Проблемне навчання на уроках фізики

Фізика сповнена досконалості. Мета її розвитку — аналізувати й осягати явища природи, сприяти прогресу в інших галузях науки і техніки. Проте за останні роки, порівняно з 40-80-ми роками XX ст., інтерес молоді до фізики та інженерних дисциплін послабився. Певна річ, причин тут багато.

Дуже часто під час уведення нових понять та термінів не враховується здатність засвоєння абстрактних понять дітьми певного віку. Ми ознайомлюємо учнів з науковими висновками, а не з методом їх отримання. Очевидно, замало уваги звертаємо на парадоксальні ситуації

в розв’язанні задач, які могли б стимулювати творчість та інтуїцію учнів, не акцентуємо увагу на природі явищ, не виховуємо бажання дітей орієнтуватися в потоці інформації, не завжди допомагаємо учням відчути красу не лише теорії, а й експерименту.

Проведення уроків фізики з формулюванням проблеми та намагання розв’язати одразу на уроці цю проблему дає змогу активізувати живу думку учнів. Розглядаючи певну проблему, ми вводимо дітей у світ відкриттів видатних фізиків, стежимо за перебігом їхніх думок, а не лише демонструємо кінцевий результат праці вчених після багатьох років роздумів і сотень невдалих

спроб. Ми не показуємо учням, як народжувалась істина у випробуваннях та помилках, доведеннях та спростуваннях. Істину ми повідомляємо як набір фактів, а не як завершення праці людської думки.

Використання історичного матеріалу на уроці відкриває широкі можливості для цікавої роботи . Учні можуть написати дослідницькі роботи про внесок Максвела і Герца у розвиток уявлень про електромагнітні хвилі, виконати в бібліотеці та Інтернеті пошук інформації про вчених, які розвивали цю галузь знань, брати участь у конкурсах, турнірах, олімпіадах та інших творчих змаганнях. Метод навчання, який ураховує вище викладені аспекти, називатимемо «проблемним».

Структура «проблемного» завдання та його розв’язання

Проблемне подання навчального матеріалу відрізняється від інших тим, що основні фізичні поняття вчитель вводить під час розв’язування низки ключових задач. Ключові задачі постають безпосередньо перед учнями під час їхньої діяльності на уроках . Результатом розв’язування такої задачі учнями шляхом логічних міркувань є «відкриття» фізичного закону, виконання якого у природі й техніці учні згодом перевіряють. Розв’язування ключової задачі має дослідницьке спрямування та відбувається в кілька етапів, притаманних будь-якому досліду:

Постановка задачі — гіпотеза — наслідки з гіпотези — перевірка.

Крім «закритих» задач із чітко заданими умовами й однозначними відповідями, пропоную учням і відкриті задачі-проекти, задачі-оцінювання, задачі-демонстрації, задачі-прогнози, задачі-відкриття, нарешті — задачі з неповними умовами. Під час роботи з ними в повному обсязі реалізується принцип розвивального навчання.

Такі «розвивальні» задачі доцільно добирати до тих тем, які дають змогу «відкривати» загальні фізичні закони шляхом використання простих моделей, демонструвати реалізацію цих законів у природі й техніці. При цьому від учнів зовсім не обов’язково вимагати чітких означень, точних висновків, лаконічних схем тощо.

Мета вчителя:

— навчити дітей вимовляти «перші слова»;

— спонукати учнів визнати, що тут «є проблема»;

— переходити від неясних здогадів до постановки завдання;

— залучати до розв’язання особистий досвід і додаткові засоби.

Інакше кажучи, фізика має постати перед учнями як драма людських історій, учні мають відчувати красу та приховану простоту в самій фізиці. Все має бути підпорядковано головній ідеї — до відкриття та застосування законів природи діти можуть прийти самостійно.

Принципи вибору проблемної ситуації

Для учня знання мають стати інструментом.

Мета навчання — формувати особистість, а

Зміст — засвоєння нею системи наукових понять.

Принципи вибору проблемної ситуації:

— кожне нове поняття вводиться шляхом формулювання ситуації, яку учні не можуть пояснити, використовуючи вже відомі поняття, тобто виникає інтелектуальний бар’єр, який необхідно подолати;

— мета має перебувати у зоні найближчого розвитку учнів ; під час розв’язання проблеми учні мають скорочено та спрощено повторити дії першовідкривача в цій ситуації (при цьому учні

Самостійно відкривають для себе внутрішню логіку предмета);

— учні шукають способів розв’язання проблеми самостійно або за невеликими підказками та уточнювальними запитаннями вчителя;

— наслідком розв’язування навчальної задачі має бути створення моделі, що визначає алгоритм дій;

— бажано отриману модель випробувати й на інших задачах;

— результати роботи варто зафіксувати письмово;

— роль учителя зводиться до поновлення задачі після кожного кроку .

Найоптимальніша форма роботи — це Колективний навчальний діалог учнів, Поділених на групи. Учитель при цьому допомагає пояснити погляди груп, сформулювати їх, зважити всі «за» та «проти».

Організація групової роботи на уроці Та її психологічні особливості Технологія організації групової роботи учнів:

1. Клас поділяється на групи по 3-6 учнів. Склад групи визначають або на розсуд дітей, або сліпим жеребкуванням.

2. Групи отримують завдання з чітко встановленим часом на його розв’язання.

3. Якщо завдання виконується поетапно, учні скорочено записують розв’язання та висновки до кожного етапу. Думки членів групи, які не збігаються з думкою решти, записують окремо.

