СУЧАСНІ МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ПІЗНАВАЛЬНОЇ АКТИВНОСТІ УЧНІВ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

КОСТЯНТИНІВСЬКА ФІЛІЯ

БИКІВСЬКОГО ЛІЦЕЮ РОМАНІВСЬКОЇ СЕЛИЩНОЇ РАДИ

ЖИТОМИРСЬКОЇ ОБЛАСТІ

СУЧАСНІ МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ПІЗНАВАЛЬНОЇ

АКТИВНОСТІ УЧНІВ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

Навчально-методичний посібник

Костянтинівка – 2022

Схвалено педагогічною радою Биківського ліцею Романівської селищної ради Житомирської області (Протокол № __ від _________ р.)

Рецензент:

Укладач:

Русецька Тетяна Володимирівна, вчитель фізики Костянтинівської філії Биківського ліцею Романівської селищної ради, спеціаліст вищої категорії.

Русецька Т. В. Сучасні методи підвищення пізнавальної активності учнів на уроках фізики. Романів, 2022. __ с.

Сучасна педагогічна практика стикається з проблемою низького рівня пізнавальної активності в учнів середньої школи, що прямо впливає на їхню успішність у навчанні. У посібнику здійснено спробу виявити найбільш вдалі сучасні методи і засоби навчання, що сприяють підвищенню пізнавальної активності учнів, а також обґрунтовано особливості застосування кожного із методів на уроках фізики. Посібник може бути використаний у роботі вчителів, методистів та інших педагогічних працівників.

© Русецька Т. В.

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА

Основним завданням закладів середньої загальної освіти є підготовка учнів до реального життя, розвиток їх здібностей, на основі чого вони зможуть самоствердитися та самореалізуватися у подальшому житті. При цьому важливо враховувати характер пізнавальних процесів сучасних школярів, що характеризується соціальним, освітнім та інформаційним простором, в якому вони зростають.

Фізика належить до базових навчальних предметів у загальній середній освіті, що визначає її важливу роль у формуванні та становленні підростаючого покоління готового до подальшого навчання і професійної самореалізації в умовах високотехнологічного суспільства. Водночас, практика показує, що за рівнем зацікавленості учнів даний предмет посідає одне із останніх місць у рейтингу. Майже третину учнів фізика взагалі не цікавить. Враховуючи це, першочерговим завданням вчителя фізики у школі є пошук ефективних шляхів підвищення ефективності освітнього процесу з фізики, зокрема активізації пізнавального інтересу в учнів [19].

Дослідники відзначають, що основою розвитку пізнавальних здібностей учнів є організація їхньої активної пізнавальної діяльності, що в сучасних умовах є важливим завданням сучасної школи. Для його вирішення потрібно виявити умови організації активної пізнавальної діяльності учнів під час вивчення фізики. Зокрема, постає необхідність проаналізувати сучасні методи та засоби навчання, що можуть бути використані при викладанні нового матеріалу, узагальнення та закріплення знань, а також для оцінювання освітніх досягнень.

Психолого-педагогічні дослідження показують, що важливою умовою підвищення пізнавальної активності учнів є поява у них пізнавальних мотивів та пізнавального інтересу, так як мотивація і інтерес є спонукаючими чинниками для виникнення активності. Під час вивчення фізики особливої уваги потребує створення інтересу в учнів до виявлення причинно-наслідкових зв'язків, загальних принципів та особливостей перебігу явищ, дослідження фізичних законів. Цей рівень інтересу пов'язаний з елементами дослідницької та творчої діяльності спрямованих на набуття нових та удосконалення раніше засвоєних методів пізнання [21]. Таким чином, одним із способів підвищення пізнавальної активності учнів на уроках фізики є така побудова навчального процесу, участь у якому було б цікавою для учнів. Потрібно відзначити, що показником пізнавальної активності учнів є наявність пізнавального інтересу в учнів у процесі їх систематичної участі у певних формах навчальної діяльності на уроках фізики.

Сучасний вчитель у своїй роботі повинен уміти застосовувати прийоми пробудження в учнів пізнавального інтересу до фізики: ілюструвати наукові положення подіями сучасності; використовувати художню та історичну літературу; створювати на уроці проблемні ситуації та використовувати фізичні парадокси; розглядати фізичні явищ, з якими учні стикаються у повсякденному житті; наводити приклади фізичних явищ, що демонструються у кіно; проводити цікаві досліди, в яких використовуються побутові предмети; розв’язувати цікаві прикладні задачі; застосовувати технології інтерактивного навчання.

Для підвищення мотивації в учнів пропонується використовувати різні методи та засоби навчання: проблемно-пошукові методи, залучення учнів до дослідницьких проєктів, проведення віртуальних екскурсій, застосування ігрових методів (зокрема веб-квестів), проведення домашніх дослідів, використання ментальних карт і лепбуків тощо. Якісне застосування зазначених дидактичних методів та засобів дозволить забезпечити високу активність учнів у процесі навчального пізнання.

1.     ПІДВИЩЕННЯ ПІЗНАВАЛЬНОЇ АКТИВНОСТІ УЧНІВ НА УРОКАХ ФІЗИКИ ЯК ПЕДАГОГІЧНА ПРОБЛЕМА

Сутність пізнавальної активності учнів у навчальній діяльності як психолого-педагогічна проблема досліджувалася багатьма вченими. Зокрема, досліджувалася залежність активності школярів у ході навчального процесу від стану уваги, уяви, інтересу, особистісних рис учня (наполегливість, ентузіазм тощо), навичок аналізу, синтезу, узагальнення та судження. Саме вони є необхідною умовою в організації ефективного навчання.

Розглядаючи сутність поняття пізнавальної активності багатьма авторами з різних сторін можна побачити, що уявлення про поняття активності піддається аналізу з різних сторін, але різноманітність підходів ускладнює єдине формування її бачення. Під час аналізу різноманітних підходів, де розглянуто питання сутності поняття пізнавальної активності, можна виокремити основні підходи вчених до розгляду даного питання [7]:

•       пізнавальна активність – як характеристика діяльності;
•       пізнавальна активність – як риса особистості.

Дані підходи тісно пов'язані між собою. Застосування їх в єдності дає можливість сформувати єдину точку зору щодо сутності поняття «пізнавальна активність», яку слід розглядати як мету діяльності, засіб її досягнення та результат роботи.

Пізнавальну активність слід розглядати як якість діяльності особистості, яка проявляється у ставленні учнів до змісту і процесу навчанні, у бажанні здобувати знання та опановувати навичками діяльності за короткий час, в організації власних зусиль у досягненні навчально-пізнавальної мети.

Спираючись на вищесказане – активізація навчання школярів розглядається як організація вчителем морально-вольових, інтелектуальних і фізичних сил учнів, використовуючи спеціальні засоби спрямовані на досягнення конкретної мети навчання та виховання.

В основі пізнавальної активності учня лежить його пізнавальний інтерес,  тобто вибіркова спрямованість дитини на предмети і явища, які її оточують. Ця спрямованість характеризується постійним прагненням до нових глибших знань. Систематично зміцнюючись та розвиваючись, пізнавальний інтерес стає основою позитивного ставлення до вчення [14].

Пізнавальний інтерес позитивно впливає як процес і результат діяльності, а й перебіг психічних процесів – мислення, уяви, які під впливом пізнавального інтересу набувають активності і спрямованості. Пізнавальний інтерес постає як потужний мотив до навчання, саме тому необхідно розглянути особливості його формування.

Дослідники відзначають, що є три етапи формування пізнавального інтересу:

•       1 етап: від цікавості до подиву;
•       2 етап: від подиву до активної допитливості та прагнення дізнатися;
•       3 етап: до міцного знання та наукового пошуку.

На першому етапі формується цікавість – природна реакція людини на все несподіване, що інтригує. Цікавість, викликана несподіваним цікавим фактом чи досвідом, приковує увагу учня матеріалу даного уроку, проте не переноситься інші уроки. Це нестійкий, ситуативний інтерес.

