Статья "Развитие творческих способностей студентов на уроках физики"
статья по физике на тему

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

 «Смоленский политехнический техникум»

РАЗВИТИЕ ТВОРЧЕСКИХ СПОСОБНОСТЕЙ СТУДЕНТОВ

НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Филипенко И.В.

Для успешной организации творческого процесса необходимо в первую очередь на высоком уровне обеспечить такие психологические компоненты усвоения, как осмысление и понимание материала, его запоминание и обработку.

Творческая деятельность – это процесс создания нового. Человек, не приученный с детского возраста мыслить самостоятельно, и усваивающий все в разжеванном виде, не сможет проявить задатки, данные ему от природы. Нельзя создать предварительных жестких схем творческой деятельности, поскольку невозможно предусмотреть виды, характер и степень сложности возможных новых проблем. Этот опыт можно приобрести лишь в процессе реального поиска новых проблем, при котором требуется осуществление переноса, комбинирования, преобразования способов деятельности. Такой творческий процесс индивидуален. Однако при любой специфике деятельности проявляются общие черты, характерные для творчества:

• самостоятельное осуществление переноса знаний и умений в новую ситуацию;
• видение новой проблемы в традиционной ситуации;
• видение структуры объекта;
• учет альтернатив при решении проблемы;
• комбинирование и преобразование ранее известных способов деятельности при решении новой проблемы;
• отбрасывание всего известного и создание принципиально нового подхода.

По оценке ученых, различные фазы творческого цикла не одинаковы по трудности, важности и ценности. Наибольшие трудности связываются с переходом от обобщения конкретных фактов к абстрактной модели и от теоретических предвидений к их экспериментальной проверке. Здесь решающую роль играет научная интуиция, непосредственное, без обоснования доказательствами, постижение истины.

Творческое воображение предполагает самостоятельное создание новых образов, обеспечивающих, в конечном счете, реализацию модели, ситуации заведомо новой, ранее не возникавшей. Специфическая особенность творческого воображения заключается в том, что оно отклоняется от привычного хода ассоциаций, подчиняя его тем эмоциям, мыслям, стремлениям, которые преобладают в данный момент в психике человека.

В массовой практике, как показывают исследования психологов, только 5% учебного времени расходуется на развитие самостоятельности учащихся и около 1% идет на самостоятельные умозаключения.

Как известно, физика не всегда является любимым предметом студентов. Поэтому одна из главных задач преподавателя – вызвать интерес к изучению предмета.

Можно ли  научить творчеству на уроках физики? Как раскрыть творческий потенциал личности? Как же пробудить у студентов интерес к предмету?

Ответом на эти вопросы является развитие творческих способностей студентов на основе системы заданий, требующих творческого подхода. Задания должны быть посильны для основной массы студентов, чтобы воспитывать в них уверенность в своих возможностях.

Поставив перед собой цель развивать творческие способности студентов, я выделила ряд задач: поддерживать и развивать интерес к предмету; формировать приемы продуктивной деятельности; прививать навыки исследовательской и проектной работы; развивать логическое мышление, воображение; учить основам самообразования, работе со справочной и научной литературой, с современными источниками информации (Интернет); показывать практическую направленность знаний, получаемых на уроках физики; учить мыслить широко, перспективно, видеть роль и место физики в общечеловеческой культуре, ее связь с другими науками.

Их решение позволит сделать процесс обучения захватывающим, интересным и для ребят, и для преподавателя. Этим задачам я стараюсь подчинить каждый урок физики, какая бы тема на нем не рассматривалась, учитываю специфику группы, характер учебного материала, возрастные особенности студентов.

При этом использую различные методы обучения: словесные, которые дают возможность задать достаточно высокий уровень теоретических знаний; наглядные (демонстрации, иллюстрации, просмотр видеоматериалов), позволяющие активизировать ребят с наглядно - образным мышлением; практические (лабораторные работы,  исследовательские задачи), которые формируют практические навыки, создавая одновременно широкий простор для творчества. Этим же задачам подчинены и различные формы работы на уроке: коллективная, индивидуальная, групповая.

