Активізація пізнавальної діяльності учнів при вивченні курсу фізики

Структура методики викладу нового навчального  матеріалу:

1. Організація сприйняття нового матеріалу школярами передбачає не лише повідомлення теми уроку, а й розкриття логіки та завдань цієї теми, взаємозв’язку її окремих питань, значення питання, що вивчається, в науковій та практичній діяльності людини.
2. Використання прийомів доведення при поясненні нового матеріалу. Характер фізики як науки вимагає, щоб головним методом монологічного викладу матеріалу було доказове пояснення та обґрунтування пізнавальних задач, що забезпечує більш глибоке засвоєння учнями навчального матеріалу. Це означає, що новий матеріал слід виводити або з досліду, або теоретично, використовуючи при цьому загально прийняті прийоми доведення.

 

Прийоми доведення  при поясненні навчального матеріалу

Прийоми пояснення	Основа  прийому	Алгоритм	Де  використовується
Індукція	Ґрунтуються на логічних висновках	Проводять дослідження кілька разів, при цьому фіксуються результати кожного досліду. Аналіз отриманих результатів, виділення характерних істотних властивостей. Запис загальної формули.	Пояснення експериментальних  залежностей між величинами. Встановлення істотних властивостей об’єктів, що вивчаються. Встановлення умов виникнення фізичних явищ
Дедукція		Будують модель явища. Виокремлюють істотні риси цього явища. Проводять теоретичний аналіз моделі з метою встановлення зв’язків між її окремими властивостями. На основі теоретичного аналізу роблять висновки. Перевірка отриманого висновку.	Пояснення та обґрунтування  фізичних законів, за допомогою сукупності фізичних принципів або фізичної теорії.
Аналогія		Аналіз вивчає мого об’єкту. Виявлення подібності цього об’єкту з раніше вивченим. Перенесення вже відомих властивостей раніше вивченого об’єкту на досліджуваний об’єкт. Експериментальна перевірка отриманого висновку.	Побудова гіпотез, моделювання  фізичних явищ. Пояснення важких понять та закономірностей.
Інформаційно-ілюстрований виклад	Без логічного висновку	Той чи інший факт повідомляється учням без виводу. Проведення досліду, що його ілюструє	Виклад фундаментальних  фізичних принципів, які не можна  вивести з окремих дослідів або положень певної теорії, але їх можна проілюструвати окремими випадками.
Пояснення на основі принципу симетрії	Прийоми специфічні для  фізики	Принцип симетрії: якщо в  причині явища спостерігається  деяка симетрія, то та ж симетрія буде притаманна наслідкам.
Використання  теорії розмірностей		В будь-якому рівнянні найменування одиниць величин, що знаходяться  у правій та лівій частинах, повинні  співпадати.

 

Найоптимальніше пояснення  матеріалу будувати в формі відповідей на питання, які були поставлені на початку уроку, при цьому необхідно зосереджувати увагу школярів на додатковій інформації. В кінці пояснення доречно зробити висновок та підкреслити те питання, яке було поставлено на початку уроку, та отриману відповідь.

3. Врахування методологічних та психологічних вимог. Прийоми пояснення матеріалу повинні методологічно правильно розкривати взаємозв’язок експериментальних та теоретичних методів наукового дослідження, місце й можливості індукції та дедукції в процесі пізнання, роль, місце й значення досліду. Необхідно також прагнути до того, щоб учні розуміли логічну будову курсу, що, в свою чергу, є умовою глибокого засвоєння. Тому вибір прийомів пояснення обумовлений не лише рівнем розвитку пізнавальних процесів учнів та задачами їх розвитку, а й певними методологічними вимогами. В зв’язку з цим необхідно позначити місце індуктивних та дедуктивних прийомів при вивченні фізичних теорій, законів, понять, з врахуванням психологічних закономірностей засвоєння знань учнями.

• Фізичні теорії будуються або за методом принципів (класична механіка, термодинаміка), або за методом модельних гіпотез (теорія атома Резерфорда-Бора, електрона теорія). В теоріях, побудованих за методом принципів, головні положення формулюються як постулати. У випадку «модельної» теорії головні її положення фіксуються властивостями моделі, що розглядається. Тому головні положення теорії – твердження високого рівня узагальненості – необхідно повідомляти учням без виводу та підтверджувати дослідними фактами, тобто на основі інформаційно-ілюстрованого прийому.