Другий етап передбачає розвиток в учня допитливості, що є вищою стадією інтересу. Учень виявляє бажання глибше розібратися, зрозуміти явище, він активний під час уроків, ставить вчителю питання, бере участь у обговоренні результатів завдання, наводить свої приклади, читає додаткову літературу, конструює моделі. Проте допитливість учня зазвичай не поширюється на вивчення всього предмета. Матеріал іншої теми, розділу може виявитися йому нудним і інтерес до предмета зникає.

Третій етап пов'язаний із розвитком пізнавального інтересу. В учня відзначається сформований стійкий інтерес до предмета, він розуміє структуру, логіку навчального предмету, у навчанні його захоплює сам процес пізнання, а самостійне вирішення проблем, нестандартних завдань приносить задоволення.

Зміст навчального матеріалу має підбиратися таким чином, щоб він міг зацікавити учня. Другим аспектом у роботі вчителя фізики є приділення уваги питанню організації навчальної діяльності. Чітка постановка пізнавальних завдань уроку, використання у процесі різноманітних самостійних робіт, творчих завдань – усе це потужним засобом розвитку пізнавального інтересу.

Одним з основних шляхів розвитку пізнавальної активності в учнів варто розглядати процес розв’язування нестандартних задач, прикладних задач, завдань практичного змісту (скласти електричне коло, визначити основні характеристики тощо). Вміння розв’язувати такі задачі свідчить про глибоке володіння математичним та фізичним апаратом, а це набагато важливіше ніж «чисті знання», які швидко поповнюються завдяки хорошим довідникам. Важливим інструментом вчителя фізики на уроках має стати проблемний підхід до навчанні учнів. Шкільний курс фізики надає широкі можливості для цього. Основою цього методу є створення на уроці проблемної ситуації. Учні, не маючи достатніх знань або способів діяльності для пояснення фактів і явищ, висувають свої гіпотези та варіанти розв’язання конкретної проблемної ситуації. Внаслідок цього, в учнів формуються прийоми розумової діяльності, аналізу, синтезу, порівняння, узагальнення, встановлення причинно-наслідкових зв’язків, розвивається логічне мислення.

Особливе місце у вивченні фізики варто відвести фізичним експериментам, демонстраціям дослідів, проведенню домашніх дослідів, залученню учнів до конструювання фізичних приладів. Як один з прийомів активізації самостійної діяльності учнів вчитель фізики може застосовувати заслуховування підготовлених окремими учнями п’яти-семи хвилинних повідомлень з питань, які безпосередньо стосуються навчального матеріалу [29].

Використання комп’ютерних технологій у навчанні з фізики дає змогу не лише підвищити зацікавленість учнів, а й забезпечити якість навчання, зменшуючи витрати часу і матеріальних ресурсів на унаочнення матеріалу та контроль знань і умінь учнів. В умовах віртуально-орієнтованого освітнього середовища система роботи вчителя фізики має бути спрямована на підвищення пізнавальної активності учнів засобами комп’ютерних технологій навчання, зокрема шляхом застосування у навчальному процесі сучасних комп’ютерних симуляцій та віртуальних лабораторій [27].

Застосування дидактичних ігор на уроках фізики має особливе значення для розвитку пізнавального інтересу учнів та підвищення ефективності навчального процесу, адже гра сприяє підготовці дитини як до навчання, так і до праці, вона водночас є і навчанням, і працею. Ігрові методи сприяють розвитку в учнів зацікавленості, впливаючи на почуття учня та сприяючи створенню у них позитивного настрою до навчання і готовності до активної мисленнєвої діяльності, незалежно від їх знань, здібностей та інтересів. Метою вчителя фізики має стати пробудження в учнів цікавості до наукових знань, вироблення у їхній пам’яті численних асоціацій щодо фізичних знань із найрізноманітнішими явищами життя [11, с. 15].

Потрібно зауважити, що важливою умовою розвитку інтересу учнів до фізики є відносини між учнями та вчителем, які складаються у процесі навчання. Також розвиток пізнавального інтересу до цього навчального предмету в учнів багато в чому залежить і від особистості вчителя. Враховуючи це, важливим завданням вчителя фізики є постійне професійне самовдосконалення та пошук ефективних методів підвищення пізнавальної активності учнів під час навчання.

2. МЕТОДИКА ПРОБЛЕМНОГО НАВЧАННЯ

Мета підвищення пізнавальної активності учнів шляхом застосування методів проблемного навчання полягає в тому, щоб навчити учнів не окремим інтелектуальним методам, а сформувати у них систему розумових дій для вирішення нестереотипних завдань. Активність учня у процесі проблемного навчання полягає у тому, що аналізуючи, порівнюючи, синтезуючи, узагальнюючи та конкретизуючи фактичний матеріал він самостійно доходить до засвоєння нових знань.

Проблемне вчення – це навчально-пізнавальна діяльність учнів по засвоєнню знань та способів діяльності за допомогою сприйняття пояснення навчального в умовах проблемної ситуації, самостійного аналізу проблемних ситуацій, формулювання проблем та їх вирішення у вигляді висування пропозицій, гіпотез їх обґрунтування та докази, а також шляхом перевірки правильності рішення. Важливо розуміти, що не можна плутати поняття проблемного завдання та проблемної ситуації, адже проблемне завдання саме по собі не є проблемною ситуацією, воно може викликати проблемну ситуацію лише за певних умов [9].

При використанні проблемного навчання діяльність вчителя фізики полягає в тому, що він показує пояснення змісту найбільш складних понять, систематично створює проблемні ситуації, повідомляє учням факти та організує їхню навчально-пізнавальну діяльність таким чином, що на основі аналізу фактів учні самостійно роблять висновки та узагальнення, формують за допомогою навчального певні поняття і закони.

Психологічною наукою встановлено певну послідовність дій людини в умовах проблемної ситуації. Повний цикл розумових дій від виникнення проблемної ситуації до вирішення проблеми має кілька етапів:

•       виникнення проблемної ситуації;
•       усвідомлення сутності утруднення та постановка проблеми;
•       знаходження способу рішення шляхом здогадки або висування припущень та обґрунтування гіпотези;
•       доведення гіпотези;
•       перевірка правильності вирішення проблеми [24].

Перш ніж планувати застосування методів проблемного навчання під час вивчення теми, необхідно встановити педагогічні можливості та дидактичну доцільність. При цьому потрібно враховувати специфіку змісту матеріалу, що вивчається, його складність, характер інформації (описовий або вимагає узагальнень, аналізу, висновків).

Важливо виявити «внутрішні умови» учнів, а саме: рівень знань з теми, що вивчається; інтелектуальні можливості учнів, рівень їхнього розвитку. Залежно від виявленого рівня «внутрішніх умов» учнів розробляється система конкретних завдань, які виводять виявлення протиріччя шляху руху від незнання до знання. До таких завдань можна віднести:

•       питання, що вимагають пояснити те чи інше явище;
•       питання, з допомогою яких педагог навмисно зіштовхує суперечливі судження, думки, оцінки великих людей, учених, самих учнів;
•       завдання зіставлення, порівняння тощо [3].

У педагогічній літературі подаються такі способи створення проблемних ситуацій, які можуть бути використані на уроках фізики:

•       ситуація несподіванки – факти, висновки, явища видаються парадоксальними, незвичайними; основою можуть бути цікаві досліди;
•       ситуація конфлікту – коли нові факти суперечили старими теоріями;
•       ситуація припущення – вчитель передбачає існування будь-якої закономірності чи явища і залучає до пошуку учнів;
•       ситуація спростування – учням пропонується довести неспроможність будь-якої ідеї;
•       ситуація невідповідності життєвого досвіду науковим даним;
•       ситуація невизначеності – завдання містить недостатньо даних для отримання однозначного рішення; учень повинен виявити недостатність даних та ввести додаткові умови у рішення [25].

Розглянемо систему прийомів для створення проблемних ситуацій.

Ситуація несподіванки виникає при ознайомленні учнів із фактами, явищами, дослідами, висновками, що викликають подив, здаються незвичайними, парадоксальними. Наприклад, запитання: «Чи може кипіти вода при кімнатній температурі?», яке є основою для створення проблемної ситуації. Показуючи відомий досвід, що демонструє кипіння води за кімнатної температури, викладач створює ситуацію несподіванки.

