Развитие интеллекта учащихся при обучении физике

Разделы: Физика


В истории психологических исследований проблема интеллекта, являясь, с одной стороны, наиболее изучаемой и распространенной (ей посвящено большое количество работ), с другой стороны, остается самой дискуссионной. Так, например, до настоящего времени не сложилось однозначного определения интеллекта, хотя этим понятием активно оперируют в различных областях науки. Приведем несколько определений интеллекта:

  • “Интеллект – это относительно устойчивая структура умственных способностей индивида” [31, с.142];
  • “Интеллект – разум, способность мыслить, проницательность, совокупность тех умственных функций (сравнения, абстракция, образования понятий, суждения, заключения и т.д.), которые превращают восприятия в знания или критически пересматривают и анализируют уже имеющиеся знания” [6, с. 115];
  • “Определение интеллекта как свойства информационной модели обеспечивать количественно-энергетическое превосходство полезного результата над затраченным усилием” [24, с. 122];
  • “Интеллект – общая познавательная способность, определяющая готовность человека к усвоению и использованию знаний и опыта, а также к разумному поведению в проблемных ситуациях” [11, с.14].

Поэтому интеллект отождествляют с системой умственных операций, со стилем решения проблем, с индивидуальным когнитивным стилем и т.д. Отсутствие однозначности в определениях интеллекта связано с многообразием проявлений интеллекта. Однако всем этим проявлениям присуще то общее, что позволяет отличать их от других особенностей поведения, а именно - активизация в любом интеллектуальном акте мышления, памяти, воображения, - всех тех психических функций, которые отвечают за познание окружающего мира.

“Развитие интеллекта учащихся при обучении физике” в настоящее время очень актуальна, так как современное общество ставит перед образованием цели: “вооружить” учащихся не только конкретными знаниями по отдельным предметам, но и комплексом интеллектуальных умений. Данной проблемой занимались многие известные педагоги-исследователи (Зверева М.Н., Пинский А.А., Разумовский В.Г. и др.), в частности Э.М. Браверман [8, с.23-28]. Она и ее помощники предложили “систему” заданий, с помощью которой можно развивать мышление и тем самым способствовать развитию интеллекта школьников. Сферой для реализации поставленных целей современного образования выбирается физика.

По мнению некоторых исследователей, в XXI веке физика, наряду с русским языком и математикой, должна стать фундаментом школьного образования, прежде всего как “языковая наука” (русский язык - способ общения между людьми, математика - язык точных наук, физика - язык общения с природой) [39, с.34].

В постановке нового курса физики следует исходить из того, что важнейшими аспектами физико-математического обучения определяющими стратегию школьного образования, должны стать развитие абстрактного мышления учащихся и воспитание прикладной математической культуры. Умение применять математические методы на практике, навыки математического моделирования приобретаются в работе с наиболее простыми моделями, которыми являются физические объекты.

Стремительное внедрение математических методов во все виды интеллектуальной деятельности определяет исключительно важное место уроков физики в обучении (вне зависимости от типа школ или классов), так как лишь на этих уроках формируется особый тип мышления - математическое моделирование, возможности которого выходят далеко за рамки физических явлений.

Преподавание должно базироваться на высокой культуре решения задач (в том числе, графических, оценочных, экспериментальных, моделирование на компьютере). Это - наиболее эффективный инструмент развития рассудочного мышления, воспитания привычки думать, умения правильно рассуждать.

Общие принципы научного мышления такие, как наблюдение, эксперимент, сравнение, аналогия, индукция и дедукция, анализ и синтез, также формируются главным образом на уроках физики.

