Способы и средства активизации мыслительной деятельности учащихся на уроках физики

Творческий труд возможен только тогда, когда человек относится к работе с любовью, когда он сознательно видит в ней радость, понимает пользу и необходимость труда, когда труд делается для него основной формой проявления личности и таланта.

Организация трехуровнего обучения на уроках физики

КОЗЬМА ПРУТКОВ

Трехуровневое обучение - один из возможных путей решения проблемы индивидуализации в обучении. В основу решения этой проблемы должна быть поставлена идея выбора самим учащимся уровня обучаемости. Моя же задача состоит в том, чтобы создать условия для такого выбора.

Программа 1-го уровня, разработанная мной для 8-ых и 9-ых классов, значительно упрощена и сокращена. На этом уровне предлагается дать ребятам представление о физической картине мира. Информация лишена подробных математических преобразований, решаются, в основном, несложные, чаще всего качественные задачи. Поурочный опрос не проводится. Отработка материала происходит в следующем порядке:

• физическая разминка
• физический диктант
• работа по выполнению практического задания
• самостоятельная работа по выполнению аналогичного задания
• семинарское занятие по вопросам теории
• зачет

Последний включает устные ответы на вопрос теории и решение задач по выбору ученика.

На 1-ом уровне, как правило, изъявляют желание работать учащиеся, считающие, что физика им вряд ли пригодится в полном объеме в будущем.

На 2-ом уровне изучение физики ведется в объеме государственной программы. Система работы та же, что и на 1-ом уровне.

Но наибольший интерес для меня представляет работа на 3-ем уровне сложности. Теоретический материал, изучаемый на этом уровне, органически связан с программой 1-го и 2-го уровней и на изучение его дается дополнительно 2 часа в неделю.

И здесь есть возможность использовать все теоретические знания по активизации учащихся на уроках, использовать различные формы и методы работы. Целью многих из них является обучение учащихся умению обобщать знания. Ведь “мышление совершается в обобщениях и ведет к обобщениям все более высокого порядка... Обобщение - результат анализа, выделяющего существенное, и синтеза”, - отмечает С. Л. Рубинштейн в книге “О мышлении и путях его исследования”.

Обобщение знаний можно осуществлять с помощью различных методических приемов:

• путем использования приема сравнения
• составление таблиц
• проведения обобщающих уроков
• получения обобщающих ответов
• решение задач
• поиск аналогий
• и другие

Все эти приемы особенно хорошо “работают” при закреплении знаний, когда у учащихся имеется уже определенная база знаний и они могут осуществлять “привязку” нового материала к уже известному. Необходимость сравнивать, анализировать, сопоставлять остро стимулирует мыслительную активность учеников.

Хочу поделиться некоторыми возможными способами обобщения знаний, которые использую в своей работе.

Этот прием при закреплении знаний реализуется так: учитель предлагает ученику при ответе по отдельному вопросу или при обобщении темы курса проводить сравнение изученного материала с известным ему ранее. Необходимость проводить сравнение, выявлять черты сходства и различия физических свойств, фактов, явлений, закономерностей стимулирует мыслительную активность ученика. Теперь нельзя ограничится формальным пересказом, а нужно анализировать и сопоставлять материал, изучение которого зачастую разделено во времени. Сопоставление поможет ребятам переосмыслить материал и глубже понять физическую сущность явлений в тех случаях, когда оно касается физической природы явлений, фундаментальных положений, когда сравниваются существенные признаки, главные свойства, а не только внешние проявления и формальные выражения.

Я обращаюсь к приему сравнения уже в 7-ом классе и считаю это полезным, но, конечно, с учетом особенностей мышления подростков. Например, в учебнике физики выводы о различии в молекулярном строении твердого, жидкого и газообразного состояний вещества делают на основании сравнения таких свойств, как изменение объема при сжатии, сохранения или несохранения формы тела и т.п. Я же при проверке знаний даю задание по сравнению характера движения молекул в твердых, жидких и газообразных телах и советую им для аргументации ответа использовать явление диффузии, изученное ранее.

Вновь привлекаю внимание учеников к фундаментальному вопросу о внутреннем строении тел через некоторое время при изучении понятия плотности вещества. И даю им задания сравненить по таблице плотности твердые тела и попытаться объяснить причины различия этих плотностей. Или сравнить по таблице плотности одно и то же вещество в твердом и газообразном состоянии и объяснить их отличие.

В старших классах, когда у учащихся развито аналитическое мышление, задания с использованием приема сравнения необходимо усложнять. Здесь я предлагаю проводить сравнения, которые требуют от учеников умения выделять существенные свойства посредством анализа и абстракции. Это приводит к другому, более высокому уровню обобщения, теоретическому обобщению.

