план исследований;

·        Подбирать необходимые приборы и материалы;

·        Собирать необходимые установки;

·        Проводить исследования и формулировать выводы.

               А также

·        Ознакомить учащихся с методами научных исследований по физике, который можно представить в виде следующей цепочки:

Теоретическое предвидение           разработка рабочей гипотезы                                              

 наблюдения          эксперимент          анализ экспериментальных фактов и выводы из них         проверка выводов на практике.    

Оглянувших вокруг, можно найти много вопросов, требующих исследований. Так как при использовании объяснительно-иллюстративного подхода, задача ученика сводится к запоминанию и воспроизведению знаний или усвоению того или иного действия путем тренировки, а при исследовательском подходе ученик получает знания о предметах и явлениях и устанавливает пути их изучения в ходе самостоятельного исследования. Он “открывает” знания или действия, подлежащие усвоению, путем решения задач, выдвинутых учителем или самостоятельно сформулированным.

В результате у школьников появляется потребность в новых знаниях.

 При использовании исследовательского подхода учитель направляет деятельность учащихся на творческое усвоение научных знаний и овладения методами научного познания. Сущность подхода состоит в постановке проблемы и самостоятельном поиске путем её решения учащимися.

                            Например:                              

·        Почему жужжит пчела?

·        Что поднимает в воздух самолёт?

·        В чём причина полярных сияний?

·        Через какое время после того, как в цепи пошёл ток, лампочка начинает светиться?

          Нередко подобные вопросы нужно не просто объяснить, а оценить величины того или иного эффекта и подкрепить объяснение расчётом или экспериментом. Поиск ответов на такие вопросы заставит учащихся обратиться к дополнительной литературе, учебнику. Что ж, этого нам и надо, ведь и физики – профессионалы пользуются чужими результатами и редко начинают работу на пустом месте.

      Исследовательская деятельность учащихся многогранна и организую её на любом этапе обучения физике:

·        При изучении физической теории;

·        При решении задач;

·        При проведении демонстрационного эксперимента;

·        При выполнении лабораторных работ.

            А также провожу:

·        Исследования в рассказах;

·        Исследования практических вопросов;

·        Исследования с помощью самодельных приборов;

·        Исследования дома и на улице;

·        Проектную исследовательскую деятельность учащихся.

        ПРИМЕРЫ:

1.     Исследовательский метод очень эффективен при изучении физической теории. Так, после изучения темы «Магнитное поле тока» выдвигаю проблему: с помощью тока можно получить магнитное поле, а нельзя ли  с помощью магнитного поля или магнита получить электрический ток? Из предложенных приборов учащиеся выбирают нужные, вносят предложения, проводят эксперименты, делают выводы.

2. В лабораторные  работы  вношу дополнительные задания исследовательского характера. Например, в работе «Измерение коэффициента трения» даю задание: исследуйте, как зависит коэффициент трения от прижимающей силы.

3.     На уроках стараюсь решать больше экспериментальных  задач.  1.Исследуйте, изменяется ли сопротивление волоска спирали электрической лампы при изменении яркости свечения.

2. Как распределяются токи в ветвях параллельного соединения?

4.     Даю задания для домашних исследований: как зависит скорость протекания диффузии от температуры?

Как  зависит скорость испарения жидкости от рода,  температуры и площади свободной поверхности жидкости?

Как осуществляется процесс кипения жидкости?

5.     Организую изготовление учащимися самодельных приборов и проведение с их помощью различных исследований. Например, исследовать зависимость влажности  от температуры воздуха с помощью самодельного прибора для измерения точки росы.

       В эпоху информатизации образования все большее внимание уделяется использованию в рамках учебного процесса компьютерных технологий, причем физика не является исключением. Такая постановка образовательного процесса привела к тому, что вместо традиционных демонстрационных и лабораторных экспериментов учащиеся, чаще всего, работают с идеальными компьютерными моделями, что лишает их возможности измерять величины, рассчитывать погрешности и строить графики, собирать установки и работать с приборами, выдвигать теории и многое другое.

      Неудивительным в сложившейся ситуации является снижение не только уровня интереса учащихся к физике, но и, как следствие, падение качества знаний у школьников по предмету в целом. Проблему потери интереса можно решить, предлагая учащимся вариативные исследовательские задачи  по экспериментальному изучению физических явлений с возможным применением компьютера в качестве либо источника информации, либо регистрирующей части лабораторной установки. Такое использование компьютера в рамках физики, на наш взгляд, вносит свой вклад в повышение качества образования. Подобные задачи хорошо зарекомендовали себя на практике, их решение включает в себя самостоятельный поиск, анализ, обработку дополнительной информации, и, следовательно, логично предположить, что решение исследовательских задач способствует повышению уровня информационной компетентности.

      Я стараюсь актуализировать выполнение учениками физических опытов дома. Это усиливает практическую и политехническую подготовку, выполняет недостаток самостоятельности у них при классных занятиях, при этом я избегаю однообразия существующих форм домашних заданий и эффективно стимулирую освоение экспериментального метода исследования каждым школьником.  Например: при изучении темы « Электрический ток в металлах» (10 класс) должна быть продемонстрирована зависимость сопротивления металлических проводников при изменении их температуры. Я провожу эту демонстрацию в форме коллективного решения экспериментальной задачи: «Исследовать, изменяется ли сопротивление металлических проводников при изменении их температуры».

      Дети предлагают два варианта: один – нагревание какого-либо проводника в электрической цепи, включенного параллельно с реостатом и амперметром, а другой – определение сопротивления нити накала электролампы при различной яркости ее свечения, т.е. при  различной температуре. В этом случае я показываю первую демонстрацию. Перед демонстрацией мы обсуждаем детали выполнения опыта: какой проводник взять (с высоким удельным сопротивлением и малым сечением), какой источник тока подобрать для данного опыта. В результате определяются необходимые приборы и материалы и появляется план выполнения опыта.

     В старших классах я привлекаю учащихся к подготовке демонстрационных опытов, которые выполняют функции лаборантов, т. е. они с удовольствием помогают мне при подготовке лабораторных работ, даже некоторые самостоятельно разрабатывают варианты опытов, конструируют соответствующие установки, выступают перед классом с показом опытов и их объяснением. Экспериментальные умения и навыки учеников-лаборантов, их логическое мышление и творческие способности быстро развиваются. Подобная работа благотворно влияет и на остальных учащихся класса. У многих детей появляется желание стать  лаборантом.

    Приведу пример задания для учеников-лаборантов:  «Придумайте систему пожарной сигнализации, основанную на явлении теплового расширения тел. Изготовьте действующую модель такой сигнализации и продемонстрируйте ее в классе».

     Возможное решение: в сообщающиеся сосуды наливается  раствор медного купороса. Правое колено сосудов соединено  резиновой трубкой с герметически закрытой стеклянной колбой. При поднесении к ней пламени уровень жидкости в левом колене поднимается и, когда он достигает медных пластинок, электрическая цепь замыкается и включается сигнальная лампочка.

        Использование подобных заданий не только помогает совершенствовать экспериментальные умения и навыки учащихся, но и развивает их фантазию, творческое воображение, а также повышает интерес к физике.

     Разнообразие видов заданий – важное условие успешного приобщения к ней школьников. Поэтому в процессе обучения нужно учесть широкий спектр направленности интересов учеников: одним нравится конструировать, другие с удовольствием занимаются экспериментальными исследованиями, третьи  охотно выполняют занимательные опыты.

     Экспериментально-исследовательские задания – это такие задания, при котором на основе теоретического анализа ситуации возможно предсказание результатов исследования.   Например: прижмите карандаш к белому   листу, освещенному электрической лампой, расположив его относительно волоска лампы, медленно отодвигайте карандаш от экрана, приближая его к лампе и сохраняя неизвестным его ориентацию относительно волоска. Исследуйте, как изменяется при этом тень от карандаша на экране. Для предсказания результата достаточно провести графический анализ задачи, заменив светящийся волосок двумя источниками.

     Из всего многообразия видов работ, развивающих самостоятельность ребят, я выделяю конструкторскую, видя в ней широкие возможности формирования умения думать, использовать свои теоретические знания, вести исследования, работать с ручным материалом, справочной литературой. Такая работа открывает широкие возможности развития познавательной и творческой деятельности учащихся. Опыт моей работы показывает, что школьники, конструирующие приборы, модели  и другие технические установки на базе знаний, получаемых в школе, гораздо глубже понимают и усваивают учебный  материал. При разработке конструкторских заданий нужно позаботиться о том, чтобы их выполнение требовало от учащихся творческого подхода.  На уроках физики я всегда даю задания конструкторского характера, но при разработке этих заданий я всегда руководствуюсь двумя требованиями:

Чтобы они могли быть решены на базе уже изученного материала

Чтобы их можно было осуществить из самых простейших и доступных материалов (проволока. жесть, пластиковый стакан, пластиковые бутылки, катушки, пенопласт, медицинские стаканы, свечи парафиновые, медицинские шприцы и системы и т.д.)