Ситуація конфлікту використовується переважно щодо фізичних теорій і фундаментальних дослідів. Такі ситуації часто виникали історія розвитку фізики. Наприклад, вивчення інтерференції хвиль вчитель починає з демонстрації хвиль на воді. Учні спостерігають фронти хвиль від точкового вібратора, та від двох точкових когерентних вібраторів. При цьому виникає конфлікт – учні спостерігають застиглі фронти хвиль у вигляді симетричних смуг. Чому картина з динамічної стала статичною та змінила свій вигляд? Розглядаючи цей конфлікт, учні вивчають суть явища інтерференції хвиль.

Ситуація передбачення полягає у висуванні вчителем гіпотези про можливість існування певної закономірності чи явища із залученням учнів до дослідницького пошуку. Наприклад, робиться такий прогноз: «Відомо, що виникнення електричного струму завжди супроводжується появою магнітного поля. Чи можна отримати зворотне явище: викликати електричний струм у провіднику за допомогою магнітного поля? Обговорюючи різні варіанти вирішення проблеми, учні в результаті обговорення приходять до вивчення відомого досвіду М. Фарадея, пов'язаного із відкриттям явища електромагнітної індукції.

Ситуація спростування створюється тоді, коли учням пропонується довести нездійсненність будь-якої ідеї, проекту, докази, антинаукового висновку. Наприклад, пропонується довести неможливість створення певного проекту вічного двигуна або існування на Землі комах занадто великих розмірів, або руху зі швидкістю, що перевищує швидкість світла у вакуумі тощо.

Ситуація невідповідності полягає в тому, що життєвий досвід учнів, поняття та уявлення, що склалися у них стихійно, вступають у протиріччя з науковими даними. Наприклад, щодо архімедової сили пропонується таке питання: «Є дві однакові судини, доверху заповнених водою. У одному з них плаває дерев'яний брусок. Яка з цих судин важча?» Учні вважають, що важчою буде судина, в якій плаває брусок (оскільки додається зайва речовина). Деякі вважають, що важчою буде посудина без бруска (судини заповнені догори, а щільність дерева менша за щільність води). Зважування судин показує, що вага їх однакова. Чому? Вирішення цього проблемного завдання призводить до встановлення закону плавання тіл.

Ситуація невизначеності виникає тоді, коли запропоноване проблемне завдання має недостатньо даних для отримання однозначної відповіді. Наприклад, відомо, що опір металевих провідників збільшується з підвищенням температури. Учням дається питання: «Як змінюватиметься опір напівпровідників (або електролітів) при нагріванні?» Учні не можуть дати однозначну відповідь у зв'язку з тим, що їм невідомо, як поводитиметься нова речовина (напівпровідник або електроліт) з підвищенням температури, які процеси, зміни у стані речовини супроводжуватимуться нагріванням. Під час вирішення проблемного завдання формується поняття про залежність опору напівпровідників (електролітів) від температури.

Створення проблемної ситуації на уроках фізики може відбуватися у контексті розв’язання різних педагогічних завдань – вивчення нового матеріалу, застосування знань на практиці, закріплення знань тощо.

Прикладом застосування методу проблемної ситуації може бути під час вивчення теми «Світлові хвилі». У ході пояснення нового матеріалу учням пропонуються такі питання: чи може людина бігти швидше за тінь? За якою умовою плоске дзеркало може дати дійсне зображення?

Під час розв’язання задач також можна використати метод проблемної ситуації, якщо пізнавальна задача містить нові для учнів поняття, факти, способи дії. Приклад: дзеркало здатне відбивати 90% світлової енергії, але сніг теж відбиває близько 80% світлової енергії. Чому ж ми не бачимо свого відображення на снігу?

Прикладом застосування даного методу під час розв’язання задач на доведення є таке: доведіть, що зображення в плоскому дзеркалі знаходиться на такій відстані від нього, на якому перед ним знаходиться джерело світла.

Одним із можливостей для створення проблемної ситуації є розв’язування проблемних завдань, які націлюють учнів на дії, що викликають появу пізнавальної потреби у нових знаннях та способах, без яких завдання не може бути виконане. Прикладом є: розташувавши сірник між оком і книжковим текстом, закрийте нею якесь слово. Спробуйте потім зробити те саме, тримаючи сірник на відстані 1-2 см від ока. У цьому випадку текст буде видно. Чому?

Проблемна ситуації також може виникнути внаслідок несподіваного ефекту під час демонстрації експерименту. Приклад: перед побудовою зображення у плоскому дзеркалі демонструю дослід зі склом та свічками. Проблема в тому, чи можна без побудови зображення предмета в плоскому дзеркалі вказати місце зображення, його величину та визначити, яке зображення вийде.

Дуже складним моментом у методиці проблемного навчання є підведення учня до формулювання проблеми та її вирішення. Питання повинні будити розумовий процес у школярів і не бути прозорою підказкою вирішення ситуації. Водночас, питання не повинні заводити в інформаційний глухий кут. Систематичне застосування методу проблемних ситуацій призводить до активізації пізнавальної діяльності. Учень зі споживача готових знань перетворюється на дослідника.

3. ДОСЛІДНО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ДІЯЛЬНІСТЬ

У педагогічній літературі наголошується, що домашні досліди і спостереження з фізики, проведені самими учнями: дають можливість реалізувати зв’язок теорії з практикою; розвивають в учнів інтерес до фізики; викликають творчу думку й розвивають здатність до винахідництва; привчають учнів до самостійної дослідницької роботи; виробляють цінні якості: спостережливість, увагу, наполегливість і акуратність; доповнюють класні лабораторні роботи матеріалом, який не може бути реалізований на уроці (спостереження за тривалими фізичними процесами, природними явищами тощо); привчають учнів до свідомої цілеспрямованої пошукової діяльності [5].

Перевагами застосування на уроках фізики дослідницької роботи є високий ступінь активності та самостійність учнів при виконанні експерименту, вироблення умінь роботи фізичними приладами та навичок обробки результатів спостережень та вимірювань, можливість проведення експерименту чи спостереження за індивідуальним планом та в темпі, що визначається самими учнями. Основи дослідницької роботи пропонується опановувати учнями 7-8 класів. У розпорядженні вчителя багато методів, головне – не відштовхнути дітей складністю завдань, забезпечити розуміння учням виконуваної діяльності, тобто забезпечити особистісну орієнтованість обраних методів.

При вивченні у 7 класі теми «Архімедова сила» учні у групах виконують завдання:

1) Перевірка залежності F виштовхування від V_тіла;

2) Перевірка залежності F виштовхування від ваги (або маси) тіла;

3) Перевірка залежності F виштовхування від глибини занурення тіла в рідину;

4) Перевірка залежності F виштовхування від форми тіла;

5) Перевірка залежності F виштовхування від щільності рідини.

Після експериментальної перевірки всіх гіпотез учні формулюють висновок про залежність сили виштовхування від густини рідини та об'єму тіла. В організації дослідження потрібно використовувати всі етапи наукової творчості, що дозволить учням показати себе спостережливими експериментаторами, здатними не тільки помічати навколо себе нове і цікаве, а й самостійно проводити наукове дослідження. Здобуті власною працею знання та вміння приносять учням задоволення та впевненість у своїх силах, пробуджують прагнення продовження процесу пізнання.

При вивченні у 8 класі теми «Випаровування та конденсація» пропонується дати завдання групам.

Група 1. Капнувши на дві чисті скляні пластинки краплі спирту, помістіть одну з них над нагрітою електричною плиткою. Зауважте час, протягом якого випарується спирт із цієї платівки та з тієї, яка не підігрівається. Зробіть висновок із цього досвіду, а залежність швидкості випаровування від температури, обґрунтуйте його.

Група 2. Помістіть на чисту скляну пластинку краплю спирту і, нахиляючи пластинку в різні боки, зробіть так, щоб крапля розтіклася по склу. Поруч нанесіть ще одну краплю спирту. Поспостерігайте за їх випаровуванням. Порівняйте швидкості випаровування цих крапель і зробіть висновок про залежність швидкості випаровування рідини від величини її поверхні, обґрунтуйте свій висновок.

