Доклад на секции учителей физики
материал

Сегодня перед школой поставлены задачи формирования нового человека, повышения его творческой активности. Школа является учебно-воспитательным комплексом. Цель образования в ней – выявление и развитие способностей каждого ученика, формирование творчески мыслящей личности, обладающей прочными базовыми знаниями, личности, ориентированной на высокие нравственные ценности. Традиционная школа направлена на совершенствование информационно-рецептурной системы обучения, не дает возможности в полной мере развивать интеллектуальный потенциал личности. Главное, сейчас – вооружая знаниями, воспитать интеллектуально развитую личность, стремящуюся к познанию. В связи с этим современные требования к уроку ставят перед учителем задачу планомерного развития личности путем включения в активную учебно-познавательную деятельность.

Однажды известного физика Альберта Эйнштейна спросили: « Как делаются открытия?» Эйнштейн ответил : «А так : все знают, что этого нельзя. И вдруг появляется такой человек, который не знает, что этого нельзя. Он и делает открытие». Конечно, это была лишь шутка. Но все же, вероятно, Эйнштейн вкладывал в нее глубокий смысл. Может быть, он намекал, в том числе и на собственное открытие более правильной и точной картины мироздания, изложенное им в знаменитой теории относительности. Может быть, он из озорства гения высказал серьезную мысль в шутливой форме. Дело не в том, чтобы «сомневаться», не брать на веру все, чему учили деды. И вдруг появляется человек, которого не останавливает инерция привычных представлений. Вот он и делает открытие.

В настоящее время исследования ученых убедительно показали, что возможности людей, которых обычно называют талантливыми, гениальными - не аномалия, а норма. Задача заключается лишь в том, чтобы раскрепостить мышление человека, повысить коэффициент его полезного действия, наконец, использовать те богатейшие возможности, которые дала ему природа, и о существовании которых многие подчас и не подозревают. Поэтому особо остро в последние годы стал вопрос о формировании общих приемов познавательной деятельности.

Восприятие внешнего мира начинается от живого созерцания, связанного с чувственными воздействиями на человека. Эти воздействия могут проявляться при наблюдении явлений в окружающем нас мире. Явления можно наблюдать и в специально созданных условиях, например, в физическом кабинете. В этом случае имеют дело с физическим экспериментом.

Физика - наука экспериментальная. Постановка физического эксперимента была и остается основой изучения физических явлений и законов. Одна из функций эксперимента - проверка истинности физических теорий. Часто эта функция осознается учащимися слабо, поскольку для многих из них физический эксперимент выступает в роли иллюстрации речи учителя. Преодолеть такое положение можно организуя максимальное участие детей в проведении демонстраций. Здесь можно выделить два пути: привлечь детей к подготовке технической части эксперимента и вовлечь их в решение той или иной проблемы.

В своей педагогической деятельности я применяю демонстрации различных опытов с применением самодельных приборов и устройств, изготовленных руками учеников. Изготовление прибора требует определенных навыков и творческого подхода: вид материала, форма, размеры, назначение, принцип действия - все это ученик обдумывает, осмысливает, проектирует, и только после этого может воплотить идею в реальность. Таким образом, перед детьми встают проблемы, которые им предстоит решить до демонстрации эксперимента или опыта. При таком подходе к изучению физики убеждаюсь, что многие учащиеся осознают логику поиска новых для них знаний и овладевают отдельными теоретическими методами познания, приобретают практические навыки проектно-исследовательской деятельности и умение находить выход из проблемной ситуации. Немаловажно и то, что они чувствуют себя главными действующими лицами на уроке и получают удовольствие от самого процесса исследования. Знания становятся более прочными, а самое главное - формируется интерес к изучению предмета.

Физические явления и закономерности всегда существуют в окружающем нас мире. Они связаны между собой, зависимы друг от друга, влияют друг на друга и образуют в совокупности то, что мы называем природой. Заметить в единой природе какие-то отдельные явления трудно. Еще труднее проследить связи между явлениями. И здесь на помощь человеку приходят приборы. Эти задачи способна решить технология проблемного обучения, построенная на демонстрации опытов с применением самодельных физических приборов, которая является одним из перспективных направлений совершенствования содержания и методов обучения. Изготовление самого простого прибора - это уже поиск выхода из проблемной ситуации. Физический эксперимент с использованием самодельных приборов, изготовленных учениками,- способ развития творческого мышления учащихся, привития любознательности, повышения результативности обучения и качества знаний.

