Сучасні технології навчання предметів фізико-математичного циклу

      Інтерактивне навчання - це навчання діалогу, під час якого відбувається взаємодія учасників педагогічного процесу з метою взаєморозуміння, спільного розв'язання навчальних завдань, розвитку особистісних якостей учнів. 
       Інтерактивні методи сприяють розвиткові комунікативних умінь і навичок учнів, їхньої пізнавальної діяльності, установленню емоційних контактів між учасниками навчально-виховного процесу. Крім того, методично правильне використання інтерактивних методів дає змогу викладачеві створити умови навчання, за яких кожен учень відчуває свою інтелектуальну спроможність, що робить урок продуктивним, дає можливість висловити думки кожному учневі, відповідаючи по черзі на поставлені запитання.

    При інтерактивному навчанні процес відбувається за умов постійної, активної взаємодії всіх учнів. Це співнавчання, взаємонавчання (колективне, групове), де учень і викладач є рівноправними, рівнозначними суб'єктами навчання. Педагог виступає лише в ролі організатора процесу навчання, лідера групи. Більшість педагогів і науковців у цілому світі сьогодні погоджуються з тим, що треба переходити від "передачі знань" до "навчання життю". Організація інтерактивного навчання передбачає моделювання життєвих ситуацій, використання рольових ігор, спільне розв'язання проблем. Воно ефективно сприяє формуванню вмінь, навичок і цінностей, створенню атмосфери співробітництва, взаємодії, дозволяє педагогу стати справжнім лідером учнівського колективу. Інтерактивні технології охоплюють чітко спланований очікуваний результат навчання, окремі інтерактивні методи й прийоми, що стимулюють процес пізнання, а також умови й процедури, за допомогою яких можна досягти запланованих результатів. Технологія інтерактивного навчання - така організація навчального процесу, за якої неможлива неучасть у процесі пізнання: або кожен учень має конкретне завдання, за виконання якою він повинен публічно відзвітуватись, або від його діяльності залежить якість виконання поставленого перед групою завдання.

Використання інтерактивних технологій на уроках  предметів  гуманітарного  циклу найбільш повно забезпечує комфортні, безконфліктні й сприятливі умови розвитку учнів, всебічно реалізує їх природний потенціал, виховує особистість, здатну до самоосвіти, саморозвитку, самовдосконалення. За допомогою інтерактивних вправ (слово «інтерактивний» означає взаємодіючий)можна глибше осмислити актуальні явища громадського, культурного, міжнародного життя, навчитися поважати власну думку, зрозуміти, що не завжди те, що висловлює більшість, є істиною.

 Інтерактивне  навчання є однією з найбільш  гнучких форм включення кожного  учня в роботу, забезпечує перехід  від простих до складних завдань, вчить використовувати не готові  знання, а здобувати їх із власного  досвіду, що веде до розвитку  мислення — творчого і діалектичного. Найхарактернішою ознакою такого способу пізнання (інтерактивних технологій) є те, що активними співтворцями навчально-виховного процесу стають самі учні.  Кожен школяр долучається до співпраці в колективній, груповій діяльності. Учень і вчитель стають рівноправними, рівнозначними суб'єктами навчально-виховного процесу. Під час такого спільного пошуку здійснюється обмін думками, знаннями, способами діяльності, внаслідок чого відбувається рефлексія, оцінювання здобутих результатів. Учні усвідомлюють, чого вони досягли на певній сходинці пізнання, що вони знають, уміють, як виражають своє емоційне ставлення до об'єкта навчання, як володіють оцінними судженнями, як збагатився їхній особистісний досвід творчої діяльності. Активність учня як співтворця навчально-виховного процесу забезпечується на всіх його етапах. Інтерактивна діяльність ґрунтується на діалогічному спілкуванні, яке сприяє взаєморозумінню, взаємодії, спільному розв'язанню загальних, проте важливих для кожного учасника завдань. Учні перебувають у режимі бесіди, діалогу з чим-небудь чи з ким-небудь: з науковим текстом, уявним автором, науковцем, винахідником, реальним товаришем, викладачем тощо.  Отже, інтерактивне навчання – передовсім, діалогічне навчання, якому притаманна тісна взаємодія вчителя і учня.

 Нові  підходи доорганізації навчання роблять навчальний процес різноманітним, цікавим та ефективним.

У наш час освіта повинна підготувати до життя нове покоління людей. Звідси і випливають   вимоги до системи освіти : виховати активних, самостійно мислячих людей, які б могли творчо розв’язувати  нестандартні задачі.

На уроках фізико-математичного циклу учні не тільки засвоюють знання з точних наук, а й навчаються спілкуватися, самовиражатися,  висловлювати свою думку, відстоювати її в разі потреби. Інтелект без душі мало чого вартий. Адже саме високодуховна людина дбатиме не тільки про себе , а й про добробут рідної землі.

