«Организация самостоятельной познавательной деятельности учащихся на уроках физики и математики»
Автор опыта: Гималдинова Яна Асхатовна
Информация об опыте.
Гималдинова Яна Асхатовна с 1998 года работает в Белгородском об-ластном лицее милиции имени Героя России В. В. Бурцева преподавателем физики, математики и астрономии. В лицей ребята приходят из разных школ, у каждого из них различный уровень владения общеучебными навыками, учащиеся занимались по разным программам и учебникам. При поступлении все они прошли конкурсный отбор, следовательно, имеют хороший багаж знаний и стремление учиться. Но в лицее ребятам приходится жить кругло-суточно, в отрыве от семьи, в новом коллективе сверстников и преподавате-лей, что становится испытанием для психики подростка. Отдельные учащие-ся, попав в такую жизненную ситуацию, тяжело переносят процесс адапта-ции, у некоторых учащихся, не смотря на хороший запас знаний, отмечаются трудности в восприятии нового материала. Все эти факторы приводят к тому, что они теряют интерес к изучаемому предмету. Учащиеся перегружены но-выми понятиями и не успевают осмыслить их и научиться применять.
Для успешного окончания средней (неполной) школы учащиеся долж-ны показать высокий уровень овладения предметами курса общеобразова-тельных дисциплин, поэтому задача преподавателя, считает Яна Асхатовна, найти к учащемуся индивидуальный подход, поддержать его. Значит необ-ходимо сделать учебный процесс максимально посильным, но в то же время отвечающим всем требованиям содержания образования.
Основной формой обучения сегодня является классно – урочная сис-тема обучения, а основной формой организации учебной работы выступает урок. Современный урок физики – это такая форма организации процесса обучения, при которой компоненты системы урока (содержание учебного ма-териала, методы обучения и формы организации учебного процесса) сущест-вуют в строгой взаимосвязи и определяются целью урока.
Для современной школы основным направлением развития стала такая направленность обучения, при которой ведущее место занимает личностный потенциал. Он предполагает учёт потребностей и интересов обучающегося, реализацию дифференцированного подхода к обучению. Таким образом, пе-ред Яной Асхатовной стал ряд специфических проблем:
проблема обеспечения необходимого качества знаний при недоста-точной самостоятельной активности учащихся на уроках фи-зики и математики;
проблема обучения физике и математике в условиях, разного уровня знаний и умений учащихся;
невозможность при традиционной организации урока выработать у учащихся навык самостоятельного приобретения знаний.
Выход Яна Асхатовна видит в том, чтобы найти новые формы обуче-ния, обновить методическую базу урочных занятий, стремиться к новизне и нестандартности проведения уроков, использовать стремление ребят к уче-нию, дав им возможность самостоятельно приобретать знания, не навязывая тот или иной стереотип понимания, позволить им самим выбирать степень освоения той или иной темы. Естественно весь этот процесс невозможен без ненавязчивого, но чёткого руководства преподавателя.
Основополагающей идеей опыта Гималдиновой Я.А. является орга-низация самостоятельной познавательной деятельности учащихся на уроках физики и математики, в результате которой они приобретут не только проч-ную систему знаний по этим предметам, но и навык самостоятельного поиска путей решения любых задач по другим предметам. Яна Асхатовна считает, что этот навык пригодится учащимся не только в рамках лицея, но и в про-цессе обучения в других учебных заведениях, а так же при решении задач, которые поставит перед ними жизнь.
В практике работы школы накоплен уже немалый опыт по организации самостоятельной деятельности учащихся на уроках физики и математики. Но нередко случается так, что описанный в литературе метод или отдельный прием не дает ожидаемых результатов. Причина в том, что: во-первых, у ка-ждого конкретного класса свой уровень развития, во-вторых, меняются вре-мена, а вместе с ними и нравы, и интересы детей. Поэтому проблема органи-зации самостоятельной деятельности учащихся будет существовать во все времена. Таким образом, актуальность опыта Гималдиновой Я.А. обуслов-лена перечисленными выше проблемами.
В своей работе Яна Асхатовна исходила из предположения, что работа учителя по организации самостоятельной деятельности учащихся будет наи-более эффективной, а качество знаний учащихся будет выше, если при про-ведении уроков используются приемы и средства, активизирующие познава-тельную деятельность школьников.
