Системно-деятельностный подход к организации образовательного процесса при изучении физики

СИСТЕМНО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ ПОДХОД

К ОРГАНИЗАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

«Сведений науки не следует сообщать учащемуся, но его надо привести к тому, чтобы он сам их находил, самодеятельно ими овладевал. Такой метод обучения наилучший, самый трудный, самый редкий. Трудностью объясняется редкость его применения. Изложение, считывание, диктовка против него детская забава…», – писал немецкий педагог-демократ XIX в. Адольф Дистервег, чьи идеи значительно опередили время и являются актуальными для развития образования XXI века.

Понятие системно-деятельностного подхода в нашей стране было введено в 1985 г. как особого рода понятие. Но почему, мы снова возвращаемся к этому подходу?

Школа сегодня стремительно меняется, пытается попасть в ногу со временем. Главное же изменение в обществе, влияющее и на ситуацию в образовании, – это ускорение темпов развития. Задача системы образования состоит не в передаче объема знаний, а в том, чтобы научить учиться и обеспечить его общекультурное, личностное и познавательное развитие.

Конфуций:

Расскажи мне - и я забуду,

Покажи мне – и я запомню,

Дай мне сделать – и я пойму»

Естественно, возникает вопрос: что такое системно-деятельностный подход?

Системно-деятельностный подход – это организация учебного процесса, в котором главное место отводится активной и разносторонней, в максимальной степени самостоятельной познавательной деятельности школьника. Ключевыми моментами деятельностного подхода является постепенный уход от информационного репродуктивного знания к знанию действия.

ФГОС: изменение требований к образовательному результату:

• Предметные (основы системы научных знаний; опыт «предметной» деятельности по получению, и применению нового знания);

• Метапредметные (усвоенные межпредметные понятия и УУД; управление своей деятельностью, самостоятельность; речевая деятельность, навыки сотрудничества; работа с информацией; сравнение, анализ, обобщение, классификация и т.д.);

• Личностные (внутренняя позиция школьника, самоуважение, самооценка; мотивация; способность к решению моральных проблем; оценка своих поступков и т.д.)

Концептуальной основой образовательных стандартов нового поколения является системно-деятельностный подход, обеспечивающий:

• формирование готовности личности к саморазвитию и непрерывному образованию;

• проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования;

• активную учебно-познавательную деятельность обучающихся;

• построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Таким образом, Стандарты нового поколения смещают акценты в образовании на активную деятельность обучающихся. В процессе деятельности обучающийся осваивает УУД, развивается как личность.

Усвоение происходит только через собственную деятельность, но она сама должна быть сформирована, а, следовательно, и организована.

Задача учителя – организовать урок таким образом, чтобы включить детей в деятельность:

• как организовать учебную деятельность учащихся;

• как сформулировать цели урока и обеспечить их достижение;

• какой учебный материал отобрать и как подвергнуть его дидактической обработке;

• какие методы и средства обучения выбрать;

• как сделать, чтобы взаимодействие всех этих компонентов привело к определенной системе знаний и ценностных ориентаций.

Деятельностный подход на уроках можно осуществить через:

1. Моделирование и анализ жизненных ситуаций на занятиях.

2. Использование активных и интерактивных методик.

3. Участие в проектной деятельности, владение приёмами исследовательской деятельности.

4. Вовлечение учащихся в игровую, оценочно-дискуссионную, рефлексивную деятельность, а также проектную деятельность, обеспечивающих свободный поиск эффективного, отвечающего индивидуальности ребёнка, подхода к решению задачи.

Учащиеся:

• работают с источниками информации, с современными средствами коммуникации;

• критически осмысляют актуальную социальную информацию, поступающую из разных источников, формулируют на этой основе собственных заключений и оценочных суждений;

• решают познавательные и практические задачи, отражающие типичные ситуации;

• анализируют современные общественные явления и события;

• осваивают типичные социальные роли через участие в обучающих играх и тренингах, моделирующих ситуации из реальной жизни (на уроках гуманитарного цикла)

• аргументируют защиту своей позиции, оппонируют иному мнению через участие в дискуссиях, диспутах, дебатах о современных социальных проблемах;

• выполняют творческие работы и исследовательские проекты.