Современная жизнь складывается таким образом, что человеку и человечеству в целом в повседневной жизни, в профессиональной и научной деятельности приходится искать выходы из различных ситуаций. Возникают проблемы энергетики, экологии, сырьевых ресурсов, технологические и информационные проблемы и многие другие. Умение находить способ выхода из сложившейся ситуации – залог успешности современного человека. Такое умение и должна привить модернизированная школа.

Идея проблемного обучения не нова. Будучи тесно связанной с проблемой развития активности и самостоятельности учащихся, она не раз выдвигалась жизнью. Лучшие педагоги, мыслители, протестую против насильственных форм и методов обучения, приходили к идеям, созвучным современным идеям проблемного обучения. К.Д.Ушинский требовал от учителей развивать познавательные способности детей на уроке: «Должны постоянно помнить, что следует передать ученику не только те или другие познания, но и развивать в нем желания и способности самостоятельно, без учителя, приобретать новые познания. Обладая такой умственной силой, извлекающей отовсюду полезную пищу, человек будет учиться всю жизнь».

В основе проблемного обучения лежит учебная проблема, сущностью которой является противоречие между известными знаниями, умениями, навыками и новыми фактами, явлениями, для понимания и объяснения которых прежних знаний недостаточно. Проблемная ситуация создает состояние поиска, побуждает учащихся к активной умственной деятельности.

Демонстрационный эксперимент - ценный, специфичный для физики путь решения учебных ситуаций, который таит в себе очень богатые познавательные возможности. Эксперимент является содержанием физики и методом ее изучения. Проблемная постановка демонстрации делает процесс изучения предмета содержательнее и глубже. Поэтому при любой возможности я стремлюсь воспользоваться демонстрацией с использованием даже самых простых приборов, изготовленных руками детей. Такая учебная ситуация позволяет опираться на жизненный опыт учащихся - это значит, связывать новые знания с приобретенными раннее, активизировать имеющиеся представления, на конкретных примерах показать связь обучения с жизнью. Проблемные ситуации на уроках создаются с опорой на личностный опыт учащихся, благодаря чему они в процессе собственной деятельности находят возможность использовать полученные знания для решения учебных задач. Физический эксперимент с применением самодельных приборов не потеряет значимости даже при самых современных способах «преподнесения» новых знаний.

Компьютер - великое подспорье в учебном процессе, но он не заменит живое общение ученика и учителя, он не даст возможности соприкоснуться с реальностью. Только осознанно пропустив истину через руки и голову, ученик сможет прибегнуть к помощи современных средств обучения и еще раз убедиться в верности своих знаний.

                                       Технология     опыта.

Цель опыта: создание условий для развития творческого мышления учащихся путем вовлечения их на уроках физики в проблемные ситуации, построенные на физических экспериментах с использованием приборов, изготовленных руками детей.

Задачи:

- способствовать развитию творческого мышления учащихся, умению строить модели процессов, происходящих в природе;

- привлечь внимание школьников к изучаемому материалу, пробудить у них познавательный интерес;

- в процессе урока ставить ученика перед посильным познавательным затруднением, преодоление которого активизировало бы его мыслительную деятельность;

- помочь ученику определить в создавшейся ситуации основную проблему и наметить план поиска путей выхода из возникшего затруднения;

- обеспечить развитие у школьников практических навыков конструирования и изобретательства.

Организуя работу, учащихся я поставила задачу ориентироваться не только на глубокое усвоение теоретических основ физики, но и на достижение методологической компетентности учащихся, приобретение ими универсальных умений и навыков проектно-исследовательской деятельности путем вовлечения учеников на уроках в проблемные ситуации:

- научиться излагать суть поставленной проблемы;

- разрабатывать план действий (алгоритм) для достижения результата;

- анализировать проблемную ситуацию;

- принимать решение;

- проявлять самостоятельность;

- организовывать самоконтроль своей деятельности;

- вырабатывать навыки поиска выхода из проблем;

- находить, анализировать и обрабатывать информацию;

- быть готовым к осознанному выбору профессии.

Современное общество информационных технологий, или как его называют, постиндустриальное общество в отличие от индустриального общества конца 19-середины 20 века гораздо в большей степени заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно, активно действовать, принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Такое общество ставит перед школой задачу подготовки выпускников, способных:

- самостоятельно критически мыслить, уметь увидеть возникающие в реальной действительности проблемы и искать пути рационального их решения, используя современные технологии; четко осознавать, где и каким образом приобретаемые ими знания могут быть применены в окружающей их действительности; быть способными генерировать новые идеи, творчески мыслить;

- грамотно работать с информацией ( уметь собирать необходимые для решения определенной проблемы факты, анализировать их, выдвигать гипотезы решения проблем, делать необходимые обобщения, сопоставления с аналогичными или альтернативными вариантами решения, устанавливать статистические закономерности, делать аргументированные выводы, применять полученные выводы для выявления и решения новых проблем);

- быть коммуникабельными, контактными в различных социальных группах, уметь работать сообща в различных областях, в различных ситуациях, предотвращая или умело выходя из любых конфликтных ситуаций;

- самостоятельно работать над развитием собственной нравственности, интеллекта, культурного уровня.

