Использование заданий исследовательского характера на уроках физики и во внеурочное время
1
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя школа с углубленным изучением
отдельных предметов № 97
Дзержинского района Волгограда»
Тема: «Использование заданий исследовательского характера на уроках
физики и во внеурочное время»
Выполнила:
Маноцкова Наталья Сергеевна, учитель
физики МОУ СШ № 97
Волгоград, 2019
2
Аннотация
Важнейшая проблема, волнующая всех учителей, в том числе и меня, перед
образованием на всех его звеньях стоит задача существенного повышения качества и
эффективности урока. Снижение уровня знаний учащихся в значительной степени
объясняется качеством урока: однообразием, шаблоном, формализмом и скукой. Никто не
требует отмены традиционных уроков как основной формы обучения и воспитания
учащихся. Речь идет о придании тому или иному виду деятельности оригинальных,
нестандартных приемов, позволяющих активизировать учащихся на уроках физики и
повышающих их интерес к знаниям, а также развитие детей с учетом их возраста и
способностей. Поэтому хотелось бы поделиться опытом с коллегами, как я использую
задания исследовательского характера на уроках физики и во внеурочное время
3
Содержание
1. Введение 4 стр.
2. Основная часть «Использование заданий исследовательского характера на уроках
физики и во внеурочное время» 5-9 стр.
2.1.Формирование предметных знаний на уроках физики и во внеурочной
деятельности 5-7 стр.
2.2.Формирование УУД на уроках физики и во внеурочное время. 7-9 стр.
3. Заключение 10 стр
4. Список использованной литературы 11 стр.
5. Приложения 12-13 стр.
4
«Различные предметы не связываются в общий цикл знаний, не поддерживают друг
друга, а стоят каждый сам по себе, стараясь вытеснить своего соседа…
Каждый предмет бывает то победителем, то побежденным, история их бесконечных
раздоров составляет историю умственной жизни каждого гимназиста; мозг ученика -
вечное поле сражения, а пора экзаменов - время самых истребительных войн между
отдельными предметами". Д.И. Писарев
1.Введение
В процессе преподавания физики главной задачей для меня остаётся качественная
подготовка к уроку, поэтому методическое совершенствование и реализация творческого
подхода к обучению немыслимо без анализа особенностей современного урока физики. В
результате сравнительного анализа целеполагания традиционного и современного уроков я
пришла к выводу, что ранее я ориентировалась на предметные цели (результаты), т.е., на
формирование знаний, умений и навыков. Но они отражали систему действий только меня
как учителя и формулировались следующим образом: “Вывести формулу…”, “познакомить
учащихся…”, “показать демонстрационный эксперимент…”, “провести физический
практикум…” и т.д. При таком подходе ученики – это объекты воздействия учителя, а не
равноправные партнеры. В настоящее время я хорошо представляю цели собственной
деятельности и цели деятельности обучаемых. Мои уроки физики ориентированы на
внутренние изменения в развитии личности обучающихся.
Поэтому, мои цели урока физики, ориентированные на развитие личности ученика я
представляю следующим образом:
цели, ориентированные на развитие отношения учащихся (личностно-смысловое
отношение к физике; ценностные отношения к окружающей действительности: учебно-
познавательной деятельности, к другому человеку, к себе…);
цели, ориентированные на развитие культуры учащихся (интеллектуальной,
исследовательской, информационной, коммуникативной и т.д.).
В связи с этим целью моей работы, как учителя физики, является использование и
внедрение заданий исследовательского характера на уроках физики и во внеурочное время.
Физика как общеобразовательный предмет вносит свой вклад в решение задач обучения,
воспитания и развития учащихся, подготовки их к труду и жизни. Оживить процесс
обучения, создать атмосферу, сопутствующую поиску и творчеству, сделать учебную
деятельность увлекательной и интересной, пробудить у учащихся тягу к знаниям поможет
решить постановка ученика в условия исследователя, на место учёного или
первооткрывателя.
.
5
2.Основная часть
«Использование заданий исследовательского характера на уроках
физики и во внеурочное время»
Цель: сформировать у учителей представление о сущности исследовательской деятельности
учащихся, о методических особенностях ее организации в урочное и внеурочное время.