     При  этом каждая поставленная проблема решается в несколько этапов, характерных для творческого процесса.

Первый этап: нахождение   идеи и построение  эскиза главной

Второй этап:  разработка эскиза проекта в целом.

Третий этап:  математический расчет.

Четвертый этап:  материальное воплощение проекта и его     экспериментальная проверка.

       Выполнение каждого из этих этапов учителем проверяется отдельно. При этом поощряется каждый успешный шаг похвалой или отличной оценкой. Неудачные ответы не осуждаются. Всякий творческий поиск, всякая инициатива заслуживает похвалы. Если никто из учащихся с заданием не справился, учитель тут же выполняет его сам.  

            Физика благодатная наука для развития творческого потенциала ученика любая лабораторная работа в курсе физики - это уже самостоятельное исследование.  Сложившаяся система лабораторных работ по физике наряду с несомненными ее достоинствами имеет и существенные недостатки. Как известно, в настоящее время лабораторные работы включают в себя, как правило, одно задание и выполняются по подробным инструкциям. Это создает максимальные удобства для учителя: он может перед началом работы дать нужные указания сразу всем учащимся; ему легко наблюдать за их работой; при необходимости он может остановить работу и сделать общее замечание всему классу и т. д. При такой постановке дела успех  выполнения любой лабораторной работы практически всегда обеспечен, но традиционная методика не полностью удовлетворяет сегодняшним требованиям, когда перед школой остро поставлен вопрос о развитии творческих способностей учащихся с учетом их индивидуальности, воспитания у них самостоятельности и инициативности. Этим требованиям в значительной мере отвечает предлагаемая нами методика проведения лабораторных работ (она прошла многолетнюю апробацию в школах), которая состоит в следующем. Лабораторные работы проводятся в виде самостоятельного(без инструкций) решения учащимися небольших экспериментальных задач, в том числе творческого характера. Обычно ученикам предлагается 2—4 последовательно усложняющихся задания, иногда дается одно общее, обязательное для всех учеников, и 2—3 дополнительных. Некоторые задания (обычно первые по порядку) могут быть и не творческими, имеющими целью лишь закрепление и отработку основного ранее изученного материала. Однако поскольку и они выполняются без инструкций (или с минимальными указаниями к работе), то степень самостоятельности учеников оказывается более высокой, чем при традиционном способе проведения лабораторных работ. Есть работы (например, первые работы по электричеству), в которых собственно творческие экспериментальные задачи предложить трудно, так как у учащихся еще нет необходимых знаний для их решения. В таких случаях включение дополнительных заданий имеет целью накопить у учеников необходимые  умения   и   навыки   экспериментальной работы.

Обычно при оценивании лабораторных работ, выполняемых по традиционной методике, учителя испытывают затруднение в
определении критерия оценки. Ведь объем выполненной работы у большинства учеников одинаков, результаты, как правило,
тоже. И случается, что оценка ставится в основном за качество оформления отчета. Иное дело, если предложен ряд заданий, в особенности носящих творческий характер. При выставлении оценки учитываются:
объем выполненной работы, правильность и рациональность решения и обязательно — степень самостоятельности учащихся. Обо всем этом они заранее предупреждаются. Оценка становится объективной и полновесной. При такой системе проведения лабораторных работ легко видеть, «до какой ступеньки» поднимается каждый из учеников в овладении экспериментальными умениями и навыками, в знании учебного материала, в умении применять его как в стандартных, так и в нестандартных ситуациях. Как правило, перед выполнением лабораторной работы учащиеся получают краткие указания, например: «Нарисуйте схему электрической
цепи, запишите план выполнения работы, проведите необходимые расчеты и сделайте выводы». Ученики сами решают, как записывать результаты измерений — в строчку или в таблицу. (Обычно проще и быстрее за-
писывать в строчку.) Опыт показывает, что при такой методике очень резко меняется стиль работы учеников: почти исчезает «иждивенчество», т. е. частое обращение отдельных учеников за помощью к учителю или соседям по парте (поскольку при оценке учитывается самостоятельность), темп работы становится плотным, ученики не отвлекаются по пустякам. При этом большинство успевает выполнить за урок вдвое, а некоторые даже втрое больший объем работы, чем в обычных условиях. Даже на звонок они часто не реагируют, стремясь выполнить возможно больше заданий. Естественно, меняется и характер умственной деятельности учеников: нагрузка на память уменьшается, возрастает объем логического и творческого мышления.

(см. Приложение «Открытые уроки»)

Руководство исследовательской деятельностью учащихся

            Неотъемлемой частью эффективного образования в области физики является исследовательская работа учащихся.

Приобщение учащихся к исследовательской деятельности начинается, как правило, в старших классах, в то же время психологические исследования показывают, что раннее включение в творческий процесс положительно влияет не только на формирование интеллектуальных и творческих способностей, но развивает позитивные качества личности            Повышение качества образования и формирование у учащихся ключевых компетенций – важнейшая задача модернизации школьного образования, которая предполагает активную самостоятельную позицию учащихся  в учении;  развитие общеучебных умений и навыков: в первую очередь исследовательских, рефлексивных,  самооценочных; Формирование не просто умений, а компетенций, то есть умений, непосредственно сопряжённых с опытом их применения в практической деятельности, приоритетное нацеливание на развитие познавательного интереса учащихся, реализацию принципа связи обучения с жизнью.

       Тематика и характер исследовательских работ школьников могут быть различным. Интерес ребят к исследованию будет тем выше, чем актуальнее их работа и более практическое значение она имеет. Важно, чтобы каждый поиск, включал в себя элемент новизны. Главное - не увлечение новыми приборами и сложными вычислениями, а доказательность выводов, результативность исследований. Развитие творческой активности школьника в значительной степени зависит от самостоятельности его поисковой деятельности. Знания, приобретенные в результате собственного поиска, становятся средством обогащения творческого опыта школьника, основой для получения новых знаний.

          Для того чтобы педагог мог успешно управлять исследовательской деятельностью учащихся, он должен хорошо представлять себе принципы организации данного процесса. Исследовательская деятельность учащихся может быть успешной в том случае, если она будет строиться на следующих принципах:

          доступности;        

          естественности;    

          осмысленности;  

          культуросообразности;        

           самодеятельности.

   Одним из главных принципов исследовательской деятельности учащихся является принцип самодеятельности.

Ученик может овладеть ходом своего исследования только в том случае, если он сможет это исследование прожить на собственном опыте. Именно исследовательская деятельность предоставляет ученику гораздо большую свободу мыслительной деятельности, чем репродуктивная деятельность.

   Возможность приобретения права выбора собственной предметной деятельности дает старшекласснику необходимость самостоятельного анализа результатов и последствий своей деятельности.

    Каждый достигнутый результат порождает рефлексию, следствием которой становится появление новых планов и замыслов, которые в дальнейшем конкретизируются и воплощаются в новые исследования. Интересен тот факт, что абсолютное большинство учащихся, однажды попробовавших себя в исследовательской деятельности и получивших положительные оценки своих результатов, возвращаются к этой деятельности снова и снова. Таким образом, учебная активность приобретает непрерывный и мотивированный характер.

      Самостоятельная деятельность школьника позволяет ему выйти на новый уровень взаимоотношений со своими сверстниками и педагогами, он становится партнером и сотрудником взрослого в той или иной проблеме, в которой они, взрослый и ученик, становятся равными. Это дает ученику иные мироощущения, предполагает возможность саморефлексии и наличие собственного отношения к окружающей действительности, объективного определения своего места в мире.

     Иногда подобный результат не достигается в том случае, если ученик не может дойти до конца в своем исследовании. Это происходит в том случае, если проблема, которую ученик взялся решать, ему не по силам.

   Поэтому одним из главных принципов, помимо принципа самостоятельности, является принцип доступности исследования.

     Занятие исследовательской деятельностью предполагает освоение материала за рамками школьного учебника, и это происходит зачастую на высоком уровне трудности. Педагог должен помнить, что понятие «высокий уровень трудности» имеет смысл тогда, когда он имеет непосредственное отношение к конкретному ученику, а не к конкретному учебному материалу: что для одного ученика достаточно сложно и непонятно, для другого — просто и доступно.