Все эти задачи я осуществляю с помощью технологии проблемного обучения с использованием самодельных приборов и приборов, изготовленных руками детей. Изучать физику в школе гораздо легче, если есть возможность широко воспроизводить в опытах изучаемые физические явления. Демонстрация опытов самими учащимися с помощью приборов, изготовленных собственными руками, создает такую ситуацию на уроке, которая пробуждает интерес учащихся к изучаемому материалу и способствует активному решению возникшей проблемы. Этот путь можно использовать при изучении всех тем, предусмотренных программой.

Средствами достижения поставленных целей своего опыта  считаю следующие формы работы:

- урок, с созданием проблемной ситуации на различных его этапах;

- выполнение домашних заданий по изготовлению приборов, устройств и конструкций ( мини-проектов);

- внеурочная работа по выполнению проектов и исследовательских работ.

Основой практической деятельности по внедрению проблемного обучения, построенного на демонстрационном эксперименте с использованием самодельных приборов, являются уроки комбинированного типа с созданием проблемных ситуаций на различных этапах урока.

В основу проблемных ситуаций на уроках физики закладываю те физические явления, факты и причинно - следственные связи, которые существуют между ними и которые предстоит изучить на данном уроке. Но они представляются ученикам в таком аспекте, чтобы вызвать у них чувство удивления своей необыкновенностью, научной или практической значимостью.

Создание проблемных ситуаций на моих уроках отвечает определенным требованиям: учебная проблема должна быть связана с изучаемым материалом естественным путем, вытекать из логики познавательного процесса. Рассматривая третий закон Ньютона, демонстрирую детям груз на динамометре. Фиксируем показания динамометра. Определяем силу, которая действует на такой же груз. Дети замечают, что силы одинаковы. Ставлю вопрос: «Каковы будут показания динамометра, если эти грузы привязать к динамометру и перекинуть через два неподвижных блока?» Дети предсказывают, что сила будет в два раза больше. После демонстрации они убеждаются в ошибочности своих выводов. Как объяснить наблюдаемое явление? Почему так произошло? Эксперимент кажется парадоксальным. Возникла проблемная ситуация, которая способствует выдвижению учащимися предположения.

Проблема должна представлять познавательную трудность, которая вытекает из объективных противоречий, свойственных изучаемому материалу. Демонстрирую опыт с массивным грузом, подвешенным на нити. Снизу к нему привязана такая же нить. Что произойдет, если потянуть за нижнюю нить? Учащиеся без колебания отвечают, что порвется верхняя нить. Возникает противоречие между практически достигнутым результатом и отсутствием у учащихся теоретического обоснования.

Проблемы должны быть посильными, т. е. не слишком трудными для решения, иначе они не вызовут интереса и учащиеся попытаются просто обойти их. Они не должны быть и слишком легкими, подсказывающими: легкие проблемы быстро решаются и недостаточно активизируют мыслительную деятельность учащихся. Так, при изучении темы «Электромагнитная индукция», я предлагаю ученикам простой опыт. При помощи мотков, состоящих из одного - двух десятков витков, изготовленных учениками, демонстрируем явление электромагнитной индукции на одном, затем на другом мотках и замечаем, что отклонение стрелки миллиамперметра почти одинаково. Что произойдет с током в мотках, если их соединить последовательно? Параллельно?

Проблемный вопрос обязательно должен показывать учащимся недостаточность имеющихся знаний, побуждать высказывать новые идеи.

Проблемные вопросы должны опираться на прежний опыт и знания учащихся, направлять их мысль на актуализацию тех знаний, которые необходимы для решения проблемы. Вопросы должны иметь логическую связь с ранее усвоенными понятиями и представлениями.  Из двух  одинаковых по массе кусков пластилина делаем разные тела и подвешиваем к рычагам весов. Весы уравновешены. Что произойдет, если эти тела поместить в сосуды с водой? Если изменить объемы воды в одном из сосудов? Возникает проблемная ситуация, созданная познавательной задачей с опорой на ранее приобретенные знания.

