Проблемное обучение на уроках физики ( из опыта работы)

Проблемное обучение на уроках физики

(опыт работы)

Кущенко Геннадий Васильевич

учитель физики

МБОУ Аксайского района

Большелогской

средней общеобразовательной

школы

Ростовской области

Содержание:

Введение.

Подготовка современного школьника по физике:

проблема повышения качества образования.

Проблемное обучение на уроках физики

1. Теоретические основы проблемного обучения.

2. Понятие о проблемном обучении.

3. Научные основы проблемного обучения.

4. Основные функции проблемного обучения.

5. Важнейшие средства организации проблемного обучения.

6. Познавательные задачи.

7. Роль и место учебника в проблемном обучении.

8. Значение наглядности, информационных технологий и лабораторно-практических работ.

9. Урок - основная форма организации учебного процесса.

10. Здоровьесберегающий урок.

Ш. Заключение.

Роль и место физики в общем среднем образовании.

«Наука вовсе не трудна и не

тяжела, она, напротив, имеет

свое обаяние для каждого

человеческого ума, - обаяние

точности, полноты и системы.

Хочешь наукой воспитать

ученика, люби свою науку и

знай её, и ученики полюбят

и тебя, и науку, и ты воспита -

ешь их, но ежели ты сам не

любишь её, то сколько бы ты

не заставлял учить, наука не

произведёт воспитательного

влияния».

Лев Толстой.

Научно - техническая революция, начавшаяся в середине пятидесятых годов двадцатого века, привела к фундаментальным изменениям в жизни общества, потребовала переоценки многих социально-значимых ценностей, она обусловила и перестройку сложившейся системы образования.

Общество ставит перед школой задачу: формирование социально зрелой,

дееспособной, духовно богатой личности. Усилиями известных педагогов, ученых, психологов, филологов обозначены три основные парадигмы современного обучения и воспитания:

1 - субъект - объектная, которая ставит своей целью - обучать для того, чтобы человек служил общественному интересу; основное содержание которого: знания, умения, навыки, реализация одобряемых способов учения, не учитываются индивидуально-психологические свойства личности;

основанием является внешний стандарт, который является основанием для

сопоставления учеников; знания даются в готовом виде; контроль внешний, носит конечный результативный характер, реализуется бальная система оценок; доминируют волевые качества воздействия; и учащиеся и учителя ориентированы на авторитет и социально - одобряемый образ поведения.

2 - субъект - субъектная парадигма, в основе которой ставится отношение равенства участников процесса обучения, все равны в принятии окончательного решения; здесь важно, чтобы человек не только функционировал, но и творчески действовал; критерием становится отсутствие психологической напряженности; основное содержание - умственные действия, выработка способов получения знаний вследствие мыслительных операций. Эта парадигма учитывает стиль деятельности: статус, роль, престиж, авторитет. Заглавными методами организации учебного процесса считаются активные методы обучения - проблемное обучение, групповая распределенная деятельность, личностно - ориентированное обучение и воспитание.

Развиваются и воспитываются такие психологические качества, как новаторство, сглаживание позиций учитель - ученик, яркость личности в ее гибкости, сочетание внешней и внутренней мотиваций учения, предвосхищение непосредственного удовлетворения или неудовлетворения, которые человек может пережить, адаптируясь к окружающему миру, доминирует текущий, процессуальный контроль, рейтинговая оценка успехов.

3 - объект - субъектная парадигма выдвигает в заглавные принципы - принципы гуманистической педагогики: по способу педагогического воздействия, попустительский стиль принятия решений, цель - сама личность, выражение ее ценностных ориентаций, меньше внимания социальному опыту, критерием эффективности является чувство

удовлетворенности самой личности. Личность и ее самооценка, это, как человек сам себе осмысливает и соответственно ведет себя, предоставляется

возможность раскрыть свой внутренний потенциал, сравнивая человека с самим собой. Методы организации учебного процесса выбирает сама личность, но в качестве выбора предлагается коммуникативная, аутогенная тренировка, саморегуляция. Ученик сам осознает свой внутренний мир, преобразует внешний мир. Субъект имеет возможность сам определить для себя, кто он в мире, осознает свои «плюсы» и «минусы». Предполагается качественное оценивание, самооценка и самоконтроль.

Модернизация страны опирается на модернизацию образования, на его содержательное и структурное обновление. Стратегия модернизации образования предполагает, что в основу обновленного содержания образования положены личностные и метапредметные результаты. Компетентностный подход рассматривается как одно из оснований обновления образования. Понятие компетентности включает в себя не только когнитивную (знание) составляющие, на которые традиционно ориентировалась отечественная школа, но и мотивационную, этическую, социальную и поведенческие стороны личности.

Ключевые компетенции имеют ряд принципиальных свойств, они многофункциональны, т.к. овладение ими позволяет решать различные проблемы в социальной, профессиональной, повседневной жизни.

Ключевые компетенции надпредметны и междисциплинарны, многомерны (включают различные умственные процессы и интеллектуальные умения), требуют различных видов действий (действовать

рефлексивно, самостоятельно, активно).

