В последние несколько лет наблюдается снижение интереса учащихся к изучению физики. Это вызвано целым рядом причин. Во-первых, общим принципом гуманитаризации образования, появлением в ВУЗах области большого числа факультетов гуманитарных направлений: психология, журналистика, менеджмент, маркетинг, юридические специальности и других, которые в настоящий момент пользуются наибольшим спросом у абитуриентов. Во-вторых, недостаточными сведениями о применимости физических знаний в конкретной профессиональной деятельности, за исключением, пожалуй, технических специальностей. В-третьих, установившимся представлением об этой науке, только как о двигателе технического прогресса, то есть физика воспринимается особым и специфическим предметом, который к тому же с полным правом считается одним из самых сложных для изучения.
Но недооценка физического образования сегодня может привести к технологическому кризису и производственным проблемам в будущем.
Поэтому перед современной педагогической наукой стоит серьезная задача: заинтересовать школьников в изучении физики, помочь им осознать важность и универсальность изучаемых законов, создать условия для самореализации личности каждого учащегося в процессе обучения, развить потребность в самостоятельной творческой и исследовательской деятельности в рамках физической науки, вооружить необходимым методологическим материалом.
Сложившаяся ситуация побуждает преподавателей искать новые методы и средства обучения, ориентированные на индивидуальные особенности и потребности каждого учащегося, его внутренний мир и субъективный опыт, способствующие развитию интереса к предмету, воплощающие в себе идеи высокой взаимной требовательности и уважения, опирающиеся на возросшую самостоятельность ребят и значительно расширяющие и обогащающие методический арсенал учителя, поскольку известно, что постоянство – враг интереса.
Если рассмотреть основные приемы и методы обучения, применяемые учителями на уроках физики, особенно новейшие, то станет очевидным, что все они направлены в первую очередь на развитие и поддержание интереса учащихся. Эффективность этих приемов связана с двумя факторами. Прежде всего, это раскрытие жизненной значимости изучаемой проблемы, что не только возбуждает интерес, но и является сильным стимулом к учению, так как связан с самим смыслом обучения в школе. Второй фактор – воздействие на эмоции и чувства учащихся, опора на их субъективный опыт и внутренние потребности. Психологи утверждают, что без человеческих эмоций никогда не бывало, нет и быть не может «человеческого искания истины». Нельзя переоценить значение эмоциональной памяти, которая более долговечна и во многом определяет деятельность человека. Не следует избегать и элементов занимательности, так как они возбуждают интерес и любознательность у всех без исключения, даже самых слабых, учащихся.
Самое главное - это заинтересовать учащихся содержанием изучаемого материала, Это возможно благодаря особенностям физической науки, ее универсальности, тесной связи с научно-техническим прогрессом и повседневной практической деятельностью человека. При этом нужно учитывать, что сегодняшние дети получают огромное количество информации по самым разным каналам. Передачи телевидения и радио, научно-популярные фильмы, журналы и книги, Интернет рассказывают школьникам о современных достижениях и нерешенных проблемах в интересной, доступной и порой занимательной форме. Это приводит к тому, что учащиеся о многом знают или, по крайней мере, слышали, и их трудно чем-либо удивить. Помня это, учитель не должен ограничиваться общими фразами, а суметь показать внутреннюю сложность решаемых проблем и делать акцент на том, что изучение той или иной темы на уроке поможет учащимся понять и объяснить услышанное ранее. При этом открываются большие возможности для поощрения любознательности и эрудиции школьников, самостоятельного расширения кругозора, поисков дополнительной информации.
В 7-8 классах хорошие результаты дает обращение к субъективному жизненному опыту учащихся. Например: стоя на лыжах, не проваливаешься в снег, а в сапогах проваливаешься; острым ножом резать легче, чем тупым; форточки обычно делают наверху, а батареи отопления – внизу.
Старших школьников не оставляют равнодушными рассказы о принципах действия и устройстве таких современных приборов как пьезоэлементы, самооткрывающиеся двери, звукозаписывающие устройства, солнечные батареи, приемники, лазерные игрушки и многие другие.
В 10-11 классах не только интересно, но и полезно, обсуждать некоторые перспективные линии и направления развития физической науки и техники, которые еще находятся в стадии разработки и апробации: цифровые и плазменные экраны, голография, волоконная оптика, применение лазерных технологий, нанотехнологии и другие.
В выпускных классах необходимо обращать внимание учащихся в рамках профориентационной работы на общую политехническую направленность вузов и предприятий области, значимость физических знаний для развития техники и науки в целом, помочь в выборе специальности.
