проблемне навчання на уроках фізики

Магдалинівська районна державна адміністрація

Топчинська ЗОШ І-ІІІ ступенів

Опис роботи над проблемою:

 «Створення проблемних ситуацій на уроках фізики і математики в контексті соціалізації особистості учнів.»

Учитель

Смоляк М.П.

2017

С. Топчине

«Не можна пізнати дитину, не люблячи, не поважаючи її гідності. Тільки та школа має майбутнє, яка поважає в дитині Людину. Учительська професія - це людинознавство, постійне проникнення у складний духовний світ людини, яке ніколи не припиняється. Прекрасна риса — повсякчас відкривати в людині нове» - говорив видатний педагог В.О.Сухомлинський.

 Я не перестаю захоплюватися творчістю, безмежною любов'ю до дітей цієї людини, чиї погляди на навчання і виховання дітей завжди були і будуть актуальними і корисними.

Внутрішня потреба і бажання удосконалити навчально-виховний процес, а також проблема обласного методичного кабінету спонукали мене до вивчення та розгляду таких питань: «Завдання і перспективи модернізації змісту фізичної освіти на фоні креативної освіти для розвитку інноваційної особистості», «Інноваційні технології навчання для розвитку інноваційної особистості на основі міжпредметних зв’язків математики і фізики», «Ефективне використання комп’ютера на уроках», «Вдосконалення фізичного експерименту», «Створення проблемних ситуацій  на уроках фізики в контексті соціалізації особистості учня»

За 31 рік педагогічної діяльності були незначимі і значимі досягнення щодо впровадження різних технологій, як традиційних так і інноваційних. Проведено безліч відкритих уроків, приймала участь в районних, шкільних семінарах. Працювала і намагалася знайти шляхи до дитячих сердець через вивчення і впровадження інноваційних технологій педагогічної практики. У ході навчання учнів фізики потрібно їх вчити продуктивно мислити, надавати їм можливостісамостійноздобувати знання, висувати різні припущення, здогадки, перевіряти їх і шукати таким чином найбільш раціональні розвязки навчальних проблем. В сучасних умовах переваги креативної освіти для розвитку інноваційної особистості вагоме місце в педагогіці, на мою думку, займає проблемне навчання.

У педагогіці ідея проблемності не нова. Ще давньогрецький філософ Сократ вважав, що поступовий рух (розвиток) від не знання до знання має йти самостійним або несамостійним розв’язуванням проблем, які виникають або які ставить педагог  перед учнями у ході навчання. Пізніше, в середині ХХ століття найістотніші риси проблемного навчання знайшли своє виявлення в шкільній практиці у вигляді евристичного або дослідницького методу навчання.

Сьогодні коли перед освітянами постала проблема соціалізації особистості проблемне навчання характеризується новим, особливим видом взаємодії змісту освіти, діяльності вчителя та діяльності учнів. Так, як соціалізація розглядається як основа чи психологічний механізм, який визначає творчу активність людини, для самореалізації в різних видах життєдіяльності, тому проблемне навчання стало на нову ступінь у українській педагогіці. Соціалітивна освіта – це освіта для всіх: вчителів, учнів та батьків. Тому, за таких умов діяльність вчителя стає, головним чином, спонукаючою, а не інформативною, як це мало місце в пояснювально-ілюстративному навчанні, що сприяє більшій самостійності учнів. Якнайточніше цю думку відтворив вислів Платона про те, що людська голова – не посудина, яку треба заповнити, а факел, який треба запалити.

Створення і розв’язання проблемної ситуації на уроці сприятиме розвитку в учнів внутрішньої свободи, стійкості до стресів, адекватну самооцінку, тобто все те, що є складовими інноваційної особистості. Враховуючи це у практиці проблемного навчання з фізики, можна виділити такі навчальні ситуації.