Модель ключевых компетенций представляется следующей структурой: компетентность в сфере самостоятельной познавательной деятельности, основанной на усвоении способов приобретения знаний из различных источников;

- компетентность в сфере гражданско-общественной деятельности (выполнение ролей гражданина);

- компетентность в сфере социально - трудовой деятельности (анализ ситуации в рынке труда, оценка собственных профессиональных возможностей, ориентация в нормах и этике трудовых взаимоотношений);

- компетентность в сфере культурно - досуговой деятельности (выбор и реализация средств, культурно и духовно обогащающих личность);

- компетентность в бытовой сфере (включая аспекты собственного здоровья, семейного бытия).

Указанные выше тенденции заставляют переосмыслить цели школьного образования и по - новому формулировать их.

Сейчас, в начале третьего тысячелетия особенно важно для плодотворного, успешного развития методики преподавания физики, решение ключевых вопросов: какова теперь цель обучения физике в нашей стране? Какова концепция школьного физического образования? Каков государственный стандарт образования? Это определяет востребованность нашей уникальной теории и практики обучения физике. Россия идет по пути развития наукоемких производств, и школа должна быть готова поддержать это движение существенным повышением качества обучения.

Целенаправленно развивать творческие способности учащихся, их познавательную самостоятельность организации современного процесса обучения, главным образом проблемного обучения, построенного с учетом принципа проблемности - это один из самых успешных путей решения основной задачи обучения физике. Таким образом проблемное обучение актуально в современных условиях перехода к ФГОС ОШ.

Проблемное обучение - это система правил применения раннее известных приемов учения и преподавания, построенная с учетом логики мыслительных операций (анализа, сравнения, обобщения и т.д.) и закономерностей поисковой деятельности учащихся (проблемной ситуации, познавательного интереса, жизненной потребности и т.п.), поэтому оно более всего обеспечивает развитие мыслительных способностей школьника, его общее развитие и формирование убеждений. Современная школа перешла на новое содержание образования. Новые учебники и программы важны не только потому, что они содержат обновленный материал, больше современных понятий. Они еще важны потому, что содержат научные знания более высокого уровня обобщения и ориентируют на развитие интеллекта школьника. Это требует от учащихся понимания общих принципов, лежащих

в основе законов, правил, задач, более глубокого анализа фактов и явлений, осознание внутренних связей и отношений между ними. Ученик должен овладеть такими универсальными учебными действиями, которые позволили бы ему постоянно приобретать другие знания, находить проблемы и выбирать способы их решения.

Общие направления поиска:

усиление связи обучения с жизнью, использование жизненных фактов как дополнительного источника новых знаний, использование реального жизненного опыта, изменение традиционной структуры урока и отказ от шаблонного ее применения;

повышение роли самостоятельных работ учащихся на уроке в смысле увеличения их количества и деления на продуктивные и творческие;

применение познавательных задач для самостоятельного решения в сочетании с изложением учебного материала самим учителем;

усиление индивидуализации обучения (организация индивидуального подхода на этапе усвоения новых знаний и подготовка дифференцированных заданий);

реализация принципа педагогического предвидения в подготовке системы уроков и их проведение;

изменение темпа урока, изучение большего объема учебного материала в единицу времени;

усиление элементов самостоятельного исследования учащихся, поиска и открытия ими новых понятий, правил, законов. В том числе с использованием информационных технологий в обучении физике как средства формирования исследовательского стиля мышления.

В этом смысле в учебном процессе обнаруживается общая закономерность активизации познавательной деятельности учащихся:

Напряжение интеллектуальных сил ученика, вызываемое главным образом постановкой проблемных вопросов, проблемных познавательных задач и учебных заданий исследовательского характера. Это напряжение рождается в становлении с трудностью в понимании и осмыслении нового факта или понятия и характеризуется наличием проблемной ситуации, высокого интереса учащихся к теме, его эмоционального настроя и волевого усилия.

Новым элементом в познавательной деятельности учащихся является осознание и самостоятельное (под руководством учителя) преодоление ситуации затруднения, связанной с интересом и эмоциональным переживанием. Основная идея проблемного обучения заключается в том, что знания в значительной своей части не передаются в готовом виде, а

приобретаются учениками в процессе самостоятельной познавательной деятельности в условиях проблемной ситуации.

Проблемным обучением, т.е. ведущим к общему и специальному развитию, можно считать только такое обучение, при котором учитель, опираясь на знание закономерностей развития мышления, специальными педагогическими средствами ведет целенаправленную работу по формированию мыслительных способностей и познавательных потребностей своих учеников в процессе изучения ими основ наук.

Конечно, если учитель будет хорошо объяснять учебный материал, использовать наглядность информационные технологии, учитывать индивидуальные особенности учеников и работать с отстающими, то учебный процесс будет активным, обучение эффективным. Некоторые известные педагоги, например, И. Ф. Харламов, Р. А. Назимов, проблемное обучение рассматривают рядом с постановкой познавательных задач, или рядом с умением работать на уроке с учебником. Это ведет к трактовке проблемного обучения лишь как одного из многих способов активизации мыслительной деятельности. На самом деле такое обучение интегрирует все возможные приемы и методы активизации.

