Ативизация познавательной деятельности учащихся посредством физического эксперимента

теоретическими данными и т. д.

Такова краткая схема творческого познавательного процесса. На самом

деле он гораздо сложнее. Первоначальная формулировка проблемы часто бывает

неадекватна стоящей задаче; в ходе исследования приходится проверять и

отбрасывать много ложных гипотез. Но более подробное рассмотрение этого

вопроса не входит в нашу задачу.

Рассмотренная структура творческой познавательной деятельности

позволяет выделить существенные черты творческого мышления. Для

творческого мышления характерны не только развитость логического

мышления, обширность знаний, но и гибкость, критическое мышление, быстрота

актуализации нужных знаний, способность к высказыванию интуитивных

суждений, решению задач в условиях неполной детерминированности. В учебном

процессе к творческим целесообразно относить все те задания, принцип

выполнения которых не указан, а часто и не известен учащимся явно. Он

должен быть сформулирован ими самостоятельно, в ходе анализа задания, на

основе имеющихся знаний и накопленного опыта при решении нестандартных

задач.

Выделенные три уровня мыслительной деятельности могут быть положены в

основу системы работы учителя по активизации познавательной деятельности

учащихся. Исходным моментом в этой работе должно стать обеспечение

глубокого понимания учащимися учебного материала, излагаемого учителем или

в книге (I уровень). Лишь на фоне систематической работы, обеспечивающей

глубокое понимание учащимися материала, могут применяться различные приемы

и задания, требующие от учащихся самостоятельного решения познавательных

задач урока на II и III уровнях познавательной активности (т. е. на основе

логического или творческого мышления).

Именно в этой последовательности описываются в данной книге приемы

работы учителя физики по активизации познавательной деятельности учащихся.

Формирование мотивов учения.

Мотивы, побуждающие к приобретению знаний, могут быть различными. К

ним относятся прежде всего широкие социальные мотивы: необходимо хорошо

учиться, чтобы в будущем овладеть желаемой специальностью, принести больше

пользы Родине, чувство долга, ответственности перед коллективом и т. д.

Однако, как показывают исследования, среди всех мотивов обучения самым

действенным является интерес к предмету. Интерес к предмету осознается

учащимися раньше, чем другие мотивы учения, им они чаще руководствуются в

своей деятельности, он для них более значим (имеет личностную ценность) и

потому является действенным, реальным мотивом учения. Из этого, конечно, не

следует, что обучать школьников нужно лишь тому, что им интересно. Познание

— труд, требующий большого напряжения. Поэтому необходимо воспитывать у

учащихся силу воли, умение преодолевать трудности, прививать им

ответственное отношение к своим обязанностям. Но одновременно нужно

стремиться облегчать им процесс познания, делая его привлекательным. Еще К.

Д. Ушинский писал: «... ученье, лишенное всякого интереса и взятое только

силою принуждения... убивает в ученике охоту к учению, без которого он

далеко не уйдет». Под познавательным интересом к предмету понимается

избирательная направленность психических процессов человека на объекты и

явления окружающего мира, при которой наблюдается стремление личности

заниматься именно данной областью. Интерес — мощный побудитель активности

личности, под его влиянием все психические процессы протекают особенно

интенсивно и напряженно, а деятельность становится увлекательной и

продуктивной. «Сущность познавательного интереса в стремлении школьника

проникнуть в познаваемую область более глубоко и основательно, в постоянном

побуждении заниматься предметом своего интереса».

В формировании познавательного интереса школьников можно выделить

несколько этапов. Первоначально он проявляется в виде любопытства —

естественной реакции человека на все неожиданное, интригующее.

Любопытство, вызванное неожиданным результатом опыта, интересным

фактом, приковывает внимание учащегося к материалу данного урока, но не

переносится на другие уроки. Это неустойчивый, ситуативный интерес.

Более высокой стадией интереса является любознательность, когда

учащийся проявляет желание глубже разобраться, понять изучаемое явление. В

этом случае ученик обычно активен на уроке, задает учителю вопросы,

участвует в обсуждении результатов демонстраций, приводит свои примеры,

читает дополнительную литературу, конструирует приборы, самостоятельно

проводит опыты и т. д.

Однако любознательность ученика обычно не распространяется на изучение

всего предмета. Материал другой темы, раздела может оказаться для него

скучным, и интерес к предмету пропадет.

Поэтому задача состоит в том, чтобы поддерживать любознательность и

стремиться сформировать у учащихся устойчивы и интерес к предмету, при

котором ученик понимает структуру, логику курса, используемые в нем методы

поиска и доказательства новых знаний, в учебе его захватывает сам процесс

постижения новых знаний, а самостоятельное решение проблем, нестандартных

задач доставляет удовольствие.