Ситуація 1. Учитель формулює проблему  і сам розв’язує її. Прикладом такої ситуації може бути проблемне викладання матеріалу. Наприклад, при вивченні теми «Внутрішня енергія» (8 клас) після проведення досліду з падінням свинцевої кулі на плиту в учнів виникає сумнів, чи завжди правильне твердження про незнищуваність і взаємоперетворення енергії, тобто виникає проблемна ситуація. Вихід з неї слід шукати в аналізі перетворень енергії, що відбувається при цьому. Встановлюємо, що під час падінні кулі потенціальна енергія переходить в кінетичну, а коли куля вдаряється об плиту, вона деформується і нагрівається. Таким чином, у момент удару свинцевої кулі об плиту її механічна енергія не зникає, а перетворюється в інший вид - внутрішню енергію тіла. Пов’язуючи зміну стану тіла при його деформації і нагріванні з уявленнями про будову речовини, визначаю поняття внутрішньої енергії тіла.

Ситуація 2. Учитель формулює проблему, але для її розв’язання частково залучає учнів. Така ситуація виникає, як правило, тоді, коли урок учитель будує методом евристично-пошукової бесіди. Наприклад при вивченні теми «Атмосферний тиск» я напередодні пропоную дома учням  розрахувати силу тиску води на дно склянки. А в класі учень робить дослід: таку ж склянку води накриває аркушем паперу і, притискуючи його рукою, перевертає склянку. Потім обережно приймає руку і учні спостерігають, що відбувається. Спостережуваний учнями ефект створює проблемну ситуацію. Учні самі можуть сформулювати проблемне запитання і під керівництвом вчителя шукають відповідь на нього.

Ситуація 3. Вчитель формулює проблему, а учні розв’язують її самостійно. Наприклад, при виконанні лабораторної роботи «Складання електричного кола та вимірювання сили струму амперметром» учні приєднуючи амперметр в різні ділянки кола приходять самостійно до висновку, що сила струму при послідовному з’єднанні ( у колі без розгалужень) є однаковою.

Ситуація 4. Проблему формулюють учні, а вчитель розв’язує її. Такі ситуації можуть виникати спонтанно і розв’язувати їх вчитель може різними способами: і поясненням, і демонстрацією досліду, і наведенням фактів протиріччь. Сформулювати проблему для учнів це вже показник того, що учень  з розумінням і творчо підходить до навчання.

Ситуація 5. Учні самостійно формулюють проблему і розв’язують її. Це найбільш висока ступінь пізнавальної активності учнів, розвитку їх творчих здібностей. Тут учні вчаться самостійності в досягненні знань, розвивають творчий потенціал і навіть уміння вести дискусії та переконувати присутніх в правильності своїх міркувань. Наприклад, при виконанні лабораторної роботи «Порівняння кількості теплоти при змішуванні холодної і гарячої води».

Отже, при проблемному навчанні всі засоби і методи навчання, що їх використовує вчитель, спрямовані на те, щоб залучити учнів до самостійного усвідомлення нового матеріалу (на їх безпосередню участь у засвоєнні понять, законів, теорій). За таких умов вчитель не подає учням відповідної інформації, а керує їхньою пізнавальною діяльністю.

Відомо, що суть навчання фізики, в тому числі і проблемного, полягає у внутрішній його єдності системи, що складається з її взаємозв’язаних і взаємодіючих структурних елементів – змісту освіти з фізики, діяльності  вчителя і діяльності учнів. Зміст шкільного курсу фізики становлять наукові факти, поняття, закони, теорії, викладені в певній послідовності. Порядок їх вивчення визначається логікою навчального предмета. Для того щоб зміст курсу фізики забезпечував проблемне навчання, він має містити проблеми, які в структурі тексту набувають вигляду проблемних завдань, задач і запитань.