Цель активизации путем проблемного обучения состоит в том, чтобы поднять уровень усвоения учениками понятий и обучить их не отдельным мыслительным операциям в случайном, стихийном порядке, а системе умственных действий для решения нестандартных задач. Эта активность заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получает из него новую информацию. Другими словами, это расширение и углубление знаний при помощи ранее усвоенного и новое применение прежних знаний.

Новому применению прежних знаний не могут научить ни книги, ни учитель - это ищется и находится самим учеником, поставленным в соответствующую ситуацию, что приводит к изменению качества самой умственной деятельности, к выработке особого типа мышления, который

называют научным, критическим, диалектическим. Следовательно, проблемное обучение требует определенных действий учителя, систематически обращающих учащихся к самостоятельному поиску способов раскрытия сущности нового понятия. Такую деятельность называют поисковой. Умственный поиск - сложный процесс, он, как правило начинается с проблемы. Если поиск имеет целью решение теоретической, технической (практической) учебной проблемы, он превращается в проблемное учение. В этом его сущность. Цель проблемного обучения - усвоение не только результатов научного познания, системы знаний, но и самого пути, процесса получения этих результатов, формирование познавательной самостоятельности ученика и развитие его творческих способностей. При проблемном обучении не исключается объяснение учителя и выполнение учащимися репродуктивных задач и заданий. Но принцип поисковой деятельности доминирует, особенно при изучении физики. При проблемном обучении деятельность учителя состоит в том, что он, давая в необходимых случаях объяснение содержания наиболее сложных понятий, систематически создает проблемные ситуации, сообщает ученикам факты и организует их учебно - познавательную деятельность так, что на основе анализа фактов учащиеся самостоятельно применяют известные знания в новой ситуации (изобретают, конструируют, планируют), или же, художественно отражают действительность (пишут стихи, сочинения, рисуют). Например:

Ученица 7 класса о силе трения:

Смеется Большая Медведица

Как я иду в гололедицу.

Нет никакого терпения,

Так как исчезло вдруг трение.

Все словно в вихре кружится,

Вьется, трясется, вертится.

И подчиняясь инерции

Не поддается коррекции.

Ноги в пути разъезжаются,

К кочкам стремглав приближаются.

Полно смеяться, Медведица!

Пролей на проблему свет -

Дай поскорей ответ:

Все это вправду случилось,

Или мне ночью приснилось?

В результате у учащихся вырабатываются навыки умственных операций и действий, навыки переноса знаний, развивается внимание, творческое воображение, догадка, формируется способность открывать новые знания и находить новые способы действия.

Проблемное обучение - более широкое понятие, чем исследовательский метод: оно охватывает не только репродуктивную или поисковую

деятельность ученика, а весь диапазон - от исполнительской до творческой, между тем исследовательский метод лишь один из путей реализации принципа проблемности.

Проблемное обучение дает возможность учителю варьировать учебный материал и приемы преподавания. Наличие различных типов учебных проблем обеспечивает поисковую, частично - поисковую, конструкторско-изобретательскую, художественную учебно - познавательную деятельность ученика или их сочетание в ходе выполнения теоретических и практических самостоятельных работ репродуктивного и творческого характера или при изложении учебного материала учителем.

К примеру, урок физики в 7 классе «Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления».

Проблемная ситуация может быть организована:

а) опыт со стаканом и листком бумаги.

б) отрывок из романа М. А. Шолохова «Поднятая целина»( «махотка» на животе у деда Щукаря»).

Дети сами определяют проблему и выдвигают гипотезу о существовании атм. Давления.

После формулировки темы, учитель излагает основной теоретический материал, опираясь на межпредметные связи из географии и естествознания.

Затем весь класс делится на группы по 2 человека и с помощью компьютеров отправляется в виртуальное путешествие в горы с барометрами (кто с барометром Торричелли, а кто сразу с барометром - анероидом). Учащиеся самостоятельно исследуют зависимость атм. давления от высоты над землей, сравнивают достоинства и недостатки барометра Торричелли, каждая группа конструирует на компьютере барометр - анероид, разбирается с принципом его действия, определяет показания барометра - анероида на вершине холма и у его подножия. При этом дети ведут путевые листы - отчеты, что после проверки учителем является итоговым контролем в конце урока.

Тема урока: «Барометр - анероид. Измерение атмосферного давления».

Цели: 1. Познакомить с устройством и принципом действия прибора, научить измерять с его помощью атмосферное давление.

2. Формировать внимание, наблюдательность, умение анализировать, сравнивать, выделять главное. Развивать у учащихся познавательный интерес.

3. Содействовать в ходе урока формированию причинно-следственных связей и отношений, воспитывать настойчивость в достижении цели.

Тип урока: урок личностно-ориентированный, с элементами компьютерного обучения, урок построен на принципах проблемного обучения, интегрированный.

Урок проводится в форме физического Брейн - ринга.

В ходе группового обсуждения предлагаемых вопросов создаются проблемные ситуации и решаются учебные проблемы.

Применяемые технологии: На деятельностно - коммуникативной основе.

Информационная.

Игровая.

Технология опережения.

Методы: словесные, наглядные, практические, логические, самостоятельная работа. (см. таблицу)

Проблемная ситуация - это интеллектуальное затруднение человека, возникающее в случае, когда он не знает, как объяснить возникшее явление, факт, процесс действительности, не может достичь цели известным ему способом действия. Это побуждает человека искать новый способ объяснения или способ действия. Проблемная ситуация есть закономерность продуктивной, творческой познавательной деятельности.