Как все психические свойства личности, интерес зарождается и

развивается в процессе деятельности. Поскольку познавательный интерес

выражается в стремлении глубоко изучить данный предмет, вникнуть в сущность

познаваемого, то развитие и становление интереса наблюдается в условиях

развивающего обучения. Опыт самостоятельной деятельности содействует тому,

чтобы любопытство и первоначальная любознательность переросли в устойчивую

черту личности — познавательный интерес.

Как показывают исследования, очень большое влияние на формирование

интересов школьников оказывают формы организации учебной деятельности.

Четкая постановка познавательных задач урока, доказательное объяснение

материала, четкая структура урока, использование в учебном процессе

разнообразных самостоятельных работ, творческих заданий и т. д. — все это

является мощным средством развития познавательного интереса. Учащиеся при

такой организации учебного процесса переживают целый ряд положительных

эмоций (радость при овладении более совершенными способами деятельности,

чувство успеха при более глубоком познании мира, чувство собственного

достоинства и т. д.), которые способствуют поддержанию и развитию их

интереса к предмету.

Одним из средств пробуждения и поддержания познавательного интереса

является создание в ходе обучения проблемных ситуаций и развертывание на их

основе активной поисковой деятельности учащихся. При создании проблемных

ситуаций учитель противопоставляет новые факты и наблюдения сложившейся

системе знаний и делает это в острой, противоречивой форме. Вскрывающиеся

противоречия служат сильным побудительным мотивом учебной деятельности. Они

порождают стремление понять суть, раскрыть противоречие. В этом случае

активная поисковая деятельность учащихся поддерживается непосредственным,

глубоким, внутренним интересом.

Важным условием развития интереса к предмету являются отношения между

учащимися и учителем, которые складываются в процессе обучения. Воспитание

познавательного интереса к предмету у школьников во многом зависит и от

личности учителя.

Какими же качествами должен обладать учитель, чтобы его отношения с

учащимися содействовали появлению и проявлению интереса к предмету? Как

показывают исследования Г. И. Щукиной, ими прежде всего являются:

1) эрудиция учителя, умение предъявлять ученикам необходимые

требования и последовательно усложнять познавательные задачи. Такие учителя

обеспечивают в классе интеллектуальный настрой, приобщают учащихся к

радости познания;

2) увлеченность предметом и любовь к работе, умение побуждать учащихся

к поиску различных решений познавательных задач;

3) доброжелательное отношение к учащимся, создающее атмосферу полного

доверия, участливости. Все это располагает к тому, что можно спокойно

подумать, найти причину ошибки, порадоваться своему успеху и успеху

товарища и т. д.;

4) педагогический оптимизм — вера в ученика, в его познавательные

силы, умение своевременно увидеть и поддержать слабые, едва заметные ростки

познавательного интереса и тем побуждать желание узнавать, учиться.

«Наука есть наука и ничего не носит в себе. Воспитательный же элемент

лежит в преподавании наук, в любви учителя к своей науке и в любовной

передаче ее, в отношении учителя к ученику. Хочешь наукой воспитать

ученика, люби свою науку и знай ее, и ученики полюбят и тебя, и науку, и ты

воспитаешь их; но ежели ты сам не любишь ее, то сколько бы ты ни заставлял

учить, наука не произведет воспитательного влияния».

Учитель может не обладать всеми указанными достоинствами (хотя должен

к этому стремиться). Но опыт показывает, что если учитель в совершенстве

обладает хотя бы одним из этих качеств, то он часто добивается значительных

успехов в обучении и развитии учащихся.

Сниженный уровень требований к познавательной деятельности учащихся,

формальный подход учителя к своей работе, раздражительность учителя ведут к

потере у учащихся интереса к предмету, к конфликту с учителем, к разрушению

взаимного понимания между учителем и учащимися.

Правильный стиль отношений с учащимися (деловой, увлеченный,

доброжелательный) —основа успеха педагогической деятельности.

Чтобы пробуждать и развивать интерес к физике, учитель должен любить

свой предмет, рассматривать воспитание учащихся и обучение их физике как

высокий гражданский долг, соотносить задачи обучения и воспитания учащихся

с социально-экономическими задачами общества и во всех своих действиях и

поступках проявлять себя как личность, обладающая активной жизненной

позицией.

Итак, формирование интереса школьников к предмету — сложный процесс,

предполагающий использование: различных приемов в системе средств

развивающего обучения и правильного стиля отношений, между учителем и

учащимися.

2. Современные исследования, методики, результаты.

Одним из важнейших познавательных умений является умение наблюдать. На

основе результатов наблюдений осуществляется сравнение и сопоставление

изучаемых объектов, выявление в них главного, существенного. В сознании

образуются представления, которые в последующем развитии трансформируются в

понятия. Наблюдательный человек познает значительно больше

ненаблюдательного человека.