Теоретическая основа опыта.
Проблема стимулирования, побуждения школьников к учению не нова: она была поставлена еще в 40-50-е гг. И.А.Каировым, М.А.Даниловым, Р.Г.Лембер. В последующие годы к ней было привлечено внимание ведущих методистов - физиков нашей страны (В.Г.Разумовский, А.В.Усова, Л.С.Хижнякова и др.). Они поставили задачу формирования положительных мотивов учения в качестве одной из самых главных в обучении физике, ибо высокий уровень мотивации учебной деятельности на уроке и интереса к учебному предмету – это первый фактор, указывающий на эффективность современного урока.
На сегодняшний день актуальным является путь, который основывает-ся на личностной позиции учащегося в учебной деятельности, что предпола-гает изменение структуры учебных программ и поиск интенсивных методов обучения. Поиск различных форм организации учебной деятельности, мето-дов и приемов обучения, влияющих на развитие самостоятельности учащих-ся, является одной из основных задач учителя. В основе опыта лежит теория Т.И. Шамовой «Активизация учения школьников».
Т.И. Шамова выделяет три уровня познавательной активности, опре-деляя их по образу действия: воспроизводящая, интерпретирующая и творче-ская активность. Находясь на воспроизводящем уровне познавательной ак-тивности, учащийся должен научиться воспроизводить при необходимости полученные знания или умения. Название интерпретирующего уровня позна-вательной активности говорит само за себя: уже имея некоторые знания, не-обходимо научиться интерпретировать, или трактовать их в новых учебных условиях, отталкиваясь от привычных образцов. Творческий уровень позна-вательной активности характерен для учащихся, которые не только усваива-ют связи между предметами и явлениями, но и пытаются найти для этой цели новый способ.
Одними из главных задач современного образования яв¬ляются перестрой-ка и адаптация сознания учащегося к се¬годняшним реалиям, привитие ему на-выков самообразова¬ния, творческого использования полученных знаний. Ус¬пешное решение этих задач связано с преодолением внут¬ренних стереотипов, которые сложились в течение несколь¬ких последних поколений. Процесс этот сложен, многогра¬нен и не терпит однозначного подхода. Активизация само-стоятельной деятельности школьников на уроке может рассматриваться в двух аспектах, касающихся их коллективной и индивидуальной учебно–познавательной работы, организуемой и направляемой учителем. Вместе с тем, эти аспекты отнюдь не исчерпывают все многообразие педагогических проблем организации самостоятельной работы учащихся в процессе обуче-ния математике и физике.
Технология опыта.
В общей системе учебно–воспитательного процесса самостоятельность учащихся столь значима, что без неё не могут быть достигнуты общественно – и личностно обусловленные цели обучения. Целью своей педагогической деятельности Яна Асхатовна считает: воспитание самостоятельности у уча-щихся. Для реализации этой цели требуется решить следующие задачи:
* организовать процесс обучения таким образом, чтобы целенаправ-ленно приобщать учащихся к самостоятельному добыванию знаний и овладению умениями и навыками;
* выработать у учащихся способность и потребность действовать са-мостоятельно;
* способствовать развитию познавательных сил учащихся.
Для решения поставленных задач на своих уроках Яна Асхатовна использует следующие виды самостоятельной деятельности учащихся:
1. Работа с книгой, учебной и справочной литературой и др. источни-ками информации;
2. Подготовка сообщений, рефератов;
3. Рецензирование ответов других учащихся, дополнение их.
4. Решение задач и выполнение упражнений.
5. Работа с раздаточным материалом.
6. Наблюдение опытов и построение умозаключений на основе их ре-зультатов.
7. Лабораторные работы.
8. Изготовление учебных пособий.
По основной дидактической цели их можно разделить на пять групп:
1) приобретение новых знаний, овладение умением самостоятельно при-обретать знания;
2) закрепление и уточнение знаний;
3) выработка умения применять знания в решении учебных и практиче-ских задач;
4) формирование умений и навыков практического характера;
5) формирование творческого характера, умения применять знания в ус-ложненной ситуации. Исходя из вышесказанного, важнейшим условием самостоятельной деятельности учащихся для Яны Асхатовны является формирование у них положительных внутренних индивидуально и социально значимых мотивов учения. С целью выявления вышеобозначенных мотивов она провела диаг-ностику мотивации и познавательной активности учащихся на 1 курсе лицея (приложение № 1).