В основі кожної навчальної проблеми лежить певна суперечність, яка може носити об’єктивний або суб’єктивний характер. Об’єктивними суперечностями можуть бути суперечності між теорією і та експериментальними результатами, коли теоретично можливий шлях розв’язку проблеми нездійснений на практиці за даних умов або не підтверджується дослідними фактами. У 8-му класі – це неможливість пояснити електризацію тіл з позиції демокрітівської неподільності атома. Може бути також об’єктивна суперечність між експериментом і відсутністю в учнів знань для теоретичного обґрунтування цих знань. Це, зокрема, гідростатичний парадокс, «золоте правило механіки» у цьому ж 8-му класі.

Суб’єктивні суперечності зумовлені рівнем знань учнів з фізики і виникають тоді, коло для того, щоб розкрити суть нового поняття не вистачає належних знань. Наприклад, введення поняття тиску, потужності, питомої теплоємності. Вони виникають також за тих умов, коли свої знання учні застосовують у нових пізнавальних ситуаціях, наприклад вивчаючи закон збереження і перетворення енергії в теплових процесах.

Отже, при проблемному навчанні зміст курсу фізики треба розглядати саме так, щоб знаходити в навчальному матеріалі, який треба засвоїти, проблеми і проблемні завдання, на розв’язування яких і спрямовувати навчально-пізнавальну і творчо-пошукову діяльність учнів. При цьому дотримуватися логіки навчального процесу. За формою вона наближається до логіки наукового пізнання, оскільки навчальний матеріал фактично містить цілий ряд проблем та їх розвязки. За змістом – характеризується задачним підходом, бо навчальний матеріал складається із системних проблемних пізнавальних задач, розв’язавши які, учні засвоюють нові знання й способи дії.

При проблемному навчанні фізики логіка викладання обов’язково враховує психологію засвоєння навчального матеріалу учнями в умовах проблемної ситуації. Її етапи підпорядковані таким загальним дидактичним завданням, що розв’язуються на уроці:

а. Організація класу, психологічне і моральне налаштування учнів на продуктивну роботу;

б. Різні форми опитування з метою відновлення в пам’яті опорних знань  і з’ясування, чи готові учні до засвоєння нових знань і способів дій; коригування опорних знань за допомогою спеціальних вправ;перевірки

в. Формулювання теми, мети і завдань уроку та мотивація навчальної діяльності учнів;

г. Створення проблемної ситуації;

д. Організація пізнавальної діяльності учнів з метою засвоєння нових знань і керування ходом самостійного пізнання учнів (виявлення помилок і помилкових дій, пошук їх причини, доведення до свідомості учнів і виправлення помилок);

е. Спонукання учнів застосовувати знання на практиці в різних пізнавальних ситуаціях з метою формування в них відповідних умінь і навичок (підбір і оптимальне використання тренувальних і творчих вправ);

є. Узагальнення і систематизація здобутих знань;

ж. Рефлексія знань умінь і навичок, коли дитина повинна усвідомити  важливість свого внеску в розв’язання проблемної задачі і відтворити її вже на новому вищому рівні.

Слід враховувати, що така логіка викладання не строго детермінована, оскільки її окремі етапи та їхня послідовність не обов’язкові на кожному уроці. До того ж деякі з них можуть повторюватися кілька разів, аналогічно і проблемна ситуація на уроці може бути створена не один раз.

Найбільше змін при проблемному навчанні зазнає учіння, оскільки за цих умов навчально-пізнавальна діяльність учнів характерна особливою організацією і характером її перебігу. Його логіка тепер детермінована логікою пізнавального процесу і за формою збігається з нею, а саме:

-       Виникнення проблемної ситуації, коли є суперечність між пізнавальним завданням і рівнем знань і вмінь учня;

-       Усвідомленням й осмисленням суперечності, з’ясування проблеми;

-       Переосмисленням проблеми в пізнавальну задачу, пошук її розв’язків та оцінювання її вірогідності;

-       Аналіз і перевірка прийнятого розв’язку навчальної проблеми, фіксування остаточного результату;

-       Узагальнення і систематизації нових знань;

-       Рефлексії здобутих знань.