Восприятие – отражение в сознании человека окружающей действительности,

субъективный образ предмета, явления или процесса, непосредственно

воздействующего на органы чувств (анализатор или систему анализаторов).

Л. В. Занковым разработана развивающая методика наблюдений для учащихся

первых классов. А. В. Усова разработала методику формирования умения

наблюдать у учащихся 6-8 классов.

В соответствии с учебными программами школьники должны выполнять большое

количество наблюдений и опытов в процессе изучения курса физики (да и

других предметов). Однако, как показали исследования А. В. Усовой и Н. М.

Беляковой, к моменту окончания средней школы многие из них не в состоянии

выполнить наблюдения и опыты самостоятельно, без инструкций, в которых

подробно расписано, что и как нужно делать. Выяснилось, что они приучены

только к воспроизводящей (репродуктивной) деятельности. В связи с этим

проведена целая серия исследований, напрвленных на разработку методики,

реализация которой обеспечивала бы достижение более высокого уровня

сформированности у учащихся указанных умений. Эффективность ее применения

поэтапно проверялась М. Н. Беляковой в 4-5 классах, затем А. А. Зиновьевым

в 6-7 классах и А. А. Бобровым в 8-10 классах (по новой нумерации в 9-11

классах).

Суть этой методики заключается в следующем. В деятельности по наблюдению и

выполнению опытов выделяются основные операции и действия, не зависящие от

частных особенностей материала, определяется логическая последовательность

их выполнения. На этой основе вырабатывается (совместно с учащимися)

алгоритмическое предписание (или, по терминологии Усовой, обобщенный план

деятельности), обосновывается необходимость умения выполнять четко,

осознанно каждую операцию.

На начальном этапе у учеников вырабатывается умение уверенно и грамотно

выполнять отдельные операции, а затем рассматривается наиболее рациональная

последовательность выполнения операций в процессе наблюдений и опытов.

Структура деятельности при выполнении наблюдений

1. Уяснение цели наблюдения.

2. Определение объекта наблюдения.

3. Создание необходимых условий для наблюдения, обеспечения хорошей

видимости наблюдаемого явления.

4. Выбор наиболее пригодного для данного случая способа кодирования

(фиксирования) получаемой в процессе наблюдения информации.

5. Проведение наблюдения с одновременным фиксированием (кодированием)

получаемой в процессе наблюдения информации.

6. Анализ результатов наблюдений, формулировка выводов.

Структура деятельности по выполнению опытов

1. Формулировка цели опыта.

2. Построение гипотезы, которую можно было бы положить в основу

выполнения опыта.

3. Определение условий, которые необходимо создать для того, чтобы

проверить правильность гипотезы.

4. Определение необходимых для проведения опыта приборов и материалов.

5. Моделирование хода данного конкретного опыта (определение

последовательности операций, из которых слагается деятельность по

выполнению опыта).

6. Выбор рациональных способов фиксирования информации, которую

предполагается получить в ходе эксперимента.

7. Непосредственное выполнение эксперимента, включающего наблюдения,

измерения и фиксирование получаемой при этом информации (зарисовка,

запись результатов измерений и т.д.)

8. Математическая обработка результатов измерений.

9. Анализ полученных данных.

10. Формулировка выводов из опыта.

Разумеется, что процесс формирования у учащихся умения самостоятельно

выполнять опыты начинается с выработки у них умения выполнять простейшие

операции, без которых невозможен эксперимент.

В первую очередь учащихся следует научить пользоваться лабораторным

оборудованием (приборами и материалами, штативами и принадлежностями к

ним, источниками энергии, подставками, подъемными столиками, пробирками,

химическими реактивами и т.д.), соблюдать правила техники безопасности.

Далее идет выполнение измерений, включающее чтение шкал приборов,

определение цены деления шкалы прибора, его нижнего и верхнего пределов

измерения, отсчет и правильная запись показаний прибора, определение

погрешности измерения.

У учащихся необходимо также выработать умения правильно фиксировать

результаты наблюдений и измерений различными способами (рисунки, таблицы,

графики, фотографии, видеозапись).

Приведенный план деятельности по выполнению опытов, как видно из его

содержания, не зависит от частных особенностей материала. Он является

общим для всех опытов. До 8 класса осуществляется отработка у школьников

умения выполнять отдельные операции. В 8 классе план деятельности по

выполнению опытов дается в сокращенном виде, а затем расширяется по мере

овладения умением выполнять все более сложные операции, в него включаются

такие пункты, как построение гипотезы, моделирование хода выполнения

опыта, определение необходимых для этого приборов и материалов и т.д.