Група 3. Візьміть промокальний папір і капніть на різні місця по одній краплі води, спирту та гліцерину. Простежте, яка з крапель випарується першою, яка – другою, а яка залишиться на папері досить довго. Зробіть висновок та обґрунтуйте його.

Група 4. На дві чисті скляні пластинки скла помістіть краплі спирту. Помахайте над однією з пластин віялом так, щоб вітер від нього не потрапляв на іншу. З якої платівки крапля випарується швидше? Зробіть висновок зі свого досліду та обґрунтуйте його.

Одночасно учні проводять пошук інформації в інтернеті, переробляють, аналізують, узагальнюють її, виділяють головне:

Група 5. Знайти в інтернеті цікаві факти «Випаровування та конденсація в житті людини».

Група 6. Знайти в інтернеті цікаві факти «Випаровування в житті рослин, тварин».

Підсумки роботи груп та висновки записуються у зошиті – швидкість випаровування рідини залежить: 1) від роду рідини; 2) від температури рідини; 3) від площі поверхні рідини; 4) від наявності вітру.

Активізувати пізнавальну діяльність учнів, безсумнівно, можна з допомогою експерименту. Велику увагу потрібно приділяти вирішенню експериментальних завдань на різних етапах уроку та з різною метою при постановці проблеми, закріплення знань, перевірці засвоєння теоретичного матеріалу. Експериментальні завдання можна включати і до домашніх завдань. Задаючи експеримент додому, ми навчаємо школярів вмінню самостійно поповнювати знання.

Домашні досліди, на відміну від класних експериментів, проводяться з використанням якихось підручних засобів, а не спеціального шкільного обладнання, що суттєво, адже в житті учням доведеться зустрічатися з різними практичними завданнями, які не завжди схожі на ті, що проводяться у класі. У цьому плані домашні експерименти сприяють виробленню умінь самостійно планувати досліди, підбирати обладнання, формують уміння пізнавати навколишні явища, розглядаючи їх у новій ситуації. Наприклад, учням дається завдання: «Визначте об'єм невеликої картоплини. Обчисліть її масу». Правильність визначення обсягу картоплини відбиває вміння користуватися мензуркою; точність, чіткість виконання завдання дозволяють оцінити розуміння фізичного сенсу щільності, маси та знання їх одиниць вимірювання.

Домашні досліди і спостереження мають бути тісно пов’язані з майбутнім уроком і виконувати пропедевтичну функцію. Адже вони пропонуються учням у процесі проектування наступного уроку, зазвичай, уроку вивчення нового матеріалу. Актуалізація і аналіз результатів домашнього дослідження на такому уроці є основою для створення проблемної ситуації. У такий спосіб реалізується тісний зв’язок класної та самостійної пізнавальної роботи учнів [26].

Пропонуємо алгоритм дій для виконання домашнього досвіду, що може бути запропонованим для учнів вчителем фізики:

1) вибери дослід, запропонований учителем, або запропонуй свій досвід з певної тематики (тематика досвіду повинна збігатися з матеріалом, що вивчається);

2) підбери вдома матеріали до виконання досліду;

3) опиши попередньо перебіг досвіду (подумай, чи достатньо одноразового виконання для одержання на підставі досвіду правильного виведення);

4) виконай досвід, отримані дані запиши до зошита, якщо потрібно, склади таблицю; зроби висновок;

5) зроби фотографію досліду для презентації або відео;

6) поясни хід досвіду з урахуванням відомих теоретичних знань (якщо знань не вистачає, обговори досвід спостереження);

7) приготуй питання, які ти можеш поставити однокласникам щодо змісту досліду; зробіть спільне пояснення досліду.

Представлено приклад організації діяльності із проведення домашнього досліду з теми «Інерція».

1. Вибрано дослід із розрізанням яблука.

2. Підбирається яблуко, ніж із ручкою, молоток.

3. Опис досліду: взяти яблуко, розрізати його до половини і повісити на ножа так, щоб гострий кінець ножа був направлений вгору. Сам ніж рукою тримається за ручку. По тупому кінці ножа знизу вдарити молотком чи іншим важким предметом. Під час руху ножа вгору яблуко розрізається.

4. Виконання досліду пройшло успішно.

5. Прочитав текст про явище інерції. Для повного пояснення досвіду пораджуся з батьками.

6. Підготував питання: що таке інерція; поясніть, як вона проявляється у досліді. Інерція – кожне тіло має властивість зберігати стан спокою або прямолінійного руху, якщо ніяка сила не змусить цей стан змінити. Пояснення – ніж піде нагору, а яблуко за інерцією зберігає свій стан спокою, тому ніж, рухаючись нагору, його розрізає.

Приклад домашнього досліду з теми «Випаровування». Цей дослід учень робить вдома, фотографує хід досліду, звертаючи увагу на показання термометра.

На уроці спочатку вивчаються питання пароутворення, випаровування. Для кращого розуміння матеріалу учні роблять у групах досліди та роблять висновок – від чого залежить випаровування. При вивченні матеріалу на уроці не завжди звертається увага на те, що при випаровуванні пароутворенні з поверхні рідини відбувається зниження температури.

Наприкінці уроку учень демонструє фото досвіду. Є дві склянки, які одночасно наливається гаряча вода. Одна склянка обертається папером, також змоченою гарячою водою. Через деякий час вимірювання температури в склянках показує, що в склянці, обгорнутій вологим гарячим папером, температура води нижча. Розгортається обговорення. Звідки випаровується вода. В одній склянці – тільки з поверхні рідини, в іншій – з поверхні рідини та поверхні паперу. Загальна площа випаровування більша.

На уроці учні дізнаються, що чим більше площа поверхні, то тим більше випаровування. Вчителю необхідно поставити питання, які молекули вилітають з поверхні, більш менш енергійні?

Практичний досвід показує, що мотивація вивчення матеріалу з урахуванням дослідів досить висока. Під час обговорення дослідів підвищується зацікавленість практично всіх учнів класу. З'являється більше бажаючих виконувати досліди. В результаті підвищується пізнавальний інтерес до фізики, і предмет краще засвоюється.

Результати педагогічних досліджень показують, що одним із найбільш яскравих та перспективних напрямів застосування сучасних інформаційних технологій у фізичній освіті є використання на уроках та у позаурочний час комп'ютерного моделювання різноманітних фізичних явищ, закономірностей та процесів. Крім того, процес віртуального комп'ютерного моделювання для учнів цікавий і повчальний, адже його результат завжди цікавий, а часом і несподіваний [4].

У роботах вчених зазначається, що при створенні фізичних комп'ютерних моделей та спостереженні їх у дії, учні знайомляться з низкою фізичних явищ, вивчаючи їх на якісному рівні, проводячи невеликі дослідження. Відомо, що комп'ютерні моделі легко вписуються у структуру традиційного уроку фізики, у своїй дозволяючи вчителю демонструвати на моніторі комп'ютера численні фізичні явища та ефекти, сприяючи впровадженню нових, нетрадиційних видів навчальної діяльності учнів. Сучасні мультимедійні, друковані та екранні посібники, раціонально поєднуючись із демонстраціями дослідів, органічно входять у загальну систему навчального процесу [20].

Крім вищезгаданого, віртуальне моделювання наочно ілюструє різноманітні фізичні експерименти та природні явища, з точністю відтворює їх тонкі деталі, які можуть бути не помічені спостерігачем під час проведення експериментальних робіт в умовах дійсності.

Дослідники зауважують, що застосування комп'ютерних моделей та віртуальних лабораторій надає вчителю фізики унікальну можливість продемонструвати і візуалізувати за допомогою спрощеної моделі реальні природні фізичні процеси та явища. Крім того, використовуючи даний підхід, вчитель може поетапно включати до низки додаткових моментів і факторів, які мають можливість потроху ускладнювати модель, поступово наближаючи її до реальності. Так само, як показує практика навчання фізики, комп'ютер дозволяє змоделювати ситуації, які важко експериментально реалізувати в умовах шкільного кабінету фізики, наприклад роботу ядерної установки [28].