Для реализации целей физического образования в основной и старшей школах необходимы, в первую очередь, доступ в урочное время к интернет-технологиям и увеличение учебного времени, отводимого на базовом уровне изучения курса физики. В массовой школе должен быть обеспечен высокий уровень преподавания физики в условиях сдачи ЕГЭ и ГИА учащимися общеобразовательных учреждений. Понижения уровня физико-математического школьного образования приводит к замедлению интеллектуального развития нации. [39, с.365]

В самом начале моей педагогической деятельности первые три года были поиском проблемы не глубоких знаний учащихся. Для выяснения этого были использованы следующие методы:

1. Теоретический анализ исследуемой проблемы и изучение литературы:

а) по вопросам дидактики, психологии, обучения и воспитания;

б) по методике преподавания физики;

в) по теории познания;

2. Изучение и анализ опыта работы школы МОУ “Северной средней общеобразовательной школы № 2 Белгородского района Белгородской области” п.г.т. Северный по организации процесса обучения физике.

3. Проведение наблюдений за развитием мыслительных операций у учеников, бесед с учителями и учащимися.

4. Осуществление ретроспективного анализа личного опыта.

5. Анализ письменных работ учащихся.

Анализ показал, что проблемой не глубоких знаний учащихся по предмету связянна с несформированностью мыслительных операций, а значит с низким уровнем интеллекта. С этой целью известным педагогом-исследователем Э.М. Браверман и ее помощниками была разработана “система” заданий, включающая мыслительные операции: сравнение, анализ, синтез, классификацию, индукцию, дедукцию и систематизацию. Подобную “систему” заданий я реализую на уроках физики с 7 по 11 классы. За 10 лет педагогической деятельности мне удалось разработать уроки практически по всем разделам базового курса школьной физики в соответствие с технологией Э.М. Браверман. Данная технология развития интеллекта учащихся дает положительную динамику качества знаний по предмету, что и подтверждают итоговые результаты ЕГЭ, ГИА. Вот некоторые сведения о данной “системе” заданий, помогающей лучше представить себе структуру, содержание и формы занятий, способствующих развитию интеллекта школьников.

Сравнение.

Сравнение - сопоставление предметов и явлений, нахождение сходства и различий между ними. [11, с.184]

Умение сравнивать возникает при выполнении заданий:

1. Сравнить, выделив черты сходства и различия, заполнить сравнительную таблицу:

  • равномерное и равнопеременное движение,
  • трение качения и трение скольжения,
  • передачу давления твердым телом, жидкостями и газами,
  • молекулярное строение тел в разных агрегатных состояниях,
  • свободные и вынужденные колебания,

Подобного типа задания можно составлять для всех классов.

2. Сравнить, чем отличаются:

  • различные агрегатные состояния вещества;
  • кристаллические тела от аморфных тел;
  • поликристаллические тела от монокристаллических тел;
  • холодная плазма от горячей плазмы;
  • электрическое поле от магнитного поля в их воздействиях на электрические заряды.

3. Сравнив, сказать, что общего у:

  • кристаллических и аморфных тел (оба являются разновидностями твердого тела)
  • термодинамики и статистической механики (обе изучают одну и ту же форму движения материи - тепловую, но с разных точек зрения.)

Анализ.

Анализ - мысленное разделение предметов и явлений на части или свойства (форма, цвет, вкус,…). [11, с.184]

Это умение формируют задания типа:

1. Выбрать из ряда предложенных объектов или параметров процесса один (например, материал, обеспечивающий сохранность тепла, для теплоизоляции помещения).

2. Выделить в параграфе учебника главную мысль, математический вывод, доказательство, примеры, исторические сведения и т.д.

3. Указать в машине двигатель, передаточный механизм, рабочий орган, а в электрической схеме - источник тока, потребители, коммутирующие устройства, измерительные приборы.

4. Разобрать условие задачи и выделить участвующие в “событии” тела, описать, что происходит с каждым.

5. Указать в наблюдаемом физическом процессе причину и следствие.

6. Составить план исследования, выделив наиболее важные этапы работы.

Синтез.

Синтез - мысленное объединение частей или свойств в единое целое. [11, с.184]

Выработке этого умения способствуют задания:

1. Из отдельных опытов, в которых рассматриваются разные аспекты явления сформулировать общий вывод:

  • о зависимости выталкивающей силы от объема и веса тела, глубины его погружения, плотности материала, из которого оно сделано);
  • о значимости физического явления в нашей жизни.