Творческую деятельность рассматриваю как деятельность, способствующую развитию целого комплекса качеств творческой личности: умственной активности, смекалки и изобретательности, стремления добывать знания, необходимые для выполнения конкретной практической работы, самостоятельность в выборе и решении задачи, трудолюбие, способность видеть главное. Творческая личность – это человек, овладевший подобной деятельностью.

С целью повышения качества знаний студентов я при изложении учебного материала стараюсь развить их познавательный интерес к изучаемому, воздействуя на эмоциональную сферу их личности (помня образное выражение одного из ученых, что «наука – дочь удивления и любопытства»).

Для этого я использую парадоксальные вопросы-задачи, которые вызывают удивление студентов, заставляют их думать, а самое главное – привлекают внимание каждого, способствуют лучшему пониманию физических законов и явлений. Подобные задачи можно подобрать к каждой теме курса, например, «парадокс близнецов» при изучении темы «Постулаты СТО и их следствия». При изучении темы «Механика» использую материал из книги Н. В. Гулиа «Физика: Парадоксальная механика в вопросах и ответах».

Далее приведу примеры некоторых педагогических методов, которые я использую в своей педагогической деятельности.

Эксперименты.

Физика является экспериментальной наукой, поэтому развитие практического направления является одним из методов, позволяющих обучающимся лучше понять изучаемые темы. Основными формами занятий являются практические работы в физической лаборатории, на которых студенты приобретают навыки планирования физического эксперимента в соответствии с поставленной задачей, учатся выбирать рациональный метод измерений, выполнять эксперимент и обрабатывать его результаты.

Выполнение таких заданий позволяет применить приобретенные навыки в нестандартной обстановке, стать компетентными во многих практических вопросах, подготавливают основу для практического применения полученных знаний, развивают интерес к предмету.

Проявить свои творческие способности можно при выполнении домашнего задания по изготовлению приборов, принципы действия которых были изучены на уроках. Большое значение имеют проведение домашних наблюдений и простых экспериментов, так как в этом случае к выполнению работ привлекаются и родители. Домашние опыты в отличие от классных экспериментов проводятся с использованием каких-то подручных средств, а не специального оборудования, что существенно, ведь в жизни ребятам придется встречаться с различными практическими задачами, которые не всегда похожи на учебные. В этом плане домашние эксперименты способствуют выработке умений самостоятельно планировать опыты, подбирать оборудование, формируют умение познавать окружающие явления, рассматривая их в новой ситуации.

Например, я даю задание: «Исследуйте зависимость скорости испарения от температуры окружающей среды». Студент должен ознакомиться с его содержанием, составить план выполнения и собрать нужную установку, проделать опыты, ответить на вопросы и описать выполненную работу. При этом формируются и в то же время проверяются организационные и экспериментальные умения студента, его знания.

Домашние экспериментальные работы я предлагаю обучающимся до и после выполнения ими соответствующей фронтальной лабораторной работы. Показываю логическую связь между материалом, изучаемым на уроке, и домашним экспериментальным заданием, мотивирую эту работу, привлекаю к ней внимание студентов.

Приведу несколько примеров домашних экспериментальных заданий.

Первоначальные сведения о строении вещества

    1. Исследуйте, зависит ли скорость диффузии от рода соприкасающихся жидкостей.
    Ответ. 

Наблюдения показывают, что скорость диффузии зависит от рода соприкасающихся жидкостей. Чтобы в этом убедиться, нужно взять две или три пары жидкостей (например, воду и керосин, раствор медного купороса и воду и др.), разделенных между собой следующим образом. В стеклянный сосуд налить до половины воды. Взять воронку с длинным горлышком и опустить ее в сосуд так, чтобы конец горлышка доходил до дна. Затем осторожно приливать в сосуд другую жидкость. Жидкости в сосуде разделятся на два слоя с резко выраженной границей между ними: более тяжелый раствор будет внизу, а сверху — более легкий.
    2. Придумайте простой опыт, при помощи которого можно показать, что между молекулами твердых тел имеются промежутки.
    Возможное решение. 