Отже, за характером навчально-пізнавальна діяльність учнів у проблемному навчанні фізики стає творчою, пошуковою. Забезпечуючи засвоєння курсу фізики, вона складається з етапів, які визначають зміст логіки учіння:

а. Усвідомлення психологічного і морального бажання отримання знань;

б.Усвідомлення теми, мети і завдань уроку;

в. Розв’язування задач, вправ, заповнення таблиць, усні відповіді, тощо з метою відновлення, поглиблення й уточнення існуючих  у свідомості уявлень понять і законів;

г. Розв’язання пізнавального завдання, в якому є невідомий учневі елемент знань, аналіз суперечностей між знаннями і не знанням, формулювання проблеми;

д.Визначення проблемного завдання та його конкретизація, розв’язання проблемного завдання, аналіз і перевірка розв’язку навчальної проблеми ;

е. Оперування новими знаннями в різних пізнавальних ситуаціях, виконання тренувальних і творчих вправ;

ж.    Співвідношення здобутих і раніше засвоєних знань, узагальнення і систематизація нових знань;

з. Рефлексія знань на новому рівні.

Таким чином, розглянуті логіка навчального предмету і навчального процесу дають підстави стверджувати, що проблемне навчання як цілісний його тип має свої закономірності, свою логіку, відмінну від пояснювально-ілюстративного навчання. Суть проблемного навчання визначається і змістом фізичної освіти, і діяльністю викладання, і діяльністю учіння.

Але проблемна ситуація, переростає в проблемну лише тоді, коли її приймає об’єкт пізнання – учень. З аналізу проблемної ситуації, що виникає при розв’язанні теоретичного чи практичного завдання, починається процес творчого мислення. У ході цього аналізу з’ясовується суть невідомого, якого не вистачає у наявному фонді знань і яке треба знайти в результаті виконання завдання. Щоб це відбулося, учневі потрібно мати необхідні знання. Якщо належних знань недостатньо, їх треба доповнити тими відомостями, яких не вистачає для створення проблемної ситуації.

Від уміння створювати проблемні ситуації багато в чому залежить дальший хід навчання зокрема формулювання проблем і пошук їх розв’язків. Тому в педагогічній літературі сформульовано відповідні правила.

Правило 1. Щоб створити проблемну ситуацію, перед учнями слід ставити таке теоретичне або практичне завдання, під час виконання якого учень має «відкрити для себе» (самостійно або з незначною допомогою вчителя) нові знання або способи дії, які треба засвоїти.

Правило 2. Запропоноване учневі проблемне завдання повинно ґрунтуватися на тих знаннях і вміннях, якими він вже володіє, і відповідати його інтелектуальним можливостям. Завдання має містити в собі невідомий учневі елемент знань, або спосіб дії і викликати  потребу в нього засвоїти ці знання.

Правило 3. Проблемне завдання формулюється перед вивченням нового матеріалу. Але, якщо в учнів недостатньо теоретичної підготовки, ці відомості необхідно дати заздалегідь.

Правило 4. Для того, щоб забезпечити проблемне засвоєння знань або дій, треба створити послідовну систему проблемних ситуацій, що відповідають даній системі знань і охоплює тему чи розділ з фізики, що вивчається. На різних етапах засвоєння системи знань проблемні ситуації виконують різні дидактичні функції. Проблемна ситуація створена на початку вивчення теми, має викликати в учнів пізнавальну потребу в засвоєнні загальної закономірності або способу дії. Усі наступні конкретні проблемні ситуації викликають потребу не в окремому конкретному знанні, а в усій системі засвоювання знань і дій. Таким чином, система проблемних ситуацій відтворює послідовні кроки формування нових знань і способів дій, які повинен зробити кожен учень у процесі навчання фізики.