Психологической наукой установлена определенная последовательность этапов продуктивной познавательной деятельности человека в условиях

проблемной ситуации: проблемная ситуация-проблема-поиск способов ее решения-решение проблемы.

Поскольку мышление начинается при столкновении человека с проблемой, основу проблемного обучения составляют систематически и преднамеренно создаваемые учителем проблемные ситуации.

Урок физики в 7 классе. Лабораторная работа на тему: «Измерение массы на рычажных весах». Работа проводится с использованием виртуальной программы «Лабораторные работы по физике». Программа создана так, что одно из тел( игрушечная машина) имеет массу большую суммы масс всех гирь, используемых для измерения. Столкнувшись с невозможностью применить гири для определения массы этого тела дети решают проблему и предлагают использовать для измерения массы машинки другие тела известных масс, которые ранее удалось измерить. Они наглядно помещают тела и гири на чашку весов и определяют искомую массу. (Восторг от найденного решения!)

Например, на уроке физики 10 класс, тема «Газовые законы». Учитель, обобщая материал «Основное уравнение МКТ, уравнение состояния идеального газа» предлагает учащимся самостоятельно вывести все три газовых закона из уравнения Клапейрона, считая, что данная масса газа постоянна.

Учащиеся, зная, чем характеризуется каждый из изо - процессов, для законов Бойля - Мариотта, Гей - Люссака, Шарля, успешно разрешают эту проблему.

Актуализируя результат урока, учащиеся самостоятельно приходят к выводу, (или под руководством учителя) что значит главная идея - уравнение состояния идеального газа. Полный цикл умственных операций (действий)

от возникновения проблемной ситуации до решения проблемы имеет несколько этапов:

- возникновение проблемной ситуации,

- осознание сущности затруднения и постановка проблемы,

- нахождение способа решения путем догадки или выдвижения предположений и обоснования гипотезы,

- доказательство гипотезы,

- проверка правильности решения проблемы.

Познавательная деятельность учащихся может считаться самостоятельной лишь в том случае, если они в возникающей ситуации самостоятельно проходят все или основные этапы мыслительного процесса, которые требуют активного умственного поиска.

Однако возникновение проблемных ситуаций и поисковой деятельности

учащихся возможно в таких видах деятельности, как: решение готовых нетиповых задач; составление задач и их решение; логический анализ текста; ученическое исследование; стихосложение; рационализация и изобретение; конструирование и т.п.

Поэтому создание учителем цепи проблемных ситуаций в различных видах творческой учебной деятельности учащихся и управление их мыслительной (поисковой) деятельностью по усвоению новых знаний путем самостоятельного (или коллективного) решения учебных проблем составляет сущность проблемного обучения.

Например, урок физики в 10 классе: «Газовые законы, решение графических задач.» Учащимся предлагается начертить графики законов в 3-х парах осей (p, V) (V, T) (p, T). Ученик самостоятельно преодолевает затруднение, т.к. он знает график каждого закона только соответствующей паре - закон Бойля- Мариотта (p , V)

- закон Гей-Люссака (V , T)

- закон Шарля (p, T)

Сам интуитивно, либо с подсказкой учителя определяет способы разрешения проблемы.

Необходимо выделить две важнейшие функции проблемного обучения. Первое - повышение эффективности формирования мировоззрения.

При проблемном обучении повышение научного уровня обеспечивается не только введением в программу материала о новых открытиях, не только сближением логических структур основ наук и самой науки, но также изучением ее методов, направленных на разрешение противоречий познания, реализации последовательных этапов процесса исследования: наблюдения, описания, объяснения, предсказания. Уровень научности преподавания повышается, если действия учителя направлены на формирование

познавательных потребностей ученика и изменение структуры его мыслительной деятельности, обеспечивающих усвоение знаний на более высоком уровне обобщения.

Проблемное обучение - это основной способ формирования научного мировоззрения учащихся, которое понимается как определенная личностная субъективная установка, регулирующая познавательную и практическую деятельности человека.

Мировоззрение определяется как высший синтез знаний, практического опыта и эмоциональных оценок.

Например, физика в 8 классе, тема урока «Зависимость силы тока от напряжения. Сопротивление. Закон Ома». Ученица в начале урока читает стихотворение - подражание В. Брюсову.

Как иногда мне грустно сознавать,

Что наша жизнь и бытность фараонов

По сути дела - комбинация частиц:

Протонов, ядер, электронов и нейтронов.

Незрима связь, и нет фантазии границ.

Мы - электрические токи

Беспечным хаосом и призрачной толпой

Несутся вихрями в нас электронов толпы

Незримой силою питая жизни слой.

Быть может, эти электроны -

Миры, где пять материков

Искусства, знанья, войны, троны

И память сорока веков.

Еще, быть может, каждый атом -

Вселенная, где сто планет;

Там все, что здесь, в объеме сжатом,

А также то, чего здесь нет.

Упали в прах обломки суеверий

Наука в правду превратила сон

В пар, в телеграф, в фонограф, в телефон

Познав составы звезд и жизнь бактерий.