Исследования, выполненные А. А. Бобровым, показали, что к моменту

окончания обучения в средней школе коэффициент полноты выполнения

операций при традиционной методике обучения составлял 0,36. В

экспериментальных же классах, где в процессе обучения физике формирование

экспериментальных умений осуществлялось по разработанной Усовой методике,

значение этого коэффициента достигло 0,56.

В двух школах г. Челябинска (№ 31, № 147) эта методика использовалась

при изучении физики и химии. Здесь значение коэффициента возросло до

0,72, то есть в 2 раза по сравнению с контрольными классами. Результаты

этого предварительного эксперимента привели к предположению о

целесообразности реализации разработанного Усовой и Беляковой подхода к

формированию у учащихся экспериментальных и других учебно-познавательных

умений, общих для цикла учебных дисциплин, в преподавании всех предметов

естественного цикла.

3. Пример эксперимента.

В VII классе перед изучением понятия скорости учащимся предлагают

пронаблюдать за движением стеаринового, пластилинового и свинцового шариков

в стеклянных трубках с водой (внутренний диаметр 7—8 мм, длина свыше 200

мм). При выполнении задания учащиеся руководствуются указаниями, которые

им даются либо в письменном виде, либо устно (в этом случае каждое

следующее задание учитель предлагает после выполнения предыдущего).

План проведения эксперимента:

1. Одновременно расположите трубки с пластилиновым и свинцовым

шариками вертикально так, чтобы в начальный момент времени шарики оказались

вверху. Наблюдайте за движением шариков. Опыт проделайте несколько раз.

2. Ответьте на вопросы:

1) Чем отличаются движения шариков?

2) Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее?

3. Одновременно расположите трубки с пластилиновым и стеариновым шариками

вертикально так, чтобы пластилиновый шарик оказался вверху, а стеариновый

внизу. Сравните движения шариков.

4. Ответьте на вопросы:

1) Чем отличаются движения шариков?

2) Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее?

3) Чем отличаются движения шариков в первом и во втором опытах?

4) Какой из шариков движется быстрее — стеариновый или свинцовый?

5) Какой из трех шариков самый быстрый? Самый медленный?

6) Ответы на четвертый и пятый вопросы еще раз (проверьте опытом).

В результате выполнения опытов, их анализа на основе сравнения

учащихся подводят к понятию скорости.

Заключение

К сожалению, в большинстве школ из-за ряда объективных, а порой и

субъективных причин порой почти перестали проводить демонстрационные

эксперименты, лабораторные работы, физпрактикум и перешли к варианту

«мелового» преподавания. Уроки без демонстраций и практических работ стали

скучнее. Это уменьшает интерес к предмету и, как следствие, - снижает

качество приобретаемых знаний. Не менее важный отрицательный факт: не

используется связанная с экспериментом возможность вовлечения учащихся в

активный познавательный процесс. Таким образом, подтверждаются слова Л.Н,

Толстого: «Чем труднее учителю, тем легче ученику, и, чем легче учителю,

тем труднее ученику».

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.

Окружающие нас физические объекты претерпевают различные изменения, т.е.

происходят физические процессы или явления.

Задача физики - объяснить происходящее явление, причину его

возникновения, но для этого нужно обнаружить явление среди многообразных

проявлений природы, установить научный факт. Поэтому первым этапом изучения

явления в науке является наблюдение. Но и ограничиться простым наблюдением

нельзя. Явление нужно изучать глубоко и обстоятельно. Необходимо создать

определенные условия протекания явлений и менять их в соответствии с планом

исследования, то есть проводить физический эксперимент.

При проведении эксперимента воспроизводится не только физическое

явление, но и выясняется взаимосвязь и зависимость протекания явления от

изменения условий в данном эксперименте.

В новых условиях работы школы, в условиях возрастающего потока учебной

информации и большой плотности учебного материала наряду со словесными и

другими методами обучения соответствующее место должен занимать и

физический эксперимент. Это тем более важно, что при обучении в школе он

еще недостаточно полно используется в настоящее время.

Физический эксперимент, как метод обучения, обладает большими учебными

возможностями в развитии познавательной деятельности школьников.

Список использованной литературы:

1. А. В. Усова. Избранное. – Челябинск: ЧГПУ, 2000.

2. Л. А. Иванова. Активизация познавательной деятельности учащихся при

изучении физики. – Москва: Просвещение, 1983.

3. Н. М. Зверева. Активизация мышления учащихся на уроках физики. –

Москва: Просвещение, 1980.

4. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. // Под ред.

А. В. Усовой. – Москва: Просвещение, 1990.

5. Ресурсы Интернет.

Страницы: 1, 2