Важной характеристикой деятельностного подхода в работе педагогов является системность. Так, в практике работы учителей системно-деятельностный подход осуществляется на различных этапах урока.

Деятельностный подход в обучении физике

Преподавание физики, в силу особенности самого предмета, представляет собой благоприятную среду для применения системно-деятельностного подхода, так как курс физики средней школы включает в себя разделы, изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать и сравнивать.

Суть деятельностного подхода в обучении физике состоит в том, что на любом занятии организуется деятельность самих учащихся по созданию и (или) применению отдельных элементов или системы физических знаний.

Возможны два пути реализации системно-деятельностного подхода: 1) проведение творческих уроков, на которых учащиеся сами добывают знания, учатся осознавать их, осмысливать, отрабатывать; 2) введение в традиционные уроки фрагментов, посвященных творческой познавательной деятельности учащихся.

Механизмом реализации системно – деятельностного подхода являются такие технологии, как:

• Информационные и коммуникативные технологии (коммуникация – общение)

• Технология, основанная на создании учебной ситуации (решение задач, практически значимых для изучения окружающего мира)

• Технология, основанная на реализации проектной деятельности

• Технология, основанная на уровневой дифференциации обучения

• Технология деятельностного метода

Важнейшим побудителем любой деятельности является интерес. Для того чтобы он возник, ничего нельзя давать детям в «готовом виде»: все (или почти все) знания и умения учащиеся должны добывать в процессе их личного труда – индивидуального или в малых группах.

Для того чтобы «включить» ученика в учебно-познавательную работу, сделать его активным участником учебного процесса, нужна мотивация. Это первое из современных требований. С этой целью на данном этапе организуется его мотивирование к учебной деятельности, а именно: актуализируются требования к нему со стороны учебной деятельности (“надо”); создаются условия для возникновения внутренней потребности включения в учебную деятельность (“хочу”); устанавливаются тематические рамки (“могу”).

Мотив «Познавательный». Он связан с интересом к узнаванию нового (по какому-то вопросу). Для школьников он – один из главных. Вызвать его у учащихся можно путем последовательного раскрытия множества разных практических применений какого-то явления или закономерности (например, в технике, промышленности, военном деле, медицине, быту и др.); посредством рассказа занимательного факта, с которым люди встретились в быту, на производстве; путем постановки без комментариев (молча) опыта, дающего неожиданный эффект, а затем – вопрос: «Чем это вызвано?» Далее начинается обсуждение, перерастающее в рассмотрение нового материала.

Мотив «Профессионально-жизненное самоопределение». Этот мотив нацелен на будущую профессию человека и его становление, он связан с делом, которому тот намерен посвятить себя. Вызвать этот мотив можно так: сообщить, что получаемые знания и умения (назвать конкретно, какие) очень нужны людям таких-то специальностей (назвать их).

Важным и ответственным для системно-деятельностного подхода является проблемное обучение – создание проблемной ситуации. Бернард Шоу утверждал: «Единственный путь, ведущий к знанию – это деятельность».

При проблемном обучении ребёнок усваивает материал, не просто слушая или воспринимая органами чувств, а как результат удовлетворения возникшей у него потребности в знаниях, являясь активным субъектом своего образования.

Проблемный вопрос должен содержать противоречивость информации и вызывать необходимость и желание сравнивать, рассуждать, анализировать данные, обобщать их, т. е. искать закономерность.

Создание проблемных ситуаций на уроках, делает урок более значимым, так как это следует логике процесса научного познания. Ф – Г – М – Э (факты – гипотеза – модель – эксперимент) Предметные знания, сами по себе, по моему убеждению, в дальнейшей жизни чаще всего не используется учениками, а умение выдвигать гипотезы, решать проблемы дает возможность гармонично сосуществовать с окружающей средой.

Использование проблемных ситуаций на уроках физики

а) при мотивации

1. Вопрос «Почему пластилиновый шарик тонет, а лодочка, сделанная из него, плавает?» будет проблемным в 7 классе, а вопрос: «Почему тела плавают?» будет информационным, поскольку он требует для ответа лишь знаний.