       Поэтому педагог, определяя тему исследования, проблему для изучения и анализа ее учеником, должен дать ему возможность самостоятельно определить степень ее сложности, самостоятельно ее выбрать, чтобы потом школьник не бросил заниматься ею, уделив уже достаточно времени работе над ней.

     Одним из важных принципов организации исследовательской деятельности является принцип естественности. Этот принцип заключается в том, что тема исследования, за которую берется школьник, не должна быть надуманной взрослым. Она должна быть реальной и выполнимой, интересной и настоящей, а значит реально выполнимой. Ее естественность заключается в том, что ученик сможет исследовать ее самостоятельно, без посторонней помощи, без каждодневной и постоянной помощи взрослого, когда ребенок может сам ее потрогать, ощутить возможности решения проблемы, стать первооткрывателем без подсказки и руководства учителя.

     Следующим принципом организации исследовательской работа, которым необходимо руководствоваться  это принцип наглядности или экспериментальности.

        В научной литературе существуют различные трактовки термина «наглядность». Одни относят к средствам наглядности лишь то, что может воспринять зрение человека, исключая при этом предметы и процессы и относя это лишь к иллюстративным и наглядным пособиям, некоторые несколько расширяют это понятие и распространяют это на представления, которые появляются в ходе слушания образной речи или чтения художественной литературы. В исследовательской деятельности человек познает свойства веществ и явлений не только зрением, но и с помощью других анализаторов. Таким образом, принцип наглядности — достаточно широкое понятие и выходит за рамки только созерцательной стороны восприятия предметов и явлений и позволяет ученику экспериментировать с теми предметами. Материалами, вещами, которые он изучает в качестве исследователя.

    Не менее важным принципом реализации исследовательских программ школьника является принцип осмысленности выполняемой учеником работы.

   Для того чтобы знания, полученные в ходе исследования, стали действительно личными ценностями ученика, они должны им осознаваться и осмысливаться, а вся деятельность его в ходе исследования должна быть подчинена поиску единого поля ценностей в рамках проблемы.

      Это возможно только в том случае, если цель исследования, задачи, проблема, гипотеза исследования — не готовые выкладки, сформулированные взрослым, а плод раздумий, своеобразный инсайт ученика.

      Осмысливание проблемы происходит в самостоятельной деятельности. Только тогда ученик в состоянии раскрыть причинно-следственные связи между отдельными компонентами исследования, своими словами сформулировать и объяснить главные теоретические идеи, применить изученную теорию для объяснения частных явлений. Неожиданных результатов, полученных в ходе исследования. Процесс осмысления проблемы, ее обдумывания требует сложной мыслительной деятельности, мыслительных операций: синтез, сравнение, обобщение. Именно процесс осмысливания исследования дает ученику осознанность выполняемого им действия и формирует умение совершать логические умственные операции, формирует способность переносить полученные или имеющиеся знания в новую ситуацию.

      Использование принципа осмысленности требует реализации и принципа культуросообразности. Решение его — это воспитание в ученике культуры соблюдения научных традиций, научного исследования и новизной и оригинальностью подходов в его решении научной задачи. Принцип культуросообразности можно считать принципом творческой исследовательской деятельности, когда ученик привносит в исследование что-то свое, неповторимое, пронизанное своими мироощущениями и мировосприятием, что позволяет сделать исследование неповторимым и оригинальным.

       Однако, самым главным из всех выше перечисленных принципов является принцип самодеятельности школьника, так как именно самостоятельная деятельность в ходе учебного исследования является главным показателем понимания учеником изучаемой им проблемы, показателем становления мировоззренческой позиции автора. Именно принцип самодеятельности подкрепляется принципами доступности, естественности и экспериментальности, а не наоборот. Педагог, руководя исследовательской деятельностью учащихся, должен не только знать это, но и руководствоваться этим принципом в первую очередь, желая, чтобы ученики были успешными исследователями.

Значение учебной научно-исследовательской работы:

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.

              Исследовательская работа начинается с выбора темы, хотя ее формулировка рождается не сразу. От чего зависит выбор темы? Практика показывает, что это связано с тем, что наиболее интересно ученику, или с тем, что у него есть подходящий материал для исследования. Иногда тема выбирается по совету учителей или родителей. Найти удачную тему не так просто. Она должна быть конкретной и дарить радость открытия. Узкая конкретная тема ориентирует молодого исследователя на внимательное изучение данной проблемы, а слишком широкие темы на путь не всегда глубокого и вдумчивого изучения темы.

      После выбора темы начинается кропотливая работа, в которой должны быть не только сформулированы цели и выводы на основе полученных фактов, но и должна быть также описана методика проведения эксперимента. Сложнее провести сам эксперимент в условиях школьной лаборатории.

       С этими учащимися готовлюсь к научно – практическим конференциям. За эти годы отметила, что не зависимо от того в классе какого профиля обучаются дети, если им нравится предмет, то они находят себе темы для исследований и выполняют их. Так, например, в 2005-2006 учебном году обучающийся 10 класса Павленко Максим участвовал в городской и региональной научно-практических конференциях с работой «Всемирный потоп- миф или реальность?» С этой работой Павленко М. принимал участие во Всероссийской открытой конференции обучающихся «Юность, наука, культура» в г. Москве, где был награждён дипломом лауреата за лучшую творческую научно-исследовательскую работу.  

- в 2006 году руководила исследовательскими работами Ленчука Б.. «Жизнь мыльного пузыря» и работой Хаяйнина Е.(8кл)  «Пепси и кола-польза или вред?», которые заняли первые места в городском конкурсе научно-исследовательских работ школьников «Молодые исследователи Севера». Работа Хаяйнина Е. заняла 1 место в областном конкурсе «Будущее Севера» в секции химии;

- в 2009 году была руководителем исследовательской работы по теме «Изучение физических свойств термоклина», ученика 8 класса Капши Ярослава, которая заняла призовое место в городском конкурсе научно-исследовательских работ школьников «Молодые исследователи Севера». Капша Я.  принимал участие в 17 Всероссийском  конкурсе юношеских исследовательских работ имени В.И. Вернадского, в котором работа  прошла предварительное рецензирование и рекомендована для участия на очный тур 17 Юношеских чтений имени В.И Вернадского.

        Безусловно, ученическое исследование не может быть приравнено к исследованию учёного, которое имеет своим результатом научное открытие качественно новых закономерностей и явлений. Учащиеся решают проблемы, уже решённые обществом, наукой, и новые только для  школьников. Учитель предъявляет ту или иную проблему для самостоятельного исследования, зная её результат, ход решения и те черты творческой деятельности, которые  требуется проявить в ходе решения.

 Ученики совершают восхождение к уже открытым наукой вершинам, но постигают истину не как готовый результат, а как итог свои собственных наблюдений и решений.

( см. Приложение «Сборник научно-исследовательских работ по физике обучающихся гимназии №1)

             Формирование исследовательских навыков

через внеклассную работу

        Физика занимает особое место среди школьных дисциплин. Как учебный предмет она создает у учащихся представление о научной картине мира. Являясь основой научно-технического прогресса, физика показывает гуманистическую сущность научных знаний, подчеркивает их нравственную ценность, формирует творческие способности учащихся, их мировоззрение, т.е. способствует воспитанию высоконравственной личности, что является основной целью обучения и может быть достигнуто только при условии, если в процессе обучения будет сформирован интерес к знаниям.

       Обучение нужно строить так, чтобы ученик понимал и принимал цели, поставленные учителем, и был активным участником их реализации.

        Среди множества путей воспитания у школьников интереса к учению одним из наиболее эффективных является организация игровой деятельности.

          Игра, учение и труд являются основными видами деятельности человека. При этом игра готовит ребенка к учению, так и к труду, сама являясь одновременно и учением и трудом. Глубоко ошибаются те, кто считает , что игра лишь развлечение и забава.

           Игру можно назвать восьмым чудом света, так как в ней заложены огромные воспитательные и образовательные возможности. В процессе игр дети приобретают самые различные знания о предметах и явлениях окружающего мира. Игра развивает детскую наблюдательность и способность различать отдельные свойства предметов, выявлять их существенные признаки. Таким образом, игры оказывают большое влияние на умственное развитие детей, совершенствуя их мышление, внимание, творческое воображение.