Беззаперечним фактом є те, що робота учнів із віртуальними лабораторіями та комп'ютерними моделями надзвичайно корисна, оскільки при цьому ними самостійно можуть бути відтворені численні досліди та проведено невеликі експериментальні дослідження. Тому інтерактивність відкриває перед учнями чималі пізнавальні можливості, роблячи їх як спостерігачами, а й активними експериментаторами.

Одним із яскравих прикладів віртуальних лабораторій є сайт інтерактивних симуляцій PhET [30], що дає можливість досліджувати різноманітні фізичні явища та процеси, а також відпрацьовувати навички на практиці.

Рис. 3.1. Сайт інтерактивних симуляцій PhET

Зокрема, цікавими для вчителя фізики у старшій школі можуть бути: «Лабораторія конденсаторів», «Заряди і поля», «Електричні кола постійного та змінного струму», «Конструктор для змінного і постійного струму», «Електричні кола постійного струму», «Лабораторія вивчення імпульсу», «Колір, як його бачить людина», «Електропровідність», «Електричне поле чудес», «Електричний хокей», «Форми енергії і її зміни». Ми пропонуємо використовувати віртуальні лабораторії як засіб реалізації дослідів на уроках та вдома.

Рис. 3.2. Комп’ютерна симуляція до теми «Гази. Вступ»

Зрозуміло, що комп'ютерна віртуальна лабораторія зможе замінити реальні досліди, проте під час виконання комп'ютерних лабораторних робіт в учнів формуються компетенції, необхідних проведення всіх етапів реальних експериментів (вибір умов проведення експерименту, визначення необхідного інструментарію, параметрів проведення дослідів тощо). Все це перетворює вирішення багатьох фізичних завдань, стимулює розвиток творчого нестандартного мислення учнів, підвищує їхню мотивацію та інтерес до фізики.

4. МЕТОД ПРОЄКТІВ

Метод проєктів – це цілеспрямована навчальна діяльність з певною метою та за визначеною програмою для вирішення навчальних, пошукових, дослідницьких та практичних завдань у предметній та міжпредметній галузях [12]. У науковій літературі проєктна діяльність учнів розглядається як спільна навчально-пізнавальна, творча чи ігрова діяльність учнів, що має спільну мету, узгоджені методи, способи діяльності, та спрямована на досягнення запланованого результату [23].

На вчителя як на організатора навчальної діяльності такого типу лягає велика відповідальність. Адже він має не лише грамотно спланувати проектно-дослідницьку діяльність учнів, а й також мотивувати їх на виконання досліджень, за необхідності вчасно скоригувати діяльність та грамотно дати оцінку виконаній роботі, заохочуючи прагнення учнів до постійного пошуку. Тому педагог повинен мати не лише набір знань, умінь та навичок у сфері методології проектно-дослідницької діяльності, але також і комплекс особистісних характеристик.

Проєкти з фізики можна розділити на такі види [18]:

•       прикладні – результатом проєктної діяльності є чітко визначений з самого початку продукт діяльності: документ, створений на основі отриманих результатів дослідження; діюча модель чи фізичний прилад; фізичний експеримент; рекомендації; довідковий матеріал; словник тощо (наприклад: «Фрукти як джерела енергії», «Вакуумна камера», «Прилад для демонстрації конвекції у рідині»);
•       інформаційні – спрямовані на пошук нової інформації про якийсь фізичний об'єкт, явище; учасники проекту занурюються у вибрану тему, потім аналізують та узагальнюють отримані результати; такі проекти є теоретичною основою для складніших дослідницьких завдань, а згодом стають їхньою складовою (наприклад: «Шумове забруднення в моєму районі», «Вплив магнітного поля Землі на здоров'я людини»;
•       рольові (ігрові), в яких план тільки намічається і залишається відкритим до завершення роботи; зміст проєкту часто буває міжпредметним; учасники визначають собі ролі, зумовлені характером і змістом проекту, може бути історичні персонажі чи вигадані герої; у ході проєктної діяльності імітуються соціальні чи наукові взаємини, що ускладнюються ігровими ситуаціями; результат такого проєкту планується на початку виконання, але остаточно вибудовується наприкінці, ступінь творчості дуже високий (наприклад: «Фізичний КВК», «Спектакль з елементами історії фізики», «Суд над Тертям»);
•       творчі проєкти, як правило, не мають детально опрацьованого плану спільної діяльності учасників, він тільки намічається і далі розвивається, підкоряючись кінцевому продукту; у процесі діяльності необхідно домовлятися про плановані результати та форму їх подання (у спільній газеті, творі, відеофільмі, грі, експерименті, комп'ютерній моделі, експедиції тощо); оформлення проекту може бути представлене у вигляді сценарію, реферату, статті, репортажу, дизайну та рубрики, журналу, альбому і т.д. (наприклад: відеофільми «Сила атмосферного тиску», «Фізика на кухні» і т. п.).

Для результативності щодо організації проєктної діяльності учнів на уроках фізики вчителю необхідно самому чітко розуміти дидактичні аспекти реалізації навчальних проєктів, до яких належать:

1.     наявність значної проблеми (завдання), потребує інтегрованого знання, дослідницького пошуку її вирішення;
2.     практична, теоретична чи пізнавальна значимість передбачуваних результатів;
3.     самостійна (індивідуальна, парна, групова, колективна) діяльність учнів;
4.     структурування змістовної частини проекту (із зазначенням поетапних результатів);
5.     використання конкретних дослідницьких процедур [8].

Проектна діяльність має шість основних етапів: вибір теми, формулювання гіпотези, постановка проектних завдань, вибір методів дослідження, проведення проектних робіт та підготовка авторської презентації. У таблиці 4.1 виділені основні етапи проєктної діяльності з фізики та розкрито зміст кожного з них.

Таблиця 4.1

Етапи та зміст проєктної діяльності з фізики

Проєктна діяльність як форма організації навчального процесу з фізики дозволяє створити умови для діяльнісного переживання і формування в учнів цілісної системи універсальних навчальних дій, а також сприяє набуттю особистого досвіду самостійної творчої діяльності, що дозволяє підвищити рівень їхньої пізнавальної активності.

5. ІГРОВІ МЕТОДИ НАВЧАННЯ

У педагогіці визначається три основні види діяльності дитини: гра, навчання, праця. Саме вони є ключовими чинниками формування світогляду підростаючої особистості, розвитку її творчих здібностей та формування практичних умінь і навичок [2].

Досить часто вчитель фізики стикається з проблемою, коли йому не вдається зосередити увагу учнів на навчальному матеріалі у ході проведення звичайного уроку. У даному випадку саме застосування ігрових технологій дозволяє підвищувати зацікавленість учнів до вивчення важливих і складних тем, пов’язаних із фізичними властивостями і явищами, на яких у простих ситуаціях зосередитися не завжди вдається.

Гра допомагає стимулювати інтелектуальну та пізнавальну активність учнів, навчаючи досліджувати, передбачати і перевіряти правильність висунутих гіпотез. Саме у грі виховується культура спілкування, формуються уміння працювати у команді. Застосування ігрових технологій у ході навчання з фізики дозволяє забезпечити можливість для створення нових можливостей для засвоєння знань і відпрацювання умінь учнів, накопичити власний соціально-економічний досвід, перетворити загальні знання з фізики у особистісно значущі. Із застосуванням ігор можна досягнути від учасників систематизації знань і їх поглиблення для застосування у подальшій самостійній діяльності [16].

Введення у навчальний процес на уроках фізики дидактичних ігор та ігрових елементів дозволяє стимулювати пізнавальні можливості учнів, адже гра дає змогу захопити дітей більше, ніж будь-що інше. Навчальні ігри допомагають індивідуалізувати навчання, що забезпечує один із важливих принципів дидактики. В ігровій діяльності виявляються інтереси учнів, їх ступінь сформованості навчальних умінь і навичок. Тому ті навички й уміння, які набувають учені у ході гри, стануть необхідними й у дорослому житті [10].

Успіх використання гри на уроці фізики залежить від: уміння вчителя визначити ступінь її необхідності на тому чи іншому етапі навчання; переконаністю у досягненні учнями позитивних результатів. Плануючи дидактичні ігри на уроці, учитель повинен чітко визначити дидактичну мету відповідно до завдань уроку. Застосування гри потребує від учителя знань, умінь та певних навичок, а також творчого підходу до організації й проведення уроку.