Например, при изучении механики в 9-ом классе ребята не в силах осмыслить обилие рассматриваемых различных видов движений. И здесь я обращаюсь к приему сравнения. Предлагаю провести сравнения по какому-либо одному или нескольким признакам. Например, при изучении кинематики сравнить прямолинейное равномерное и равнопеременное движения, равномерное движение по прямой и по окружности и т.п. Эти задания предлагаю вновь при изучении законов динамики. Теперь ученики должны снова отметить отличия в уравнениях и графическом описании движений, но пойти дальше - вскрыть причины этих отличий.

Задания по проведению сравнения могут значительно отличаться по степени сложности, поэтому подобные вопросы можно ставить перед учениками при опросе, предлагать для письменной работы, а также в качестве домашнего задания. Педагогическая целесообразность того или иного способа определяется сложностью вопроса, характером его изучения во времени, а также возрастом ребят и уровнем их подготовки.

2. Составление схем и таблиц

Составление схем и таблиц помогает ученикам научиться выделять существенные общие признаки фактов и явлений, устанавливать причинно-следственные связи между изучаемыми явлениями, приводить в систему свои знания по применению физических формул. При этом, независимо от конкретной методической цели, работа по составлению схем и таблиц всегда требует от ребят активной мыслительной деятельности.

Применять этот метод полезно уже с первых шагов изучения физики. Например, после изучения различных агрегатных состояний вещества семиклассникам предлагаю заполнить таблицу 1, помогающую привести знания в систему. Эту таблицу заполняем на уроке при моем участии. Ребята обычно предлагают внести в таблицу массу побочных сведений; нужно научить их выделять существенные признаки и, главное, выдерживать единую линию сравнения по одному и тому же признаку. Таблицу можно несколько усложнить. Предлагаю дома заполнить еще одну графу - отличие в микроструктуре агрегатных состояний.

При изучении кинематики ребята впервые оказываются в таком положении, когда материал обширен, содержит много формул, в которых нелегко разобраться: где, когда, какой именно формулой следует воспользоваться. Составление таблиц в подобных случаях облегчает процесс усвоения и требует от них активной мыслительной деятельности. Но это не все. Огромные возможности открываются при обсуждении материала таблицы уже после ее заполнения. Проверку строю так: предлагаю отдельным ученикам пояснить то или иное отмеченное в таблице свойство или закономерность, вскрыть причину отдельного указанного факта или явления, провести сравнение выявленных свойств, особенностей, графических закономерностей.

КОЗЬМА ПРУТКОВ

- Еще одним из способов обучения школьников умению систематизировать знания по какой либо теме или разделу курса - это ставить перед ними вопросы, требующие обобщающего ответа. К таким ответам ребят приучаю постепенно. Сначала даю для обобщения небольшой по объему материал и, что не менее важно, изучение которого проводилось на нескольких, следующих друг за другом уроках, т.е. без больших временных интервалов. Например, семиклассникам после изучения первой темы курса физики “Первоначальные сведения о строении вещества” предлагаю систематизировать знания, выделив и подчеркнув главное. Постепенно задания усложняю. Девятиклассникам после изучения кинематики было предложено обобщить знания о скорости и ускорении. В результате обсуждения этих вопросов родилась идея создания небольших книг “Равномерное прямолинейное движение” и “Равноускоренное прямолинейное движение”.

При подготовке этих вопросов ученик уже не может ограничиться простым пересказом одного или нескольких параграфов учебника. Ответ на такой вопрос требует от него активной работы мысли: нужно из материала целой темы выделить лишь тот, который относится непосредственно к заданию, затем привести знания в систему, логически связав отобранные сведения.

Велика роль обобщающих ответов при формировании фундаментальных физических понятий. Формирование таких физических понятий, как “масса”, “сила”, “энергия”, “поле”, начинается в курсе физики первой ступени. По мере того, как знания ребят о каком- либо физическом понятии дополняются новыми сведениями, систематизируем весь материал. Покажу как это можно сделать на примере формирования понятия массы. В 7-ом классе после введения этого понятия впервые ставлю вопрос: что вы знаете о массе тела? Естественно, ответ на него никакой систематизации знаний не предполагает. Ученики должны лишь показать понимание того факта, что масса является характеристикой тела и измерить ее можно по изменению скоростей при взаимодействии исследуемого тела с телом эталонной массы. Формирование понятия массы продолжается по мере изучения курса физики 7-го класса: вводится понятие плотности и дается формула для вычисления массы по плотности и объему тела; понятие плотности связывается с массой молекулы и их числом в единице объема; изучается явление инерции и показывается, что масса тела обусловливает его инертность; понятие массы обогащается новым содержанием, когда учащиеся узнают о взаимосвязи массы тела и силы тяжести.

На каждом из этих этапов формирования понятия массы тела ставлю все тот же вопрос: что вы знаете о массе тела? Ответ на него постепенно становится все сложнее, но, поскольку он ставится периодически, ребята с ним справляются.