Основным своим содержанием проблема должна давать направление познавательному поиску, указывать направление путей ее решения. Проблема должна содержать возможность последовательного ее членения, развертывания в вопросы, каждый из которых может являться ступенью в решении проблемы. После изучения темы «Электрические явления» ученикам предлагаю задание – мини-проекты. Необходимо собрать электрические цепи, состоящие из источника тока и двух одинаковых лампочек. В зависимости от положения ключа лампочки должны менять яркость свечения.

Проблемные вопросы должны оказывать воздействие на эмоциональное состояние ученика, заинтересовать его содержанием учебного материала, побуждать к активной деятельности. Чтобы познавательная задача заинтересовала учащихся, при постановке учебных проблем необходимо всемерно использовать элементы новизны, занимательности, которые помогают развивать, дополнять или противоречить старому и быть интересным. Так при первом знакомстве с электризацией тел демонстрирую детям явление отклонения струи воды от заряженной палочки. Дети от увиденного в восторге. Предлагаю продемонстрировать такой опыт дома родителям и принести свои «волшебные палочки» в школу.

Выдвижение и решение проблем с использованием самодельного учебного оборудования и приборов могут найти свое место на многих этапах уроков.  

Этап контроля знаний учащихся. Приведу примеры. После изучения условий равновесия рычага опрос строю на основе предложенной задачи: подвесить три груза ( далее с 4,5 и более грузами) так, чтобы рычаг находился в равновесии. Выполнение задания требует от учащихся не только запоминания закона, но и продуктивных мыслительных операций. Проблемная проверка знаний позволяет установить уровни познавательной активности и самостоятельности, что очень важно для организации индивидуальной работы с учащимися.

Этап изучения нового материала. Изучение нового материала - это основное звено урока. Успешное усвоение нового определяется тем, насколько ясно и полно учащиеся понимают стоящие перед ними познавательные задачи. Перед изучением нового материала важно создать проблемную ситуацию с помощью демонстрационного эксперимента. Проблемная постановка демонстрации делает процесс изучения предмета содержательнее и глубже. Поэтому при любой возможности ею нужно пользоваться. Например, при изучении темы « Равновесие сил на рычаге» демонстрирую опыт : на нити подвешиваю толстую медную проволоку так, что она находится в равновесии в горизонтальном положении. «Останется ли тело в равновесии, если одну половину проволоки согнуть пополам?» Учащиеся высказывают мнение, что тело останется в равновесии, так как вес проволоки не изменился. Продолжение опыта не подтверждает этого мнения. Здесь эксперимент является способом создания проблемной ситуации и способствует активному познавательному поиску при ее решении.

Для создания проблемной ситуации демонстрационный опыт ставлю без предварительного разъяснения того, как будет протекать явление. Ученики оказываются в роли исследователей. Путем логической обработки результатов эксперимента они приходят к самостоятельным выводам. Мыслительная работа ученика при этом находится в состоянии наибольшего напряжения.

Одним из основных свойств проблемной ситуации является воздействие ее на эмоциональное состояние ученика: вызывать недоумение, удивление и т.п. Демонстрация занимательного опыта играет положительную роль в создании эмоциональной обстановки в классе. Однако при этом нужно учитывать такие факторы: а) занимательный опыт должен быть только средством создания или путем выхода из проблемной ситуации, подчиненным цели изучения или закрепления данного материала; б) эмоциональность, вызываемая демонстрационным опытом, не должна быть слишком сильной, иначе может произойти торможение активности умственного напряжения учащихся.

По степени участия в проблемном обучении эксперимент можно разделить на несколько видов.

А) Показываю учащимся знакомую установку, коротко знакомлю их с содержанием опыта. Результат опыта ученики должны предсказать сами. Проблему формулирую в виде вопросов: «Что получится?», «Что будем наблюдать в результате эксперимента?» Например, беру одноразовый шприц без поршня. Погружаю его нижнюю часть в стеклянный сосуд с водой. Дети видят, что вода наполняет цилиндр. Спрашиваю: «Что произойдет, если цилиндр с водой поднять на некоторую высоту?» «Вода будет выливаться через отверстие на дне шприца»,- отвечают учащиеся. Как только цилиндр наполнился водой, его отверстие закрываю пальцем и прибор поднимаю на некоторую высоту над сосудом. Вода не выливается. Почему?

Б)Учащиеся наблюдают опыт, демонстрируемый учителем. Они должны теоретически обосновать результаты опыта. Эксперимент здесь является одним из способов побуждения к активной деятельности, способом возбуждения познавательных усилий, направленных  на решение проблемы. При изучении темы «Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника» (11 кл.), демонстрирую опыт. Возбуждаем свободные колебания стального шарика на нити. Затем под него в точке положения равновесия подставляем постоянный магнит. Почему колебания маятника при подстановке магнита затухают заметно быстрее?