Дидактична гра дозволить стимулювати пізнавальний інтерес в учнів, лише тоді, якщо вона буде відповідати їхнім віковим особливостям та навчальній програмі. Зокрема, потрібно враховувати пізнавальний зміст, ступінь складності ігрових завдань і дій. Таким чином, застосування дидактичних ігор вимагає творчого підходу педагога до організації уроків з фізики, передумовою якого є стале та поетапне ускладнення, розширення варіативності ігор. При зниженні в учнів інтересу до ігрової діяльності, вчителю потрібно запропонувати учням самостійно придумати колективні ігрові завдання, ускладнити правила, включити до пізнавальної діяльності різні аналізатори і способи дій, здатні активізувати учасників гри. Педагогу важливо розуміти, що застосування дидактичних ігор є неможливим без наявності достатньої кількості ігрового матеріалу [13].

Застосування дидактичних ігор у ході вивчення фізики – це багаторівневий процес, який містить сукупність рівнів впровадження:

•       концептуальний – визначення та розробка понятійного апарату, постановка навчальних завдань, вибір форм гри та визначення часу на її проведення;
•       операційний – типологізація навчальної гри, брати до уваги ігрову та навчальну мету, підбір наочного матеріалу, визначення місця в навчальному процесі;
•       технічний – складання підказок, які забезпечать керівництво діями учнів на уроках фізики з застосуванням дидактичної гри.

Інтелектуальна гра на уроці фізики може бути елементом певного етапу уроку, самостійним елементом, окремо організованим уроком, а також комплексом уроків. Досить поширеним серед вчителів є використання епізодичних ігор. Їх досить часто використовують на етапі завершення теми, систематизації знань учнів та узагальнення вивченого матеріалу, або навпаки – при підведенні учнів до вивчення нової теми. У такому випадку вчитель створює мотив діяльності, а епізодична гра дає можливість поєднувати інші методи та прийоми навчання, необхідні під час уроку [15].

Одним із ефективних методів підвищення пізнавальної активності учнів на уроках фізики вважаємо використання комп'ютерних дидактичних ігор, які можуть бути ефективним засобом пропедевтики фізичних знань, застосування набутих знань на практиці тощо. Дидактичні комп’ютерні ігри дають можливість учителю фізики урізноманітнити та вдосконалити навчальний процес на уроці та у ході самостійної роботи учнів [17].

Прикладом комп’ютерної дидактичної гри є веб-квест – інтелектуальне змагання з елементами рольової гри, основою якого є послідовне виконання заздалегідь підготовлених завдань командами або окремими учасниками. Веб-квест можна створити на базі сервісу GoogleBlogger або GoogleSites.

Урок-мандрівка є незвичайною формою проведення дистанційного уроку, що сприяє засвоєнню матеріалу з математики без напруження і у невимушеній ігровій формі. Її складність полягає у тому, що вона потребує детальної розробки засобами хмарних сервісів, освітніх платформ тощо . Проте результат від такої роботи завжди позитивний, за допомогою такої форми навчальної роботи учні із цікавістю освоюють матеріал з теми і вирішують поставлені завдання. Використання елементів квест-гри сприяє утриманню уваги наприкінці уроку та вимагає від учнів зворотного зв’язку із вчителем.

Для створення уроку-мандрівки використано онлайн-сервіс ThingLink [31], що є платформою для створення інтерактивних дошок, що дозволяє використовувати більше 70 різних видів контенту, таких як посилання, відео, карти, зображення, соціальні мережі та багато іншого. Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс дозволяє легко створювати інтерактивний контент, легко поширювати контент для своїх учнів під час дистанційних уроків, на будь-якому пристрої, який вони використовують.

Перед початком заняття потрібно розмістити тему уроку та її мету. А для початку роботи на занятті учням потрібно надіслати посилання на веб-квест, що розміщений на платформі Thinglink – https://www.thinglink.com/scene/1387332702021091331.

Рис. 5.1. Інтерактивний плакат до уроку, створений на сервісі ThingLink

Структура заняття розроблена на платформі GoogleSites, тому учні проходять маршрут мандрівники, користуючись зробленими посиланнями на нього.

Рис. 5.3. Посилання на сайт

Рис. 5.2. Сайт уроку

Структура веб-квесту передбачає 6 станцій: історія, пригадаємо, перша зупинка, продовження подорожі, зустріч з товаришами, велотуристи та кінцева точка. У таблиці 5.1 подано опис усіх етапів веб-квесту та зміст діяльності учнів.

Таблиця 5.1

Структура веб-квесту

6. МЕТОДИКА ЗАСТОСУВАННЯ МЕНТАЛЬНИХ КАРТ

Ментальна карта – це графічне вираження процесу мислення. Досвід роботи показав, що використання теоретично обґрунтованого інноваційного методу ментальних карт під час уроків фізики дає можливість забезпечувати розвиток предметної компетенції учнів, креативності мислення; також підвищувати мотивацію, якість знань та конкурентоспроможність предметної та комунікативної компетенцій. Ментальні карти допомагають виявляти причини когнітивних труднощів та коригувати їх, зацікавити учнів у кінцевому результаті. Даний метод формує в учнів загальнонавчальні навички, пов'язані зі сприйняттям, переробкою та обміном інформацією; покращує всі види пам'яті; розвиває інтелект, просторове мислення, впевненість у своїх силах та здібностях, пізнавальну активність; змушує мислити по-новому - творчо і невимушено, при цьому максимально використовуючи обидві півкулі головного мозку. Крім того, метод «ментальних карт» підвищує результативність, виявляє слабкі місця у знанні навчального предмета, проводить роботу над помилками.

Використання ментальних карт на уроках фізики має унікальну особливість – дозволяє узагальнювати та систематизувати величезні масиви інформації, не втрачаючи при цьому конкретних елементів цієї інформації. «Згорнута в клубочок» інформація, подана у графічній формі – хороша опора у розвиток монологічної промови.

Використання методу ментальних карт, особливо ефективним є у випадках, коли забезпечує істотну перевагу у порівнянні з традиційними формами навчання. Як показує досвід, використання ментальних карт дозволяє вчителю проводити систематизацію та узагальнення знань динамічніше, а головне – ефективніше для учнів.

Методика використання ментальних карт у навчанні передбачає їх вживання у різних формах навчальної діяльності. Розглянемо сфери та способи їх використання.

1. Вивчення (виклад) нового матеріалу. Дані карти можуть бути складені попередньо вчителем і представлені для ознайомлення щодо матеріалу самостійно учнями. Складання власної інтелект-карти та порівняння з картою, представленою вчителем, допоможе на етапі вивчення матеріалу скоригувати бачення та засвоєння матеріалу учню самостійно.

Рис. 6.1. Приклад ментальної карти з теми «Теплові явища»

2. Повторення. Звернення до збудованої інтелект-картки спрощує процес повторення матеріалу, тому що інтелект-картка є результатом вивчення, аналізу матеріалу. Немає потреби перечитувати великі обсяги текстів, адже повно складена інтелект-карта відображає, характеризує, описує центральний об'єкт (питання, проблему, процес).

3. Узагальнення та аналіз матеріалу. Створення узагальненої інтелект-карти може бути підсумковою роботою вивчення розділу дистанційного курсу. Виконуючи це завдання, учень закріплює навички аналізу, вміння виділити головну думку. Ця робота може бути самостійною або в малій підгрупі.

Рис. 6.2. Приклад ментальної карти з теми «Механіка»

4. Рефлексія. Інтелект-карти можуть бути задіяні і в рефлексії. Одним із варіантів може бути повторне звернення до складеної ментальної карти після вивчення додаткового матеріалу або ознайомлення з ментальною картою вчителя.

5. Групова діяльність. Нині існують інструменти, дозволяють організувати спільну діяльність у режимі реального часу зі складання ментальних карт.

6. Контроль та корекція засвоєння матеріалу. Вчитель, аналізуючи представлені учнями ментальні карти, може вчасно скоригувати процес засвоєння матеріалу, розставити правильні акценти.

