Методика проблемного навчання на уроках фізики

Державний навчальний заклад

«Лісоводський професійний аграрний ліцей»

Н.Г. Волос

«Методика проблемного навчання

на уроках фізики»

Лісоводи 2019р.

Методика проблемного навчання на уроках фізики                                      

У статті розкрито методику застосування проблемного навчання на уроках фізики, а також прийоми створення проблемних ситуацій, які підвищують розумову діяльність учнів.

              Актуальність. Фізика – це наука, яка вчить думати. Фізика дуже різноманітна. Це і теорія, і експеримент, і вирішення завдань, які самі по собі дуже різноманітні. Завдання розрахункові, завдання якісні, завдання експериментальні.

           Вся техніка - це фізика. Для того, щоб успішно вирішувати поставлені перед собою завдання, викладач має вибрати правильну методику викладання свого предмету. Такою методикою і є методика проблемного навчання.

Постановка проблеми в загальному вигляді та її зв’язок із важливими науковими чи практичними завданнями.

Високий рівень викладання предметів у навчальних закладах досягнуто завдяки впровадженню в навчальний процес нових методів навчання і виховання. Одним з таких методів є проблемне навчання. Проблемне навчання забезпечує учнів системою знань, активізує розумову діяльність, формує пізнавальний інтерес.

Проблемним називають не тому, що весь навчальний матеріал засвоюється тільки шляхом самостійного вирішення проблем і  «відкриття» нових понять. Тут є і пояснення викладача, і репродуктивна діяльність учнів, і постановка завдань, та виконання учнями вправ. Але організація навчального процесу базується на принципі проблемності, а систематичне рішення навчальної проблеми – характерна ознака цього навчання.

Значне місце в проблемному навчанні займає вирішення проблемних завдань. Проблемні завдання на уроках фізики дозволяють учням, навіть зі слабкими обчислювальними навичками не тільки відчути складність фізичних явищ, але і зрозуміти їх суть, спонукати їх до самостійного вирішення проблеми, її осмислення, спробувати поставити себе на місце винахідника, випробувати задоволення від інтелектуальної праці. Такі завдання дозволяють учням зіставити отриманий ними результат з раніше вивченим матеріалом, зробити висновки, замислитись.

Проблемне навчання на уроках фізики здійснюється в три етапи. Суттю першого етапу є створення проблемної ситуації, її аналіз і підведення учнів до необхідності з’ясування певної проблеми.

На другому етапі учнів включають в активний пошук розв’язань проблеми. Учні висловлюють здогадки і гіпотези щодо розв’язання проблеми, які в ході обговорення аналізуються з тим, щоб знайти найбільш раціональні способи її розв’язання.

На третьому етапі висловлені здогадки або гіпотези перевіряються теоретично, або експериментально, робиться висновок. У ході розв’язку досліджуються деякі сторони об’єкта або явища, що вивчаються. У результаті такої діяльності учні одержують певну систему знань. Отже, проблемне навчання починається зі створення проблемної ситуації. Проблема (протиріччя) існує об’єктивно, незалежно від суб’єкта, що її вивчає. Створення проблемної ситуації передбачає залучення учня до такої діяльності. Проблемна ситуація повинна  викликати в учнів або здивування буді-якою «невідповідністю», або відчуття трудностей які вимагають мобілізації знань і волі для їх подолання. Найкраще для постановки пізнавальної програми можна використати:

1.Попередня розповідь про значення явища, яке вивчається в науці, в техніці, в житті (зв’язок з життям);

2.Використання фізичного експерименту;

3.Попереднє розв’язування задач;

4.Використання історичного матеріалу, художньої літератури.

При наявності достатньої бази знань і потрібної степені протиріч  їх з новим питанням , вдається пройти всі ланки схеми:

Створення проблемної ситуації – аналіз її шляхом актуалізації наявних знань-виявлення суті затруднення – словесне формулювання навчальної проблеми.

1.              Зв’язок з життям.

Активізувати мислення учнів шляхом попередньої розповіді про значення явища, яке вивчається. При цьому потрібно врахувати те, що учні одержують  інформацію із різних каналів. Це призводить до того, що повідомлені їм дані не є для них новими,їх важко здивувати. Тому потрібно зуміти показати складність проблем і робити акцент на тому, що вивчене явище допоможе зрозуміти і пояснити почуте раніше . При цьому відкриваються великі можливості для заохочення ерудиції учнів . цей метод можна використати досить часто, на різних етапах.

Наприклад:

Учні знають, що тертя заважає рухові. Але наскільки важлива роль тертя  в природі і техніці уявити собі не можуть . Як не дивно – рух транспорту без тертя неможливий. І якби не було тертя, то у природі відбувався би хаос . Все це викликає в учнів інтерес до вивчення закономірностей тертя.

2.Використання фізичного експерименту.

При вивчені світлових явищ , попередньо демонструються такі ефекти, як інтерференційний спектр. Звертається увага учнів на нову проблему. Куди віднести ефекти?

Аналіз проблемної ситуації  дозволяє виявити подібність і відмінність в інтерференційних картинах і постановити проблему дослідження – дальше вивчення питання про природу світла, а також вияснити причини появи яскравої кольорової гами в спектрі.

