Формирование познавательной активности учащихся на уроках

Формирование познавательной активности учащихся на
уроках физики
Опыт показывает, что не любое содержание указанных в программе
разделов привлекает внимание учащихся и вызывает у них интерес.
Сегодня система образования в России находится в стадии реформирования,
проявляет себя направленность на становление, формирование личности, что
предполагает изменение форм и методов обучения. Широкое применение
находит компьютер на уроке физики, используются компьютеризированные
микролаборатории ( L-микро), дистанционное обучение становится доступным
во многих школах, большую популярность в последнее время приобретает
метод проектов.
Физика занимает особое место среди учебных дисциплин. Как учебный
предмет, она создаёт у учащихся целостное представление о научной картине
мира. Являясь основой научно-технического прогресса, физика показывает
учащимся гуманистическую сущность научных знаний, подчёркивая их особую
нравственную ценность. Физика формирует творческие способности учащихся,
их мировоззрение и убеждения, т.е. способствует воспитанию
высоконравственной личности. Эта основная цель обучения может быть
достигнута только тогда, когда в процессе обучения будет сформирован интерес
к знаниям, так как только в этом случае можно достигнуть эффекта
сопереживания, пробуждающего определённые нравственные чувства и
суждения учащихся.
Наличие познавательных интересов у школьников способствует росту их
активности на уроках, качества знаний, формированию положительных мотивов
учения, активной жизненной позиции, что в совокупности и вызывает
повышение эффективности процесса обучения.
В педагогике установлено 5 критериев интересности содержания
учебного материала:
1. Новизна учебного материала, неожиданность многих выводов и
законов.
К физиологической основе познавательного интереса новизна стоит ближе
всего. Эффект новизны может быть выражен на уроке при создании
проблемной ситуации. Для того, чтобы заинтересовать учащихся учебным
материалом, следует преподносить новую информацию так, чтобы вызвать
эмоциональное восприятие темы. Для этого можно сопоставлять неожиданные
факты, обнаруживать противоречия, вызвать у учащихся удивление,
недоумение, вопрос, который побуждает к поиску истины. Учителю на уроке
необходимо подчеркнуть необычность явления и тем привлечь интерес
учащихся. При изучении материала раздела «Оптика» в 11 классе возможен
эмоциональный отклик учащихся, при сообщении неожиданных фактов:
получение дифракционной картины на экране вместо обычной тени, получение
колец Ньютона, разложение света в спектр при использовании дифракционной
решётки, образование радуги. Данная идея находит неожиданное воплощение в
связи с использованием компьютерных технологий. Мультимедийный курс
«Открытая физика» позволяет смоделировать, воспроизвести явления, для
наблюдения которых необходимо сложное оборудование, как правило,
отсутствующее в школе.
Иногда, стимул новизны находит своё выражение в содержании учебного
материала, выходящем за пределы программы, но это возможно при
соответствующей подготовке учащихся, наличии необходимого времени, а
следовательно, во время внеурочной деятельности.
2. Изучение известного школьникам материала под новым углом зрения.
Оказывается «новое» можно узнать и о давно известных вещах.
Возможность в прежних знаниях видеть новое, более глубокие стороны, связи и
отношения является важнейшим стимулом развития интереса к учебному
предмету.
Например, при изучении тем «Насыщенный пар.», «Относительная
влажность» в 10 классе целесообразно обратить внимание на объяснение
природных явлений с точки зрения физики. Ряд из них (связанные с
теплопроводностью, испарением) можно объяснить и на уроках физики в 8
классе.
Использование на уроках физики необычного, скажем, загадок на
различные физические явления, тела, процессы также возбудит в учащихся
интерес, позволит увидеть в обычном необычное.
При изучении физики в 9 классе много обычных явлений можно
рассмотреть с новой точки зрения, особенно при рассмотрении темы «3 Закон
Ньютона» (движение лошади с телегой, действие человека на шкаф).
При изучении темы «Магнитное поле» в 8 классе чрезвычайно интересно
рассмотреть вопросы, связанные с нарушением ориентации птиц при движении
во время магнитных бурь, вблизи магнитных аномалий; обратить внимание на
то, что магнитное поле Земли провоцирует изменение климата (чешские и
американские геофизики сравнили, как менялись климатические условия и
магнитное поле с 1925 г по 1970 г. Выяснилась чёткая закономерность: за все
эти годы в Северном полушарии росла напряжённость магнитного поля и
соответственно росла среднегодовая температура. В Южном полушарии
происходило обратное - снижались магнитная напряжённость и температура).
