Елементи проблемного навчання як метод і засіб мотивації навчання при вивченні теми фізики "Світлові явища"

Е.В. Ємельянова, П.В. Скула

Формування мотивації навчання є однією з центральних проблем сучасної школи. Радикальні зміни в нашому суспільстві, що почалися в 1991 році, істотно змінили мотивацію здобуття освіти. Сьогодні більшість старшокласників хоче придбати гуманітарну, юридичну або економічну спеціальність. Це суттєво знижує інтерес до вивчення предметів природничого циклу, до яких і належить фізика. Крім того, інтерес до фізики знижується, по-перше, через складність викладання, по-друге, через одноманітності підношення навчального матеріалу. Необхідно мобілізувати резерви внутрішнього активного відносини самих школярів до навчальної праці. Для цього, як рекомендують В.Н. Максимова, Л.А. Іванова та інші вчені, потрібно використовувати всі види проблемно-розвиваючого навчання.

Теорія проблемного навчання досить добре розроблена. Цією проблемою займалися багато психологи і педагоги, такі як М.І. Махмутов, І.Я. Лернер, А.М. Матюшкина, Н.М. Звєрєва, Р.І. Малафєєв та інші.

Дослідження в цій області показали, що проблемне навчання будить і формує інтерес до ученням, розвиває ініціативу учня в пізнанні, сприяє розумінню внутрішньої сутності явищ і процесів, формує вміння бачити проблему і т.д.

Сутність проблемного навчання полягає у створенні вчителем ланцюга проблемних ситуацій і управлінні діяльністю учнів із самостійного вирішення навчальних проблем. Отже найважливішими поняттями в проблемному навчанні є проблемна ситуація і навчальна проблема.

Сутність проблемної ситуації полягає в суперечності між відомими школяру відомостями і новими фактами, явищами, для розуміння і пояснення яких колишніх знань недостатньо.

Дії учня при створенні вчителем проблемної ситуації проходять в наступній логічній послідовності:

-аналіз проблемної ситуації;

-формулювання (постановка) проблеми чи усвідомлення і прийняття формулювання вчителя;

-рішення проблеми: висунення припущень; обгрунтування гіпотези; доказ гіпотези (теоретичне або експериментальне);

-перевірка правильності рішення.

Таким чином, областю обраного нами дослідження була теорія і методика проблемного навчання. Більш докладно автор займався теорією і методикою проблемного навчання при вивченні теми фізики. Але в проаналізованої літературі з даної теми був виявлений неповний і роз'єднаний матеріал. Тому необхідно було систематизувати та розробити дидактичний матеріал проблемного змісту і описати методику його застосування по темі.

Можна припустити, що при використанні елементів проблемного навчання на уроках фізики в учнів підвищиться інтерес і, як наслідок, підвищиться успішність.

Практична значимість даної роботи полягає в тому, що розроблено методичне посібник для вчителя, до складу якого входять найважливіші засоби організації проблемного навчання: проблемні питання, завдання, завдання, наочність, мова, а частіше їх поєднання.

Проблемні питання: вони мають бути настільки складними, щоб викликати утруднення учнів, і в той же час посильними для самостійного знаходження відповіді. Наприклад, ми пропонуємо такі питання: чи може людина бігти швидше своєї тіні? Як можна змінювати оптичну щільність середовища? Що б ми побачили навколо, якби всі предмети стали відбивати світло не дифузно, а дзеркально? При якому умови плоске дзеркало може дати дійсне зображення? Розглянемо більш докладно останнє запитання. Учні знають, що зображення в плоскому дзеркалі завжди уявне, виникає суперечність. Починається пошук рішення. Учні повинні здогадатися, що якщо на дзеркало направити сходиться пучок світла, то вийде дійсне зображення.

Наступний засіб - завдання. Якщо пізнавальна задача містить нові для учнів поняття, факти, способи дії, то вона проблемна за змістом. За допомогою завдання можна поставити навчальну проблему перед вивченням нового матеріалу з метою порушення інтересу. Наприклад, перед самостійним вивченням теми  ми пропонуємо таке завдання: дзеркало здатна відбивати 90% світлової енергії, але сніг теж відбиває близько 80% світлової енергії. Чому ж ми не бачимо свого відображення на снігу?

Велику проблемність містять в собі завдання на доказ. Наприклад, ми рекомендуємо такі завдання: доведіть, що зображення в плоскому дзеркалі знаходиться на такому ж відстані від нього, на якому перед ним знаходиться джерело світла. Або довести закон відбиття світла.