• Фізичні закони відрізняються між собою за рівнем узагальненості, тому не має єдиної методики їх вивчення. Закони, які одночасно є принципами теорії (три закони Ньютона) доречно вводити на основі інформаційно-ілюстрованого прийому. Інші закони та закономірності, які не є фундаментальними законами природи, необхідно вводити індуктивно (з досліду) або дедуктивно (з теорії).
• Фізичні поняття є мовою фізики, тому учням необхідно їх засвоїти. Серед різних фізичних понять методика особливо виокремлює поняття про фізичні величини (маса, сила, тиск, енергія і т.д.). В основі методики формування знань про фізичну величину лежить індуктивний спосіб: від проведення та спостереження дослідів через їх аналіз до введення нової фізичної величини. При формуванні фізичних понять необхідно враховувати, що вони мають досить абстрактний характер, тому чим абстрактніше поняття, тим більше конкретних об’єктів необхідно проаналізувати з метою виявлення його істотних особливостей. Поняття, які не є кількісною мірою процесів та явищ (наприклад, механічний рух, траєкторія, система відліку і т.ін.), вводять на основі інформаційно-ілюстративного прийому.
4. Робота з підручником. Розумінню учнями матеріалу, розвитку їх мислення сприяє систематична та цілеспрямована робота з підручником під час уроку. Найважливішими прийомами роботи з підручником є виділення головного матеріалу, побудова учнем відповіді за планом, виконання різноманітних завдань, робота з малюнками в підручнику.

Виділення головного  матеріалу потребує від учня певних мисленнєвих дій, а саме – аналізу тексту, синтезу результатів аналізу та абстрагування від другорядного матеріалу.

Одночасно з виділенням головного матеріалу необхідно навчити учнів правильно будувати план своєї відповіді. При цьому розповідь про фізичне явище та про фізичний прилад не можуть будуватися за однаковим планом. Систематична робота по виокремленню головного матеріалу в параграфі та по складанню плану розповіді призводить до усвідомлення учнями узагальнених планів викладення різного навчального матеріалу.

Орієнтовний план розповіді про фізичний прилад:

1. Для вимірювання якої величини прилад призначений?
2. Яка будова приладу?
3. Який принцип дії приладу?

На конкретному приладі  даного виду учні повинні вміти визначити  границю вимірювання та ціну поділки.

Орієнтовний план розповіді про фізичне явище:

1. Назвати істотні ознаки та умови перебігу даного фізичного явища.
2. Розповісти, як це явище можна побачити на досліді та де воно використовується в техніці.
3. Теоретично обґрунтувати фізичне явище.

Орієнтовний план розповіді про фізичний закон:

1. Формулювання закону, математичний запис, графік.
2. Область дії закону.
3. Дослідне його підтвердження.
4. Теоретичний вивід або пояснення.
5. Ким, коли, як був відкритий закон?
6. Де в природі можна спостерігати дію закону? Як він враховується та використовується в техніці?
7. Які наслідки закону?

Орієнтовний план розповіді про фізичну величину:

1. Означення фізичної величини.
2. Математичний запис цього означення.
3. Одиниці вимірювання.
4. Практичні способи її вимірювання.
5. Границі застосування даного поняття.

Окрім навчання учнів  виокремлювати головне у тексті підручника, доречно пропонувати  їм такі завдання, як знайти у підручнику:

1. означення вивчає мого поняття (формулювання закону);
2. приклади, які ілюструють використання фізичних законів (явищ) у техніці, або у побуті, або в природі;
3. пояснення певного фізичного явища;
4. відповідь на питання вчителя;
5. відповіді на питання, що знаходяться в кінці параграфу.

Для забезпечення розуміння  учнями навчального матеріалу важливе  значення має робота учнів з рисунками підручника, тому з перших уроків фізики необхідно привчити учнів під час читання тексту звертати увагу на рисунки, креслення, таблиці.

Формами роботи з рисунками  підручника є:

1. виділення головного в даному рисунку;
2. порівняння двох схожих за характером рисунка з метою їх протиставлення;
3. складання розповіді за рисунком підручника;
4. складання задач за рисунками підручника;

Наведені прийоми навчання учнів роботі з підручником повинні  використовуватись перш за все на уроках у 7-8 класах. Проте залежно  від рівня розвитку учнів та сформованості в них навичок роботи з книгою іноді доцільно використовувати ці прийоми й в старших класах.