2. При изучении темы «Способы изменения внутренней энергии» в 8 классе можно поставить такой проблемный вопрос. По преданию, в Древнем Египте «варили» яйца, катая их взад-вперед с большой скоростью в длинном куске грубой ткани. Почему яйца «варятся»? Почему для этой цели выбирают грубую ткань?

Возможный ответ: Перекатывание яйца в грубой ткани связано с выполнением работы по преодолению силы трения. Внутренняя энергия яйца увеличивается до такой степени, что оно «сваривается». Чем ткань грубее, тем трение больше, следовательно, тепла выделяется больше и яйцо быстрее «сваривается».

б) при объяснении нового материала

1. Рассмотрим пример создания проблемной ситуации на уроке физики по теме “Диффузия” в 7 классе.

Учащимся предлагается определить скорость диффузии запаха в помещении и сравнить ее со скоростью движения молекул, которая сообщается ученикам. Скорость молекул примерно 400 м/с, она соизмерима со скоростью пули.

После расчета скорости диффузии учащиеся получают результат: примерно 25 см/с. Для расчета им необходимо вспомнить, как вычислить скорость, зная путь и время. Возникает проблема: почему скорость диффузии много меньше скорости молекулы? Учащиеся выдвигают свои гипотезы и пытаются объяснить данный факт, используя первоначальные сведения о строении вещества.

в) при использовании физического эксперимента

Физический эксперимент как способ создания проблемной ситуации может быть использован при объяснении нового материала, при его закреплении, и как проблемное домашнее задание.

Исследование

Цель: установить зависимость силы тяжести, действующей на тело, от его массы.

Учащимся предлагается вариант  исследования.

1. Закрепите динамометр в лапке штатива вертикально.

2. К динамометру последовательно подвешивайте один, два, три, четыре груза.

3. Результаты измерений занесите в таблицу.

4. Результаты представьте графически

5. Сделайте вывод.

6. Найдите отношение силы тяжести к массе тела для всех результатов опыта.

7. Сделайте вывод.

Основные выводы по теме урока:

1.Сила тяжести, действующая на тело, прямо пропорциональна массе.

2. Коэффициент пропорциональности g.

Это исследование позволяет учащимся пройти следующие этапы:

• постановка учебной задачи;

• решение экспериментальной задачи: сборка экспериментальной установки, измерение, запись результатов  в табличной и графической форме, их анализ, вывод;

• выход на частные случаи с последующим их решением.

В течение года учащиеся выполняют домашнее исследование.

Исследование 1

1. Рассмотрите устройство медицинского термометра для измерения температуры тела человека. Полученную информацию, после ее анализа, запишите в таблицу:

2. Цена деления шкалы термометра. Верхний предел шкалы термометра. Нижний предел шкалы термометра. Погрешность термометра.

3. Выскажите свое предположение о том, какое физическое явление лежит в основе действия (работы) термометра.

4. Измерьте свою температуру. Результат измерения запишите  в таблицу.

Исследование 2

1. Рассмотрите устройство медицинского шприца и охарактеризуйте его как прибор для измерения объема (при отсутствии шприца это можно проделать с мензуркой или мерной кружкой).

2. После рассмотрения и анализа прибора результаты запишите в таблицу.

3. Цена деления шкалы шприца. Верхний предел шкалы.

4. С помощью шприца определите объем той посуды, которой вы пользуетесь – столовой ложки, чайной ложки, чашки.

5. Результаты опытов, с учетом абсолютной погрешности измерения, запишите в таблицу.

г) Для практического применения УУД предлагаются систематические упражнения:

• С помощью измерительной ленты измерьте длину и ширину своей комнаты и вычислите ее площадь.

• В сутках 24 часа. Выразите это время в минутах и секундах. Запишите эти числа в стандартном виде.

• Длина демонстрационного стола в кабинете физики равна 2,4 м. Выразите эту длину в километрах, дециметрах, сантиметрах и миллиметрах.

• Размеры поверхности крышки лабораторного стола 120 см х 50 см. Вычислите площадь поверхности крышки в квадратных сантиметрах и квадратных метрах.

д) при проведении фронтальной лабораторной работы

Проблемные вопросы исследовательского характера можно поставить на уроке физики по теме «Явление электромагнитной индукции» в 8 классе.