Если ударить по куску свинца заостренным стальным предметом, то можно оставить заметную вмятину. При этом общие размеры свинца не изменятся. Из этого можно сделать вывод, что молекулы свинца около вмятины уплотняются, т. е. уменьшаются межмолекулярные промежутки. То же самое происходит и при вбивании гвоздя в доску.
    3. Известно, что между молекулами в твердых телах существуют силы взаимного притяжения. Попробуйте установить на опыте, одинаковы или различны эти силы у двух разных веществ, например у меди и стали.
    Возможное решение. 

Куски медной и стальной проволок равной толщины подвешивают за концы в равном положении и постепенно нагружают. Опыт показывает, что медная проволока обрывается под действием груза значительно быстрее, чем стальная. Следовательно, и молекулы стали взаимодействуют сильнее.

Механическое движение. Скорость.

    1. Определите на опыте среднюю скорость шарика, скатывающегося с наклонной плоскости. Укажите, зависит ли она от угла наклона плоскости. От чего зависит точность получаемого вами результата? Как это проверить на опыте?
    Решение. 

Средняя скорость шарика равна отношению пути, проходимого шариком по наклонной плоскости, ко времени его движения. Точность результата зависит от точности измерения длины наклонной плоскости (линейкой) и времени движения шарика (секундомером). При прочих равных условиях точность результата тем выше, чем меньше угол наклона плоскости (а, следовательно, скорость шарика) и чем больше длина пути, проходимого шариком по наклонной плоскости. Она зависит и от количества проделанных опытов. Зависимость точности результатов в определении средней скорости шарика от угла наклона плоскости нетрудно проверить на опыте, проделав несколько вычислений средней скорости при различных углах наклона плоскости.

   2. Определите на опыте скорость распространения звука в воздухе. Пути, проходимые звуком, целесообразно взять равными 400, 600 и 800 м. В каждом случае сделайте не менее трех измерений. Сравните, насколько отдельные результаты в каждом опыте отличаются от истинного значения (340 м/сек).
    Решение. 

Для выполнения опыта два студента встают на определенном расстоянии друг от друга. Один из них возбуждает звук и одновременно делает взмах флажком. (В качестве источника звука можно использовать кусок рельса, подвешенного на проволоке, стартовый пистолет и т. д.) Другой включает секундомер в момент взмаха флажка и выключает его в тот момент, когда услышит звук.

Сила. Измерение сил

    1. Исследуйте, как зависит удлинение резинки от величины растягивающей ее силы.

Результаты изобразите графически, сделайте выводы.
    Ответ. 

    График зависимости показан на рисунке 7.

    2. Необходимо проградуировать динамометр в пределах от 0 до 4 н, причем цена деления должна составлять 0,2 н.

 В распоряжении имеется только одна гирька весом 1 н. Как бы вы поступили?
    Решение. 

Достаточно сделать на шкале две отметки: нулевую, соответствующую ненапряженному состоянию пружины, и отметку, соответствующую нагрузке 1 н.

Зная, что удлинение пружины прямо пропорционально приложенной силе, нетрудно проградуировать всю шкалу.

Давление

1.Определите величину давления, оставляющего заметную деформацию на поверхности увлажненного песка. Как выполнялось вами это задание? Приведите полученные результаты.
    Возможное решение. 

Для определения величины интересующего нас давления можно воспользоваться небольшой прямоугольной дощечкой. Дощечка, положенная на песок, нагружается гирьками до тех пор, пока на песке не станет заметным ее отпечаток. При расчете давления надо учесть также вес самой дощечки.
    2. Определите какое давление вы производите, стоя неподвижно на полу. 
    Возможное решение. 

Положить на пол лист белой бумаги «в клеточку» (например, из тетради). Встать на лист обеими ногами. По отпечаткам туфель на бумаге определить площадь соприкосновения ног с поверхностью пола.