Сегодня в центре внимания – ученик, его личность, неповторимый внутренний мир. Поэтому основная задача для Яны Асхатовны – выбрать формы и методы организации учебной деятельности учащихся, которые оп-тимально соответствуют поставленной цели развития личности. Мастерство учителя состоит в умении сделать содержание своего предмета богатым, глу-боким, привлекательным, а способы самостоятельной деятельности учащих-ся разнообразными, творческими, продуктивными.
Ученик, получая теоретически обоснованные способы действий, зна-ния, может самостоятельно вырабатывать подобные способы при решении поставленных проблем. Пониманию учащимися материала, развитию их мышления весьма способствует систематическая и целенаправленная работа с учебником и справочной литературой на уроке. Учебник - это средство ус-воения основ наук учащимися, представляющее собой одновременно резюме научных сведений, которые должен изложить учитель. Учебник является обязательным средством обучения. Научить ученика работать с научной и технической книгой - одна из важнейших задач обучения физики. Ее успеш-ное решение связано, прежде всего, с обучением ребят пользоваться учебни-ком. Первоначальные умения и навыки работы с учебной книгой формиру-ются с начальной школы. У старших школьников формируют умения рабо-тать со сложным текстом, например, текстом, включающим материал с не-сколькими структурными компонентами системы знаний, вырабатывают умения самостоятельно выделять эти компоненты, подбирать соответствую-щие обобщенные планы, а затем (самостоятельно) изучать текст, выделять в нем главные мысли.
При использовании учебника на уроках Яна Асхатовна придерживается следующих требований: при каждом обращении к учебнику ставится опреде-ленная цель, вызывающая интенсивную мыслительную деятельность уча-щихся; работа с учебником должна проводиться в связи с другими методами и приемами, используемыми на уроке; эта работа должна проводится систе-матически; поставленная задача должна быть посильной для учащихся; не только подготовка к чтению учебника, но и сам процесс работы с ним дол-жен находиться под постоянным направляющим воздействием учителя.
На уроке Яна Асхатовна организует самостоятельную работу с учебни-ком, с небольшими по объему текстами. Например, при изучении темы «Си-нус, косинус, и тангенс угла» в курсе геометрии изучаемый материал уже знаком учащимся, поэтому она предложила ребятам изучить пункты 93 и 94 самостоятельно, ответить на вопросы к этим пунктам и составить конспект прочитанного материала (приложение № 2, раздел «Цикл уроков»).
Для воспитания у учащихся интереса к знаниям и потребности само-стоятельно их углублять умения работать только с учебной литературой не-достаточно. Необходимо формировать у школьников и умение самостоятель-но работать с дополнительной литературой, а так же с другими источниками информации.
Одним из условий обеспечения глубоких и прочных знаний у учащихся Яна Асхатовна считает организацию их самостоятельной деятельности по решению задач. Как научить ученика работать самостоятельно? Необходимо использовать подготовительные упражнения, продуманную последователь-ность заданий, вариантность, комментирование заданий и наглядность, кар-точки с дифференцированными заданиями (приложение № 3, раздел «Дидак-тические материалы»).
При обучении неискушенных в физике учащихся, которые привыкли решать задачи только на определенные правила, все представляет сложность: учащиеся не понимают, что же такое «рассуждение», зачем вообще нужно что-то доказывать; не видят логических пробелов; не то что не могут найти подход к решению, а просто не осознают, что же такое – «идея решения».