Задачи:
-способствовать развитию интереса педагогов к исследовательской деятельности;
- формировать умение у педагогов использовать методы, приемы исследовательской
деятельности в образовательном процессе с детьми;
-вовлечь в исследовательскую деятельность педагогов, с целью практического применения в
своей работе для активизации познавательной деятельности учащихся.
2.1.Формирование предметных знаний на уроках физики и во внеурочной
деятельности
На сегодня для всех педагогов современная теория и практика преподавания физики
предлагает большой арсенал активных форм обучения: уроки-проекты, лекции, семинары,
практикумы, лабораторные работы, деловые игры, тренинги и т.д.
Программа модернизации образования в Российской Федерации ориентирована не
только на усвоение каждым школьником определённой суммы знаний, но и на развитие
личностной сущности ученика, его познавательных и созидательных способностей, его
творческой самореализации.
Учебные исследования дают возможность интегрировать теоретические знания и
практические навыки, полученных в школьных учебных курсах, путем творческого
исследования под моим руководством. Учащиеся приобретают опыт участия в
исследовательской деятельности, навыки взаимодействия в группе, участия в научных
мастерских, активизируется интерес к учебе, научной деятельности и будущей профессии.
Умения, которые формируются в процессе проведения учебного исследования,
являются способами установления, описания и объяснения фактов: наблюдение, измерении,
проведение экспериментов, построение эмпирических зависимостей, работа с источниками
информации. Формируется умение планировать и формировать собственное
информационное пространство на основе использования компьютеров и информационно-
телекоммуникационных сетей.
Селевко Г.К. выделил следующие общеучебные умения и навыки :
1.Учения к навыкам планирования учебной деятельности;
2. Умения и навыки организации своей работы;
3. Умения и навыки восприятия информации (работа с различными источниками);
4. Умения и навыки мыслительной деятельности;
5. Умения и навыки оценки и осмысления результатов своих действий.
Процессу развития общеучебных умений и навыков предшествует процесс их
формирования. Я стараюсь не забывать, что успешное формирование умений и навыков
зависит:
1) от осознанности учащимися значения овладения умениями выполнять данное действие;
2) от наличия определённой цели действия;
3) от уяснения научных основ действия;
4) от определения основных структурных компонентов действия (такие структурные
компоненты играют роль опорных пунктов действия);
5) от определения наиболее рациональной последовательности выполнения операций, т.е., от
построения модели (алгоритма) действия (путём коллективных или самостоятельных
поисков);
6
6) от организации небольшого количества устранений, в которых действия подлежат
контролю со стороны учителя;
7) от наличия различных форм обучения учащихся методом самоконтроля;
8) от наличия организации упражнений, требующих от учащихся самостоятельного
выполнения данного действия, если условия меняются;
9) от эффективности использования определенного умения при выполнении действия для
овладения новыми, более сложными умениями, в более сложных видах деятельности.
На мой взгляд, последние 4 пункта свидетельствуют не только о формировании умений
и навыков, но и об их развитии.
Одной из возможностей формирования и дальнейшего развития учебных умений и навыков,
на уроке физики, является использование лабораторного метода обучения. Причем этот
метод является наиболее эффективным для развития умений и навыков.
Лабораторный метод пригоден, в равной степени, для развития таких качеств личности,
как мышление, познавательный интерес, активность память, волю, способность выражать
свои мысли, а также эмоции.
Убеждаясь в своей практической деятельности в справедливости этих утверждений, я
использую лабораторный метод обучения для развития общеучебных умений и навыков на
уроках физики. И как частный случай – через исследовательские лабораторные работы.
Сущность исследовательского метода обучения заключается в том, что он
предусматривает творчество в деятельности учащихся. Элементы исследования в
проведении лабораторных работ развивают учебные умения и навыки с учетом
индивидуальных способностей учащихся достигать различные этапы творчества.
Исследовательские лабораторные работы, проводимые как индивидуально, так и в группах,
могут проходить по определенному плану. Возьмем опыт «Вес воздуха» [Приложение 1]
Задания исследовательского характера на уроках физики помогают учащимся развить
следующие общеучебные умения и навыки:
1) Познавательные умения и навыки :
анализа и синтеза;
описания наблюдаемых явлений;
формулировка целей и задач;
выдвижение гипотезы и предсказание результата;
использование математических символов;
установление причинно-следственных связей.