2. Подготовить рассказ по таблице, опорному конспекту.

3. Составить ситуативную таблицу для решения блока разных задач по конкретному вопросу [22, с.35];

4. Написать реферат или доклад, суммируя сведения из нескольких источников.

Классификация.

Классификация - разделение совокупности (объектов, явлений и пр.) по какому-то существенному признаку. [8, с.25]

Умение выполнять эту операцию формируют такие задания:

1. Из предложенных графиков выбрать те, которые характеризуют определенный процесс:

  • изохорный в газе;
  • равноускоренное движение тела.

2. Выбрать из текста учебника все сведения об изученных физических явлениях или законах (серия заданий такого рода включена в рабочие тетради “Мой краткий курс физики” для VII и VIII классов). [23, с.65]

3. Рассортировать предложенное физическое оборудование, отобрав в одну группу измерительные приборы, в другую - физико-технические устройства, т.е. устройства, производящие какую-либо работу и действующие на основе физических явлений или законов.

4. Отобрать экспонаты для школьной выставки, например, на тему “Физика в быту” или “Физика в медицине”.

5. Из придуманных учащимися задач на пройденную тему отобрать задачи, посвященные одному определенному вопросу.

6. На уроке о практическом применении изученного явления заполнить при прослушивании сообщений таблицу.

Например, приведите примеры газовых разрядов и занесите их в таблицу (см. Таблицу 3)

Таблица 3

В природе В быту На производстве В жизни человека
       

7. Распределить приведенные на дидактических карточках тексты - высказывания по структурным элементам теории: основание, ядро, следствия. [25, с.28]

Индукция.

Индукция - логический вывод в процессе мышления от частного к общему. [11, с.175]

Ее развивают задания типа:

  1. Сформулировать вывод из серии экспериментов или наблюдений (например, о признаках какого-либо физического явления или условиях его возникновения).
  2. И приведенных фактов по одной проблеме сделать заключение.

Дедукция.

Дедукция - логический вывод в процессе мышления от общего к частному. [11, с.175]

Для выработки этого умения полезны такие задания:

1. Используя теорию, предсказать, как будет вести себя тело, частица, и другие физические объекты в определенных условиях.

Некоторые учителя проводят уроки - прогнозов, уроки - предсказания [26, с.36]; [37, с.35]; [19, с.28].

Прогноз - это предвидение (предсказание), результат которого зависит от глубокого понимания изученных научных идей, теорий, законов и понятий, понимания их физического смысла и границ применимости. В процессе прогнозирования формируются и совершенствуются умения наблюдать и сравнивать, анализировать и синтезировать, оперировать усвоенными знаниями в измененных, так называемых нестандартных ситуациях, доказывать, логически рассуждать, делать обобщения и выводы практического и теоретического характера, быть самостоятельным.

Учить прогнозированию можно с помощью подбора специальных вопросов, заданий и задач, в результате которых учащиеся могут самостоятельно на основе теории предсказывать новые для них явления, объяснять их, вывести новые формулы и т.п. Эту работу полезно вести на разных этапах урока:

а) во время проверки домашнего задания;

б) при актуализации знаний;

в) во время объяснения нового материала;

г) при решении или составлении физических задач;

д) при закреплении материала;

е) при выполнении лабораторных экспериментов и работ физического практикума.

Систематизация.

Систематизация - (от греч. - сочетание; устройство) мыслительная деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определенную систему на основе выбранного принципа. [27, с.850]

Формирование данного умения помогают задания:

1. Составить структурно-логическую схему (СЛС) изученной темы, обозначив на ней символами основные понятия, законы, формулы и стрелками - связи между ними [44, с.21].