Перед учащимися ставится вопрос: От каких факторов зависит сила и направление индукционного тока? Для того чтобы решить эту проблему, учащимся необходимо самостоятельно предложить ход работы и выбрать необходимое оборудование. Учащиеся уже знакомы с измерением силы тока с помощью амперметра, поэтому они предлагают параметры, от которых зависит сила индукционного тока:

1) от величины магнитного поля (т.е. нужно менять магниты)

2) от скорости движения магнита

3) от полюса магнита

4) от направления движения магнита

После проведения данного эксперимента учащиеся делают вывод: «Сила индукционного тока в данном контуре зависит от…»

е) при использовании мысленного эксперимента

1. На уроке по теме «Следствия из теории относительности» в 11 классе можно провести мысленный эксперимент «парадокс близнецов», иллюстрирующий относительность временных промежутков в различных системах отсчета.

2. На уроке в 8 классе по теме: «Сопротивление проводника» учащиеся должны четко представлять, от каких параметров зависит сопротивление. Ученики предлагают различные параметры и логику своих рассуждений:

1)от длины проводника; 2)толщины; 3) материала проводника;

Учащиеся должны хорошо понимать, что для того чтобы найти зависимость от какого либо параметра, необходимо остальные параметры уровнять.

Чем больше длина, тем большее сопротивление приходиться преодолевать электронам при прохождении по проводнику, следовательно, R₁R₂ и т.д

3. В 7 классе: Как определить плотность тела из неизвестного материала, если у вас имеется мензурка, вода и весы с разновесами? Наметьте план действий.

ж) Урок решения цепочки экспериментальных задач. Весь новый материал разбивается на ряд фрагментов. Перед каждым ставится вопрос, а учащиеся в качестве ответа на него вдвигают свои гипотезы, а затем экспериментально проверяют их; вывод формулируется в процессе обсуждения беседы. После получения ответа на первый вопрос задается новый; процесс повторяется. Изучение идет по схеме:

Вопрос 1 → ответ-гипотеза → эксперимент для проверки гипотезы → вывод 1;

Вопрос 2 → ответ-гипотеза → эксперимент для проверки гипотезы → вывод 2 и т.д..

Завершается процесс и урок общим выводом. Урок данного типа можно использовать в 8 классе при изучении темы «Испарение». Перед учащимися ставится проблема: от чего может зависеть быстрота испарения жидкости?

Учащиеся выдвигают гипотезы, проверяют их, делают выводы. Разрабатывая сценарий эксперимента, проводят его. Учащиеся учатся работать в парах, развивается самостоятельность, творческие способности. Процесс освоения материала построен по циклу научного познания, в деятельности учащихся присутствуют теоретическая и практическая компоненты.

з) Урок – диспут

Заранее объявляется тема урока, например в 7 классе «Инерция – друг или враг», в 8 классе: «Электрические заряды – помощники на производстве или вредители?», в 9 и 11 классах: «Нужно ли развивать атомную энергетику?», «Космические исследования – необходимость или дорогостоящая блажь?», «Научно-технический прогресс – это благо для человечества или трагические шаги к гибели?»

Класс делится на две группы: пессимистов, которые высказывают отрицательные, негативные идеи по предложенной теме, и оптимистов, которые ищут положительные доводы. В ходе подготовки к уроку задействованы умения отыскивать источники информации и выбирать из них требуемые факты.

При изучении темы «Производство, передача и использование электроэнергии» ученики готовят презентацию, ищут дополнительный материал. Таким образом, я организую самостоятельную деятельность учащихся по обобщению, систематизации и расширению имеющихся у них физических знаний. При подготовке материала по различным видам электростанций, ученики должны проанализировать каждый вид и выявить достоинства и недостатки, а это невозможно без анализа.

Учащиеся кратко и убедительно выступают перед своими товарищами, доказывая свою точку зрения. Урок помогает не только формировать навыки устной речи, но и отстаивать свою позицию, связывать научные знания и последствия их использования.

и) Насыщение уроков физики развивающими и творческими заданиями и задачами

Развивающих заданий может быть много. Главная идея для их подбора следующая: задания должны приглашать к размышлению, наблюдениям, поиску, выдвижению идей, высказыванию своей точки зрения, к творчеству в его разных видах, к полету фантазии. В них непременно должны присутствовать вопросы: «Ваше мнение?», «Как вы думаете?», «Каким будет?», «Ваше предложение?», «Что предпринять?», «Как объяснить?», «Если произойдет, как поступить?», «Какую идею вы выдвинете?», «Согласны вы с тем, что…?», «Как улучшить?» и т. д.