Следующий прием - это систематическое обращение к истории науки с привлечением выдержек из работ выдающихся физиков, философов, общественных деятелей, а также из художественной классической литературы. Данный метод успешно применяется для разнообразия урока и поддержания интереса к предмету. Исторический материал помогает решать самые разнообразные дидактические задачи, в зависимости от целей, формы проведения урока и даже от конкретного класса.
Наблюдение за развитием научных теорий и обоснование причин, по которым приходилось отказываться от прежних представлений о явлении (картина мира, строение атома, МКТ, теория света). Нельзя переоценить нравственный аспект любого открытия, отношение к нему общества в целом и самого изобретателя.
Максимальное развитие познавательных сил учащихся может быть достигнуто путем применения исследовательского метода при умелом сочетании классной и внеклассной работы. Такой характер заданий на уроке и в домашних исследований способствует развитию творческого потенциала школьников. Приведем некоторые формы применения данного метода обучения:
Домашние практические работы. Опыт показывает, что доступные экспериментальные исследования полезно давать в качестве обязательного домашнего задания. Дело в том, что проведение этих работ пробуждает любознательность у всех учащихся, в том числе и слабоуспевающих, а включение более сложных творческих заданий позволяет проявить свои умения и знания способным ученикам. Более того, многие ученики самостоятельно усложняют задания, внося элемент личного творчества.
Работа с дополнительной литературой. Поиск материалов, составление сообщений по конкретной теме воспитывают навыки самостоятельного добывания знаний и умение донести эти знания до других учащихся. Очень часто обнаруженные учащимися факты вызывают неподдельный интерес всех одноклассников или имеют занимательную форму.
Самостоятельное составление задач на основе исторического материала, произведений художественной и публицистической литературы, кинофильмов и жизненных ситуаций. Такие задачи решаются с особым интересом, долго обсуждается результат, не говоря уже о пользе самого процесса поиска и чувства удовлетворения от своей работы.
Фронтальные лабораторные работы с измененным заданием. После выполнения основной части работы сильным учащимся предлагаются дополнительные задания, которые можно выполнить с тем же оборудованием или учащиеся самостоятельно продумывают другие варианты этой же работы с описанием и обоснованием.
Таким образом, повышение эффективности физического образования имеет в своей основе именно принцип создания и сохранения устойчивой положительной мотивации и осознанного интереса к обучению. Если изучаемые физические законы необходимы для описания и объяснения явлений, составляющих круг интересов учащегося: будь то танцы, спорт, военная техника, строительство и конструирование, криминалистика, экология, литература, фотография и т.д. и задания преподносятся в увлекательной форме, то получаемые знания воспринимаются не как обуза, а как большая жизненная ценность. Это справедливо для классов любых направлений, профилей и возраста.
Если при объяснении и обсуждении теоретического материала, постановке и развитии проблемы все выше перечисленные принципы всегда находят свое отражение и позволяют проводить эти этапы урока с наибольшей продуктивностью, то при решении задач это получается довольно редко, так как при этом процессе ребята уже не получают какой-либо интересной для них информации и их познавательная активность падает. Возможно, поэтому основная часть учащихся испытывает сложности и не любит решать задачи. Основная причина этого состоит в том, что большая часть заданий в сборниках задач не отличается жизненным и практически важным содержанием для современного школьника: абстрактные тела, шарики, машины совершают необъяснимые движения, приводимые численные значения тоже не осмысленны до конца, и вся деятельность ученика заключается в подборе подходящих формул и их преобразованию. Но, учитывая, что около 50% учебного времени на уроке, а в старших классах даже больше, отводится именно на этот метод обучения, то очевидна необходимость кардинально изменить подход к содержанию и месту задач в обучении физики. При решении задач необходимо продолжать поддерживать интерес и познавательную активность учащихся. Для этого надо стараться придавать изложению содержания задачи внешне интересную форму, сообщать практическую и жизненную привлекательность рассчитываемому явлению, учитывать увлечения и потребности современных школьников. В поисках такого рода заданий надо обращаться к кругу явлений повседневной жизни, к области техники, к природе, к страницам художественной литературы, к фильмам, - словом, ко всему, что, находясь за пределами учебника, всегда привлекает внимание учащихся. В процессе решения любой задачи постоянно должно обогащаться содержание изучаемого понятия, расширяться его объем и устанавливаться связи с другими понятиями. Поэтому целесообразно использовать задачи с художественным и практическим содержанием, с помощью которых осуществляются межпредметные связи не только с естественнонаучными дисциплинами, но и с предметами гуманитарного направления, такими как история и литература. Это активизирует интерес учащихся – «гуманитариев», не склонных к изучению точных наук. Полезными также нужно признать задачи на нахождение технических характеристик и способов применения различных технических устройств – существующих и фантастических, а также задания, связанные с самостоятельным конструированием или изготовлением приборов с заданными свойствами, особенно в классах физико-технического направления.