В зависимости от темы преподаватель Гималдинова Я.А. использует несколько приемов поиска принципа решения задач: аналитико-синтетический, алгоритмический, эвристический. Но каким бы приемом не решалась физическая задача, она требует от решающего активной мысли-тельной деятельности. Однако решение задач способствует развитию мыш-ления школьников лишь в том случае, если каждый ученик решает задачу сам, прилагая для этого определенные усилия. Поэтому, подбирая задачи, Яна Асхатовна старается чтобы они максимально были приближены к дейст-вительности, отражали жизненную ситуацию, использует различные софиз-мы и парадоксы. Например, изучение вопроса о сумме n–первых членах арифметической прогрессии в 9-ом классе Яна Асхатовна начинает с расска-за: “Примерно 200 лет тому назад в одной из школ Германии на уроке мате-матики учитель предложил ученикам найти сумму первых 100 натуральных чисел. Все принялись подряд складывать числа, а один ученик почти сразу же дал правильный ответ. Имя этого ученика Карл Фридрих Гаусс. В послед-ствии он стал великим математиком. Как удалось Гауссу так быстро подсчи-тать эту сумму?” Учащимся предлагается поискать решение этой задачи, по-думать, как проще и удобнее выполнить его. Постепенно они находят пра-вильное решение: (1+100)∙50=5050. Затем выясняем, что последовательность 1,2,3,…,100 есть частный случай арифметической прогрессии и выводится формула для суммы n–первых членов арифметической прогрессии. Решение устных задач придает уроку необходимую глубину и живость, открывает широкие возможности для выявления и формирования у учащихся склонно-стей и интересов к математике.
Яна Асхатовна в своей практике обращает большое внимание на связь математики с другими науками. В качестве примера приведена задача из раз-дела «Физика + Математика»:
- Вычислите период полураспада вещества, если за год его масса уменьшилась в 10 раз.
Решая её лицеист использует в качестве модели показательную функ-цию, усваивает её свойства, использует также логарифмическую функцию. В этом главная роль задачи. Вместе с тем, он попутно вспоминает соответст-вующий раздел физики.
Пример из раздела «Математика + Экономика»:
- Связь между годовым спросом Q (кг) на товар и ценой одного кг Р (денежных единиц) имеет вид Q = - Р + 100. Найти оптимальную розничную цену товара.
Это – задача на составление и исследование квадратичной функции. Попутно учащийся обогащается идеей о существовании оптимальной роз-ничной цены ( нужно какое-то время затратить на внепрограммное понятие оптимума).
Яной Асхатовной систематизированы текстовые задачи для 9 класса, они распределены по четырём разделам: «Физика + Математика», «Матема-тика + Экономика», «Математика + Химия», «Математика + Биология» (при-ложение № 4, раздел «Дидактические материалы»).
Особое внимание преподаватель уделяет самостоятельным заданиям, которые формируют умение анализировать, сравнивать, обобщать, выделять главное, контролировать и планировать свою деятельность. Так, при прохож-дении темы “Решение треугольников”, ученикам предлагается домашнее за-дание: составить рассказ о теоремах синусов и косинусов по плану:
* Что вы знаете о возникновении теоремы.
* Какого типа задачи вы можете решать с помощью этих теорем.
* Как можно использовать эти теоремы в других предметах или в прак-тической жизни человека.
Нередко, с целью развития мышления учащихся, Яна Асхатовна пред-лагает ребятам задания по самостоятельному составлению задач. Такие зада-ния могут быть весьма разнообразными. Например, составьте задачу, обрат-ную той, что решена; составьте задачу на такую-то формулу, составьте зада-чу в стихотворной форме и т.д. (приложение № 5, раздел «Творческие работы учащихся»).
Такие задания систематизируют знания учащихся, учат их видеть ос-новное, повышают речевую активность. Для воспитания познавательной ак-тивности школьников использую в своей практике ознакомление их с раз-личными способами доказательства теорем, различными подходами к реше-нию одной и той же задачи.
Научить детей трудиться и мыслить – основная задача школы; учитель должен уметь создавать творческий, деловой настрой на уроке. Требованиям современного процесса обучения и воспитания отвечает умелое применение на уроке наглядности и технических средств. Каждое средство обучения имеет свои дидактические функции, свои возможности использования – от-сюда следует и комплексное использование всех видов наглядности. Хоро-шая техническая база лицея позволяет преподавателям использовать на своих уроках компьютеры, проектор. Проведённый Яной Асхатовной урок по теме «Решение систем уравнений второй степени» (приложение № 6, раздел «Ме-тодические разработки открытых уроков») показал что, если слово учителя подкреплено хорошо продуманным зрительным образом, то урок становится живым и интересным для каждого ученика.
В зависимости от содержания учебного материала, особенностей его изложения в учебнике, имеющегося оборудования и других факторов, на ка-ждом уроке Яна Асхатовна планирует применение тех или иных видов само-стоятельной работы учащихся. Ученик же, обладающий навыками самостоя-тельной работы, активнее и глубже усваивает учебный материал, оказывается лучше подготовленным к творческому труду, к самообразованию и продол-жению учения.