Наступний засіб - завдання. Завдання є проблемним, якщо воно націлює учня на дії, що викликають появу пізнавальної потреби в нових знаннях і способи, без яких завдання не може бути виконано. Прикладом такого завдання є наступне: розташувавши сірник між оком і книжковим текстом, закрийте нею яке-небудь слово. Спробуйте потім зробити те ж саме, тримаючи сірник на відстані 1-2 см від ока. У цьому випадку текст буде видно. Чому? Це завдання викликає потребу у вивченні теми.

Пред'явлення учням проблемних завдань практичного характеру своїм змістом вже викликає інтерес учнів, залучає в активну пізнавальну діяльність, тобто створює проблемну ситуацію. Наприклад, ми пропонуємо таке завдання. Є що збирає і розсіююча лінзи. Яким чином, не вимірюючи фокусних відстаней, можна порівняти оптичні сили лінз? Порівняйте. Учні на даному етапі знають, які бувають лінзи, що таке фокус, фокусна відстань. Вони також знають, що оптична сила лінзи обернено пропорційна її фокусної відстані. Тому виникає утруднення: як же порівняти оптичні сили лінз, не вимірюючи фокусної відстані. Хлопці повинні глибше розібратися в величиною оптична сила. Зрозуміти, що вона характеризує заломлюючу здатність лінзи і здогадатися скласти ці дві лінзи так, щоб співпадали їхні головні оптичні осі. Потім спробувати отримати зображення від віддаленого джерела. Якщо зображення виходить, то оптична сила збирає лінзи більше. Якщо оптична сила розсіює лінзи більше, то зображення не вийде.

Наступний засіб - наочність, зокрема, використання фізичних експериментів. Спостереження нових, часом несподіваних ефектів збуджує пізнавальну активність учнів, викликає гостре бажання розібратися в суті явища.

Методика включення експерименту в канву уроку може бути будь-якою. Його можна успішно використовувати і перед вивченням нового матеріалу. Наприклад, ми рекомендуємо предпославши побудови зображення предмета в плоскому дзеркалі демонстрацію проблемного досвіду зі склом і свічками. Проблема в тому, чи можна без побудови зображення предмета в плоскому дзеркала вказати місце зображення, його величину та визначити, яке виходить зображення?

Експеримент можна використовувати і для вивчення нового матеріалу. Наприклад, при вивченні теми  ми пропонуємо продемонструвати установку, імітує хід променів у нормальному оці людини. Потім залучити учнів до виконання дослідів по усуненню короткозорості і далекозорості.

І, нарешті, експеримент можна використовувати при закріпленні вивченого матеріалу. Наприклад, доцільно продемонструвати досвід, який показує, що двоопуклою лінза не завжди є що збирає, а двояковогнутая - розсіює.

Тільки на уроках неможливо повною мірою враховувати індивідуальні особливості учнів. Тому необхідно підкреслити велику роль проблемних домашніх завдань. Вони можуть бути дослідницькими, наприклад, досліджуйте, чи залежить фокусна відстань збирає лінзи від середовища, в яке вона поміщена (повітря, вода). Можуть бути конструкторськими, наприклад, сконструює оптичну систему, яка збільшує предмети, що знаходяться у її лівого кінця, і зменшує предмети, розташовані біля її правого кінця. Можуть бути раціоналізаторськими, наприклад, вдосконалять перископ таким чином, щоб він дозволяв дивитися за собою.

Проблемні домашні завдання відкривають більш широкі можливості розвитку обдарованих і що цікавляться фізикою учнів. Цим студентам поряд із загальними завданнями дають ще індивідуальні. Наприклад, ми пропонуємо такі завдання: визначити фокусну відстань двояковогнутой лінзи або визначити фокусна відстань увігнутого дзеркала і, досліджувати, як залежить характер зображення предмета від відстані до дзеркала.

Але проблемні завдання корисні не тільки для і учнів. Майже в будь-якому класі є учні, не виявляють інтересу до фізики. Для цих учнів можуть бути також дуже корисні нескладні індивідуальні проблемні завдання. Наприклад, ми рекомендуємо таке завдання: виготовте крижану лінзу і визначте її фокусна відстань.

Для перевірки ефективності елементів проблемного навчання було проведено педагогічний експеримент в гімназії © 40. Для цього було взято два загальноосвітніх класу: 9''a''- контрольний і 9 "в" - експериментальний. Результати контрольного зрізу в експериментальному класі трохи вище, ніж у контрольному. Ранжування, проведене до і після експерименту, показало, що інтерес до фізики у 9 "в" трохи підвищився.

Таким чином, можна припустити, що при тривалому використанні елементів проблемного навчання інтерес до предмету підвищиться і, як наслідок, підвищиться успішність.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.physfac.bspu.secna.ru/