2) Организационные умения и навыки:
планирование эксперимента;
рациональное использование времени;
правильная организация рабочего места при выполнении лабораторных работ.
3) Технические умения и навыки:
пользование измерительными приборами и измерение физических величин;
математическая обработка результата;
подбор материала к лабораторным работам;
сборка установки, схема эксперимента;
использование учебной и технической литературы;
учет правил ТБ;
расчет погрешности вычисления;
оформление результатов (схемы, таблицы, графики).
4) Умения и навыки сотрудничества:
обсуждение задания и распределение обязанностей;
7
взаимопомощь и взаимоконтроль (самоконтроль);
обсуждение результатов и формулировка вывода.
2.2.Формирование УУД на уроках физики и во внеурочное время.
Важнейшей задачей современной системы образования является формирование
совокупности «универсальных учебных действий», обеспечивающих «умение учиться»,
способность личности к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и
активного присвоения нового социального опыта, а не только освоение учащимися
конкретных предметных знаний и навыков. При этом знания, умения и навыки
формируются, применяются и сохраняются в тесной связи с активными действиями самих
учащихся. Особенно на практической части урока физики.
Универсальные учебные действия необходимы для:
• обеспечения учащемуся возможности самостоятельно осуществлять
деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и
способы их достижения, уметь контролировать и оценивать учебную деятельность и ее
результаты;
• создания условий развития личности и ее самореализации на основе «умения
учиться» и сотрудничать со взрослыми и сверстниками. Умение учиться во взрослой жизни
обеспечивает личности готовность к непрерывному образованию, высокую социальную и
профессиональную мобильность;
• обеспечения успешного усвоения знаний, умений и навыков, формирования
картины мира, компетентностей в любой предметной области познания.
В современной школе предлагается использование новых прогрессивных технологий
обучения учащихся, например, развивающее обучение. В практике развивающего обучения
изучение физики происходит в процессе осуществления учащимися учебной деятельности по
решению системы учебных задач и направлено на усвоение теоретических знаний. Основные
цели развивающего обучения:
1. Развитие у учащихся на материале физики мыслительных действий теоретического
типа: моделирования физических процессов; постановка опытов, способности выдвигать в
ходе преобразования моделей гипотезы и находить способы их проверки через эксперимент;
умение вычленять в ходе эксперимента данные и по ним соотносить модель с реальностью,
обнаруживать проблемы, видеть ограниченность своего знания, ставить вопросы, развивать
познавательные интересы.
2. Превращение учащегося в индивидуального субъекта учебной деятельности через
разные формы сотрудничества со взрослыми, осуществление различных видов деятельности,
разновозрастное сотрудничество с другими школьниками: самостоятельное выполнение
функций контроля и оценки результатов учебной деятельности, развитие способности
определять содержание очередной учебной задачи и находить способы ее решения, а затем и
самостоятельно находить, ставить и решать учебные задачи; развитие умения
самостоятельно работать с различными источниками информации.
Потребность в изучении физики формируется у учащихся в процессе реального
усвоения ими физических теоретических знаний. Данный процесс является цепным:
успешное усвоение знаний ведет к возникновению новой познавательной потребности,
которая в свою очередь способствует усвоению новых знаний.
Содержание учебных действий в курсе физики следующее:
• действие постановки или принятия учебной задачи. К постановке учебной
задачи учащиеся приходят при решении практической задачи, требующей поиска нового
способа действий. Задача должна казаться на первый взгляд решаемой и лежать в зоне
ближайшего развития учащихся. У них должен быть шанс самостоятельно обнаружить
8
новый способ решения. Задача должна давать возможность "схватить " главное
отношение, которое ляжет в основание нового способа и нового понятия;
• действие преобразования условий задачи и моделирования;
• решение учебной задачи учащиеся начинают с выделения основных свойств
рассматриваемого объекта, замещения его знаковой моделью;
• выполнение эксперимента, опыта;
• выход на новую учебную задачу.
Дидактический аспект концепции изучения физики: учебный материал подается в
форме экспериментальных, лабораторных и теоретических исследований Результатом этих
исследований являются:
– исходные факты;
– эмпирические законы;
– модельные гипотезы;
– теоретические выводы;
– экспериментальная проверка теоретического предвидения.
В эксперименте учащиеся помещают предмет познания реально или мысленно в такие
условия, в которых его сущность может раскрыться наиболее ярко, после чего этот предмет
становится объектом реальных или мысленных трансформаций. Опыт включает этапы
планирования, подготовки, проведения, вычленения данных, их анализа. Средством
проведения физического эксперимента является прямое и косвенное измерение величин.
Выдвижение гипотез, экспериментирование являются важнейшими средствами
развития у учащихся мышления и воображения. В свою очередь воображение и творческие
способности учащихся способствуют выдвижению гипотез и экспериментированию.
Результатом формирования познавательных универсальных учебных действий будут
являться умения:
• произвольно и осознанно владеть общим приемом решения учебных задач;
• использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы
для решения учебных задач;
• уметь осуществлять анализ объектов с выделением существенных и
несущественных признаков;
• уметь осуществлять синтез как составление целого из частей;
• уметь осуществлять сравнение, классификацию по заданным критериям;
• уметь устанавливать причинно-следственные связи;
• уметь строить рассуждения в форме связи простых суждений об объекте, его
строении, свойствах и связях;
• владеть общим приемом решения учебных задач;
• создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач;
• уметь осуществлять выбор наиболее эффективных способов решения
образовательных задач в зависимости от конкретных условий.
Поэтому обучение, в рамках которого возникает и развертывается учебная
деятельность, обеспечивает развитие не отдельных психических процессов, а тех свойств
школьника (в том числе и психических), которые необходимы для того, чтобы он мог стать
субъектом данной деятельности, а в будущем – человеком, умеющим самостоятельно
мыслить, принимать решения и реализовывать их.
Главная задача учителя – максимально инициировать самостоятельный поиск
учащихся. Учитель должен стремиться к минимальному вмешательству в их учебную
деятельность, лишь в случае необходимости организационно влиять на ситуацию, помогая
учащимся продвинуться в поиске нового.
Тематика и характер исследовательских работ школьников могут быть различным.
Интерес ребят к исследованию будет тем выше, чем актуальнее их работа и более
9
практическое значение она имеет.
1. Важно, чтобы каждый поиск, включал в себя элемент новизны
Например: для исследования физического явления не нужно сложных приборов и
оборудования, иногда достаточно воспользоваться подручными материалами и телами).
Главное - не увлечение новыми приборами и сложными вычислениями, а доказательность
выводов, результативность исследований.
Рассмотрим опыт «Радуга вверх» [Приложение 2]
2. Развитие творческой активности школьника в значительной степени зависит от
самостоятельности его поисковой деятельности. Знания, приобретенные в результате
собственного поиска, становятся средством обогащения творческого опыта школьника,
основой для получения новых знаний.
3. Познавательная самостоятельность-качество социально активной личности, необходимое
условие творческого отношения к труду в любой отрасли производства.
4. Развитие познавательной самостоятельности требует не только усвоение знаний и
способов действия, но и воспитания глубокой внутренней потребности в познании,
формирования на этой основе социально значимых мотивов учения, образования.
Таким образом, использование в практической деятельности заданий
исследовательского характера (опыты своими руками) позволяет мне решить ряд
педагогических и методических задач, что позволяет сделать образовательный процесс
личностно ориентированным для учащихся, и быть результативным.
10
3.Заключение
Школьная практика позволила сделать вывод, что исследовательская деятельность
отлично вписывается в классно-урочную систему и может быть организована на всех этапах
как традиционного, так и инновационного урока. Можно организовать исследовательскую
деятельность на различных этапах самостоятельной работы учащихся, проектной
деятельности, при выполнении домашних заданий.
Моя работа, как учителя физики, при организации исследовательской деятельности
включает в себя несколько функций:
1. Организация индивидуальной работы, работы в группах.
2. Организация внутриклассной активизации и координации, через выполнение
школьниками творческих работ.
Поэтапная исследовательская работа стимулирует активность будущих исследователей.
Потери интереса к предмету пробудило преподавателей искать новые методы и средства
обучения, способствующие развитию интереса к предмету, воплощающиеся в себе идеи
высокой взаимной требовательности и уважения, опирающиеся на возросшую
самостоятельность ребят, наконец, значительно расширяющие и обогащающие методической
арсенал учителя, поскольку известно, что постоянство - враг интереса.