И пусть текут невидимые токи

По нашим нервам, как по проводам

Любовь и верность, лесть и склоки

Без колебаний электричеству отдам.

Здесь в художественной форме ученица выражает свое мировоззрение: синтез знаний, практического опыта и эмоций.

Но, проблемное обучение не может быть одинаково эффективно в любых условиях. Оно порождает различные уровни как интеллектуальных затруднений учащихся, так и их познавательной активности и самостоятельности при усвоении новых знаний или применении прежних в новой ситуации. В соответствии с видами творчества можно выделить три вида проблемного обучении:

1. Теоретическое творчество - это теоретическое исследование. В основе этого вида проблемного обучения лежит постановка и решение теоретических учебных проблем.

2. Практическое творчество - это поиск практического решения. В основе

этого вида проблемного обучения лежит постановка и решение

практических учебных проблем.

3. Художественное творчество - это художественное отображение

действительности на основе творческого воображения.

Все виды проблемного обучения характеризуются наличием продуктивной, творческой деятельности ученика, наличием поиска и решения проблемы. Они могут осуществляться при различных формах организации педагогического процесса. Первый вид чаще всего бывает на уроке, где наблюдаются индивидуальное, групповое и фронтальное решение проблем, второй вид - на лабораторных, практических занятиях или на предметном кружке, третий вид - на уроках и во внеурочных занятиях.

Организация проблемной ситуации обычно начинается с формирования проблемных вопросов. Проблемными являются те вопросы, которые вызывают интеллектуальные затруднения у учащихся, поскольку ответ на них не содержится ни в прежних знаниях, ни в предъявляемой учителем информации. Дело в том, что вопрос учителя должен быть сложным настолько, чтобы вызвать затруднение учащихся, и в то же время посильным для самостоятельного нахождения ответа.

При изучении темы «Плавание тел в жидкости» (физика 7 класс), если учитель спросит: «Почему тонет брошенный в воду гвоздь, а тяжелое судно плавает?», то учащиеся ясно увидят противоречивость информации и начнут сравнивать, рассуждать, анализировать, то есть начнут искать закономерность плавания тел в жидкости.

Итак, вопрос становится проблемным только при следующих условиях:

- он должен иметь логическую связь как с ранее усвоенными понятиями, так и с теми, которые подлежат усвоению в определенной учебной ситуации;

- содержать в себе познавательную трудность и видимые границы известного и неизвестного;

- вызывать чувство удивления при сопоставлении нового с раннее известным, неудовлетворенность имеющимся запасам знаний, умений, навыков.

И, конечно, каждому учителю необходимо иметь запас интересных вопросов различной трудности и использовать их дифференцированно: когда отвечают средние или слабые ученики, сильные думают над своим вопросом; наиболее трудные вопросы могут быть предложены в качестве индивидуального домашнего задания.

И психологи, и педагоги считают задачу одним из важнейших факторов повышения познавательной и практической активности учащихся, задачами стимулируется умственная деятельность учащихся. Если задача содержит новые для учащихся понятия, факты, способы действия, то она проблемна по содержанию (в этом смысле задачное обучение всегда проблемно).

Приведем примеры типологии этих задач:

а) задачи с несформулированным вопросом,

б) задачи с недостающими данными,

в) задачи с измененными данными,

г) задачи с несколькими решениями,

д) задачи с меняющимся содержанием,

е) задачи на доказательство,

ж) задачи на соображение, логическое рассуждение.

В повышении уровня проблемного обучения большое значение имеет метод обратных задач и идея использования двойственности знаний.

К примеру:

а) на рисунке приведен случай электромагнитной индукции. Сформулировать и решить задачу для этого случая.

б) найти число атомов алюминиевом предмете массой 135 г.

в) определите напряжение на участке телеграфной линии длиной 1 км, если сопротивление этого участка 6 Ом, а сила тока, питающая цепь, 0,008 А.

г) ион, обладающий скорость 0,6 с, испускает фотон в направлении, противоположном скорости движения иона. Какова скорость фотона относительно иона?

д) расстояние между городами 225 км. Из этих городов навстречу друг другу одновременно выходят два поезда - пассажирский (скорость 50 км/ч) и товарный (скорость 40 км/ ч). Через какое время они встретятся? (Второй вариант: вместо слов «навстречу друг другу» рассмотрим «в одном направлении»).

е) закон сохранения энергии является физическим выражением вечности и неуничтожимости материи. Докажите это.

ж) какой ветер - зимний или летний - при одной и той же скорости обладает большей мощностью?

В первой задаче ученик при рассмотрении рисунка замечает, что на сечении проводника не указано направление силы тока, поэтому формулирует задачу на определение направления тока в проводнике, пользуясь правилом «левой руки».

Для решения второй задачи учащемуся необходимо определить из дополнительных таблиц малярную массу алюминия, знать число Авогадро. Когда ученик сталкивается с излишними данными, как в условии третьей задачи, у него возникает интеллектуальное затруднение в выборе нужных для решения задачи данных.

При решении четвертой задачи перед учащимися сразу ставится проблема решить задачу двумя способами:

при помощи формул;

опираясь на постулаты СТО.