С целью развития мышления учащихся и развития их познавательной самостоятельности, на уроках физики Яна Асхатовна широко использует демонстрационный эксперимент, фронтальные лабораторные работы. Вос-приятие – это основной познавательный процесс чувственного отражения действительности, её предметов и явлений при их непосредственном дейст-вии на органы чувств. Оно является основой мышления и практической дея-тельности как взрослого человека, так и ребенка, основой ориентации чело-века в окружающем мире, в обществе.
В результате игровой и учебной деятельности восприятие само перехо-дит в самостоятельную деятельность, в наблюдение.
Демонстрационные эксперименты:
Взять стакан с водой, накрыть листом бумаги, перевернуть. Вода не выливается. Почему?
Взять узкую полоску сухой бумаги, плотно обернуть вокруг гвоздя, поднести к горящей свече. Бумага не горит. Почему?
Это так называемые провоцирующие задачи. Они как бы побуждают учащего перейти от восприятия к наблюдению, от наблюдения к логическому мышлению. Под логическим мышлением понимается процесс самостоятель-ного решения познавательных задач. А ведь интеллект человека, в первую очередь, определяется не суммой накопленных им знаний, а высоким уров-нем логического мышления.
Провоцирующие задачи обладают высоким развивающим потенциа-лом. Они способствуют воспитанию одного из важнейших качеств мышле-ния - критичности, приучают к анализу воспринимаемой информации, ее разносторонней оценке, повышают интерес учащихся к предмету.
При проведении фронтальных лабораторных работ Яна Асхатовна ис-пользует эвристический приём. Он предполагает проведение лабораторной работы до изучения соответствующего материала. Эвристически поставлен-ные фронтальные лабораторные развивают познавательную самостоятель-ность учащихся, знакомят их с сущностью экспериментальных исследований, способствуют осмысливанию изучаемого материала и прочности усвоения. Например, при изучении темы «Магнитное поле», Яна Асхатовна предлагает поставить ребятам опыт Эрстеда:
Приборы и материалы: источник постоянного тока, магнитная стрелка, лампа накаливания на подставке, ключ, соединительные провода.
Порядок выполнения работы: а) последовательно собрать цепь из источника тока, лампы и ключа;
б) расположить один из соединительных проводов точно над магнитной стрелкой в направлении север-юг и замкните цепь. Отклонилась ли стрел-ка от первоначального положения?
в) Разомкните цепь. Вернулась ли стрелка в первоначальное положение?
Ответьте на вопросы: 1. Как можно объяснить отклонение магнитной стрелки около проводника с током?
2. Какая существует связь между электрическим током и магнитным полем?
3. Можно ли каким-либо другим способом обнаружить магнитное поле?
В дальнейшем самостоятельность учащихся при выполнении работ по-вышается, и после коллективного обсуждения плана выполнения работы экс-периментальные задания учащиеся выполняют самостоятельно. Обсуждение результатов экспериментов проводится при этом не поэтапно, а в конце вы-полнения всей работы (или на следующем уроке), а иногда основные выводы учащиеся формулируют самостоятельно, до коллективного их обсуждения. В конце года учащиеся выполняют лабораторный практикум (Приложение № 7, раздел «Дидактические материалы»).
Большое значение в развитии самостоятельной познавательной деятельно-сти имеет смещение акцента в работе преподавателя, который становится орга-низатором самостоятельной деятельности учащихся. Это возможно при исполь-зовании новых педагогических технологий. Кроме традиционных форм обуче-ния Яна Асхатовна применяет такие образовательные технологии как техно-логия модульного обучения (приложение № 8, раздел «Педагогические тех-нологии»), технология образовательных циклов (приложение № 9, 10 разде-лы « Разработки открытых уроков» и «Педагогические технологии»).