11
4.Список литературы:
1. Алексеев Н. Г., Леонтович А. В., Обухов А. В., Фомина Л. Ф. Концепция развития
исследовательской деятельности учащихся // Исследовательская работа школьников. 2001.
№. 1.
2.Андреев В.И. Диалектика воспитания и самовоспитания творческой личности. – Казань:
Изд-во КГУ, 1988. – 238 с.
3.Белых С.Л. Управление исследовательской активностью школьника. – М: ж.
«Исследовательская работа школьников», 2007
4.Иванова Л.А. Проблема познавательной деятельности учащихся на уроках физики при
изучении нового материала: Учебное пособие. – М.: МГПИ, 1978. – 110 с.
5.Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся.- М.: 2003. – 96с.
6.Усова А.В. Формирование учебно-познавательных умений у учащихся в процессе изучения
предметов естественного цикла: Пособие для студентов. Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2002.
7.Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебно-познавательных умений у учащихся на
уроках физики. – М.: Просвещение, 1980.
12
5.Приложения
Приложение 1
Опыт «Вес воздуха»
Ход опыта: сделайте весы следующим образом: возьмите линейку и привяжите к ее
центру веревку. Надуйте два шарика так, чтобы они были одинакового размера, завяжите
горлышки шариков веревочками (резинками) одинаковой длины. Подвесьте линейку на
крючок, а по бокам повесьте оба шарика. Линейка должна быть уравновешена.
Если проколоть один шарик булавкой, то оставшийся надутый шарик опустится вниз,
значит, он тяжелее, чем лопнувший. Если проткнуть и второй шарик, то лопнувшие шарики
опять уравновесятся. Можно просто спустить воздух. Так, опытным путем можно доказать,
что воздух имеет вес.
План исследования:
1. Учитель сообщает проблему, для решения которой проводится экспериментальная работа.
Например: можно ли используя предложенные подручные материалы взвесить воздух?
2. Знания учащимся не сообщаются. Учащиеся самостоятельно их получают в процессе
исследования. Средства для достижения результатов учащиеся выбирают сами, т.е.
становятся активными исследователями.
Например: самостоятельный выбор материалов необходимых для постановки и
демонстрации опыта (линейка, палочка, пакет, весы, воздушный шарик и пр.)
3. Учитель управляет процессом исследований.
13
Приложение 2
Рассмотрим опыт «Радуга вверх» Демонстрация опыта:
• Вырезаем из салфетки полоску.Наносим фломастерами разноцветные точки с
один ряд.
• Наливаем в стаканы воду.
• Опускаем полоску из бумажной салфетки в первый стакан так, чтобы она
немного касалась поверхности воды.
• Наблюдаем, как радуга поднимается вверх
Объяснение
Разберемся, для начала, в самом термине «смачивание».
Оно представляет собой явление взаимодействия жидкости с
поверхностью твердого тела. Вариантов развития событий, как
всегда, два:
• притяжение между молекулами жидкости сильнее, чем их притяжение к
молекулам твердого тела. Жидкость стремится сократить контакт с поверхностью и, в
результате, собирается в капли.
• притяжение между молекулами жидкости слабее, чем их притяжение к
молекулам твердого тела. Жидкость стремится увеличить площадь соприкосновения и, в
результате, прижимается к поверхности тела, растекаясь по ней.
Тут, очевидно, второй вариант. Растекание происходит до тех пор, пока жидкость не
покроет всю поверхность, или пока слой жидкости не станет мономолекулярным.
Но как вода преодолевает силы гравитации?
Собственно, так же, как и в растениях. Вода поднимается вверх по капиллярным
сосудам растения и доставляет ее от корней к листьям и плодам.
Происходит это за счет разницы давлений и сил поверхностного натяжения воды.
Поверхность воды, попадающей в узкий капилляр, принимает вогнутую форму (мениск).
При таком положении давление жидкости под этим мениском становится меньше
атмосферного, и вода стремится вверх. И чем тоньше капилляр, тем выше поднимается вода,
стремясь уравновесить отрицательное давление. Если жидкость не смачивает поверхность,
то мениск будет выпуклый, и она не станет подниматься вверх по капилляру.