Пятая задача решается, как для движения «навстречу друг другу», так и для движения «в одном направлении».

В шестой задаче, на доказательство, ученику необходимо взять за основу свойство энергии как универсальной меры движения материи. И сделать обобщающий вывод, что сохранение энергии (без ограничения времени)

приводит к вечности существования движения и его неуничтожимости. Но отрывать движение от материи нельзя. Следовательно, и материя должна быть вечной и неуничтожимой.

При решении седьмой задачи ученику необходимо проследить связь между мощностью и кинетической энергией ветра, а также зависимость этой энергии от массы воздуха, а массы - от плотности. А так же догадаться, что зимой воздух плотнее, чем летом.

Какова специфика работы с учебником, с книгой при проблемном обучении?

Для проблемного обучения важно научить ученика самостоятельно работать с книгой, вырабатывая умения и навыки осмысленного чтения и осознанного усвоения изложенных в ней идей.

Знание учителем структуры учебника является одним из условий правильного выбора методов обучения учащихся работе с учебником, обучение приемам учения. Любой текст имеет определенную логическую структуру.

Выделяя при чтении субъекты (о чем говорится) и предикаты (что именно говорится), ученик определяет соотношение субъектов между собой, в каких отношениях находится каждый предикат со своим субъектом. Он устанавливает, из каких смысловых частей состоит текст и вскрывает связь между этими частями. Что дает анализ логической структуры текста? Он позволяет выделить главные мысли и связи между ними, а прежде всего разрешить содержащиеся в нем смысловые трудности - проблемные ситуации.

Сейчас принято выделять пять типов проблемных ситуаций:

I тип - субъект и его предикат раскрываются в тексте не сразу, а постепенно, последовательно один за другим.

II тип - субъект или предикат, или и тот и другой изложены неполно, односторонне, а то и вовсе отсутствуют.

III тип - в тексте встречаются ограничения субъекта или предиката. Эти ограничения объясняются неконкретностью субъекта. Признаками ограниченности субъекта или предиката считаются слова «иногда», «некоторые», «только», «особенно».

IV тип - расширение субъекта или предиката, при изложении таких субъектов или предикатов применяются слова «также», «и», «но», «кроме», «не только … но и.»

V тип - из двух именно связанных между собой субъектов (или целых суждений) один противоречит другому, несовместим с ним.

Текстовые проблемные ситуации облегчают выявление проблемы, делают понимание полнокровным познавательным процессом, вносят в него элементы эмоций и волевого усилия.

Наиболее эффективными логическими приемами осмысления текста путем разрешения проблемных ситуаций являются

постановка вопросов к себе и поиск ответов на них;

постановка вопросов - предположений;

предвосхищение плана-изложения - того, о чем будет говориться дальше;

предвосхищение содержания, то есть того, что именно будет сказано дальше;

мысленное возвращение к ранее прочитанному под влиянием новой мысли;

критический анализ и оценка текста.

В практике проблемного обучения, когда речь идет о приближении процесса учения к процессу научного исследования, выделяются следующие приемы работы с книгой: выделение существенного, сортировка материала

(основные положения, аргументация, иллюстрации), ответы на вопросы, составление тезисов, конспектирование, самопроверка. Они отражают сочетание трех уровней работы с книгой, которые обеспечивают не только усвоение учебного материала, но и умственное развитие учащихся и формирование их познавательной самостоятельности.

Учебник на уроке выполняет многие функции; он является чаще всего, основным источником новых знаний, эффективным средством закрепления изложенного учителем материала, средством активизации учебно-познавательной деятельности учащихся и воспитание трудолюбия средством развития исследовательских, творческих способностей учащихся, средством формирования умений и навыков работы с книгой и самообразования. При работе над пройденным материалом для активизации учащихся очень часто рекомендуется чтение учащимися учебника в начале урока перед проверкой знаний. Такой прием важен для слабоуспевающих учеников и тех, кто нерегулярно выполняет домашние задания.

При проблемном обучении этот прием является одним из способов актуализации опорных знаний, усвоенных задолго до данного урока.

Учебник - основное средство организации самостоятельной работы при изучении нового материала, доступного для самостоятельного усвоения учащимися под руководством учителя.

Самостоятельная работа над учебной книгой по изучению нового материала имеет несколько вариантов:

- учитель ставит познавательную задачу, указывает учащимся подлежащие усвоению вопросы и порядок выполнения самостоятельной работы с учебником, в конце работы делает обобщение;

- давая самостоятельную работу учащимся, учитель не указывает порядок ее выполнения, т.е. учащиеся сами должны сделать выводы и обобщения - учитель ставит познавательную задачу, дает задание, указывает цель (что нужно усвоить), а пути, способы усвоения и приемы работы с учебником

учащиеся находят сами. Следует учесть, что существующие учебники и учебные пособия в большинстве своем составлены без учета принципов проблемного обучения и, как правило, не обусловливают успешную его организацию. Поэтому учитель сам меняет последовательность подачи материала учебника, создавая условия самостоятельной поисковой деятельности учащихся.