В качестве одного из активных методов обучения, преподаватель Ги-малдинова Я.А. использует тесты. Среди способов проверки знаний умений и навыков тестовый контроль занимает особое место. Его отличает, прежде всего, объективность результатов проверки: благодаря наличию эталона каж-дый проверяющий приходит к одному и тому же результату по проверяемой работе учащихся. Тестовые задания Яна Асхатовна составляет таким обра-зом, чтобы они максимально содействовали развитию физико-математического мышления учащихся, т. е. выполняли развивающую функ-цию. В связи с тем, что эффективность процесса обучения зависит от частоты от оперативности, с которой преподавателем контролируется ход и степень усвоения учащимися учебного материала, в настоящее время большое вни-мание уделяется совершенствованию средств и методов контроля (приложе-ние № 11, «Дидактические материалы»).
Как показатель высокого уровня сформированности у учащихся навыка работы с дополнительной литературой, а так же составления сообщений и докладов, в рамках декады точных наук Яной Асхатовной была организована конференция по астрономии. Для подготовки к этому мероприятию учащим-ся необходимо было самостоятельно ответить на поставленные вопросы, по-добрать материал, задуматься над поставленной проблемой. Проблема долж-на быть доступной пониманию учащихся. Поэтому тему конференции опре-делило анкетирование учащихся: «Поиски жизни в Солнечной системе. Вне-земные цивилизации.» К выступлению на конференции учащиеся готови-лись 2 месяца. Они самостоятельно подбирали материал по теме, работая с различными источниками информации (книги, газеты, журналы, Интернет), готовили вопросы, оформляли читальный зал своими творческими работами. (приложение № 12, раздел «Внеклассные мероприятия»).
Развитию творческой самостоятельной познавательной активности ли-цеистов способствует их участие в олимпиадах. В рамках декады точных на-ук в лицее проводятся олимпиады по физике. Предлагаемые задачи требуют от учащихся не только глубоких знаний по физике, но и умения применять знания на практике, побуждают учащихся к проявлению сообразительности и находчивости. Учащиеся с удовольствием участвуют во внутрилицейских олимпиадах. Как пример приведены олимпиадные задания для 2 – го курса:
Задание 1.
Однажды царь спросил у Архимеда, сколько нужно взять золота, чтобы его масса была равна массе слона? Архимед довольно легко справился с этой задачей. Догадайтесь, каким образом?
Задание 2.
При движении по песку рекомендуют давление воздуха в шинах авто-мобиля уменьшить. Зачем?
Задание 3.
Локомотив находился на расстоянии 400 метров от семафора и имел скорость 54 км/ч, когда началось торможение. Определите положение локо-мотива относительно семафора через 1 мин. после начала торможения, если он двигался с ускорением 0,3 м/с2.
Задание 4.
На длинную горизонтальную ленту транспортера, движущуюся с по-стоянной скоростью, положили брусок и сообщили ему скорость относи-тельно земли 5 м/с, направленную против движения ленты. Спустя время 4 с скорость бруска сравнялась со скоростью ленты. Коэффициент трения между бруском и лентой равен 0,2. Определите скорость ленты транспортера.
Для того чтобы знания учащихся были результатом их собственных поисков, необходимо организовать эти поиски, управлять ими, развивать по-знавательную деятельность учащихся.
Результативность опыта. Результат проведённой на 3 курсе лицея диагностики мотивации и по-знавательной активности позволяет говорить о том, что у учащихся сформи-рована устойчивая внутренняя мотивация к предметам: физика, математика.
О качественной подготовке лицеистов говорит ещё тот факт, что боль-шинство выпускников лицея учатся в ВУЗах, причём многие из них в БГТУ им. Шухова, при поступлении в который необходимо выдержать экзамен по математике и физике. Некоторые ребята учатся в военно-инженерных акаде-миях России. Библиографический список 1. Гузеев В.В. Планирование результатов образования и образовательная технология. – М.: Народное образование, 2000 2. Кабалевский Ю. Д. Самостоятельная работа учащихся в процессе обу-чения математике. – М.: Просвещение, 1982 3. Лыргипова В.И. Обучение учащихся методам самостоятельной рабо-ты.//Физика в школе – 1981. - № 2. – с.52. 4. Пидкасистый П.И. Самостоятельная деятельность школьников в обу-чении. — М.: Просвещение,1980. 5. Разумовский В.Г. и др. Контроль знаний учащихся по физике. — М.: Просвещение,1980. 6. Педагогический словарь./ под ред. Каирова И.А. – М.: АПН РСФСР, 1960. – Т. 1 – 774 с., Т. 2 – 766 с.
|