4. Вчитель зачитує висновки всіх груп без коментарів. Можливі уточнювальні запитання.

5. Після цього групи знову протягом певного часу повторно обговорюють проблему з урахуванням думок інших груп та можливою корекцією своїх висновків.

6. Результати обговорення група скорочено фіксує та здає вчителеві. Він знову зачитує версії відповідей, але тепер аргументовано коментує правильність або помилковість висновків.

7. Фінальний етап «відкриття закону» — учитель демонструє розв’язання цієї проблемної задачі та оцінює роботу кожної групи на поточному етапі.

8. На завершення роботи вчитель пропонує, використовуючи щойно «відкриту» формулу , пояснити певні досліди, явища, спостереження або розв’язати кілька вправ.

9. Якщо на такому уроці вивчення нового матеріалу є час , бажано підбити підсумки пункту 8 та всього «дослідження» загалом.

Переваги та недоліки групової роботи

Робота учнів у групах дає змогу розв’язувати чимало педагогічних завдань:

1) усі учні залучені до роботи та активно працюють над розв’язанням завдання, відчуваючи свою причетність до процесу;

2) стимулюється творче мислення учнів та генерування нестандартних ідей;

3) кожен учень має змогу відкрити своє психологічне амплуа , а також визначити свої слабкі місця;

4) слухаючи обговорення проблеми в групі, кожен її учасник актуалізує чимало вивчених понять;

5) учні вчаться толерантності, слухати й чути колег, намагаються тактовно обстоювати свою думку та визнавати помилки.

У добре організованій колективній роботі кожен працює для іншого. Завдання вчителя — правильно організувати роботу класу на своїх уроках. Роботу в групах треба розглядати не як заміну традиційних форм уроку, а як доповнення до неї.

Добре відомо, що матеріал, вивчений у процесі самостійної діяльності, засвоюється набагато краще, ніж вивчений пасивно . Найефективнішими є уроки, на яких роль учителя зводиться до організації пізнавальної діяльності, коли самі учні роблять «відкриття».

Недоліки проблемного методу:

{C}- довше триває вивчення нового матеріалу;

— недостатня диференційованість оцінок кожного учня під час підбиття підсумків .

Приклад «проблемного» уроку

Тема: Електромагнітна індукція.

Мета

— навчальна: Засвоєння учнями нового матеріалу, порівняння теоретичних передбачень із результатами дослідів;

— Розвивальна: Розвиток навичок учнів висувати гіпотезу на основі початкових знань та додаткових запитань;

— Виховна: Виховання вміння працювати в колективі на кінцевий результат.

Хід уроку

I. Організаційний етап Поділ класу на групи

Принцип формування груп залежить від мети, поставленої вчителем: виявити інтелектуальних лідерів, стимулювати слабких учнів, сформувати в учнів поняття про науковий метод тощо.

II. Вступне слово вчителя

Спрямування діяльності учнів на спільне розв’язування вправ, повідомлення регламенту уроку та порядку його проведення.

ІІІ. Формулювання основного завдання

Спершу під час усного опитування учнів треба повторити поняття магнітного потоку. Учитель на дошці малює схему досліду Фарадея, потім, використовуючи котушку, гальванометр і магніт, демонструє явище електромагнітної індукції.

IV. Експериментальні дослідження Робота є групах

Учитель пропонує групам на аркушах паперу скорочено написати, які ще експерименти треба провести, щоб з’ясувати суть явища.

V. Підсумок першого етапу

Учитель зачитує пропозиції учнів та відразу ставить запропоновані експерименти: змінює полюси магніту, напрямок та швидкість його руху, огортає магніт алюмінієвою фольгою, переміщує котушку тощо. Іноді доводиться проводити до 40 дослідів . Учитель явище не пояснює. На завершення цього етапу оцінюють роботу кожної групи.

VI. Теоретичний етап Робота в групах

Учні мають спробувати розв’язати основне завдання уроку — сформулювати фізичну суть явища, висунути свою гіпотезу та на її основі спробувати пояснити досліди. Все це слід записати і здати вчителю.

VII. Підсумок другого етапу

Учитель знову зачитує гіпотези учнів, коротко їх коментує, але без зазначення того, правильні вони чи помилкові.

VIII. Підсумковий етап Робота в групах

Учні остаточно зауважують, яка гіпотеза, на їхню думку, є правильною, або шукають нового способу розв’язати проблему.

IX. Звіти груп

Учитель зачитує остаточні висновки учнів, пояснює суть явища електромагнітної індукції, відкритої Фарадеєм, формулює її закон та оповідає історію відкриття.

X. Підбиття підсумків

Учитель коротко аналізує роботу всіх груп, виставляє оцінки.

XI. Домашнє завдання

Опрацювати відповідний теоретичний матеріал за підручником. На наступному уроці ці самі групи отримують завдання: використовуючи знання про явище електромагнітної індукції, пояснити досліди експериментального етапу. Від кількості й точності пояснень залежатиме оцінка.

Проблемний підхід можна використовувати у вивченні різних тем . Практика свідчить, що з не меншим успіхом її можна застосовувати під час проведення лабораторних робіт, уроків-досліджень, уроків-узагальнень, уроків-екскурсій тощо.

Можна вважати, що мети навчання буде досягнуто, якщо учні користуватимуться системою основних понять, об’єднаних у фізичні закони. Це означає, що учні зможуть формулювати й розв’язувати задачі, висуваючи пропозиції та перевіряючи їх за допомогою розмірковувань, розрахунків та дослідів.