Однією з важливих умов навчання  є зацікавленість учнів. Атмосфера зацікавленості створюється :

• нестандартним формулюванням теми уроку;
• повідомлення незвичної форми уроку: урок-репетиція, подорож, гра, дослідження;
• оригінальним вступом;
• визначенням виду роботи учнів на певних етапах уроку: робота в парах, в групах, індивідуальні захисти ;
• вдало сформульованими запитаннями, які пробуджують зацікавленість та пізнавальну активність школярів;
• умілим добором методичних прийомів.

Використання  на уроках  інтерактивів створює необхідні умови для розвитку творчого потенціалу учнів, за яких учень сам відкриває, здобуває й конструює знання та власну компетентність у різних галузях життя.    Учень має можливість самореалізуватися, самовдосконалюватися й, що надзвичайно важливо, самоствердитися. Адже його знання, практичні навички, уміння, комунікативні здібності спираються на особисті зусилля. Учень не просто розв’язує поставлену перед ним проблему , а долає труднощі, що виникають у процесі роботи, шукає шляхи розв’язання, висловлює свою думку та відстоює  її, робить висновки, розвиває свою пізнавальну діяльність, виходить на вищі форми співробітництва. Використання інтерактивного навчання дозволяє значно збільшити відсоток засвоєння інформації.

Залежно від мети уроку та форм організації навчальної діяльності учнів можна  практикувати проведення таких нетрадиційних уроків:

• інтегровані;

• у формі змагання: вікторина, турнір фізиків, математичний конкурс, естафета, ділова або рольова гра (урок – ділова гра «Гроші та бізнес»,11 клас );

• уроки, що імітують публічні форми спілкування: усний журнал, телеміст, прес-конференція;
• уроки, що імітують діяльність установ і організацій: дебати в парламенті, засідання вченої ради;
• уроки, що імітують культурні заходи: заочна екскурсія, урок-подорож.;
• урок – дослідження,  урок формування практичних умінь і навичок.

На уроках фізико-математичного циклу використовуються такі інтерактивні методи та прийоми:

 «Знайди помилку».Свідомо допускаються помилки в розвязання прикладів, задач, в розстановці математичних знаків, які потрібно помітити.

«Формулу впізнай». Кожній команді пропонується кілька карток з написаними формулами. Завдання: першій команді з-поміж карток вибрати ті, на яких формули написані правильно, другій команді — ті, на яких формули написані неправильно.

Кросвордний диктант. Диктується не саме слово, а його тлумачення, учні ж записують відповідь.

Німі диктанти. Демонстрація портретів відомих людей, процесів або явищ природи, геометричних фігур.  Учні записують побачене.

 Диктант-тест.Учитель  пропонує 10—12 запитань з теми, учні записують відповіді.

 «Мікрофон».Ставляться запитання класові та  пропонується  певний предмет (ручка, олівець), що виконуватиме роль уявного мікрофона. Учні передають  його один  одному, по черзі беручи слово.

«Мозковий штурм».Чітко формулюється проблемне питання. Пропонується всім висловити ідеї, коментарі, пов'язані з цією проблемою. Діти записують усі пропозиції на аркуші паперу. Наприкінці необхідно обговорити й оцінити запропоновані ідеї.

Робота в малих групах. Об'єднати учнів у групи. Дати кожній групі конкретне завдання.  Надається необхідна допомога. Групи представляють результати колективної діяльності.

 «Акваріум». Об'єднати учнів у групи. Одна група сідає у центр класу. Ця група протягом 3-5 хвилин уголос обговорює ситуацію. Після цього із запитаннями звертаються до інших груп (не більше 2-3 хвилин). Групи по черзі займають місце в «акваріумі». Наприкінці обговорюється з учнями хід групової роботи.

На уроках  до роботи залучаються (тією чи іншою мірою) всі учасники навчального процесу,  обов’язково вони повинні мати певну психологічну підготовку  (скутість, неконтактність, самозаглибленість заважають). До заняття відповідно готується приміщення (наприклад, столи ставляться "ялинкою", щоб кожен учень сидів боком до ведучого і мав змогу спілкуватися в малій групі),  створюється атмосфера довіри, природності, невимушеності, приємної бесіди. На уроках фізико-математичного циклу нові технології навчання спрямовані на розвиток в учнів здатності бачити проблеми, виявляти суперечності, висувати гіпотези, оригінальні ідеї розвязання. На кожному уроці потрібно давати учням час для роздуму, переживання, вибору позиції і обов'язково словесного озвучення.

Кожен урок – це творча співпраця вчителя і учнів, яка пробуджує в дітях бажання мислити і творити, досліджувати й аналізувати, самовдосконалюватися і досягати успіху.