При изучении раздела «Оптика» крайне интересен вопрос о возникновении
оптических обманов, оазисов в пустынях, он неизменно вызывает интерес
учащихся, также важно обратить внимание учащихся на использование
оптических приборов в медицине ( для осмотра носоглотки, трахеи, бронхов,
желудка и др. применяют эндоскопы, которые состоят из источника света и
смотровой трубки - сложного оптического прибора с разным числом линз и
призм. В современных эндоскопах применяют волоконную оптику, благодаря
чему создаётся большая гибкость аппарата. С помощью этого прибора
получают разнообразную информацию о состоянии органов, фотографируют их,
осуществляют и оперативные вмешательства. Прибор помогает останавливать
кровотечения и вводить лекарственные вещества непосредственно в орган, а
также удалять инородные тела.
Эффект новизны, на мой взгляд, достигается и необычным отношением к
работе с учебным материалом. На протяжении нескольких лет учащимся
предлагаются необычные домашние работы: составление кроссвордов по
физике (методика работы изложена далее), написание сказок по физике, в
которых главное действующее лицо - тело, с которым происходят различные
физические процессы ( например, тела - молекулы, процессы - плавление,
кристаллизация, испарение, конденсация). При написании сказок, как правило,
выясняются многие индивидуальные проблемы учащихся, черты характера
(скрытность, враждебность, агрессия, способность к обману).
3. Использование на уроках сведений из истории физики.
Обращение к истории науки покажет ученику, как труден и длителен путь
учёного к истине. Интерес к науке может привить ученикам сама наука всем
своим прежним опытом, своей волнующей историей, своим будущим.
Приобщение учащихся к истории развития науки, помогает привить любовь к
отечеству, вызывает гордость за достижения российских учёных.
К числу необходимых учащимся сведений в первую очередь относятся
биографии великих учёных и история значительных научных открытий.
Сведения об истоках научных открытий всегда воспринимаются учащимися с
большим интересом, потому что они помогают увидеть по-новому то, что стало
обычным и привычным.
Скажем, в 8 классе при изучении темы «Энергия топлива» можно рассмотреть
историю изобретения пороха, историю использования различных видов
топлива. При изучении темы «Работа газа и пара при расширении» надо
ознакомить учащихся с историей создания парового двигателя, двигателя
внутреннего сгорания, историей создания железнодорожного транспорта. При
изучении темы «Электрический ток» необходимо рассказать об опытах
итальянского анатома и физиолога Гальвани, о создании первого источника
тока Алессандро Вольтой, его опытах, о фундаментальных опытах по
электричеству и магнетизму Майкла Фарадея, о создании теории электрических
цепей Георгом Омом, обэкспериментах Ленца, об изобретениях Эдисона. На
уроках важно открывать факты из жизни учёных, их значении для развития
науки, доклады целесообразно готовить самими учащимися.
При изучении темы «Магнитное поле» можно обратить внимание
учащихся на развитие магнитного транспорта, которое активно происходит в
последнее время, об истории изобретения магнитного компаса, его огромном
значении для мореплавателей, путешественников. При изучении темы
«Электродвигатель» необходимо ознакомить учащихся с историей создания
первого электродвигателя российским инженером Б.С. Якоби в 1834 г.
Огромен исторический и мировоззренческий материал, который всплывает
при изучении раздела «Оптика»: это и история развития взглядов на природу
света, изобретение первых оптических приборов на Дальнем Востоке, история
изобретения и совершенствования телескопов, биноклей, история изучения и
изготовления зеркал ( в 4 в до н. э. зародилась наука катоприка - раздел оптики,
в котором изучают зеркала и принципы отражения света. Первые трактаты пол
оптике и катоприке принадлежат знаменитому геометру Евклиду, жившему в 3
в до н.э. Его продолжатели -Архимед, Герои и Птолемей, изучая зеркала,
сумели достичь важных результатов), история открытия законов отражения и
преломления света, значение развития оптики для развития физических
методов наблюдения астрономических объектов).
С огромным количеством исторических сведений можно познакомиться
на уроках физики, однако это требует времени, которого, как правило, не
хватает. Поэтому возможно вынесение вопросов истории физики на
дополнительные занятия - кружковые, внеурочные мероприятия.
Яркой особенностью современного урока физики должно стать широкое
освещение роли учёных в становлении физики, показ борьбы идей и взглядов на
долгом, зачастую противоречивом историческом пути науки.
4. Живая значимость, важность физических знаний.
Познавательный интерес только тогда будет иметь прочную основу для
своего развития, когда связь между содержанием учебного материала и его
назначением в жизни найдёт постоянное место в системе уроков.
Учеников всегда привлекает применение теоретических знаний, полученных
на уроке, для объяснения хорошо известных ему явлений, даже таких простых,
как растворение сахара в стакане чая, впитывание чернил промокательной
бумагой, выбивание пыли из ковра и т.д.
