Использование проблемно-поискоывых технологий для активизации познавательной деятельности учащихся

Последние два года работаю над проблемой «Проблемно-развивающее обучение на уроках физики как средство активизации познавательной деятельности учащихся». Важнейший фактор успешного формирования прочных знаний по физике – развитие учебно-познавательного энтузиазма учащихся на уроках, которое достигается интеллектуальной и эмоциональной подготовкой школьников к восприятию нового учебного материала. Проблема стимулирования, побуждения школьников к учению не нова: она была поставлена еще в 40-50-е гг. В последующие годы к ней было привлечено внимание ведущих методистов-физиков нашей страны (В.Г.Разумовский, А.В.Усова, Л.С.Хижнякова и др.). Они поставили задачу формирования положительных мотивов учения в качестве одной из самых главных в обучении физике. Работа учителя по формированию знаний будет наиболее эффективной, а качество знаний учащихся будет выше, если при проведении уроков используются приемы и средства, активизирующие познавательную деятельность школьников и развивающие их познавательный интерес. Какие приемы и средства активизации познавательной деятельности учащихся на уроках физики я стараюсь использовать? Активизация познавательной деятельности учащихся должна начинаться с использования различных средств, обеспечивающих глубокое и полное усвоение учащимися материала, излагаемого учителем. Как же обеспечить глубокое понимание материала учащимися, избегая механического запоминания изучаемого? Следует выделить четыре аспекта этого вопроса: 1) организация восприятия нового материала учащимися; 2) использование доказательных приемов объяснения; 3) учет методологических требований и психологических закономерностей; 4) обучение работе с учебником. При построении объяснения материала я не только даю учащимся знания, но и стараюсь организовать их познавательную деятельность. Большое значение, например, имеет то, как мы вводим тему урока. Тема урока не просто сообщается мной учащимся, я стараюсь подводить учащихся к необходимости изучения материала урока. Кроме того, пытаюсь вызвать у учащихся интерес к теме: привожу интересные факты, связанные с историей установления закона; показываю проблемные опыты, на которые учащиеся могут найти ответ в ходе объяснения и т.д. Важно лишь при этом не затратить много времени и не отвлечь внимания учащихся от предстоящего объяснения. Перед объяснением я не только называю и записываю тему урока, привлекаю к ней внимание учащихся, но и указываю им те (познавательные) задачи, которые на данном уроке будут решаться. Практика обучения показывает, что для каждого урока физики, посвященного изучению нового материала, нужно указать его основные познавательные задачи. Сформулированные познавательные задачи урока являются целью предстоящей деятельности, учащихся. Осознание цели – необходимое условие любого волевого действия. Учащиеся должны не только знать (понимать) цель предстоящего объяснения (познавательную задачу урока), но и представлять, как эта задача будет решаться: будет ли ответ найден из наблюдений и анализа опыта или выведен теоретически на основе ранее изученных законов и закономерностей. В конце объяснения делаю выводы и подчеркиваю, какой вопрос был поставлен в начале объяснения, какой ответ на него получен и каким образом. Какие приемы объяснения материала на уроках физики я использую? К методам устного монологического изложения материала относятся рассказ и объяснение. Характер физики как науки, отраженный в познавательных задачах школьного курса, требует, чтобы основным методом монологического изложения материала было объяснение, т.е. строго логически обоснованное раскрытие изучаемых вопросов. Доказательное изложение познавательных задач на уроках физики обеспечивает более глубокое усвоение материала. Одним из приемов объяснения материала на уроках физики является прием аналогии. При построении умозаключения по аналогии: 1) анализируем изучаемый объект; 2) обнаруживаем его сходство с ранее изученным или хорошо известным объектом; 3) переносим известные свойства ранее изученного объекта на изучаемый объект. Используя аналогию в процессе познания, учащиеся постепенно овладевают интеллектуальным навыком сведения одного сложного явления к другим, более простым и уже изученным. Например, в курсе «Механики» учащиеся узнают те же самые законы движения Ньютона, согласно которым осуществляются механические процессы на Земле, управляют движением небесных тел. По этим же законам движутся и искусственные спутники, и космические корабли, спроектированные и запущенные человеком. При изучении целого ряда вопросов курса физики учащиеся сталкиваются с примечательным методологическим фактом, имеющим большое эвристическое значение (он получил название изоморфизма): качественно различные физические явления и закономерности имеют одинаковую количественную структуру и выражаются внешне одинаковыми математическими формулами. Такова изоморфность закона всемирного тяготения Ньютона и закона электростатического взаимодействия Кулона, основных величин и уравнений, описывающих распространение механических и электрических колебаний, формулы Гюйгенса для математического маятника и формулы Томсона для колебательного контура и т.