              Известный французский ученый Луи де Бройль утверждал, что все игры имеют много общих элементов с работой ученого. В игре сначала привлекает поставленная задача и трудность, которую можно преодолеть, а затем радость открытия и ощущение преодоленного препятствия. Именно по этому всех людей, независимо от возраста привлекает игра.

              В игры по физике приобретают особенно большое значение, как писал Я.И. Перельман, не столько для друзей физики, сколько для ее недругов, которых важно не приневолить, а приохотить к учению.

              Любая игра должна способствовать решению основной учебной задачи, например, закреплению знаний, лучшему усвоению решения задач и др. Только в таком случае игра оказывается обучающей. Однако сочетание познавательного элемента момента и игрового представляет определенную трудность при составлении дидактических игр. Сначала внимание ученика, как правило , направлено на игровое действие, а затем в процессе игры незаметно для себя он включается  в процесс изучения какого- либо материала. Интерес к игре как к занимательному занятию постепенно переключается на учебное занятие.

             Внеурочная работа – обязательное звено учебно-воспитательного процесса. Она позволяет учителю, в увлекательной форме показать учащимся связь между наукой и жизнью, разнообразие физических явлений в природе, научить ребят находить и объяснять их в обыденной жизни. Комфортная, творческая атмосфера внеклассного мероприятия даёт учащимся возможность проявить смекалку, творческую активность и самостоятельность, а учителю – расширить и углубить знания ребят, полученные на уроках.

      Формы проведения внеклассной работы по физике и их тематика разнообразны. Содержание, организация мероприятия, его форма выбираются с учётом возрастных особенностей учащихся и решаемых общеобразовательных и воспитательных задач. Это может быть физический турнир, который проводится как соревнование двух команд, физический вечер, предметная неделя, деловая игра, КВН, конкурс газет, презентаций, кроссвордов, физическая развлекательная игра, конференция, физико-литературный конкурс, викторина, устный журнал. В мероприятии могут принимать участие ученики параллельных классов, оно может проводиться как общешкольное или носить более камерный характер. Может быть серьёзным или азартным, озорным, весёлым.

Главное достичь ожидаемого эффекта.

Внеклассная работа должна быть ориентирована на рост познавательной активности учащихся, развитие творческого мышления, формирование у учащихся положительного отношения к физике, как к школьному предмету.

Работа в команде при подготовке внеурочных мероприятий воспитывает коммуникативную культуру учащихся. В ходе подготовки ребята учатся работать с научно-популярной литературой, подготавливать и проводить занимательные опыты, связанные с темой внеклассного меро-приятия, подбирать интересные вопросы о мире, который нас окружает, о явлениях происходящих в нём и искать ответы на них. Рисунки, стенгазеты, презентации готовятся учениками, ученики пишут стихи, самые энергичные, артистичные и инициативные становятся капитанами команд и ведущими. Каждый может себе выбрать дело по душе, применить и показать свои знания, навыки и умения.

 На современном этапе развития школы наиболее важными задачами внеклассной работы являются следующие:

1. повышение воспитательного воздействия всех форм внеурочной деятельности;

2. всемерное развитие познавательной и творческой активности учащихся;

3. усиление практической направленности знаний, формирование у учащихся устойчивых умений и навыков;

4. осуществление индивидуализации и дифференциации в работе с детьми;

5. всестороннее развитие личности ребенка.

Особенности содержания и организации внеклассной работы на современном этапе следующие:

 1. Привлечение научной, научно-педагогической общественности к работе с учащимися.

2. Развертывание внеклассной работы по новым отраслям науки и техники.

3. Усиление мировоззренческого, воспитательного аспекта работы с учащимися. Это – общая гуманитаризация образования, рассмотрение физических, экологических проблем, изучение вопросов истории физики.

4. Отражение наметившейся тенденции к интеграции учебных предметов в школе и во внеклассной работе (межпредметные кружки, конференции).

5. Поиск новых форм, приемов организации внеклассной работы, способствующих привитию интереса к предмету, формирование и развитие активности и творческих способностей учащихся.

        Внеклассная работа может осуществляться в самых разнообразных видах и формах, которые условно можно разделить на следующие:

      1. Индивидуальная работа – работа с отдельными учащимися с целью руководства их внеклассным чтением по физике, подготовка на этой основе рефератов, докладов; руководство детским творчеством; работа с учащимися-лаборантами и т. п.

      2. Групповая работа – систематическая работа, проводимая с небольшим постоянным коллективом учащихся и направленная на удовлетворение определенных интересов, приобретение новых знаний и практический умений (физические кружки, секции, творческие группы).

      3. Массовая работа – эпизодическая работа, проводимая с большим детским коллективом, - лекции, вечера, конференции; недели, декады физики; олимпиады и конкурсы, выставки, внепрограммные экскурсии и т. п.

       На практике все три вида внеклассной работы взаимосвязаны и редко практикуются как совершенно независимые. Наиболее распространенными формами организации внеклассной работы по-прежнему являются ее традиционные формы кружки, олимпиады, вечера.

       Процесс обучения и воспитания в целом настолько сложен и многогранен, что учитель не может полноценно осуществлять его только на уроках. Чтобы привить учащимся устойчивый интерес к предмету, дополнить и углубить те знания, которые они получают на уроках, а главное, учесть и развить их индивидуальные интересы и способности, необходимо работать с учащимися и во внеурочное время.

         В педагогической и методической литературе различают применительно к деятельности учителя-предметника два типа внеклассной работы: занятия с учащимися, отстающими в своей работе от других (дополнительные занятия), и работа с учащимися, проявляющими к изучению предмета повышенный интерес и способности.

(см. Приложение «Внеклассная работа по предмету»)

        Методическая работа по теме

«Исследовательская деятельность учащихся

как реализация компетентностного подхода

в изучении физики»

1. Введение

     В настоящее время происходят радикальные изменения в обществе, техногенное общество сменяется посттехногенным. В посттехногенном обществе изменяется, прежде всего, отношение к человеку, признаются его права и создаются оптимальные условия для его развития и самореализации. Любому типу общества присуща соответствующая система образования. Техногенному обществу свойственна, так называемая, «традиционная» система образования. Посттехногенному нужна принципиально новая система образования современная парадигма образования. Принципиальное отличие современной парадигмы образования состоит, прежде всего, в том, что образование рассматривается как деятельность, направленная на развитие личности посредством обучения и воспитания, а учитель является организатором познавательной деятельности школьников. Первейшей задачей образовательной политики России является достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства. Основные принципы образовательной политики определены в Законе Российской Федерации «Об образовании»,  и раскрыты в Национальной доктрине образования в Российской Федерации до 2025 года, Федеральной программе развития образования на 2000-2005 годы, Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года.

         Модернизация образования в базовом звене общеобразовательной школе, предполагает создание условий для повышения качества общего образования через использование эффективных методов обучения, обеспечение дифференциации и индивидуализации образования, введение предпрофильного и профильного обучения, системы государственной оценки качества образования и др.

        Модернизация общего образования в целом включает и реформирование физического образования. Физика как общеобразовательный предмет вносит свой вклад в решение задач обучения, воспитания и развития учащихся, подготовки их к труду и жизни.

        Основным документом, определяющим работу учителя физики до 90-х годов 20 столетия в России, была программа, в которой указывались: время на изучение материала и его основное содержание, межпредметные связи, работы физического практикума и фронтальные лабораторные работы. В настоящее время основным документом, определяющим содержание обучения физике, являются Временные требования к минимуму содержания и результатам обучения учащихся по физике. В дальнейшем предполагается переход на концепцию профильного обучения и уточнение содержания образования. Смена содержания обучения физике вызвана изменением целей образования в целом. Произошел поворот от информационной насыщенности обучения к деятельностной его основе, то есть к формированию активной личности, обладающей целым набором компетенций. В отличие от традиционной программы в общую часть Временных требований по физике включены: важнейшие методы научного познания, важнейшие категории научного знания, планирование и проведение наблюдений и экспериментов; конкретизированы требования к уровню подготовки выпускников: измерять, собирать экспериментальные установки, описывать, сравнивать, распознавать, обосновывать, представлять и т. д. То есть, обучение физике в современной школе предполагает усвоение школьниками многих вопросов методологии науки и развитие их исследовательских умений. Однако практика обучения показывает, что у учащихся массовой школы слабо сформированы, прежде всего, экспериментальные умения и навыки, знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения. Особенно актуальна эта проблема в основной школе, когда закладываются основные экспериментальные умения и навыки, формируется элементарная культура исследователя. Разрешение этой проблемы способствует оптимизации процесса обучения физике в основной школе, помогает ученику определиться с выбором профиля дальнейшего обучения, что определяет актуальность данной методической темы.

Исследовательская деятельность на уроках физики

            Как оживить процесс обучения, как создать атмосферу радостной приподнятости, сопутствующей поиску и творчеству? Как сделать учебную деятельность жизнерадостной, увлекательной и интересной? Как пробудить у учащихся тягу к знаниям?

     Поможет решить эти вопросы при обучении физики постановка   ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя.      

      Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес  к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной и осознать, что  физика – это не страшно, физика – это интересно. Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учащихся элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к исследовательской работе.

     В современной школе, по моему мнению, важнейшее место должны занимать общеучебные  умения  исследовательского, аналитического  характера, умения работать с информационными ресурсами. С этой точки зрения я поставила перед собой цель – создание и использование эффективных методов работы  в материальной и информационной среде.

       В своей педагогической деятельности я пришла к мысли, что не исследовав и не разобрав проблему на «части», невозможно понять ее суть.

      Следовательно, формирование исследовательских умений школьников, сформирование у учащихся активного восприятия темы с получением полного представления о деятельности исследования на различных этапах его экспериментальной работы стало основной целью моей работы.  

     Я прекрасно понимаю, что деятельность без знания или без

инструментария, позволяющего добывать или создавать знания, невозможна и бессмысленна, знания должны быть фундаментальными.

Поэтому главное для развития современного школьника – это проектно- исследовательская деятельность.   Учащийся должен провести эксперимент, выполнить необходимые наблюдения и измерения, зафиксировать их, оценить точность измерений, проанализировать полученные результаты,  сформулировать выводы. Осмыслив итоги эксперимента с точки зрения

достижения цели исследования, наметить направления последующего исследовательского поиска.

    Эксперимент, в данном случае, служит толчком для создания новых технологий обучения, например, метода проблемного подхода к изучению нового материала. Это дает возможность сформулировать у учащихся активное восприятие темы и получить полное представление о деятельности исследователя на различных этапах его экспериментальной работы. Формы организации учебных занятий, направленных на развитие у ребят самостоятельного экспериментирования, весьма разнообразны: творческий лабораторный практикум, творческие экспериментальные задания, домашние экспериментальные задания, индивидуальное учебное исследование, практикум по моделированию физического эксперимента, Эти формы организации учебных занятий реализуются через проблемно-поисковый, экспериментально-исследовательский и исследовательские методы обучения.

     Проблемно-поисковый метод к обучению – это такой метод, при котором ученик в процессе учебы поставлен в условия необходимости совершить субъективное открытие факта, закона, явления, закономерности или освоить новый способ познания, т.е. механизм приобретения новых знаний о реальной действительности.

     А характерной чертой исследовательского подхода к обучению является реализация идеи « обучение через открытие».  В рамках этого подхода ученик должен сам открыть закон, закономерность, способ решения задачи, неизвестные ему раньше. При этом он может опираться на цикл познания.

      Важно научить учащихся:

·         Ставить цель;

·        Составлять план исследований;

·        Подбирать необходимые приборы и материалы;

·        Собирать необходимые установки;

·        Проводить исследования и формулировать выводы.

               А также

·        Ознакомить учащихся с методами научных исследований по физике, который можно представить в виде следующей цепочки:

Теоретическое предвидение           разработка рабочей гипотезы                                              

 наблюдения          эксперимент          анализ экспериментальных фактов и выводы из них         проверка выводов на практике.    

Оглянувших вокруг, можно найти много вопросов, требующих исследований. Так как при использовании объяснительно-иллюстративного подхода, задача ученика сводится к запоминанию и воспроизведению знаний или усвоению того или иного действия путем тренировки, а при исследовательском подходе ученик получает знания о предметах и явлениях и устанавливает пути их изучения в ходе самостоятельного исследования. Он “открывает” знания или действия, подлежащие усвоению, путем решения задач, выдвинутых учителем или самостоятельно сформулированным.

В результате у школьников появляется потребность в новых знаниях.

 При использовании исследовательского подхода учитель направляет деятельность учащихся на творческое усвоение научных знаний и овладения методами научного познания. Сущность подхода состоит в постановке проблемы и самостоятельном поиске путем её решения учащимися.

                            Например:                              

·        Почему жужжит пчела?

·        Что поднимает в воздух самолёт?

·        В чём причина полярных сияний?

·        Через какое время после того, как в цепи пошёл ток, лампочка начинает светиться?

          Нередко подобные вопросы нужно не просто объяснить, а оценить величины того или иного эффекта и подкрепить объяснение расчётом или экспериментом. Поиск ответов на такие вопросы заставит учащихся обратиться к дополнительной литературе, учебнику. Что ж, этого нам и надо, ведь и физики – профессионалы пользуются чужими результатами и редко начинают работу на пустом месте.

      Исследовательская деятельность учащихся многогранна и организую её на любом этапе обучения физике:

·        При изучении физической теории;

·        При решении задач;

·        При проведении демонстрационного эксперимента;

·        При выполнении лабораторных работ.

            А также провожу:

·        Исследования в рассказах;

·        Исследования практических вопросов;

·        Исследования с помощью самодельных приборов;

·        Исследования дома и на улице;

·        Проектную исследовательскую деятельность учащихся.

        ПРИМЕРЫ:

1.     Исследовательский метод очень эффективен при изучении физической теории. Так, после изучения темы «Магнитное поле тока» выдвигаю проблему: с помощью тока можно получить магнитное поле, а нельзя ли  с помощью магнитного поля или магнита получить электрический ток? Из предложенных приборов учащиеся выбирают нужные, вносят предложения, проводят эксперименты, делают выводы.

2. В лабораторные  работы  вношу дополнительные задания исследовательского характера. Например, в работе «Измерение коэффициента трения» даю задание: исследуйте, как зависит коэффициент трения от прижимающей силы.

3.     На уроках стараюсь решать больше экспериментальных  задач.  1.Исследуйте, изменяется ли сопротивление волоска спирали электрической лампы при изменении яркости свечения.

2. Как распределяются токи в ветвях параллельного соединения?

4.     Даю задания для домашних исследований: как зависит скорость протекания диффузии от температуры?

Как  зависит скорость испарения жидкости от рода,  температуры и площади свободной поверхности жидкости?

Как осуществляется процесс кипения жидкости?

5.     Организую изготовление учащимися самодельных приборов и проведение с их помощью различных исследований. Например, исследовать зависимость влажности  от температуры воздуха с помощью самодельного прибора для измерения точки росы.

       В эпоху информатизации образования все большее внимание уделяется использованию в рамках учебного процесса компьютерных технологий, причем физика не является исключением. Такая постановка образовательного процесса привела к тому, что вместо традиционных демонстрационных и лабораторных экспериментов учащиеся, чаще всего, работают с идеальными компьютерными моделями, что лишает их возможности измерять величины, рассчитывать погрешности и строить графики, собирать установки и работать с приборами, выдвигать теории и многое другое.

      Неудивительным в сложившейся ситуации является снижение не только уровня интереса учащихся к физике, но и, как следствие, падение качества знаний у школьников по предмету в целом. Проблему потери интереса можно решить, предлагая учащимся вариативные исследовательские задачи  по экспериментальному изучению физических явлений с возможным применением компьютера в качестве либо источника информации, либо регистрирующей части лабораторной установки. Такое использование компьютера в рамках физики, на наш взгляд, вносит свой вклад в повышение качества образования. Подобные задачи хорошо зарекомендовали себя на практике, их решение включает в себя самостоятельный поиск, анализ, обработку дополнительной информации, и, следовательно, логично предположить, что решение исследовательских задач способствует повышению уровня информационной компетентности.

      Я стараюсь актуализировать выполнение учениками физических опытов дома. Это усиливает практическую и политехническую подготовку, выполняет недостаток самостоятельности у них при классных занятиях, при этом я избегаю однообразия существующих форм домашних заданий и эффективно стимулирую освоение экспериментального метода исследования каждым школьником.  Например: при изучении темы « Электрический ток в металлах» (10 класс) должна быть продемонстрирована зависимость сопротивления металлических проводников при изменении их температуры. Я провожу эту демонстрацию в форме коллективного решения экспериментальной задачи: «Исследовать, изменяется ли сопротивление металлических проводников при изменении их температуры».

      Дети предлагают два варианта: один – нагревание какого-либо проводника в электрической цепи, включенного параллельно с реостатом и амперметром, а другой – определение сопротивления нити накала электролампы при различной яркости ее свечения, т.е. при  различной температуре. В этом случае я показываю первую демонстрацию. Перед демонстрацией мы обсуждаем детали выполнения опыта: какой проводник взять (с высоким удельным сопротивлением и малым сечением), какой источник тока подобрать для данного опыта. В результате определяются необходимые приборы и материалы и появляется план выполнения опыта.

     В старших классах я привлекаю учащихся к подготовке демонстрационных опытов, которые выполняют функции лаборантов, т. е. они с удовольствием помогают мне при подготовке лабораторных работ, даже некоторые самостоятельно разрабатывают варианты опытов, конструируют соответствующие установки, выступают перед классом с показом опытов и их объяснением. Экспериментальные умения и навыки учеников-лаборантов, их логическое мышление и творческие способности быстро развиваются. Подобная работа благотворно влияет и на остальных учащихся класса. У многих детей появляется желание стать  лаборантом.

    Приведу пример задания для учеников-лаборантов:  «Придумайте систему пожарной сигнализации, основанную на явлении теплового расширения тел. Изготовьте действующую модель такой сигнализации и продемонстрируйте ее в классе».

     Возможное решение: в сообщающиеся сосуды наливается  раствор медного купороса. Правое колено сосудов соединено  резиновой трубкой с герметически закрытой стеклянной колбой. При поднесении к ней пламени уровень жидкости в левом колене поднимается и, когда он достигает медных пластинок, электрическая цепь замыкается и включается сигнальная лампочка.

        Использование подобных заданий не только помогает совершенствовать экспериментальные умения и навыки учащихся, но и развивает их фантазию, творческое воображение, а также повышает интерес к физике.

     Разнообразие видов заданий – важное условие успешного приобщения к ней школьников. Поэтому в процессе обучения нужно учесть широкий спектр направленности интересов учеников: одним нравится конструировать, другие с удовольствием занимаются экспериментальными исследованиями, третьи  охотно выполняют занимательные опыты.

     Экспериментально-исследовательские задания – это такие задания, при котором на основе теоретического анализа ситуации возможно предсказание результатов исследования.   Например: прижмите карандаш к белому   листу, освещенному электрической лампой, расположив его относительно волоска лампы, медленно отодвигайте карандаш от экрана, приближая его к лампе и сохраняя неизвестным его ориентацию относительно волоска. Исследуйте, как изменяется при этом тень от карандаша на экране. Для предсказания результата достаточно провести графический анализ задачи, заменив светящийся волосок двумя источниками.

     Из всего многообразия видов работ, развивающих самостоятельность ребят, я выделяю конструкторскую, видя в ней широкие возможности формирования умения думать, использовать свои теоретические знания, вести исследования, работать с ручным материалом, справочной литературой. Такая работа открывает широкие возможности развития познавательной и творческой деятельности учащихся. Опыт моей работы показывает, что школьники, конструирующие приборы, модели  и другие технические установки на базе знаний, получаемых в школе, гораздо глубже понимают и усваивают учебный  материал. При разработке конструкторских заданий нужно позаботиться о том, чтобы их выполнение требовало от учащихся творческого подхода.  На уроках физики я всегда даю задания конструкторского характера, но при разработке этих заданий я всегда руководствуюсь двумя требованиями:

Чтобы они могли быть решены на базе уже изученного материала

Чтобы их можно было осуществить из самых простейших и доступных материалов (проволока. жесть, пластиковый стакан, пластиковые бутылки, катушки, пенопласт, медицинские стаканы, свечи парафиновые, медицинские шприцы и системы и т.д.)

     При  этом каждая поставленная проблема решается в несколько этапов, характерных для творческого процесса.

Первый этап: нахождение   идеи и построение  эскиза главной

Второй этап:  разработка эскиза проекта в целом.

Третий этап:  математический расчет.

Четвертый этап:  материальное воплощение проекта и его     экспериментальная проверка.

       Выполнение каждого из этих этапов учителем проверяется отдельно. При этом поощряется каждый успешный шаг похвалой или отличной оценкой. Неудачные ответы не осуждаются. Всякий творческий поиск, всякая инициатива заслуживает похвалы. Если никто из учащихся с заданием не справился, учитель тут же выполняет его сам.  

            Физика благодатная наука для развития творческого потенциала ученика любая лабораторная работа в курсе физики - это уже самостоятельное исследование.  Сложившаяся система лабораторных работ по физике наряду с несомненными ее достоинствами имеет и существенные недостатки. Как известно, в настоящее время лабораторные работы включают в себя, как правило, одно задание и выполняются по подробным инструкциям. Это создает максимальные удобства для учителя: он может перед началом работы дать нужные указания сразу всем учащимся; ему легко наблюдать за их работой; при необходимости он может остановить работу и сделать общее замечание всему классу и т. д. При такой постановке дела успех  выполнения любой лабораторной работы практически всегда обеспечен, но традиционная методика не полностью удовлетворяет сегодняшним требованиям, когда перед школой остро поставлен вопрос о развитии творческих способностей учащихся с учетом их индивидуальности, воспитания у них самостоятельности и инициативности. Этим требованиям в значительной мере отвечает предлагаемая нами методика проведения лабораторных работ (она прошла многолетнюю апробацию в школах), которая состоит в следующем. Лабораторные работы проводятся в виде самостоятельного(без инструкций) решения учащимися небольших экспериментальных задач, в том числе творческого характера. Обычно ученикам предлагается 2—4 последовательно усложняющихся задания, иногда дается одно общее, обязательное для всех учеников, и 2—3 дополнительных. Некоторые задания (обычно первые по порядку) могут быть и не творческими, имеющими целью лишь закрепление и отработку основного ранее изученного материала. Однако поскольку и они выполняются без инструкций (или с минимальными указаниями к работе), то степень самостоятельности учеников оказывается более высокой, чем при традиционном способе проведения лабораторных работ. Есть работы (например, первые работы по электричеству), в которых собственно творческие экспериментальные задачи предложить трудно, так как у учащихся еще нет необходимых знаний для их решения. В таких случаях включение дополнительных заданий имеет целью накопить у учеников необходимые  умения   и   навыки   экспериментальной работы.

Обычно при оценивании лабораторных работ, выполняемых по традиционной методике, учителя испытывают затруднение в
определении критерия оценки. Ведь объем выполненной работы у большинства учеников одинаков, результаты, как правило,
тоже. И случается, что оценка ставится в основном за качество оформления отчета. Иное дело, если предложен ряд заданий, в особенности носящих творческий характер. При выставлении оценки учитываются:
объем выполненной работы, правильность и рациональность решения и обязательно — степень самостоятельности учащихся. Обо всем этом они заранее предупреждаются. Оценка становится объективной и полновесной. При такой системе проведения лабораторных работ легко видеть, «до какой ступеньки» поднимается каждый из учеников в овладении экспериментальными умениями и навыками, в знании учебного материала, в умении применять его как в стандартных, так и в нестандартных ситуациях. Как правило, перед выполнением лабораторной работы учащиеся получают краткие указания, например: «Нарисуйте схему электрической
цепи, запишите план выполнения работы, проведите необходимые расчеты и сделайте выводы». Ученики сами решают, как записывать результаты измерений — в строчку или в таблицу. (Обычно проще и быстрее за-
писывать в строчку.) Опыт показывает, что при такой методике очень резко меняется стиль работы учеников: почти исчезает «иждивенчество», т. е. частое обращение отдельных учеников за помощью к учителю или соседям по парте (поскольку при оценке учитывается самостоятельность), темп работы становится плотным, ученики не отвлекаются по пустякам. При этом большинство успевает выполнить за урок вдвое, а некоторые даже втрое больший объем работы, чем в обычных условиях. Даже на звонок они часто не реагируют, стремясь выполнить возможно больше заданий. Естественно, меняется и характер умственной деятельности учеников: нагрузка на память уменьшается, возрастает объем логического и творческого мышления.

(см. Приложение «Открытые уроки»)

Руководство исследовательской деятельностью учащихся

            Неотъемлемой частью эффективного образования в области физики является исследовательская работа учащихся.

Приобщение учащихся к исследовательской деятельности начинается, как правило, в старших классах, в то же время психологические исследования показывают, что раннее включение в творческий процесс положительно влияет не только на формирование интеллектуальных и творческих способностей, но развивает позитивные качества личности            Повышение качества образования и формирование у учащихся ключевых компетенций – важнейшая задача модернизации школьного образования, которая предполагает активную самостоятельную позицию учащихся  в учении;  развитие общеучебных умений и навыков: в первую очередь исследовательских, рефлексивных,  самооценочных; Формирование не просто умений, а компетенций, то есть умений, непосредственно сопряжённых с опытом их применения в практической деятельности, приоритетное нацеливание на развитие познавательного интереса учащихся, реализацию принципа связи обучения с жизнью.

       Тематика и характер исследовательских работ школьников могут быть различным. Интерес ребят к исследованию будет тем выше, чем актуальнее их работа и более практическое значение она имеет. Важно, чтобы каждый поиск, включал в себя элемент новизны. Главное - не увлечение новыми приборами и сложными вычислениями, а доказательность выводов, результативность исследований. Развитие творческой активности школьника в значительной степени зависит от самостоятельности его поисковой деятельности. Знания, приобретенные в результате собственного поиска, становятся средством обогащения творческого опыта школьника, основой для получения новых знаний.

          Для того чтобы педагог мог успешно управлять исследовательской деятельностью учащихся, он должен хорошо представлять себе принципы организации данного процесса. Исследовательская деятельность учащихся может быть успешной в том случае, если она будет строиться на следующих принципах:

          доступности;        

          естественности;    

          осмысленности;  

          культуросообразности;        

           самодеятельности.

   Одним из главных принципов исследовательской деятельности учащихся является принцип самодеятельности.

Ученик может овладеть ходом своего исследования только в том случае, если он сможет это исследование прожить на собственном опыте. Именно исследовательская деятельность предоставляет ученику гораздо большую свободу мыслительной деятельности, чем репродуктивная деятельность.

   Возможность приобретения права выбора собственной предметной деятельности дает старшекласснику необходимость самостоятельного анализа результатов и последствий своей деятельности.

    Каждый достигнутый результат порождает рефлексию, следствием которой становится появление новых планов и замыслов, которые в дальнейшем конкретизируются и воплощаются в новые исследования. Интересен тот факт, что абсолютное большинство учащихся, однажды попробовавших себя в исследовательской деятельности и получивших положительные оценки своих результатов, возвращаются к этой деятельности снова и снова. Таким образом, учебная активность приобретает непрерывный и мотивированный характер.

      Самостоятельная деятельность школьника позволяет ему выйти на новый уровень взаимоотношений со своими сверстниками и педагогами, он становится партнером и сотрудником взрослого в той или иной проблеме, в которой они, взрослый и ученик, становятся равными. Это дает ученику иные мироощущения, предполагает возможность саморефлексии и наличие собственного отношения к окружающей действительности, объективного определения своего места в мире.

     Иногда подобный результат не достигается в том случае, если ученик не может дойти до конца в своем исследовании. Это происходит в том случае, если проблема, которую ученик взялся решать, ему не по силам.

   Поэтому одним из главных принципов, помимо принципа самостоятельности, является принцип доступности исследования.

     Занятие исследовательской деятельностью предполагает освоение материала за рамками школьного учебника, и это происходит зачастую на высоком уровне трудности. Педагог должен помнить, что понятие «высокий уровень трудности» имеет смысл тогда, когда он имеет непосредственное отношение к конкретному ученику, а не к конкретному учебному материалу: что для одного ученика достаточно сложно и непонятно, для другого — просто и доступно.

       Поэтому педагог, определяя тему исследования, проблему для изучения и анализа ее учеником, должен дать ему возможность самостоятельно определить степень ее сложности, самостоятельно ее выбрать, чтобы потом школьник не бросил заниматься ею, уделив уже достаточно времени работе над ней.

     Одним из важных принципов организации исследовательской деятельности является принцип естественности. Этот принцип заключается в том, что тема исследования, за которую берется школьник, не должна быть надуманной взрослым. Она должна быть реальной и выполнимой, интересной и настоящей, а значит реально выполнимой. Ее естественность заключается в том, что ученик сможет исследовать ее самостоятельно, без посторонней помощи, без каждодневной и постоянной помощи взрослого, когда ребенок может сам ее потрогать, ощутить возможности решения проблемы, стать первооткрывателем без подсказки и руководства учителя.

     Следующим принципом организации исследовательской работа, которым необходимо руководствоваться  это принцип наглядности или экспериментальности.

        В научной литературе существуют различные трактовки термина «наглядность». Одни относят к средствам наглядности лишь то, что может воспринять зрение человека, исключая при этом предметы и процессы и относя это лишь к иллюстративным и наглядным пособиям, некоторые несколько расширяют это понятие и распространяют это на представления, которые появляются в ходе слушания образной речи или чтения художественной литературы. В исследовательской деятельности человек познает свойства веществ и явлений не только зрением, но и с помощью других анализаторов. Таким образом, принцип наглядности — достаточно широкое понятие и выходит за рамки только созерцательной стороны восприятия предметов и явлений и позволяет ученику экспериментировать с теми предметами. Материалами, вещами, которые он изучает в качестве исследователя.

    Не менее важным принципом реализации исследовательских программ школьника является принцип осмысленности выполняемой учеником работы.

   Для того чтобы знания, полученные в ходе исследования, стали действительно личными ценностями ученика, они должны им осознаваться и осмысливаться, а вся деятельность его в ходе исследования должна быть подчинена поиску единого поля ценностей в рамках проблемы.

      Это возможно только в том случае, если цель исследования, задачи, проблема, гипотеза исследования — не готовые выкладки, сформулированные взрослым, а плод раздумий, своеобразный инсайт ученика.

      Осмысливание проблемы происходит в самостоятельной деятельности. Только тогда ученик в состоянии раскрыть причинно-следственные связи между отдельными компонентами исследования, своими словами сформулировать и объяснить главные теоретические идеи, применить изученную теорию для объяснения частных явлений. Неожиданных результатов, полученных в ходе исследования. Процесс осмысления проблемы, ее обдумывания требует сложной мыслительной деятельности, мыслительных операций: синтез, сравнение, обобщение. Именно процесс осмысливания исследования дает ученику осознанность выполняемого им действия и формирует умение совершать логические умственные операции, формирует способность переносить полученные или имеющиеся знания в новую ситуацию.

      Использование принципа осмысленности требует реализации и принципа культуросообразности. Решение его — это воспитание в ученике культуры соблюдения научных традиций, научного исследования и новизной и оригинальностью подходов в его решении научной задачи. Принцип культуросообразности можно считать принципом творческой исследовательской деятельности, когда ученик привносит в исследование что-то свое, неповторимое, пронизанное своими мироощущениями и мировосприятием, что позволяет сделать исследование неповторимым и оригинальным.

       Однако, самым главным из всех выше перечисленных принципов является принцип самодеятельности школьника, так как именно самостоятельная деятельность в ходе учебного исследования является главным показателем понимания учеником изучаемой им проблемы, показателем становления мировоззренческой позиции автора. Именно принцип самодеятельности подкрепляется принципами доступности, естественности и экспериментальности, а не наоборот. Педагог, руководя исследовательской деятельностью учащихся, должен не только знать это, но и руководствоваться этим принципом в первую очередь, желая, чтобы ученики были успешными исследователями.

Значение учебной научно-исследовательской работы:

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.

              Исследовательская работа начинается с выбора темы, хотя ее формулировка рождается не сразу. От чего зависит выбор темы? Практика показывает, что это связано с тем, что наиболее интересно ученику, или с тем, что у него есть подходящий материал для исследования. Иногда тема выбирается по совету учителей или родителей. Найти удачную тему не так просто. Она должна быть конкретной и дарить радость открытия. Узкая конкретная тема ориентирует молодого исследователя на внимательное изучение данной проблемы, а слишком широкие темы на путь не всегда глубокого и вдумчивого изучения темы.

      После выбора темы начинается кропотливая работа, в которой должны быть не только сформулированы цели и выводы на основе полученных фактов, но и должна быть также описана методика проведения эксперимента. Сложнее провести сам эксперимент в условиях школьной лаборатории.

       С этими учащимися готовлюсь к научно – практическим конференциям. За эти годы отметила, что не зависимо от того в классе какого профиля обучаются дети, если им нравится предмет, то они находят себе темы для исследований и выполняют их. Так, например, в 2005-2006 учебном году обучающийся 10 класса Павленко Максим участвовал в городской и региональной научно-практических конференциях с работой «Всемирный потоп- миф или реальность?» С этой работой Павленко М. принимал участие во Всероссийской открытой конференции обучающихся «Юность, наука, культура» в г. Москве, где был награждён дипломом лауреата за лучшую творческую научно-исследовательскую работу.  