7. Мозковий штурм. Ментальна карта може бути результатом мозкового штурму чи дискусії.

У кольорах, що вибираються, для створення інтелект-карти завжди більше сенсу, ніж може здатися. Колір ми сприймаємо миттєво, але в сприйняття тексту потрібен час. Кожен колір має своє значення, причому часто це дуже індивідуально для кожної людини. Сенс того чи іншого кольору для окремого індивідуума залежить від таких чинників, як особисті уподобання, попередній досвід, вплив культури. Малюючи ментальну карту, застосовуємо якомога більше кольорів і якнайчастіше використовуємо малюнки. Зоровий образ запам'ятовується довгий час, сприймається з максимальною швидкістю, формує безліч асоціацій. Наш мозок влаштований так, що у нас практично миттєво виникає зорова асоціація на будь-яке слово. Ось цю першу асоціацію і намалюємо. Як правило, потім для сприйняття інформації з ментальної карти навіть не потрібно буде читати, що там написано, достатньо буде пробігтися по малюнках, і у голові відразу спливе необхідна інформація.

Етапи створення ментальної карти:

1) Візьміть аркуш паперу формату А4 та кольорові олівці, ручки або фломастери.

2) Покладіть лист горизонтально й у його центрі картинкою чи одним - двома словами позначаємо основне поняття чи аналізовану проблему. Центральний образ має бути найяскравішим об'єктом, тому що він буде вашим центром уваги, основною метою створення інтелекту – карти. Для цього використовуємо при створенні центрального образу найбільш «чіпляючі», що надихають вас на даний момент кольору та малюнки.

3) Обведіть це поняття у рамку або в гурток використовуйте не менше 3 кольорів.

4) Від центрального об'єкта малюємо в різні боки гілки – основні пов'язані з ним поняття, властивості, асоціації, аспекти. Гілки малюємо кольоровими. Підписуємо кожну одним–двома словами, розбірливо, бажано навіть друкованими літерами, оскільки рукописний текст сприймається значно довше, ніж звичайний друкований.

5) Від кожної гілки малюємо кілька тонших гілочок - розвиток асоціацій, уточнення понять, деталізація властивостей, конкретизація напрямків.

6) Змістові блоки відокремлюємо лініями, обводимо в рамку (не забуваємо про кольори).

7) Зв'язки між елементами ментальної карти показуємо стрілками (теж різного кольору та товщини).

8) Читаємо за годинниковою стрілкою, починаючи з правого верхнього кута. Інформація зчитується по колу, починаючи з центру карти та продовжуючи з правого верхнього кута і далі за годинниковою стрілкою. Це прийнято читання для всіх ментальних карт.

9) Іноді ви відчуватимете, що необхідно додати ще, наприклад, дві гілки, але ніяк не виходитиме сформулювати їх назву. У такому разі рекомендується проводити гілки та залишати їх порожніми. У цей момент у вас сформується незавершена дія, і мозок стане надмотивованим, щоб заповнити ці гілки та запропонувати необхідні ідеї.

10) Так як мислення кожної людини унікальне, то і карта, як результат мислення, теж виявляється унікальною та неповторною. Не бійтеся експериментувати, пробувати, шукати і знаходити найкращі способи подання інформації, які максимально підходять саме для вас.

Одним із різновидів ментальної карти можна розглядати лепбук (англ. lapbook) – інтерактивна папка для дітей на задану тему. Якщо сказати просто – це саморобна книжка-розкладачка на визначену тему. Багато педагогів діляться напрацюваннями та власним досвідом у виготовленні таких книжок. Можна знайти багато технік виготовлення лепбуків у різній літературі та на просторах Інтернету.

Лепбук є засобом реалізації методу проекту, адже створення лепбука включає усі етапи проектної діяльності: цілепокладання (вибір теми), розробка лепбука (складання плану), виконання (практична частина), підбиття підсумків. При створенні лепбука діти не отримують знання у готовому вигляді, а видобувають їх самі у процесі власної дослідницької та пізнавальної діяльності [6].

Починається створення лепбука з вибору теми. Теми може бути як загальні, і індивідуальні. Наприклад, учні з цікавістю готували лепбуки на теми «Сонячна система», «Механічні коливання», «Електричний струм» та інші.

Наступним етапом є створення плану. Після того, як обрано тему, треба взяти папір та ручку та написати план. Адже лепбук – це не просто книжка з картинками. Тому треба продумати, що він повинен включати, щоб повністю розкрити тему, а для цього потрібен план того, що потрібно розмістити в цій папці.

Третій етап – створення макету. На даному етапі потрібно придумати, як у лепбуку буде представлено кожен із пунктів плану. Тобто намалювати макет. Тут немає меж для фантазії. Форми подання може бути будь-які: від найпростішого, до розвивальних ігор та завдань. Усе це можна розмістити на різних елементах: у кишеньках, блокнотиках, міні-книжках, книжках-гармошках, колах, що обертаються, конвертиках різних форм і т.д.

Педагоги пропонують використовувати цю техніку для підготовки дітей до уроків з фізики. Зокрема, можна давати домашнє завдання після закінчення великих тем, після контрольних чи перевірочних робіт пропоную учням виготовити свої лепбуки за вивченим матеріалом. Діти із задоволенням роблять такі книжечки, тим більше що оцінку завжди вони гарантовано можуть отримати позитивну, якщо постараються і проявлять творчість. На виконання роботи можна давати час більше тижня, щоб роботи були якісними та цікавими.

Рис. 6.3. Лепбук з теми «Теплові явища»

У 7-8 класах учні здатні самостійно виготовляти лепбуки. На уроках учні мають можливість представити та захистити свої роботи, оцінити роботи інших за розробленими критеріями. Така діяльність учням зазвичай подобається, вона розвиває мову, вчить регламентувати свій час, змушує аналізувати відповіді учнів, щоб захист не повторювався і був цікавий однокласникам.

Розроблені учнями лепбуки можна застосовувати на уроці при вивченні нового матеріалу, так як в них міститься багато цікавої інформації про прилади, історії їх створення та застосування, вчених, цікаві факти та моменти їх життя відомих особистостей у фізиці, каверзних моментах зі світу фізики, анекдотичні ситуації, парадокси та багато іншого, що розвиває інтерес до фізики.

Одним із плюсів даної роботи є той факт, що робота над створенням лепбука може мати як індивідуальний характер (парний чи груповий). Наприклад, працюючи індивідуально, один учень займається пошуком, збором інформації та оформленням своєї роботи самостійно, розраховуючи лише на себе та свої сили. Цей вид роботи необхідний, якщо у групі чи класі є учні, яким важко знаходити контакт з іншими однокласниками, якщо вони сором'язливі та нетовариські. Він допомагає таким учням розкрити себе та свій потенціал перед учителем та однолітками.

З іншого боку, працюючи у парі, учням доводиться ділити відповідальність між собою. Вони вчаться ділити завдання на мікро-теми і займатися опрацюванням своєї теми індивідуально або виконувати всю роботу спільно. З погляду соціалізації дитини в суспільстві, важливою формою роботи є взаємодія у малій групі, коли 3–5 учнів працюють над одним лепбуком. Тут, з одного боку, кожен має розуміти свою значущість, а з іншого не можна допускати, щоб хтось залишився без певного завдання, думаючи, що всю роботу зробить для нього хтось інший. У групі школярі вчаться вибудовувати свої робочі взаємини не так на особистих симпатіях або антипатіях один до одного, а на прагненні виконати роботу максимально добре, тим більше, що робота над створенням лепбука (від його проектування до втілення в життя) трудомістка як за часом, так та за змістом.

Робота над лепбуком досить різноманітна, крім того роль вчителя в такій роботі зводиться не до того, щоб бути джерелом інформації, а навпаки, педагог є тим фактором, який підштовхує учнів до здійснення відкриттів. Вчитель є стороннім спостерігачем, який лише за необхідності втручається у процес створення лепбука і допомагає порадою тоді, коли це потрібно. Кожен лепбук унікальний, наскільки унікальний і його творець, немає правильного чи неправильного методу його створення, адже все залежить від того, як учень сприймає задану тему, якими засобами він користується для досягнення своєї мети [22].