В)Перед учащимися различные физические приборы и материалы. Ставится проблема: как с помощью данных предметов и приборов демонстрировать то или иное явление?

Г)Учащиеся изучили различные физические величины, умеют их измерять. Проблема состоит в том, чтобы на опыте установить зависимость между какими – либо физическими величинами, используя имеющиеся на демонстрационном столе приборы и установки.

Д) Перед учащимися различные измерительные приборы. Нужно измерить физическую величину с определенной точностью. От учащихся требуется выбрать тот измерительный прибор, который может обеспечить нужную точность измерения.

Закрепление изученного материала предполагает не простое воспроизведение приобретенных знаний и умений, а подведение учащихся путем создания проблемных ситуаций к применению этих знаний в новых условиях, в новых конкретных ситуациях. Следует отметить, что наряду с небольшим количеством вопросов, требующих воспроизведения изученного, необходимо давать задания проблемного, творческого характера их демонстрацией на простых самодельных приборах.

Например, при закреплении темы «Сложение сил» предлагаю задание: определить вес тела, значение которого лежит в пределах 12H

Этап информации о домашнем задании. Предусматривает выполнение домашних заданий по созданию приборов, устройств и конструкций(мини-проектов). Качество выполнения домашней работы учащимися во многом зависит от ее организации. Проблемный характер домашних заданий стимулирует успешное их выполнение. Это достигается внесением в домашнее задание элементов нового, постановкой проблемных задач, требующих проявления творчества в выполнении работы. Разнообразие видов домашних заданий, творческий характер делают их более интересными, предупреждают перегрузку.

Очень ценным методическим приемом, с моей точки зрения, является постановка учащимися проблемы и проведение экспериментального исследования. Максимально, по мере возможности, практикую домашние задания в форме мини – проектов с привлечением к их выполнению родителей. Итак, домашние задания учащихся по возможности должны иметь проблемный характер: содержать элементы новизны, учитывать интересы учащихся, иметь характер жизненных задач.

                                                    Заключение

Уже в определении физики как науки заложено сочетание в ней как теоретической, так и практической частей. Считается важным, чтобы в процессе обучения учащихся физике учитель смог как можно полнее продемонстрировать своим ученикам взаимосвязь этих частей. Ведь когда учащиеся почувствуют эту взаимосвязь, то они смогут многим процессам, происходящим вокруг них в быту, в природе, дать верное теоретическое объяснение.

В процессе выработки у учащихся умения выхода из проблемных заданий происходит овладение опытом творческой деятельности.

Отслеживание результатов работы с применением данного опыта проводилось с помощью как промежуточного, так и итогового контроля, устного и письменного опроса учащихся. Анализ результатов проверки знаний учащихся свидетельствует в целом о положительной динамике качества знаний и умений. Физический эксперимент не только учит, он увлекает ученика, заставляет лучше понимать то явление, которое он демонстрирует, развивает его творческое мышление. Ведь известно, что человек заинтересованный в конечном результате добивается успеха. Так и в данном случае заинтересовав ученика, пробудем тягу к знаниям.

                                                 Литература:

1.Бабанский Ю.К. Проблемное обучение как средство повышения эффективности учения школьников/ Ростов-на-Дону:Изд-во Гос. Пед. Института,1970.

2.Леонтович А.В. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения//Народное образование.-1999.-№10.

3.Лернер И.Я. Проблемное обучение/И.Я.Лернер.-М.:Знание,1974.

4.Махмутов М.И. Теория и практика проблемного обучения/Казань:Таткнигоиздат,1972.

5.Хорошавин С.А. Физико-техническое моделирование.-М.:Просвещение,1983.

6.Гайфуллин В.Г. , Мингазов Р.Ф. Активизация познавательной деятельности на уроках физики. Казань.Магариф,1993.

7.http://festival.1 September.ru.php?numb artik=416803.

8.http://physics.uni-altai.ru/home/sculov/sci/emelva.html.

МКОУ «Казачелокнянская  средняя общеобразовательная школа»

Суджанского района Курской области

Доклад: « Физический эксперимент – способ развития творческого мышления обучающихся».

                                                                                     ВЫПОЛНИЛА:

                                                                                     Учитель физики первой      

                                                                                     Квалификационной категории

                                                                                     Шамченко  Елена Николаевна

Г. Суджа     2017 год