Тема. Атмосферное давление . Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах (п. 42, 43, 44 учебника Физика 7 А. В. Перышкин)

В учебнике дается информация о наличии атмосферного давления, его величины, о внутреннем и внешнем давлении, которое испытывает человеческий организм. Информация подтверждается опытом с перевернутым стаканом воды.

Демонстрацией опыта учитель создает проблемную ситуацию.

Формулируется проблемный вопрос: почему не выливается вода, хотя на нее действует сила тяжести? (Из курса географии и физики учащиеся знают, что Земля притягивает все тела).

Выдвижение гипотезы: наверное воду в стакане что-то удерживает.

Переформулировка: какие силы могут удерживать воду?

Решение проблемы: учитель организует обсуждение и подводит учащихся к мысли о существовании атмосферного давления.

Возникает частная проблема: а за счет чего возникает атмосферное давление? (Рассматривается опыт, доказывающий, что воздух имеет вес. Возвращаемся к п. 40 учебника, с. 97.).

Учащиеся, пользуясь учебником, делают самостоятельный вывод: атмосферное давление обусловлено весом огромного количества воздуха, находящегося над нами.

Учебник дает материал об изменении атмосферного давления с высотой подъема над землей и объясняет причины этого явления.

Здесь же - описание прибора для измерения давления (барометр-анероид).

Учитель ставит проблему: а является ли атмосферное давление постоянным? Если оно изменяется, то в зависимости от чего? Учащиеся без труда справляются с этой проблемой, используя полученные знания об атмосферном давлении.

Последняя часть п.43 поясняет, какое атмосферное давление называется нормальным и как оно выражается в паскалях. Учитель показывает учащимся части барометра (коробку, стрелку и т.д.) и дает конструкторское задание: сделать прибор для измерения атмосферного давления.

Опираясь на материал учебника, учащиеся без труда решают эту познавательную задачу.

Как видно из примера, материал учебника можно перестроить так, чтобы учащиеся самостоятельно формулировали проблемные вопросы и успешно их решали с помощью учителя или самостоятельно.

Какие закономерности применения наглядности должны учитываться при организации проблемного обучения?

Общепринятыми считаются три функции наглядности:

а) наглядность как источник знаний. Здесь функция наглядности связана в основном с обобщением фактов, с индуктивным методом познания;

б) наглядность как средство иллюстрации - средство подтверждения дедуктивных выводов;

в) наглядность как основа чувственного восприятия и опора познания;

г) при проблемном обучении наглядность становится средством постановки учебных проблем и создания проблемных ситуаций.

Наиболее эффективным способом активизации учебно-познавательной деятельности учащихся наглядность становится при сочетании ее с постановкой проблемных вопросов, задач, заданий.

Природа сочетания слова и наглядности исследована Л.В.Занковым, который выделяет четыре формы сочетания:

- учащиеся самостоятельно извлекают знания из наглядного объекта, слово учителя не является источником новых знаний;

- слово учителя помогает учащимся осмысливать связи в явлениях, подмеченных ими в процессе наблюдения;

- новые знания учащиеся получают из словесного сообщения учителя, а наглядность конкретизирует или подтверждает их;

- связи между явлениями учитель сообщает сам, он делает выводы по наблюдениям учащихся, обобщает данные. Выше указанные сочетания содержат лишь образную наглядность, которая носит созерцательный характер, она помогает формированию понятий на эмпирическом уровне.

Практика проблемного обучения требует активного применения необразной, опосредованной, символической наглядности в форме схематического изображения системы абстрактных понятий и их взаимосвязи.

Введение в массовую практику технических средств обучения открывает новые возможности развивающего обучения.

По словам Н. М. Шамхаева: «урок с применением технических средств - это качественно новый тип урока, на котором учитель вынужден согласовать методику своего объяснения учебного материала с той методикой, которая принята в телевизионной передаче, кинофильме, звукозаписи, радиопередаче и т.п.»

Более того, применение видео, компьютеров и других современных ТСО меняет темы и ритм урока, и даже его структуру. Все это способствует интенсификации, оптимизации, активизации обучения и создает реальные условия для организации проблемного обучения.

Поскольку проблемное обучение включает в себя принцип усвоения на деятельностной основе, то следует особо подчеркнуть роль фронтальных лабораторно-практических работ.

Именно при выполнении таких работ (проведение опыта, эксперимента фронтального, лабораторного или демонстрационного) возможно соединение «соединение головы и рук», самостоятельное применение изученного закона на практике, убеждение ученика в истинности теоретического вывода.

Фронтальные лабораторно - практические работы исследовательского характера, дающие возможность ученику самостоятельно поставить проблему и найти пути ее решения, составляют важнейший элемент проблемного обучения.

Поэтому не может не вызывать озабоченности тот факт, что необоснованно «выжимается» физика из учебного плана под лозунгом «гуманизации образования» и сокращается число часов на ее изучение.
Возобновившееся в последнее время снабжение школьных кабинетов физики приборами и оборудованием расширяет возможности преподавания физики с использованием информационных технологий, виртуального эксперимента, анимаций и т.д., что повышает роль эксперимента как краеугольного камня всего изложения учебного материала по физике и помогает организации проблемного обучения (программа PRONet позволяет использовать электронные образовательные ресурсы на каждом уроке физики в в любом классе).