Для створення лепбуку знадобляться такі матеріали:

•       картон-основа (картонна папка або аркуш щільного паперу формату А3);
•       папір (білий, кольоровий, папір для скрапбукінгу з різними кольорами та текстурою);
•       принтер та/або ручки, олівці, фломастери, фарби;
•       звичайні та фігурні ножиці;
•       клей та/або скотч;
•       степлер;
•       декоративні елементи за потребою (наклейки, вирізані з журналів тематичні картинки тощо) [1].

Готові шаблони кишеньок для лепбуків, які можна завантажити безкоштовно – найкращий варіант для новачків. Однак учні можуть спробувати зробити щось своє, оригінальне.

Рис. 6.4. Ідеї для елементів лепбука

Дуже важлива умова у роботі з ментальною картою та лепбуком – вони повинні постійно використовуватись у роботі на уроці. Тільки тоді вони допоможуть дітям легше вчитись, а вчителю краще вчити. Ментальна карта – це своєрідна реклама теми чи розділу. Її яскравість та барвистість привертає увагу учнів. Ментальна карта легко засвоюється людським мозком, який потужніший за будь-який комп'ютер.

Можна однозначно сказати, що використання цього методу сприяє:

•       навчанню (на запам'ятовування ключової інформації витрачається менше часу, але найбільший ефект виходить при подальшому відтворенні інформації);
•       концентрації (особливості карт такі, що увага концентрується на задачі природним чином, без примусу, і результативність при цьому значно збільшується, не треба витрачати додаткові зусилля на утримання своєї уваги);
•       запам'ятовуванню (запам'ятовування з використанням ключових елементів дозволяє причепити до них як до гачок все, що треба запам'ятати, надалі достатньо потягнути за «гачок», і все згадається, у учнів виникає як би «бачення» інформації внутрішнім мисленням);
•       мисленню (мислення стає більш точним і гнучким, додатковий інструмент для прояву інтуїтивних здібностей та активізації творчих здібностей);
•       мотивації до навчальної діяльності.

Створення ментальних карт (зокрема, лепбуків) на уроках фізики дозволяє створити умови для підтримки ініціативи та творчості у учнів. У процесі творчості діяльності учні стають не лише творцями свого продукту, а й дизайнерами, авторами власних історій та ідей. Така форма роботи з інформацією на уроках фізики забезпечує умови для особистісного розвитку учнів, а також підвищує у них мотивацію до навчання і пізнання нового.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.     Бадер С. О. Лепбук як інноваційний спосіб організації навчальної діяльності в початковій школі. Академічні візії. №1. 2021. С. 3-14.
2.     Ващенко Г. Роль ігрової діяльності у навчанні. Загальні методи навчання. К., 1997. С.366-380.
3.     Волоснюк М.  А. Проблемне навчання як провідний метод розвиваючого навчання в умовах особистісно орієнтовної парадигми освіти. Управління школою. 2005. № 16–18. С. 56–59.
4.     Габрусєв В. Ю., Бачинський Ю. Г. Комп’ютерне моделювання у процесі навчання фізики. Науковий часопис НПУ імені М.П. Драгоманова. Серія 2. Комп’ютерно-орієнтовані системи навчання, № 20 (27), 2019. С. 77–83. Режим доступу: https://doi.org/10.31392/NPU-nc.series2.2018.20(27).13.
5.     Галатюк Ю. М., Тищук В. І. Дослідницька робота учнів з фізики. Х.: Вид. група “Основа”: “Тріада+”, 2007. 192 с.
6.     Гатовська Д. А. Лепбук, як засіб навчання в в умовах освітньої системі. Меркурий, 2015. С. 162‐164.
7.     Дубровіна І.В. Пізнавальна активність як стан готовності до пізнавальної діяльності учнів. Народна освіта. 2011. № 3. Режим доступу: http://www.www.narodnaosvita.kiev.ua.
8.     Женжера Ю. Метод проектів як засіб розвитку дослідницької компетентності у процесі вивчення фізики. Наукові записки. Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. 2015. Вип. 8 (ІІ). С. 99-103.
9.     Закота Л.А., Ляшенко О. І. Проблемне навчання фізики: посібник для вчителів. К.: Рад. школа, 1985. 96с.
10. Коберник О., Коберник Т. Активізація навчально-пізнавальної діяльносгі школярів. Рідна школа. 1999. № 1. С. 55-80.
11. Компанець Н. В. Фізика проти нудьги. Фізика в школах України. 2015. № 7 (107). 100 с.
12. Костенко Л.І. Реалізація методу проектів на уроках фізики. Все для вчителя. 2006. №5-6. С. 43.
13. Кудикіна Н.В. Психолого-педагогічні засади ігрової діяльності дітей/ Ігрова діяльність молодших школярів у позаурочному навчально-виховному процесі. К., 2003. С.97-142.
14. Лозова В. І. Цілісний підхід до формування пізнавальної активності школярів. Харків: ОВС, 2000. 175 с.
15. Нікітін Б. Розвиваючі ігри. Тернопіль, 1999. 195 с.
16. Пішенко О.В. Активізація пізнавальної діяльності учнів за допомогою дидактичних комп’ютерних ігор / Зб. Наук. пр. Педагогічні науки. Херсон: Видавництво ХДУ, 2006 Випуск 43. С. 124-130.
17. Пішенко О.В. Дидактична гра: досвід, реалії та перспективи. Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання у підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми./ Зб. наук. пр. Київ-Вінниця: Планер, 2005. Вип. 7. С. 32-36.
18. Поліхун Н.І. Розвиток творчої діяльності старшокласників у процесі навчання фізики з використанням проектної технології: автореф. Дис.. пед.. наук: 13.00.02.; НПУ ім. М.П. Драгоманова К., 2007. 20 с.
19. Ращук О. Г. Нестандартні уроки як засіб активізації пізнавальної діяльності учнів. Режим доступу: https://mykolaivpl.org/metodrozrobka/120-netradyzijni-uroky.html.
20. Семеніхіна О.В., Шамоня В.Г. Віртуальні лабораторії як інструмент навчальної та наукової діяльності. Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології. Суми: Вид-во СумДПУ імені А.С.Макаренка, 2011. №1(11). С. 341-346.
21. Синьоговська І.О. Нестандартні уроки як засіб активізації пізнавальної діяльності учнів. Фізика в школах України. № 13-14, 2007.
22. Слабченко В.П. Лепбук ‐ міні‐енциклопедія. 2018. Режим доступу: http://26valentina26.blogspot.com/2018/01/blog‐post_21.html.
23. Слободяник О. Інтернет-ресурси як засіб реалізації методу проектів на уроках фізики у загальноосвітній школі. 2014. Режим доступу: https://lib.iitta.gov.ua/4529/.
24. Фурман А. В. Проблемні ситуації в навчанні. К. : Вища школа, 1991. 192 с.
25. Хоменко В.О. Створення проблемних ситуацій на уроках технічної праці. Трудове навчання в школі. 2012. № 5 (41). С. 7-11.
26. Шевчук О. Домашні досліди та спостереження учнів у контексті проблемного навчання фізики. 2017. Режим доступу: https://phm.cuspu.edu.ua/nauka/konferentsii/fizyka-tekhnolohii-navchannia/96-2017/eksperyment-ta-zasoby-ikt-u-navchanni-fizyky-ta-astronomii/1081-domashni-doslidy-ta-sposterezhennya-uchniv-u-konteksti-problemnoho-navchannya-fizyky.html.
27. Шут М. І. Використання інформаційних технологій на уроках фізики в основній школі. Режим доступу: http://vuzlib.com/content/view/378/84/.
28. Юрченко А. О., Хворостіна Ю.В. віртуальна лабораторія як складова сучасного експерименту. Науковий вісник Ужгородського університету. Серія: Педагогіка. Соціальна робота. 2016. Випуск 2 (39). С. 281-283.
29. Янковська М. Активізація пізнавальної діяльності учнів старшої школи засобами інноваційних технологій у процесі навчання фізики. Режим доступу: https://lib.iitta.gov.ua/712866/1/Yankovska18.pdf.
30. https://phet.colorado.edu/uk/.
31. https://www.thinglink.com/.