2.3 Проектні   технології

Однією з інтерактивних технологій навчання є проектна робота, яка передбачає створення проекту одним, двома чи групою вихованців. Робота над проектом дозволяє задіяти в процесі навчання не тільки інтелект, досвід, свідомість людини, а також її почуття, емоції, вольові якості, сприяє «зануренню» в навчальний матеріал, визначенню особистістю свого емоційно-ціннісного ставлення до нього, підвищенню ефективності, засвоєння. Проектна робота передбачає включення механізмів запам’ятовування й відтворення інформації іншим; застосування знань у варіативних ситуаціях; розуміння причинно-наслідкових зв’язків; наведення аргументів і доказів. Проектна діяльність сприяє розвитку ініціативи, самостійності, організаторських здібностей, стимулює процес саморозвитку. Метод проектів сприяє не лише розкриттю можливостей і здібностей, а й усвідомленню, оцінки особистісних ресурсів, визначенню особистісно значущих і соціально ціннісних перспектив. 
      Метод проектів завжди зорієнтований на самостійну діяльність учнів - індивідуальну, парну чи групову, яку учні виконують на протязі означеного відрізку часу; завжди передбачає вирішення якоїсь проблеми, яка вимагає інтегрованих знань, дослідницького пошуку для її вирішення. Результати виконання проектів повинні бути відчутними; якщо це теоретична проблема, то конкретне її вирішення, якщо практична - конкретний результат.

В чому ж переваги методу проектів:

-   учень не просто отримує суму знань, він вчиться не тільки набувати їх самостійно, але вміло користуватися ними;

-     набуття комунікативних навичок і умінь, вміння працювати в групах, виконуючи різні соціальні ролі (лідера, виконавця, посередника);

-   актуальність широких людських контактів, знайомство з різними точками зору на одну проблему;

-  значення для розвитку учня вміння користуватися дослідницькими методами; збирати необхідну інформацію, факти, вміти їх аналізувати з різних точок зору, висувати гіпотези, роботи висновки.

     Для того, щоб оволодіти методом проектів, необхідно знати їх типологію, пам’ятати, що використання їх в навчальному процесі вимагає від учителя серйозної підготовки. Проекти розрізняються у відповідності до типологічних ознак: за методом, який домінує в проекті, за характером контактів, за кількістю учасників проектів, за його тривалістю.

     За ознакою домінуючого методу розглядаються такі типи проектів: творчі, інформаційні, ігрові, дослідницькі.

       Викладачі удосконалюють форми і методи роботи на уроці: це перш за все: 
-  реалізація міжпредметних зв'язків (інтегровані, бінарні уроки, уроки-панорами);

- реалізація проблемно-пошукової, науково-дослідницької, експериментальної діяльності учнів (урок-конференція, урок захист наукових робіт, урок-презентація); 
-  розвитку творчості учня (урок-творча майстерня, прес-конференція, засідання гуртка); 
- пробудження фантазії, ділової активності (уроки ділової гри); 
-  активізація навчальної діяльності. 
     Крім того збільшується питома вага самостійних робіт: учні виступають асистентами, консультантами з певних питань, приймають активну участь у проблемних заняттях, заняттях-дослідженнях, уроках-відкриттях.  
       Творчі проекти, як правило не мають детально відпрацьованої структури спільної діяльності учасників, вони тільки окреслюються і розвиваються далі, підкоряючись жанру продукту, який буде отримано в процесі спільної діяльності. В даному випадку необхідно домовитися про результати, які плануються і форми їх подання.

      Оформлення результатів творчого проекту вимагає чітко продуманого сценарію відеофільму, репортажу дизайну і рубрик газет, презентації, брошури. Інформаційні проекти - це той тип проектів, який зорієнтований на збір інформації про будь-який об’єкт, на ознайомлення авторів проекту з цією інформацією, її аналіз, узагальнення фактів. Структура такого проекту може бути визначена таким чином: мета проекту - його актуальність, методи отримання інформації (в тому числі електронними засобами, робота з наковими джерелами, пошук в Internet і обробка інформації, зіставлення історичних явищ, аргументовані висновки - результат (наукова стаття, реферат, доповідь), презентація (електронне, історичне слайд-шоу)).

Серед інформаційних проектів можна виділити тестування. Маючи в своєму розпорядженні достатню кількість комп'ютерів, викладачі виявили психологічну готовність до оволодіння комп'ютерною технікою та розробки системи контролю знань, переважно завдань із вибором відповіді (тестів).

Для предметів фізико-математичного циклу цікавими є інформаційні проекти електронних презентацій, які дозволяють акцентувати увагу на ключових моментах і створювати наочні образи у вигляді схем, діаграм, слайдів. Електронні презентації дозволяють швидко створювати графічні моделі, реалізовувати відеопоказ дослідів.

2.4 Технологія проблемного навчання

Проблемне навчання отримало свою назву в зв'язку з тим, що його моделювання спрямоване на створення інноваційної пізнавальної середовища. Постійне оновлення навчальної середовища, інформаційного та процесуального складу дій тягне за собою підвищення рівня домагання учнів в досягненні цілей і, отже, виховання суб'єктивної позиції людини, розвиток її прагнення зрозуміти, пояснити, інтерпретувати явища чи події, надані їй для аналізу, вирішити завдання-проблему, зняти наявну в задачі невизначеність, усунути перешкоду, що створює психологічний бар'єр для здійснення пізнавального процесу.