- в 2006 году руководила исследовательскими работами Ленчука Б.. «Жизнь мыльного пузыря» и работой Хаяйнина Е.(8кл)  «Пепси и кола-польза или вред?», которые заняли первые места в городском конкурсе научно-исследовательских работ школьников «Молодые исследователи Севера». Работа Хаяйнина Е. заняла 1 место в областном конкурсе «Будущее Севера» в секции химии;

- в 2009 году была руководителем исследовательской работы по теме «Изучение физических свойств термоклина», ученика 8 класса Капши Ярослава, которая заняла призовое место в городском конкурсе научно-исследовательских работ школьников «Молодые исследователи Севера». Капша Я.  принимал участие в 17 Всероссийском  конкурсе юношеских исследовательских работ имени В.И. Вернадского, в котором работа  прошла предварительное рецензирование и рекомендована для участия на очный тур 17 Юношеских чтений имени В.И Вернадского.

        Безусловно, ученическое исследование не может быть приравнено к исследованию учёного, которое имеет своим результатом научное открытие качественно новых закономерностей и явлений. Учащиеся решают проблемы, уже решённые обществом, наукой, и новые только для  школьников. Учитель предъявляет ту или иную проблему для самостоятельного исследования, зная её результат, ход решения и те черты творческой деятельности, которые  требуется проявить в ходе решения.

 Ученики совершают восхождение к уже открытым наукой вершинам, но постигают истину не как готовый результат, а как итог свои собственных наблюдений и решений.

( см. Приложение «Сборник научно-исследовательских работ по физике обучающихся гимназии №1)

             Формирование исследовательских навыков

через внеклассную работу

        Физика занимает особое место среди школьных дисциплин. Как учебный предмет она создает у учащихся представление о научной картине мира. Являясь основой научно-технического прогресса, физика показывает гуманистическую сущность научных знаний, подчеркивает их нравственную ценность, формирует творческие способности учащихся, их мировоззрение, т.е. способствует воспитанию высоконравственной личности, что является основной целью обучения и может быть достигнуто только при условии, если в процессе обучения будет сформирован интерес к знаниям.

       Обучение нужно строить так, чтобы ученик понимал и принимал цели, поставленные учителем, и был активным участником их реализации.

        Среди множества путей воспитания у школьников интереса к учению одним из наиболее эффективных является организация игровой деятельности.

          Игра, учение и труд являются основными видами деятельности человека. При этом игра готовит ребенка к учению, так и к труду, сама являясь одновременно и учением и трудом. Глубоко ошибаются те, кто считает , что игра лишь развлечение и забава.

           Игру можно назвать восьмым чудом света, так как в ней заложены огромные воспитательные и образовательные возможности. В процессе игр дети приобретают самые различные знания о предметах и явлениях окружающего мира. Игра развивает детскую наблюдательность и способность различать отдельные свойства предметов, выявлять их существенные признаки. Таким образом, игры оказывают большое влияние на умственное развитие детей, совершенствуя их мышление, внимание, творческое воображение.

              Известный французский ученый Луи де Бройль утверждал, что все игры имеют много общих элементов с работой ученого. В игре сначала привлекает поставленная задача и трудность, которую можно преодолеть, а затем радость открытия и ощущение преодоленного препятствия. Именно по этому всех людей, независимо от возраста привлекает игра.

              В игры по физике приобретают особенно большое значение, как писал Я.И. Перельман, не столько для друзей физики, сколько для ее недругов, которых важно не приневолить, а приохотить к учению.

              Любая игра должна способствовать решению основной учебной задачи, например, закреплению знаний, лучшему усвоению решения задач и др. Только в таком случае игра оказывается обучающей. Однако сочетание познавательного элемента момента и игрового представляет определенную трудность при составлении дидактических игр. Сначала внимание ученика, как правило , направлено на игровое действие, а затем в процессе игры незаметно для себя он включается  в процесс изучения какого- либо материала. Интерес к игре как к занимательному занятию постепенно переключается на учебное занятие.

             Внеурочная работа – обязательное звено учебно-воспитательного процесса. Она позволяет учителю, в увлекательной форме показать учащимся связь между наукой и жизнью, разнообразие физических явлений в природе, научить ребят находить и объяснять их в обыденной жизни. Комфортная, творческая атмосфера внеклассного мероприятия даёт учащимся возможность проявить смекалку, творческую активность и самостоятельность, а учителю – расширить и углубить знания ребят, полученные на уроках.

      Формы проведения внеклассной работы по физике и их тематика разнообразны. Содержание, организация мероприятия, его форма выбираются с учётом возрастных особенностей учащихся и решаемых общеобразовательных и воспитательных задач. Это может быть физический турнир, который проводится как соревнование двух команд, физический вечер, предметная неделя, деловая игра, КВН, конкурс газет, презентаций, кроссвордов, физическая развлекательная игра, конференция, физико-литературный конкурс, викторина, устный журнал. В мероприятии могут принимать участие ученики параллельных классов, оно может проводиться как общешкольное или носить более камерный характер. Может быть серьёзным или азартным, озорным, весёлым.

Главное достичь ожидаемого эффекта.

Внеклассная работа должна быть ориентирована на рост познавательной активности учащихся, развитие творческого мышления, формирование у учащихся положительного отношения к физике, как к школьному предмету.

Работа в команде при подготовке внеурочных мероприятий воспитывает коммуникативную культуру учащихся. В ходе подготовки ребята учатся работать с научно-популярной литературой, подготавливать и проводить занимательные опыты, связанные с темой внеклассного меро-приятия, подбирать интересные вопросы о мире, который нас окружает, о явлениях происходящих в нём и искать ответы на них. Рисунки, стенгазеты, презентации готовятся учениками, ученики пишут стихи, самые энергичные, артистичные и инициативные становятся капитанами команд и ведущими. Каждый может себе выбрать дело по душе, применить и показать свои знания, навыки и умения.

 На современном этапе развития школы наиболее важными задачами внеклассной работы являются следующие:

1. повышение воспитательного воздействия всех форм внеурочной деятельности;

2. всемерное развитие познавательной и творческой активности учащихся;

3. усиление практической направленности знаний, формирование у учащихся устойчивых умений и навыков;

4. осуществление индивидуализации и дифференциации в работе с детьми;

5. всестороннее развитие личности ребенка.

Особенности содержания и организации внеклассной работы на современном этапе следующие:

 1. Привлечение научной, научно-педагогической общественности к работе с учащимися.

2. Развертывание внеклассной работы по новым отраслям науки и техники.

3. Усиление мировоззренческого, воспитательного аспекта работы с учащимися. Это – общая гуманитаризация образования, рассмотрение физических, экологических проблем, изучение вопросов истории физики.

4. Отражение наметившейся тенденции к интеграции учебных предметов в школе и во внеклассной работе (межпредметные кружки, конференции).

5. Поиск новых форм, приемов организации внеклассной работы, способствующих привитию интереса к предмету, формирование и развитие активности и творческих способностей учащихся.

        Внеклассная работа может осуществляться в самых разнообразных видах и формах, которые условно можно разделить на следующие:

      1. Индивидуальная работа – работа с отдельными учащимися с целью руководства их внеклассным чтением по физике, подготовка на этой основе рефератов, докладов; руководство детским творчеством; работа с учащимися-лаборантами и т. п.

      2. Групповая работа – систематическая работа, проводимая с небольшим постоянным коллективом учащихся и направленная на удовлетворение определенных интересов, приобретение новых знаний и практический умений (физические кружки, секции, творческие группы).

      3. Массовая работа – эпизодическая работа, проводимая с большим детским коллективом, - лекции, вечера, конференции; недели, декады физики; олимпиады и конкурсы, выставки, внепрограммные экскурсии и т. п.

       На практике все три вида внеклассной работы взаимосвязаны и редко практикуются как совершенно независимые. Наиболее распространенными формами организации внеклассной работы по-прежнему являются ее традиционные формы кружки, олимпиады, вечера.

       Процесс обучения и воспитания в целом настолько сложен и многогранен, что учитель не может полноценно осуществлять его только на уроках. Чтобы привить учащимся устойчивый интерес к предмету, дополнить и углубить те знания, которые они получают на уроках, а главное, учесть и развить их индивидуальные интересы и способности, необходимо работать с учащимися и во внеурочное время.

         В педагогической и методической литературе различают применительно к деятельности учителя-предметника два типа внеклассной работы: занятия с учащимися, отстающими в своей работе от других (дополнительные занятия), и работа с учащимися, проявляющими к изучению предмета повышенный интерес и способности.

(см. Приложение «Внеклассная работа по предмету»)