к) Урок решения задач с неопределенностью при постановке вопроса, с неполным условием.

Чтобы готовить школьников к разрешению таких ситуаций, можно предлагать им задачи следующего типа.

1. Что произойдет, если пулька, выпущенная из духового ружья, попадет в куриное яйцо. Ответ на вопрос зависит от того, вареное яйцо или сырое. Учащиеся конкретизируют ситуацию и отвечают на каждый вариант вопроса.

2. На тело действуют две силы 5Н и 7 Н. Чему будет равна равнодействующая? Опять же решение задачи зависит от того, куда направлены силы?

3. Вы утром торопитесь на работу или в школу. На столе стоит чашка горячего кофе, который вы должны выпить через пять минут, добавив молока. Как лучше поступить, чтобы не обжечься:

• сразу добавить холодное молоко, и пусть кофе постоит так;

• добавить молоко в последний момент, перед тем, как выпить кофе,

• нет разницы.

Для того чтобы уроки физики не стали в ряд традиционных, полноценно выполняли свою развивающую функцию и активно помогали реализовывать системно-деятельностный подход к обучению, нужно просить учеников составить план их решения и после завершения проводить рефлексию. Это означает, что ученик должен ответить минимум на следующие вопросы:

• Как я это делал? В какой последовательности?

• Какие знания я применил? Почему именно их?

• Что было удачно? Почему?

• В чем были затруднения? Как их удалось преодолеть?

• Как можно улучшить работу? Чем ее можно дополнить?

Эти меры помогут ученику в процессе работы учиться действовать осмысленно и совершать свою деятельность.

Итак, системно-деятельностный метод – метод, при котором ребёнок не получает знания в готовом виде, а добывает их сам в процессе собственной учебно-познавательной деятельности.

Уровень самостоятельности обучающихся зависит от степени сформированности универсальных учебных действий. А степень участия в самостоятельной деятельности обучающихся и руководство остаётся за учителем.

Таким образом, основная цель, которая стоит перед учителем – научить детей самостоятельно добывать знания.

Задачи, которые должны решиться:

• создание условий, пробуждающих познавательную самостоятельность обучающихся;

• переконструирование прежних знаний обучающихся;

• проблематизация учебного материала (другими словами, при деятельностном обучении происходит расширение и углубление знаний при помощи ранее усвоенного и нового применения прежних знаний в условиях проблемной ситуации);

• направление учебного материала не только на поиск знаний в «чистом виде», но и на овладение способами познавательной деятельности, значимыми за пределами конкретного содержания;

• обеспечение эмоциональной поддержки, которая необходима, чтобы взяться за рисковое дело, т. е. высказывать свои мысли о чем-то неизвестном, эта задача выполняется за счет организации групповой работы.

В заключение мне хотелось бы отметить, что роль учителя становится иной, так как современные дети значительно отличаются от тех, для которых создавалась действующая система образования. Резко возросла информированность детей. Поэтому учитель из носителя знаний и информации превращается в организатора учебной деятельности, учитель не преподносит истину, а учит её находить.

Ещё в XVIII веке немецкий просветитель Лессинг писал: «Спорьте, заблуждайтесь, ошибайтесь, но, ради бога, размышляйте, и хотя и криво, да сами». В XXI веке эти слова не устарели. Ведь именно тогда, выпускник школы, будет не «человеком выучившимся», а «человеком мыслящим и учащимся».

Ш. А. Амонашвили: «Учитель, воспитывай в своих учениках умение сомневаться, ибо сомнение, рожденное в сотрудничестве со знаниями, открывает для мысли люк в мир познания, рождает уверенность и личностную самостоятельность».

В известной японской пословице сказано: «Налови мне рыбы – и я буду сыт сегодня; научи меня ловить рыбу – так я буду сыт до конца жизни».

Урок, основанный на принципах системно – деятельностного подхода прививает такие навыки учащимися, которые дают возможность использовать их при последующем обучении и в дальнейшей жизни.