Наиболее интересный материал в данном отношении можно найти при
изучении темы «Электростатика»: пожары самолётов при заправке горючим,
радиопомехи, искажение показаний приборов, отрицательное влияние на ход
производственных процессов в текстильной и полиграфической
промышленности - далеко не полный перечень опасностей статического
электричества. Электрическое осаждение пыли (пылеуловители), нанесение
ворса, напыление порошков, окраска деталей, очистка зерна, обогащение
редких руд - примеры применения электричества на пользу человека.
Скажем, при изучении оптических явлений (интерференция
электромагнитных волн), можно обратить внимание на практическое
применение данного явления — для контроля качества обработки поверхностей,
измерения малых длин и углов, о просветлении оптики, анализе крови
интерференционным способом, о проверке степени закалки металла по
изменениям «цвета побежалости».
Важные примеры использования в технике достижений и изобретений
физики можно привести при изучении газовых законов (двигатели внутреннего
сгорания, работа пневматических устройств).
Со многими интересными фактами можно ознакомить учащихся при
изучении темы «Механические колебания»: вибрация при строительстве
(уплотнение бетона, уплотнение оснований под фундаменты жилых зданий,
мостовых сооружений), вибрация в заводских цехах (при получении чугунного
литья высокого качества, вибрационное точение при обработке жаропрочных и
нержавеющих сталей, дробление металлической стружки, мешающей обработке
металла) вибрация на транспорте( сельскохозяйственные машины для
сортировки зерна, приспособления для уменьшения бортовой качки судов).
Обратить внимание на жизненную значимость того или иного явления
можно как на уроке физики, так и на экскурсии, внеурочном мероприятии.
Один из примеров работы учителя в данном направлении это создание в
кабинете выставок «Физика у нас дома» при изучении различных тем курса.
Более подробно методика проведения выставки приведена ниже. Другим,
крайне важным направлением работы учителя является, на мой взгляд,
экологизация школьного курса физики, материалы также приведены ниже.
5. Приобщение учащихся к современным научным достижениям.
Как правило, учащиеся старших классов, проявляют большой интерес к
современному состоянию науки. Это, скорее всего, обусловлено самим
содержанием учебного материала ( квантовая физика - наука достаточно
молодая). Однако, включение вопросов современной физики часто невозможно
из-за небольшого времени, отводимого на изучение темы, недостаточной
подготовки учащихся, сложного математического аппарата современной
физики.
На мой взгляд, целесообразно обратить внимание учащихся на введение в
учебный процесс таких современных достижений науки и техники как
компьютер, мультимедийная техника, которые безусловно делают
возможным то, что невозможно подчас отобразить на уроках физики, в
силу недостаточной материальной базы школы. На экране компьютера
можно показать видеоматериалы по темам «Волновые свойства света»,
«Механические колебания и волны», разделам физики «Квантовая физика»
и «Оптика» и не просто посмотреть, но и смоделировать их, что вряд ли
возможно без компьютера в массовой школе.
На данный момент выпущено огромное количество мультимедийного
материала, однако большинство имеет в своей основе учебники по физике и
включает в себя тексты с формулами, содержащие объяснение темы, рисунки и
графики по теме, биографические сведения об учёных, справочники по
разделам физики, таблицы констант и численных значений многих физических
величин. Много тренингового материала выпущено по подготовке учащихся к
сдаче экзамена, а также ЕГЭ. Для использования на уроках данные материалы
всё-таки не подходят. Нужны именно мультимедийные лаборатории, с
возможностями демонстрации многих анимационных, видео роликов, с
возможностями моделирования этих процессов. Таким требованиям отвечают
материалы программ «Открытая физика», «Живая физика» и некоторые другие.
Неординарность изложения материала, яркие необычные картинки, фильмы,
видео ролики привлекают внимание учащихся, активизируют их.
Т.о. в развитии интереса к предмету нельзя полностью полагаться на
содержание изучаемого материала, важно сделать сами формы и методы
обучения интересными, стимулирующими для обучающихся. Для этого
существуют различные нестандартные подходы в обучении: деловые игры,
«нестандартные» лабораторные работы, моделирование процессов на
компьютере, исследовательские работы учащихся, ориентация на жизненную
важность тех или иных физических процессов. Стремление к разнообразию
учебного процесса, пробуждению интереса учащихся к занятиям по физике,
организации учёбы в школе так, чтобы она соответствовала требованиям
современной жизни, побуждает к поиску новых форм и методов, видов работы
на уроке. Главная задача любого урока по физике - оптимальное развитие
каждого ребёнка, в создавшихся условиях творческого труда с максимально
возможной производительностью.