На уроках обобщающего повторения необходимо использовать такие средства и методы обучения, которые обеспечат ученику возможность переосмыслить учебный материал с новых позиций, структурировать его, выявить при этом как можно больше связей внутри данного раздела курса и с другими разделами. Обобщающее повторение учебного материала можно проводить с помощью структурно-логических схем (СЛС). Деятельность ученика по анализу, синтезу, систематизации, структурированию и обобщению учебного материала, связанная с построением СЛС, дает ряд положительных результатов: объем формально запоминаемой (“зазубриваемой”) информации уменьшается в несколько раз; знания ученика становятся осмысленными и системными; они отличаются большей глубиной и оперативностью; расширяется “видение” окружающего мира; формируется комплекс умений.

Список литературы

  1. Алексеев Т.Н. О зарубежном опыте естественнонаучного образования. // Физика в школе. - 1993. - № 3. - С. 17-18.
  2. Анофрикова С.В. Не учить самостоятельности, а создавать условия для ее проявления. // Физика в школе. - 1995. - № 3. - С. 38-46.
  3. Анофрикова С.В. Создание условий для самостоятельной познавательной деятельности учащихся. // Физика в школе. - 1997. - № 2. - С. 45-52.
  4. Анофрикова С.В., Одинцова Н.И. Обучение сравнению результатов эксперимента с предсказанными. // Физика в школе. - 2000. - № 3. - С.36-38.
  5. Анфицеров Л.И. Задачи-сравнения в обучении физики. // Физика в школе. - 1994 - .№ 5. - С. 37-40.
  6. Арройо С. Астрология, психология и четыре стихии. М.: ЦАИ, 1997. - с. 234.
  7. Бабанский Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: (Метод. Основы).- М.: Просвещение, 1982. -192 с.
  8. Браверман Э. М. Развивающее обучение на занятиях по физике. // Физика в школе. - 1998. - № 1. - С. 23-28.
  9. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе: Теорет. основы: Учеб. Пособие для студентов пед. ин-тов по физ-мат. спец.- М.: Просвещение, 1981.-288с.
  10. Всероссийская конференция. Развитие интеллектуальных и практических умений учащихся при обучении физике. // Физика в школе. - 1997. - № 3. - С. 23-25.
  11. Гамезо М.В., Домашенко И.А. Атлас по психологии: Информ. метод. Материалы к курсу “Общ. Психология”: Учеб. Пособие для студентов педю ин-тов. - М.: Просвещение, 1986. -272 с.
  12. Глазунов А.Т. и др. Методика преподавания физики в средней школе: Электродинамика нестандартных явлений. Квантовая физика: Пособие для учителя /А.Т. Глазунов, И.И. Нурминский, А.А. Пинский. Под ред. А.А. Пинского. - М.: Просвещение, 1989. 272 с.
  13. Зак А.З. Как определить уровень развития мышления школьника. - М.: Знание, 1982. –352 с.
  14. Зверева Н.М. Активизация мышления учащихся на уроках физики: Из опыта работы. Пособие для учителей. - М.: Просвещение, 1980. – 112 с.
  15. Капица П.Л. Некоторые принципы творческого воспитания и образования современной молодежы. Доклад на Международном конгрессе по подготовке преподавателей физики для средней школы. Эксперимент-теория-практика, М., изд. “Наука”, 1981, 244-257 с.
  16. Кеняев Е.Д. О применении повторительно-обобщающих блок-схем // Физика в школе. - 1993. - № 6. - С. 45-48.
  17. Кожанова С.А. // Физика в школе. - 1997. - № 3. - С. 39.
  18. Концепция естественнонаучного образования в 12-летней школе. // Физика в школе. - 2000. - №3. - С.16–24.
  19. Коржуев А.В., Гамарник М.А. Обучение учащихся теоретическим предсказаниям при изучении давления света. // Физика в школе. - 1997. - № 1. - С.28-29.