Учебный процесс традиционной школы отражает исторические сложившиеся потребности общества, однако - весьма косвенно учитываются возможности и потребности учащихся. Что порождает основные причины нарушения здоровья учащихся.

В рамках педагогического фактора можно выделить две ключевые причины: информационная избыточность современных учебных программ и традиционные условия обучения учащихся.

Специфика нашего времени состоит в том, что необходимо, обучая всех, учить каждого в соответствии с его природными возможностями.

Для школы должен стать законом здоровый урок - это не сеанс запоминания очередной порции информации, а проба сил в решении учебной проблемы с опорой на новые знания. Сегодня остро необходим неспешный, тщательный отбор всего положительного и отказ от

дублирующего, второстепенного, устаревшего содержания учебных программ. Необходим отказ от всего того, что угнетает организм и психику ребенка. Это должно позволить устранить избыточность информации. Таким образом, здоровый урок - это тот урок, в котором достигается максимальное разнообразие сенсорных воздействий, это природосообразная пластика света и звука, урок, проходящий в естественных условиях функционирования организма.

Предлагаются основные критерии здоровьесберегающего урока:

Наличие на уроке педагогической технологии развивающего обучения, не вызывающей хронического утомления;

Возможность коллективного сотворчества в группе психологически совместимых и близких по учебным возможностям учащихся;

Эмоционально положительное восприятие учебной деятельности вследствие удовлетворения на уроке текущей доминирующей мотивации;

Возможность саморегуляции текущего функционального состояния, с целью достижения оптимальной работоспособности;

Развитие значимых функций учащегося средствами содержания урока (логическое мышление, воображение, слухо-речевая память, коммуникативные способности, тонко координированные движения пальцев рук, речь и т.д.)Естественная и сонсорно разнообразная образовательная среда; Возможность получения информации по ведущему сенсорному каналу.

Оптимизация образования в нынешнее время - это в первую очередь его валеологизация. Необходимо осуществить переход от стрессовых форм обучения к здоровьесохраняющим. Развитие учащихся без нарушения их здоровья - это педагогическая проблема, проблема организации творческой деятельности со специалистами смежных профессий. Это второе из наиболее

важных условий успешной организации работы. Сегодня, как никогда ранее, необходимо реальное единение педагога, психолога и физиолога.

Каковы роль и место физики в общем среднем образовании? Ответ на этот вопрос зависит от прогноза, каков будет научно-технический прогресс в ближайшие десятилетия. По оценке экспертов, основные черты сводятся к следующему:

- во все сферы жизни войдут компьютеры;

- миллионы профессий будут связаны с лазерами и роботами, нанотехнологиями;

- изменение многих сфер человеческой деятельности будет связано с внедрением новых технологий, которые постоянно модернизируются.

Для реализации учебно-воспитательного потенциала физики как учебного предмета, «преподавать нужно именно физическую науку (или введение в нее), а не комплекс фактов и знаний» (Г. С. Ландсберг); поэтому содержание учебников и методика подачи учебного материала предполагают перемещение центра тяжести с заучивания и запоминания материала на приобретение опыта деятельности в сфере физики как науки и в сфере ее практического применения.

В качестве философской основы обучения должен служить современный метод научного познания, суть которого в модельном отражении действительности, в приближении знаний к истине. Его этапы таковы: сначала исследователь накапливает и систематизирует эмпирические факты

об изучаемом явлении и законы, которым оно подчиняется; анализ этих законов и фактов позволяет ему путем догадки выдвинуть гипотезу, построить модель исследуемого явления, затем он приписывает этой модели свойства, логическое развитие которых позволяет не только объяснить причинную связь накопленных фактов, но и предвидеть новые, еще неизвестные явления. В этом ценность и эвристическая сила научной теории. И школьники должны понимать, как добываются научные знания, каково их значение.

При всех имеющихся различиях между процессами познания исследователя и ученика, овладевающего знаниями, их глубокое сходство состоит в том, что процесс идет по общей схеме научного познания; когда этого нет, то речь может идти о запоминании, но не об овладении знаниями; для овладения научными знаниями, учащиеся должны понять метод познания и научиться им пользоваться. Поэтому учебный материал лучше всего подавать в форме экспериментальных и теоретических исследований.

В психологическом аспекте решающим фактором обучения и интеллектуального развития должна стать организация познавательной деятельности учащихся на основе актуализации факторов интеллекта, присущих творческой деятельности.

ЛИТЕРАТУРА:

Бабанский Ю. К. «Оптимизация процесса обучения», Ростов - на - Дону, 1972 г.

Вопросы проблемного обучения в школе, под редакцией М. И. Махмутова,

Казань, издательство КГУ, 1970 г.

Беседы с учителями. Занков Л. В. Просвещение 1975 г.

Лернер И. Я. Проблемное обучение. М., Знание, 1977 г.

Организация проблемного обучения в школе, М. И. Махмутов, Москва, Просвещение, 1977 г.

Межпредметные связи курса физики под редакцией Ю. И. Дика, М, Просвещение, 1987 г.

«От урока традиционного к уроку здоровьесберегающему», Г. И. Палеев, Ростов - на - Дону, 2002 г., издательство РО ИПК и ПРО.

Методические рекомендации к использованию программы PRONet