3.Попереднє розв’язування задач.

Цим методом можна зацікавити учнів новою проблемою шляхом попереднього розв’язання задач .

 Наприклад: При вивченні конденсаторів корисно запропонувати учням підрахувати ємність Землі. Знаючи, що ємність відокремленої кулі рівна сантиметрах її радіусу, учні без особливих зусиль визначають ємність Землі. Після цього розрахунку показати учням конденсатор, розмірами монети, на якому вказана ємність 1000 мкФ. – Протиріччя. –

•                   Як вдається одержати у малих за розмірами тіл ємність, рівну ємності Землі? Створена таким чином, проблемна ситуація, спонукає учнів до активного мислення у пошуках розв’язку поставленої проблеми.

При вивченні передавання електроенергії на відстань доцільно підрахувати переріз мідних проводів, задаючи потужність генератора Р=200000кВт, при напрузі   V =220В і допустимі втрати Рвт=0,1.

При довжині лінії 200км переріз проводів одержується дуже великим – 12м кв. Такі мідні «бруски» радіусом 2м і проводами назвати неможливо. Створена проблемна ситуація – одержаний результат протирічить життєвому досвіду учнів.

Таким чином метод постановки навчальної проблеми за допомогою задач не тільки стимулює в учнів підвищений інтерес до нового матеріалу, але й дає можливість закріпити уже набуті знання і невимушено здійснити зв’язок із раніше вивченим матеріалом.

4.Використання історичного матеріалу.

Звернення до історії науки, до робіт видатних фізиків, філософів, до художньої літератури може успішно бути використано при вивченні фізики. Одним із способів використання цього матеріалу – збудження інтересу в учнів до навчальної проблеми.

         Наприклад: При підході до питання про дифракцію світла, можна використати уривки із робіт Ньютона і Френеля. До цього часу учні вже знайомі з явищами дифракції хвиль на прикладі хвиль на воді. Спостереження явища інтерференції світла переконує в тому, що світло представляє собою хвильовий процес. Але тоді має спостерігатись і дифракція світла. Якщо після такого вступу перейти до демонстрації дослідів, то учні не зможуть оцінити всієї складності постановки подібних демонстрацій.

          Залучення ж історичного матеріалу допоможе показати тернистий шлях, яким йшла наука, і привернути увагу до навчальної проблеми. Отже, поставлена проблема: Чи спостерігається явище дифракції світла?

Для її розв’язання використати розповідь про спостереження дифракції світла, які проводив Ньютон. Зачитавши уривок з праці «Оптика» Ньютона, показати, як можна використати дані відомості для того, щоб поставити навчальну проблему.

         Висновками, який зробив у мемуарах «Про світло» Френель, можна дати відповідь учням на поставлену проблему.

          Таким чином, для створення проблемних ситуацій використовують три типи суперечностей:

• суперечності між життєвим досвідом учня і науковими знаннями; 
• суперечності процесу пізнання, вони виникають між засвоєною системою знань і новими знаннями;;
• суперечності самої об’єктивної реальності.

Існують різні способи створення проблемних ситуацій. Завдання викладача полягає в тому, щоб забезпечити активну діяльність учнів на всіх етапах розв’язку проблеми. З різних шляхів розв’язку  проблеми найбільше активізують діяльність і мислення учнів такі:

• проблемна бесіда;
• частково-пошукові завдання .

Хочеться відзначити, що успіх у роботі з даної технології в значній мірі залежить від характеру взаємин викладача та учня. У своїй діяльності потрібно враховувати суперечливий характер процесу пізнання, який виражається в протиріччі між індивідуальним досвідом учнів і знаннями, що здобуваються. Це  протиріччя створює хороші  передумови для створення проблемних ситуацій, як педагогічної умови розвитку пізнавальної активності. Мистецтво викладача полягає в тому, щоб пізнавальний інтерес став для учнів особисто значущим і стійким. Для вирішення завдання розвитку пізнавальної активності учнів важливо застосовувати  активні методи навчання, адекватні змісту матеріалу.

Застосовуючи на уроках елементи проблемного навчання, наглядно можна переконатись, що в учнів підвищується інтерес до фізики, виникає позитивна мотивація до навчання, а це у свою чергу, веде до підвищення якості знань учнів.

            Наш світ, збагачений фізичним знанням, може стати новою прекрасною реальністю, в якій творче покоління професіоналів створить ще непізнані людством блага цивілізації.

Список використаних джерел

1. Махмутов  М.І. Проблемне навчання. 1990.
2. Р.І. Малафєєв. Проблемне навчання фізики в ПТНЗ.                             
3. Г.И. Щукина. Актуальные вопросы формирования интереса в обучении.1984г.

Аннотация. В статье раскрыто  методику использования проблемного обучения  на уроках физики, а также  методические  приемы создания  проблемних  ситуаций.

Ключевые слова: методика, умственная  деяльность, проблемное обучение, проблемная  ситуация, познавательная  активность.

Summary.  In the article methodology of application of  problem learning during physics lessons is examined.

Keywords:  technique, mental activity, problem learning problem situation, cognitive activity and also methodical receptions for making problematical situations.