Правило 5. Засобом створення проблемної ситуації є проблемне завдання. Воно результативне лише в тому випадку, коли відповідає тому реальному питанню, яке виникає в учнів у процесі виконання ними того чи іншого пізнавального завдання. Саме по собі питання, поставлене вчителем, не створює проблемної ситуації. Остання виникає лише тоді, якщо учні усвідомлюють проблемне завдання.

Правило 6. Проблемне завдання може бути теоретичним або практичним і в різних навчальних ситуаціях набуває форми запитання, задачі або практичного завдання. Одну й ту саму ситуацію можна створити різними типами завдань.

Найпоширенішим способом створення проблемної ситуації є запитання. Наприклад, під час вивчення теплопровідності можна поставити запитання: «Чи правильний вислів – шуба гріє?». Враховуючи життєвий досвід восьмикласників отримаємо ствердну відповідь. Тоді наступне питання: «Чому ж тоді жителі пустель влітку одівають хутряний одяг?», яке вичленовує суперечність між життєвим досвідом і науковими знаннями учня, створює проблемну ситуацію. Але це питання вже не буде проблемним при закріпленні знань.

Проблемну ситуацію створюють конструкторські й раціоналізаторські завдання. Наприклад «Як за допомогою учнівської лінійки і кількох монет визначити масу гумки?».

Важливим способом створення проблемної ситуації є демонстраційний фізичний експеримент. Наприклад, при вивченні теплопровідності води, кипіння її у верхній частині пробірки, а в нижній залишатися холодною.

Досить дійовим способом створення проблемної ситуації  на уроках фізики є фронтальний фізичний експеримент, в тому числі і лабораторна робота, особливо  творче завдання до лабораторної роботи, яке пропонується в зошитах для лабораторних робіт з друкованою основою нашого інституту після дипломної освіти.

Проблемну ситуацію можна створювати використовуючи проектну діяльність учнів. Наприклад, перед вивченням у 9-му класі розділу «Фізика атомного ядра» розділити учнів на групи: 1- фізики теоретики, 2-га - історики, 3-тя - лікарі і екологи, 4-та – експерти. С формулювати проблемну ситуацію: «Використання атомної енергії – за чи проти?»

Не слід забувати про створення проблемної ситуації і її розв’язання учнями в ході домашніх завдань і  експериментальних задач. Наприклад при вивченні взаємодії молекул, дати до дому завдання: Використовуючи  аркуші, посудини з олією та водою дослідити  чи злипнуться два аркуші, якщо їх змочити водою? Олією? Якщо один водою, а другий олією? Обґрунтувати результати експерименту.

Вивчаючи питання проблемного навчання з фізики я для себе розробила таку схему.

 Література

1.      Фізика: підручник для 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів /Бар’яхтар В.Г.,  Божинова Ф.Я., Довгий С. О., Кірюхіна О. О., - Х.: Видавництво «Ранок» 2016.

2.     Фізика: підручник для 8 класу загальноосвітніх навчальних закладів /Бар’яхтар В.Г.,  Божинова Ф.Я., Довгий С. О., Кірюхіна О. О., - Х.: Видавництво «Ранок» 2015.

3.     Божинова Ф. Я. Фізика. 7 клас. Підручник. – Х.: Видавництво «Ранок», 2007.

4.      Божинова Ф.Я. Фізика. 8 клас: Підручник. – Х.: Ранок-НТ, 2008.

5.     Савченко В.Ф. Уроки фізики у 7-8 класах. – К.; Ірпінь:ВТФ; «Перун», 2002.

6.     Коханов К.А. Фізичні загадки: експерименти та спостереження. – Х.: Основа, 2009.

7.      Закота Л.А. Проблемне навчання фізики. - К.: Радянська школа,1985.

8.     Онищук В.А. Типи, структура і методика уроку в школі. К.: Радянська школа, 1976.

9.     Сухомлинський В.О. Педагогічний такт і майстерність учителя. – К.: Радянська школа,1984.