  20. Коровин В.А. Новое в содержании физического образования. Основные проблемы, задачи, перспективы. // Физика в школе. - 1996. - № 2. - С. 4–6.
  21. Лещинский Л.А. Умственное развитие учащихся при обучении физике. // Физика в школе. - 1993. - № 6. - С. 44-45.
  22. Лущик М.Ф. Представляем: Измайловская гимназия № 1508 г. Москвы. // Физика в школе. - 1996. - № 6. - С. 35-37.
  23. Малафеев Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе. М., Просвещение, 1993. -192 с.
  24. Мой краткий курс физики для VII и VIII классов // Физика в школе. - 1997. - № 3. - С. 65.
  25. Назаретян АЛ. Интеллект во вселенной. Москва. “Недра”. 1991 г. 222 с.
  26. Найдин А.А. Вариант организации уроков повторения. // Физика в школе. -1995. - №2. - С.28-32.
  27. Одинцова Н.И.: Измайловская гимназия № 1508 г Москвы. // Физика в школе. - 1996. - № 5. С. 36–38.
  28. Педагогическая энциклопедия. Гл. ред.: И.А. Каиров (глав. ред.), Ф.Н. Петров (глав. ред.) [и др.], Т.3, М., “Советская энциклопедия”, 1966. - 879 с.
  29. Проверка и оценка успеваемости учащихся по физике: 7-11 кл.: Кн. Для учителя / В.Г. Разумовский, Ю.И. Дик, И.И. Нурминский и др.; Под ред. В.Г. Разумовского. - М.: Просвещение, 1996.-с. 190.
  30. Прояненковой Л.А. и Лозовенко С.В. Изучение нового материала темы как решение цепочки познавательных задач // Физика в школе. - 1995. - № 4. - С. 25-31.
  31. Психологический словарь / Под ред. В.П. Зинченко, Б.Г. Мещерякова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Педагогика - Пресс, 1999. -440 с.
  32. Психология. Словарь./Под общ. Ред. А. В. Петровского, М. Г. Ярошевского. - 2-е изд., испр. и доп. - М.:Политиздат,1990. 494c.
  33. Разумовский В. Г. Научный метод познания и государственный стандарт физического образования // Физика в школе. - 1995. - № 6. - С. 20-23.
  34. Разумовский В. Г. Физика: международный бакалавриат для средних классов. // Физика в школе. - 1997.- № 1. - С. 62-66
  35. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1975.-272с.
  36. Разумовский В.Г. Творческие задачи по физике. - М.: Просвещение, 1996. – 208 с.
  37. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. - М. Народное образование, 1998.-256 с.
  38. Сергеев А. В. Научное прогнозирование на уроках физики. // Физика в школе. -1995. - .№ 3. - С. 35-38.
  39. Сиденко А.С. Основы теории развивающего обучения. // Физика в школе. - 1998. - № 1. - С. 20–23.
  40. Съезд российских физиков - преподавателей “Физическое образование в XXI веке”. Москва, 28-30 июня 2000 г., МГУ им. М.В. Ломоносова. Тезисы докладов. М.: Физический факультет МГУ, 2000. –426 c.
  41. Теплов Б.М. Избранные труды: В 2-х т. Т.II. - М.: Педагогика, 1985. – 360 с.
  42. Физика: Учеб. Пособие для 11 кл. шк. и классов с углубл. Изуч. Физики / А.Т. Глазунов, О.Ф. Кабардин, А.Н. Малинин и др..Под ред. А.А. Пинского. - М.: Просвещение, 1994. –432 с.
  43. Физика. Решение задач: В 2 кн. Кн. 2 /АВТ.- сост. И.Е. Гусев. - Мн.: Литература, 1997. – 592 с.
  44. Фридман Л.М., Волков К.Н. Психологическая наука - учителю. - М.: Просвещение, 1985. – 224 с.
  45. Химичев П.М. , Резников З.М. Один из приемов обобщающего повторения механики. // Физика в школе. - 1995. - № 4. - С. 21-25.
  46. Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления под редакцией Ю.Б. Гиппенрейтер, В.В. Петуховв. Издательство Мос- го уни-та .1981. -400 с.
  47. Шилов В.Ф. // Физика в школе. - 1994. - № 4. - С. 34.
  48. Штофф В.Ф. Роль моделей в познании. Изд-во ЛГУ, Л.1963 г., 128 с.
  49. Щербаков Р.Н. Ученые о преподавании физики. // Физика в школе. - 1997. - № 4. - С. 18-23.