Уроки с использованием таких заданий отличаются особой познавательной активностью учащихся, целостностью решаемых дидактических задач и эффективностью всего процесса обучения. И именно подобные задания содержат в себе не только необходимые для решения сведения, но и информацию, активизирующую познавательную деятельность и создающую положительный эмоциональный настрой ученика. Но такие задания со всеми своими достоинствами являются скорее исключением на уроке, чем правилом. Это объясняется, во-первых, тем, что в имеющихся пособиях и задачниках количество таких задач по основным учебным темам недостаточно для систематического применения, а самостоятельное их составление сопряжено с определенными трудностями и большими временными затратами. Во-вторых, эти задания часто недооцениваются педагогами, рассматривающими их только в качестве занимательного и эмоционального момента урока, не несущего полезной информации. Именно вот это распространенное мнение и хотелось бы сегодня изменить. Подобное отношение не позволяет учителю использовать весь интеллектуальный потенциал, заложенный в таких задачах.
Опыт работы с подобными задачами показывает, что правильно подобранное, грамотно составленное и вовремя предложенное задание с таким содержанием наиболее полно и эффективно реализует все ниже перечисленные функции, что и позволяет достичь многих дидактических целей:
- Побуждающая функция: активизация внимания, познавательной активности и неподдельного интереса учащихся; создание позитивной мотивации учения и положительного эмоционального фона на уроке; создание проблемной ситуации; пробуждает стремление к творческому подходу и желания самостоятельно ставить эксперименты и добывать информацию из различных источников;
- Познавательная функция: формирование понятий, умение решать качественные и расчетные задачи разной степени сложности; конкретизация и систематизация полученных на уроке знаний; моделирование физических явлений; умение увидеть изучаемое явление в обыденной ситуации и необычной формулировке (что особенно важно в связи с ЕГЭ); выявление межпредметных связей физики, в том числе и с предметами гуманитарного цикла; умение работать с разного вида литературой и другими источниками информации; расширение кругозора; возможность самостоятельно ставить проблему и находить неординарные решения;
- Воспитательная функция: формирование научного мировоззрения, воспитание гражданственности и гордости за мудрость своего народа, за научные и технические достижения отечественных ученых, раскрытие социального и психологического аспектов физической науки, формирование критического мышления, умения работать в группе, правила ведения дискуссии и умение слышать мнение одноклассников; формирование различных личностных качеств (настойчивость, сообразительность, сила воли, упорство в достижении цели), способствует формированию правильной системы морально-нравственных ценностей; стремление к продуктивному сотрудничеству;
- Развивающая функция: развитие способности к выполнению основных мыслительных операций (анализ, синтез, дедукция, индукция, сравнение, обобщение, конкретизация и т.д.); формирование образного и логического мышления, умения доказывать свое мнение, вести дискуссии, приводить необходимые аргументы, развивает коммуникативные способности учащихся.
Важна и та деталь, что обучающее и воспитывающее действие данного приема не ограничивается только рамками урока.
Сначала учащиеся самостоятельно готовят материал по объявленной заранее теме, прорабатывают учебную, художественную и специальную литературу, ищут необходимые иллюстрации. Далее в ходе урока ребята рассказывают, объясняют и доказывают, отвечают на возникающие вопросы и пытаются сообща разрешить те проблемы, решение которых для них пока не открылось. Главными «консультантами» выступают увлеченные в данной области учащиеся, что позволяет практически каждому проявить себя, а также заинтересовать еще не определившихся в выборе ребят. Но и после окончания урока, как показывает опыт, долго еще продолжается обсуждение понравившихся заданий, уясняются недопонятые моменты с одноклассниками или учителем, высказываются вдруг возникшие новые идеи.
Таким образом, совместными усилиями учителя и учащихся выполняется трудоемкая и требующая большого количества времени работа по созданию банка или системы таких заданий, которые затем могут быть использованы на разных этапах урока для достижения различных дидактических целей.