д. Кроме основных логических приемов объяснения и доказательства, на уроках использую частные приемы, характерные для физической науки, например на основе принципа симметрии и теории размерностей. В физике принцип симметрии обычно формулируется так: если в причине явления наблюдается некоторая симметрия, то та же симметрия будет присуща и следствиям. Основываясь на этом принципе, легко, например, доказать факт обратимости лучей: при отражении света падающий луч и луч отраженный находятся в совершенно одинаковых условиях, поэтому нет основания ожидать, что путь светового пучка изменится, если падающий луч пустить по направлению отраженного луча. Элементы теории размерности использую в упрощенном варианте, так как учащиеся не знают понятие размерности. Постоянно подчеркиваю, что в любом уравнении наименования единиц величин, стоящих справа и слева, должны совпадать. Это дает возможность делать некоторые предсказания относительно вида уравнений. Главная моя задача заключается в удачном выборе приемов объяснения отвечающий задаче развития познавательных способностей учащихся того конкретного класса, в котором я работаю. Приемы объяснения стараюсь выбрать так, чтобы они требовали от учащихся познавательных действий, лежащих в зоне их ближайшего развития. Каждый раз стремлюсь к тому, чтобы учащиеся понимали логическую структуру курса: какие положения являются фундаментальными научными фактами, какие выводятся из опыта, какие предсказываются теорией и подтверждаются экспериментом, какие являются предположениями, и требуют дальнейшего исследования. Как осуществляю на уроках Изучение различного физического материала: теорий, законов, понятий с учетом психологических закономерностей усвоения знаний учащимися? a) Изучение физических теорий. Физические теории строятся либо по методу принципов, либо по методу модельных гипотез. К числу теорий, построенных по методу принципов относятся классическая механика, термодинамика, специальная и общая теории относительности. Молекулярно-статистическая теория, электронная теория, теория атома строятся по методу модельных гипотез. В случае “модельной” теории основные ее положения (ядро теории) фиксируют существенные свойства изучаемой модели, ее структуру и основные закономерности, которым она подчиняется. Это наглядно выступает, например, в теории атома Резерфорда – Бора. В теориях, построенных по методу принципов, основные положения теории формулируются в виде постулатов или “начал”. Например, основу специальной теории относительности составляют два постулата, основу термодинамики составляют три начала термодинамики, основу классической механики – три закона Ньютона и т.д. Основные положения теории – утверждения высокого уровня обобщения, до которых поднялась наука, - должны излагаться учащимися без вывода и подтверждаться опытными фактами, т.е. на основе информационно- иллюстративного приема. Это наиболее целесообразный с методической точки зрения способ ознакомления с основными положения теории. б) Изучение физических законов. Физические законы различны по уровню содержащихся в них обобщений. Одни физические законы (закон сохранения и превращении энергии, закон сохранения заряда и др.) представляют собой весьма широкие обобщения. Другие представляют собой весьма частные утверждения: закон сообщающихся сосудов, законы плавания тел (условия плавания), закон (условие) равновесии рычага, условие равновесия тела на наклонной плоскости и т.д. Есть законы, истинность которых доказывается опытом и только опытом. Теоретического объяснения они не имеют. К числу их относятся закон Кулона. Другие законы, открытые опытным путем, ныне имеют теоретическое объяснение и могут быть выведены на основе теории (закон Паскаля, Архимеда, газовые законы и т.д.). В силу такого различия методика изучения всех физических законов не может быть одинаковой. Так, например, ознакомление учащихся с физическими принципами (законами сохранения, принципами суперпозиции, независимости световых пучков и др.) провожу на основе информационно-иллюстративного приема, т.е. принципы сообщаю учащимся без вывода, а их истинность подтверждать достоверным числом экспериментальных фактов.