 

2.2. Деякі прийоми розвитку логічного мислення учнів при вивченні нового матеріалу

 

Забезпечення глибокого  розуміння учнями навчального матеріалу є лише першою сходинкою активізації пізнавальної діяльності та тією умовою, за якої можна використовувати прийоми та методи, які вимагають від учнів самостійної діяльності.

До прийомів та методів, що розраховані на розвиток логічного  мислення учнів належать:

• метод евристичної бесіди;
• завдання на порівняння та систематизацію матеріалу;
• дослідна робота учнів при вивченні нового матеріалу;
• самостійне вивчення нового матеріалу учнями на основі роботи з підручником;
• розв’язування задач.

Метод евристичної бесіди

Для розвитку логічного  мислення учнів в процесі навчання необхідно дати їм можливість самостійно проводити аналіз, синтез, узагальнення, порівняння, будувати індуктивні та дедуктивні висновки. Така можливість надається  учням при ведені уроку методом бесіди.

Отже, евристична бесіда (від грец. знаходжу, винаходжу) – метод навчання, який передбачає, що вчитель уміло поставленими запитаннями скеровує учнів на формування нових понять, висновків, правил, використовуючи свої знання, спостереження. Евристична бесіда, її використання пов’язано з іменем грецького філософа Сократа.

Розвиток мислення учнів  в ході евристичної бесіди залежить від вміння вчителя ставити запитання. Ці питання можуть бути досить детальними, але відповіді на ці питання не вимагають від учнів належної розумової праці. А якщо вчитель в своїх запитаннях залишає простір для побудови умовиводів самими учнями, то це не лише збуджує активність учнів на уроці, а й розвиває їх мислення. Розвитку пізнавальних здібностей учнів можна домогтись лише в тому випадку, якщо послідовно ускладнювати завдання, які перед ними ставляться.

Організація евристичної  бесіди вимагає від вчителя попередньої  підготовки, яка складається з  наступних етапів:

1. Чітке визначення пізнавальних задач уроку та виокремлення з них тих, які можуть бути розв’язані учнями на основі власної мисленнєвої діяльності, під час бесіди.
2. Вибір об’єктів аналізу. При індуктивному поясненні об’єктами аналізу є результати окремих дослідів, при дедуктивному – теоретична модель, яку підкріплюють рисунком або кресленням.
3. Виділення тих знань, які необхідні учням для аналізу запропонованих об’єктів.

На практиці евристична бесіда, окрім питань, що розраховані  на мисленнєву діяльність логічного  рівня, може містити питання та завдання, що вимагають від учнів висловлювань інтуїтивного характеру. Ці частково-пошукові завдання надають евристичній бесіді дослідницький характер.

Завдання  на порівняння та систематизацію матеріалу

Впливають на розумовий  розвиток учнів завдання, що потребують порівняння, систематизації та узагальнення вже вивченого матеріалу. Ці завдання позитивно впливають на якість фізичної освіти учнів. Їх виконання веде до розумового розвитку учнів. Так порівнювати можна магнітні властивості речовин (ферро-, пара-, діамагнетики), властивості полів, хід променів у лінзах та дзеркалах та ін. систематизувати можна поняття, що вивчаються, та одиниці їх вимірювання. Результати порівняння та систематизації зручно оформлювати у вигляді таблиць. Наприклад, для систематизації знань учнів з кінематики та динаміки їм можна запропонувати заповнити таку таблицю.

 

Вид руху	Рівномірний рух	Рівноприскорений  рух
Означення
Закони руху
Ознаки руху
Умови його існування

 

Аналізувати та узагальнювати  можна не лише навчальний матеріал, а й методи його розкриття. В результаті цього учнів можна легко підвести до деяких узагальнених прийомів розумової діяльності, що, в свою чергу, дозволяє підняти на більш високий рівень їх пізнавальну діяльність. Наприклад, доцільно, щоб учні знали прийом введення одиниць вимірювання фізичних величин. Отже, щоб ввести одиницю вимірювання фізичної величини, необхідно: