« Исследовательская деятельность как инструмент формирования УУД на уроках физики»
учебно-методический материал по физике на тему

« Исследовательская деятельность как инструмент формирования УУД на  уроках физики»

Физика – это один из немногих школьных предметов, в ходе усвоения, которого ученики вовлекаются во все этапы научного познания – от наблюдения явлений и их эмпирического исследования, до выдвижения гипотез,  выявление следствий в ходе проверки гипотез и формулировки выводов.

Поэтому на уроках физики  можно применять различные виды учебно-исследовательской деятельности.

Под исследовательской деятельностью понимается деятельность учащихся, связанная с поиском ответа на творческую, исследовательскую задачу с заранее неизвестным решением.

От исследовательской деятельности учащиеся получают творческий импульс или желание расширять собственные горизонты познания, возрастает интерес к предмету.

 Исследовательская деятельность может быть организована на всех этапах процесса обучения физики: при объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле знаний, умений, навыков.

Необходимо создать условия, при которых учащиеся самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из разных источников.

 Таким образом, ученик в процессе работы над учебным проектом постигает реальные процессы, объекты и т. д.

 Он проживает конкретные ситуации, приобщается к проникновению вглубь явлений, процессов и конструирует новые объекты.

 Она правомерно может быть организована учителем при индивидуальной работе, работе в группах. По отношению к содержанию учебного предмета исследовательская деятельность может выполнять различные функции, поддерживая собственную учебную деятельность ребенка.

Формирование исследовательской компетентности позволит учащимся глубже осознать теоретические основы курса физики и его практическое значение, так как не решаемые, на первый взгляд, проблемы с помощью законов физики станут достаточно простыми.        

В качестве основного средства организации исследовательской работы выступает система различных исследовательских заданий. Эти задания можно классифицировать по четырем видам:

-Познавательные и творческие задания

-Исследовательские задания

-Экспериментально – исследовательские задания

-Фронтальные лабораторные работы.

Рассмотрим каждый класс заданий отдельно.

1.Познавательные задания  –   специально подобранные учебные задачи, которые не должны быть надуманными,  они должны «отражать» окружающую действительность.  Одним из составляющих элементов организации познавательной деятельность на уроке является постановка и решение проблемы. Проблема - сложная познавательная задача, решение которой представляет существенный практический или теоретический интерес.

Например - познавательные задания

 1.При изучении темы «Давление жидкостей» - 7 класс.

-Может ли кровь в жилах закипеть?

-Можно ли высоко в горах сварить мясо?

-На каком явлении работает скороварка?

2.При изучении темы «Тепловые процессы» - 8 класс.

-Почему птицы в мороз хохлятся?

-Почему вспотевшую от бега лошадь накрывают попоной

 3.При изучении темы Плавание тел» - 7 класс.

-Почему гвоздь тонет, а судно нет?

1.2.Творческие задания могут носить форму загадки, составлены на основе необычного и интересного текста, содержат вопрос или задание, ответ на которые требует понимания физического явления.

Например – загадки.

1.Тема «Давление»  - 7 класс.

Мы проворные сестрицы

Быстро бегать мастерицы

В дождь лежим,

В мороз бежим,

Уж такой у нас режим.

-Как лыжи связаны с изучаемой темой?

2.Тема «Волны и скорость их распространения» - 9класс.

Сначала блеск,

Затем треск,

За треском плеск.

-Почему сначала мы видим молнию, а чуть спустя слышим гром?

3.Тема «Сила трения» - 7 класс.

Коси коса пока роса.

Роса долой и мы домой!

-Какой смысл имеет поговорка?

В качестве творческих и познавательных заданий можно использовать отрывки из художественной литературы:

1.Тема «Тепловые процессы» - 8 класс.

«С треском лопнул кувшин,

Ночью вода в нем застыла.

Я пробудился вдруг».

-Какое физическое явление имеет здесь место?

   Применять тексты, и задачи где умышлено, допущена ошибка:

Например: Она жила и по стеклу текла,

                     Но вдруг ее морозом оковало

                     И неподвижной каплей льдинка стала,

                    А в мире поубавилось тепла .

          -Какая физическая ошибка допущена в стихотворении?

В заданиях такого типа, как правило, уже сформулирована проблема, учащимся необходимо ее решить, используя для этого методы теоретического исследования. Такие задания повышают интерес к предмету и мотивацию к обучению в целом.  

2. Исследовательские задания - задания, содержащие проблему,  решение которой требует как теоретического анализа, так и применение методов исследования (измерить, сравнить, составить, провести эксперимент), с помощью которых учащиеся открывают ранее  неизвестное для них знание.

 Например:

• От чего зависит падение тел?

• Как зависит период колебаний маятника от длины нити?
• От чего зависит период колебаний  пружинного  маятника?
• Что изменится, если проводники в квартире соединить последовательно?

3. Экспериментально – исследовательские  работы, где учащиеся для проверки выдвинутых гипотез в обязательном порядке выполняют эксперимент.

На начальном этапе приходиться помогать,  учащимся формулировать проблему и выдвигать гипотезы, но потом большинство учащихся делают это самостоятельно. Перед тем как создать проблемную ситуацию на уроке, с помощью занимательных или творческих заданий необходимо мотивировать учащихся на постановку проблемы и ее решение. В ходе исследования учащиеся заполняют технологические карты.

Целью таких работ является формирование учебных исследовательских умений и навыков:

• Постановка проблемы (в любой форме);

• Выдвижение гипотез (правильных и не верных);
• Экспериментальная проверка гипотез (выбор правильных гипотез);
• Обработка полученных результатов;
• Формулировка выводов и заключений;
• Оформление;
• Умение публичной защиты.

4.Основная часть самостоятельной  экспериментальной  работы учащихся проходит во время лабораторных работ.

Лабораторные работы в соответствии с УМК  Перышкина А. В., выполняемые по описанию в учебнике не позволяют ученику осознавать свою деятельность в полной мере. Цель любого эксперимента – создание условий для развития исследовательского мышления и формирование навыков самостоятельной мыслительной деятельности. Поэтому при проведении лабораторных работ можно использовать рабочие листы, которые позволяют и учителю и ученикам оценить результаты проведенного эксперимента комплексно. Рабочие листы для проведения лабораторных работ отражают основные этапы исследования и позволяют учащимся осмыслить каждый свой этап работы и осознать его необходимость.

Системность проведения подобных лабораторных работ приводит к формированию УУД. Использование таких листов экономит время урока на оформление работы и дает возможность учителю дифференцировать обучение.

Формы  и организация учебных занятий направленных на развитие у учащихся самостоятельного экспериментирования разнообразны:

• Лабораторные работы;
• Творческие экспериментальные задания;
• Домашний эксперимент.

Но все эти формы должны реализовываться через проблемно-поисковый и экспериментально-исследовательские методы обучения. Эти методы способствуют развитию личности ученика, его творческих способностей, познавательных интересов и мотивации к обучению.

Ученик должен знать для чего ему это нужно!

Внедрение исследовательских методов в процесс обучения физике должен учитывать и подготовленность учащихся к этому виду деятельности, а также учитывать подготовленность индивидуально каждого ученика. Для этого можно выделить три модели.

Модель 1 - обучение исследованию.

Эта модель нацелена ни столько на достижение конечного результата, сколько на освоение самого процесса исследования.

Учитель ставит перед учеником проблему, совместно намечают план ее решения, после чего учащиеся самостоятельно ищут пути ее решения.

Модель 2 – приглашаю к исследованию.

Эту модель лучше использовать в групповой или коллективной работе, чтобы был заведомо положительный результат.

Учитель формулирует проблему, все остальное учащиеся делают самостоятельною.

Модель 3 – самостоятельное исследование.

Все этапы исследования учащиеся выполняют сами.

Экспериментальные исследования – это инструмент для формирования УУД.

К основным познавательным умения можно отнести:

• Работа с различными литературными источниками и Интернет-ресурсами;
• Формулировка проблемы и выдвижение гипотез;
• Проведение эксперимента и формулировка выводов;

 К практическим умения относятся:

• Умение пользоваться измерительными приборами;
• Выполнение математической обработки полученных результатов измерения;
• Решение различного рода учебных задач;
• Умение представлять результаты измерений в различной форме (таблицы, графики, диаграммы и т. д.).

К организационным умениям относятся:

• Умение планировать свою деятельность;
• Правильно организовать свое рабочее место во время учебных занятий и Л.Р.;
• Умение работать в группе.

 К оценочным  умениям относятся:

• умение оценивать свою индивидуальную работу и работу в группе;
• Умение оценивать достоверность полученных результатов;
• Умение давать социально-экономическую и экологическую оценку полученных результатов.

Основные учебно-исследовательские умения которые формируются                            в ходе исследовательской деятельности учащихся:

• Умение видеть и находить проблему;
• Умение выдвигать гипотезы;
• Умение наблюдать;
• Умение проводить эксперименты;
• Умение делать выводы и заключения
• Умение сравнивать и анализировать;
• Умение доказывать и защищать свои идеи.

Уроки с применением исследовательской деятельности учащихся – это проблемный урок, целевое назначение которого:

• Интерес к знаниям;
• Осознание их значимости;
• Активация мыслительной деятельности;
• Осознание процесса познания как решения проблем, способов исследования и более прочное усвоение знаний.

В ходе применения самостоятельной исследовательской деятельности на уроках физики повышается как эффективность урока, так и его результативность. Организация исследовательской деятельности повышает познавательную мотивацию, что приводит, в свою очередь, к повышению успеваемости; позволяет учащимся проявить себя в полной мере на таких занятиях; способствует развитию ситуации психологического комфорта в классе.

Организация исследовательской деятельности – один из способов развить систему определенного уровня мышления, раскрыть творческие способности учащихся, обучение на новом качественном уровне.