Проблемное обучение на уроках физики

«Проблемное обучение на уроках физики».

   Обучение студентов ставить вопросы (проблемы) - важнейший фактор роста качества обучения, средство подготовки к творчеству, труду. Высокий уровень преподавания в Российском образовании достигается благодаря внедрению в учебный процесс новых методов обучения и воспитания. Одним из таких методов является проблемное обучение.

   Традиционное обучение, как правило, обеспечивает студентов системой знаний и развивает память, но мало направлено на развитие мышления, навыков самостоятельной деятельности. Проблемное обучение устраняет эти недостатки, оно активизирует мыслительную деятельность студентов, формирует познавательный интерес. Учащийся может усвоить информацию только в собственной деятельности при заинтересованности конкретной дисциплиной. Поэтому преподавателю нужно забыть о роли информатора, он должен исполнять роль организатора познавательной деятельности студента.

   Идеи проблемного обучения давно применялись в практике преподавания физики и других учебных дисциплинах. Появление теоретических работ по проблемному обучению в середине 70-х годов привело к тому, что преподаватели стали активнее использовать его в образовательном процессе. Опыт применения отдельных элементов проблемного обучения в образовании исследован  А.В.  Усовой,  Р. И. Малафеевым, М.И. Махмутовым. Исходными при разработке теории проблемного обучения стали положения теории С.Л. Рубинштейна, Л.С.Выготского, В.В.Давыдова. Проблемность в обучении ими рассматривается как одна из закономерностей умственной деятельности учащихся. Проблемным, эти авторы, называют обучение не потому, что весь учебный материал усваивается только путём самостоятельного решения проблем и «открытия» новых понятий. Здесь есть и объяснение преподавателя, и репродуктивная деятельность студентов, и постановка задач, и выполнение учащимися упражнений. Но организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебной проблемы - характерный признак этого обучения.

   Проблема - означает  теоретический или практический вопрос, требующий разрешения; задача, задание.  Проблемное обучение - это такая организация педагогического процесса, когда студент систематически включается преподавателем в поиск решения новых для него проблем.   Структура процесса проблемного обучения  представляет собой систему связанных между собой и усложняющих проблемных ситуаций. Проблемная ситуация - состояния интеллектуального затруднения, которое требует поиска новых знаний и новых способов их получения, Проблемные ситуации различаются по ситуации неизвестного, по уровню проблемности, по виду «рассогласования» информации, по другим методическим особенностям.

   Ситуации интеллектуального затруднения чаще всего создаются с помощью проблемного вопроса. Проблемные вопросы - это такие вопросы, с помощью которых создаётся проблема. Проблемный вопрос, как и проблемная задача, является характеристикой объекта мышления. Вопрос может входить в структуру проблемной задачи, выполняя функцию ее требования, и выступать как относительно самостоятельная форма мысли, как отдельное проблематизированное высказывание, требующее ответа. Проблемный вопрос отличается от информационного тем, что он ориентирован на противоречивую ситуацию и побуждает к поиску неизвестного, нового знания.

 В проблемном вопросе должны быть:

   1) сложность, выступающая в форме противоречия;

   2) ёмкостное содержание;

   3) увлекательная форма;

   4) доступный для студента уровень сложности.

   В процессе работы наиболее часто преподаватель использует проблемные вопросы в форме познавательной (проблемной) задачи.  Приведу для примера теоретический вопрос, который задаётся после изучения закона Ома для участка цепи, последовательного и параллельного соединения проводников.

Вопрос: Определите, как изменяется сила тока в ветвях параллельного соединения при уменьшении сопротивления одной из его ветвей (неразветвленная часть цепи тоже содержит резистор)?

Чтобы ответить на этот вопрос, студент проходит несколько этапов.

Отметим эти этапы:

   1. Прежде всего, выясняют, как изменится сопротивление параллельного соединения и сопротивление все цепи.

   2. Выясняют, как изменится сила тока в неразветвленной части цепи.

   3. Выясняют, как изменилось падение напряжения на проводнике в неразветвленной части цепи.

   4. Выясняют, как изменилось падение напряжения на параллельном участке.

   5. Выясняют, как изменился ток в ветвях, сопротивление которых не изменилось.

   6. Выясняют, как измелился ток в ветви, сопротивление которой уменьшилось.

   7. Проверяют решение проблемы.

   В процессе решения проблемных ситуаций, студенты сами добывают недостающие для решения знания, при этом они проходят все этапы научного познания мира: от выдвижения гипотезы до её проверки, постигают логику открытия.   Значительное место в проблемном обучении занимает решение проблемных задач. Проблемные задачи позволяют студенту даже со слабыми вычислительными навыками не только почувствовать сложность физических явлений, но и понять их суть, побудить его к самостоятельному решению проблемы, её осмыслению, попытаться поставить себя на место изобретателя, испытать удовлетворение от интеллектуального труда. Такие задачи позволяют студентам сопоставить получаемый ими результат с раннее изученным материалом, сделать выводы, задуматься.

   Примером таких задач могут быть следующие:

Задача 1: Определите сопротивление реостата, произведя необходимые измерения и расчёты (количество витков, площадь поперечного сечения провода, радиус керамического основания).

Задача 2: Наэлектризовать разноимённые два электроскопа, не прикасаясь к ним заряженным телом.

Задача 3: Дан электрозвонок постоянного тока, гальванический элемент, провода. Как соединить провода, чтобы замыкание цепи вызвало только один удар молоточка о звонковую чашку?

   Решение таких задач опытным путём даёт возможность студентам изученные закономерности применять к анализу реальных явлений.   В задачах такого вида, главным действующим лицом являются  студенты. Они, решая проблему, сами выдвигают гипотезы, доказывают их и проверяют.   Проанализировав работы авторов, занимающихся проблемным обучением, можно предложить следующую структуру проблемного обучения, отличающуюся простотой и доступностью для практического применения:

- актуализация опорных знаний;

- возникновение проблемной ситуации;

- осознание сущности затруднения и постановка проблемы;

- нахождение способа решения путём догадки или выдвижения гипотезы;

- доказательство гипотезы или догадки;

- проверка правильности решения проблемы.

  Проблемное обучение, основанное на закономерностях развития мышления, призвано научить студентов самостоятельно мыслить, самостоятельно получать знания, анализировать и делать выводы. При проблемном подходе к обучению есть возможность уйти от механического запоминания. Когда перед студентами ставиться учебная  проблема, создаётся тем или иным способом проблемная ситуация, у них появляется интерес, они активно включаются в процесс решения проблемы - всё это способствует лучшему усвоению материала, причём большая часть усваивается непроизвольно. Студент учится мыслить научно.