Можно рекомендовать следующие комплекты тематических заданий:
- Физика и народная мудрость (задания на основе «народного творчества»: пословиц, поговорок, присказок, народных сказок). Подобная исходная информация в достаточном количестве имеется уже у учащихся 7-8 класса благодаря урокам литературного краеведения и развития речи, а также тесной связи с родственниками, живущими в сельской местности. Кроме уже упомянутых функций такие задания хорошо сказываются на расширении словарного запаса, умения образно мыслить и изъясняться и обогащают любое из рассматриваемых физических понятий неожиданными нюансами.
- Физика в произведениях художественной литературы, мультипликационных и художественных фильмах. Здесь находит отражение увлеченность школьников кино и телевидением. Неплохая попытка извлечь из этой, не всегда полезной привычки, определенную пользу. В старших классах гуманитарной направленности большим успехом пользуются задачи с художественным содержанием, выдержками из стихов, прозы, басен и большую часть заданий приносят сами учащиеся. Интересны не только задания, подтверждающие определенный закон, но и указывающие на физическую ошибку автора. Полезны задания по расчету технических параметров фантастических машин и их сравнение с существующими в классах технической направленности.
- Задачи с историческим содержанием, а также на основе мифов, легенд, библии.
- Физика и живая природа.
- Физика и медицина.
- Физика и человек.
- Физика и искусство (танцы, кино, театр, музыка, голограммы, игрушки, архитектура, дизайн).
- Физика на стройке.
- Физика и транспорт.
- Физика и спорт.
- Физика на кухне.
- Физика и космос.
Эти и другие возможные группы заданий ориентированы на внутренние потребности определенной группы увлеченных ребят, но будут интересны и для остальных учащихся, так как они адаптированы к нашей повседневной жизни. Поскольку при подготовке к уроку учитель обязан, как гласит один из принципов личностно-ориентированного обучения, учитывать интересы, способности и субъективный опыт каждого учащегося класса и в зависимости от этого подбирать соответствующие задания, то проще всего это сделать, имея систему выше описанных заданий.
Существует множество способов применения задач с художественным и практическим содержанием в зависимости от их места в структуре урока и поставленных дидактических целей. Приведем некоторые возможности для использования таких задач.
Для обоснования необходимости получения новых знаний, создание проблемной ситуации.
При обычном закреплении изученного материала, после объяснения и разбора нескольких стандартных задач.
При обобщении целой темы или большого раздела, направленное на узнавание явления в измененной обстановке и умение моделирования. При этом возможно давать время для домашней подготовки заданий самими учащимися.
На интегрированных уроках, раскрывающих межпредметные связи физики.
На уроках, показывающих возможное применение знаний из различных разделов физики по отношению к одной конкретной области человеческой деятельности, что напрямую связано с профориентацией и самоопределением учащихся.
Самостоятельный поиск и формулировка задач по заданной ситуации в группах и индивидуально. При этом учащиеся имеют возможность или найти в пособиях подходящие по теме задания, или видоизменить уже имеющиеся и даже решенные задачи, или же придумать совершенно новые, в зависимости от своих способностей. Такие задачи решаются с особым интересом, долго обсуждается результат, не говоря уже о пользе самого процесса поиска и чувства удовлетворения от своей работы.
Учитель всегда должен руководствоваться той психологической аксиомой, что интерес к предмету повышает внимание, способствует более сознательному и прочному усвоению. Использование такого метода при решении задач позволяет во много раз повысить эффективность уроков физики, заинтересовать их изучением данной науки, расширить и углубить знания, полученные на уроках, показать их широкое применение в жизни, пробудить стремление к творчеству и дать возможность для самореализации каждого непосредственно на уроке. Главная цель такого рода задач – возбудить деятельность научного воображения, приучить учащихся мыслить в духе физической науки и создать в его памяти многочисленные ассоциации с самыми разнородными явлениями жизни, со всем тем, что их интересует, с чем они обычно входят в соприкосновение.
Предлагаю коллегам уделить большее внимание данному приему при решении задач, учитывая изменения в сознании и предпочтениях современных школьников. Дело в том, что самоценность научных знаний и образования уже не является определяющим мотивом учения для подавляющего большинства учащихся. Слово «надо» для них существует, но не имеет такой побудительной сущности, как для взрослого человека. Поэтому педагогам необходимо прислушаться к народной мудрости, которая гласит, что «охота пуще неволи», и всеми возможными способами разнообразить процесс обучения и делать его интересным и жизненно важным для каждого конкретного ребенка.