Узнав предварительно свой вес, рассчитать величину давления.

Инерция

    1. Придумайте и проделайте опыты (отличные от известных вам), при помощи которых можно показать проявление инерции у покоящихся и движущихся тел.
    2. Придумайте опыты, при помощи которых можно показать зависимость инертности тел от массы.
    Возможное решение. 

Часть горизонтально установленной доски посыпают слоем песка. На некотором расстоянии от границы песка на доску помещают два шарика различной массы. При помощи небольшой дощечки шарики приводят в движение (рис. 9) с таким расчетом, чтобы оба получили одинаковую скорость. При этом, как показывают наблюдения, по песчаному слою шарик большей массы проходит по инерции больший путь, чем шарик меньшей массы.
    3. Свойством инерции обладают не только твердые, но также жидкие и газообразные тела. Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать проявление инерции жидких тел.
    Возможное решение. 

Проще всего это можно показать, выпуская вверх струю воды из резиновой груши. После прекращения давления на грушу струя еще продолжает движение вверх в течение некоторого времени.

Сказки, рассказы, кроссворды.

Одним из видов заданий, задаваемых на дом, является написание небольшой сказки или рассказа, куда необходимо «вплести» главную физическую информацию об изучаемом объекте или явлении. При сочинении сказок и рассказов происходит развитие творческого воображения, образного видения физических явлений. Получив задание, студенты анализируют и синтезируют знания по физике, накопленные ими ранее, и в результате возникают образы, отображающие физические явления. (Примеры тем: «Путешествие электрона (протона) в электрическом (магнитном) поле»,  «Что увидит человек-невидимка?», «Что такое космос?»,  «Я – исследователь морских глубин», «Жизнь без силы трения», «Исчезла сила тяжести. Что дальше?» и т.д.).

Кроссворды из 10-12 слов студенты  составляются дома после прохождения темы. На уроке обучающиеся защищают свои кроссворды: я им задаю 50% вопросов из их кроссворда и по результатам защиты выставляю оценки.

Литературные фрагменты, пословицы.

Средствами развития творческих способностей могут служить отрывки из литературных произведений. Зачитываю литературный фрагмент и предлагаю дать объяснение физических явлений, о которых идет речь в тексте. Литературные фрагменты способствуют видению физических явлений, а это углубляет восприятие и понимание физики.

Часто на уроках зачитываю пословицы и поговорки, смысл которых ребята должны объяснить на основе полученных на уроках физики знаний. Пример: «Иногда и такое случается, что и камень потом обливается (конденсация)».

Сказка П. Ершова «Конек-горбунок» помогает студентам создать верное представление о явлении люминесценции, если прочитать стихи, описывающие жар-птицу.

Внеурочная деятельность.

Развитию творческих способностей студентов, умению самостоятельно добывать знания, применять их в незнакомых или нестандартных ситуациях подчинена и внеурочная работа по предмету. Это разовые мероприятия, проводимые в рамках «Недели общеобразовательных дисциплин»: физические вечера, викторины, различные игры: «Своя игра», «Счастливый случай». В подготовке к этим мероприятиям принимают участие как «сильные», так и слабоуспевающие учащиеся. Здесь в полной мере проявляются их способности, развиваются смекалка, логическое мышление.

Задачи.

Самую большую роль в развитии творческих способностей студентов на уроках физики я отвожу решению задач. При этом подбираю для каждой изучаемой темы систему задач таким образом, чтобы ребята имели широкий простор для творчества. Это могут быть, например, задачи с продолжением, с усложнением условия; очень эффективно решение одной и той же задачи различными способами, выбор наиболее рационального из них. Стараюсь придерживаться принципа: на каждый урок – интересную задачу.

Для развития творческих способностей предлагаю систему качественных задач исследовательского типа. Суть каждой задачи заключается в том, что необходимо предсказать, как будет протекать физическое явление и ответить на вопрос: почему так произошло?

Например: «В летний тёплый день ребята купались на озере. Накупавшись, они решили выйти из воды. Скажите, что они почувствуют в момент выхода из воды и объясните явление, используя теорию?» В процессе решения таких задач прививается навык наблюдательности и умение различать физические явления в природе, быту, технике, а не только в кабинете физики. В задачах такого типа на обыденных жизненных примерах хорошо показано применение изучаемого материала.

Презентации-проекты. 

Студенты создают электронные презентации об истории развития физики, о жизни и творчестве великих ученых, о великих экспериментах, опытах, о внедрении достижений физики в промышленность - это мини-проекты. Они формируют умение публичного выступления, целеполагание, прогнозирование результатов деятельности, умение работать в группах, аргументированно доказывать свою точку зрения и т.д. В основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков студентов, умений самостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического и творческого мышления.

Защита проектов проводится в форме конференций, лекций или презентаций. Такая деятельность способствует глубокому, осознанному усвоению базовых знаний, что обеспечивается за счет универсального их использования в разных ситуациях.

Рефераты и доклады.

В ходе подготовки реферата или доклада студенты получают возможность самореализации через исследовательскую деятельность, приобретают знания об особенностях работы с различными источниками информации, о структуре творческой, реферативной и исследовательской работы, умение анализировать различную информацию и создавать собственную работу, включая постановку целей и задач, их реализацию, редактирование, рецензирование и защиту.

Я представила лишь некоторые методы, используемые в своей педагогической работе для развития творческих способностей обучающихся. Но и они дают хорошие результаты.

Я изложила основные принципы, в соответствии с которыми строится моя работа. Но главное: если преподаватель ставит своей целью развивать творческие возможности студента, он и сам должен работать творчески, постоянно повышая свой научно-методический уровень, совершенствуя формы и методы работы.

Каждый преподаватель должен быть личностью, интересной для студентов, тонким психологом, способным понять каждого. Всем нравится делать то, что легко и хорошо получается. Каждый преподаватель должен понимать, что, обучая студентов работать самостоятельно, творчески, необходимо учить их справляться и с трудными задачами, а значит, учить их быть успешными в жизни.

Литература:

1. Азанова Н. Развитие системы поиска и поддержки талантливых детей // Физика. - 2014. - № 6. - с. 24 
2. Акжигитов А. Паспорт физический. Методический прием - составление паспорта для каждой новой изучаемой физической величины, закона, явления // Физика. - 2013. - № 5. - с. 25
3. Гладченко А. Исследование магнитного взаимодействия постоянных токов: совместный ученическо - преподавательский исследовательский проект. 11 класс // Физика. - 2012. - № 5. - с. 28
4. Гулиа Н. В. «Физика: Парадоксальная механика в вопросах и ответах».
5. Каптелова Н. Практико-ориентированное начало урока - мощное средство создания учебной мотивации // Физика. - 2015. - № 3. - с. 23
6. Кондратьева Т. Математическое решение физической задачи. 11 класс // Физика. - 2015. - № 5. - с. 43
7. Шефер О. Формирование умений работать с информацией физического содержания // Естественные науки. - 2014. - № 2. - с. 10
8. Казакова Ю. Внеурочная проектная и исследовательская деятельность учащихся по физике // Естественные науки. - 2013. - № 2. - с. 34 
9. Корнилов И. Домашняя лаборатория // Физика. - 2014. - № 7. - с. 24 
10. Светопольская В. Оптические иллюзии: ученический исследовательский проект. 10 класс // Физика. - 2012. - № 5. - с. 26
11. Сорокин А. Аукцион физических экспериментов // Физика. - 2012. - № 6. - с. 19
12. Алексеева Е. Нестандартные лабораторные работы с элементами поиска 7-11 классы // Физика. - 2012. - № 7. - с. CD
13. Еремеев В. Домашнее задание - электронный тест // Физика. - 2012. - № 7. - с. 27 (оригинальное домашнее задание - электронные online-тесты: опыт использования)
14. Суханькова Е. Электронные учебные пособия на уроках физики // Физика. - 2012. - № 7. - с. 19