По мере изучения динамики и при проведении обзорного урока по этому разделу ставлю тот же вопрос. Теперь в ответе должно прозвучать, что масса как мера инертности тела является чисто динамической величиной и поэтому может быть определена лишь с помощью законов динамики. И здесь, кроме методов измерения массы, эталона массы, указания на зависимость массы тела от его скорости, ребята должны отметить факт пропорциональности инертной и гравитационной масс.

И, наконец, в 11-ом классе при повторении материала хочу вновь спросить учеников: что вы знаете о массе? И хочу услышать обобщение всего ранее изученного по этому вопросу материала вплоть до взаимосвязи массы и энергии.

Думаю, что педагогически целесообразно предлагать в качестве домашнего задания подготовить ответы на подобные вопросы. В помощь им распечатала примерные планы ответов. Такая постановка вопроса предполагает активную мыслительную работу дома и живое обсуждение на уроке, позволяет учащимся оценить значительность полученных знаний, испытать чувство удовлетворения.

Особо хотелось бы отметить работу над задачами как важный метод активизации мышления. Кроме решения задач повышенной трудности, работая на III уровне сложности пытаюсь вводить задачи-оценки.

Для решения такой задачи надо понять рассматриваемое физическое явление, сформулировать простую физическую модель этого явления, выбрать разумные значения физических величин и, наконец, получить числовой результат, более или менее соответствующий реальности. Грубая прикидка, оценка по порядку величины - почти обязательный этап начальной постановки эксперимента, теоретической разработки, контроля за правильностью рассуждений и выводов в процессе обсуждения сложных идей.

Например, оценить давление шариковой ручки на бумагу при письме. Или, оценить выталкивающую силу, действующую на человека со стороны воздуха в комнате.

Владение методом оценок, наряду с интуицией, является очень важным качеством исследователя при разработке и анализе новых идей, весьма существенным в творческой работе.

Веду работу по решению экспериментальных задач. После решения этих задач ребята лучше решают задачи со сформулированными условиями. Они нравятся и ребятам, но использую пока этот метод в ограниченном масштабе вследствие недостатка оборудования.

Для развития и поддержания интереса к моему предмету использую любопытные задачи и вопросы.

Например: дождь кончился. Уже полчаса над лесом жарко сияет Солнце, и там, куда попадают его лучи, трава просохла. Но в жару хочется прилечь на траву в тени. Как найти такую тень, в которой вы можете смело ложиться, не боясь промокнуть?

К каким общим выводам я пришла, работая над разноуровневым обучением?

1. Повышение теоретического уровня изучаемого материала благотворно действует не только на развитие познавательного интереса ребенка, но и его умственную деятельность. Чем глубже изучение физики и чем сложнее физические задачи, тем интереснее работать ученику.
2. Необходимым условием процесса обучения должна быть внутренняя свобода, раскованность ученика, его желанием познать. Процесс мышления не должен сопровождаться ощущением страха. Отношения должны строится по принципу сотрудничества и взаимного уважения. Ведь, по словам КОЗЬМЫ ПРУТКОВА “земной шар, обращающийся в беспредельном пространстве, служит пьедесталом для всего, на нем обретающегося”.
3. Даже работая отнюдь не со слабыми учениками, сказывается неумение ребят говорить, строить логические цепочки рассуждений.
4. Проблема индивидуального подхода в обучении, конечно же остается, но ее острота несколько уменьшается.

1. Приведу два высказывания Козьмы Пруткова: “Специалист подобен флюсу: полнота его одностороння”, но “всякий необходимо причиняет пользу, употребленный на своем месте. Напротив того: упражнения лучшего танцмейстера в химии неуместно; советы опытного астронома в танцах глупы”, поэтому хочу составить программу для гуманитарных классов, очень тонко соблюдая эту границу.
2. Считая, что единственным способом усвоения черт творческой деятельности и опыта их проявления является самостоятельное решение новых для ученика проблем, которые, с одной стороны, доступны ему для решения, а с другой - в определенной степени трудны, необходимо использовать дополнительный материал, который бы чаще всего изучали сами дети, после чего проводить семинарские занятия с элементами дискуссии. Надеюсь, что в недалеком будущем наша школьная библиотека сможет предоставить нам побольше этой самой дополнительной литературы.

Когда душа моя пуста
Как у семьи пчелиной соты,
Я признаю один устав -
Скорей добраться до работы.
Пусть в жизни не везет, хоть плач,
И солнце свет свой как бы прячет,
За полосою неудач
В работе светится удача.
От горя ли в глазах темно,
Обид ли на сердце без счету,
Как плотницкий топор в бревно,
Врубаюсь я в свою работу.
Работою развею грусть,
Работой изведу усталость.
Я не свалюсь и не сломлюсь,
Пока она, как песня, в радость.