Исследовательская работа в преподавании физики

Исследовательская работа в преподавании физики

Концепция модернизации содержания физического образования предусматривает усиление практической подготовки учащихся, включающей систему лабораторно-практических заданий, проектно – исследовательскую деятельность. Для современного этапа развития системы образования характерная цель обучения состоит в том, чтобы создать условия, при которых учащиеся:

· Самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из разных источников;

· Учатся пользоваться приобретенными знаниями для решения познавательных и практических задач;

· Приобретают коммуникативные умения;

· Развивают у себя исследовательские умения (умения выявления проблемы, сбора информации, наблюдения, проведения экспериментов, анализ, построение гипотез, обобщения);

· Развивают системное мышление.

Исследовательский метод обучения давно используется в преподавании и предполагает построение обучения на активной основе. Перед учителем стоит задача пробудить в деталях личную заинтересованность в приобретаемых знаниях, которые могут и должны пригодиться в жизни. Проблема исследования, взятая из реальной жизни, знакомая и значимая для учащихся, для решения которой им предстоит приложить усилия, применить знания уже имеющиеся и приобрести новые, стимулирует интерес детей, направляет мысль в нужном направлении для самостоятельного поиска её решения.

Использование исследовательского метода отвечает насущным требованиям к образованию сегодняшнего дня. Личностная ориентация педагогического процесса, поиск, развитие задатков, способностей, заложенных природой в каждом индивидууме, построение личностно-ориентированной педагогической системы невозможны без изменения образовательных технологий. Исследовательская деятельность обогащает практику личностно-ориентированных технологий. Образовательная технология должна способствовать раскрытию субъективного опыта ученика, формированию значимых для него способов учебной работы, овладению умениями самообразования.

Физика – наука экспериментальная и выполнение практических работ должно занимать значительную часть курса физики. В настоящее время, к сожалению, многие школы не располагают средствами для создания широкой экспериментальной базы. Поэтому, начиная с раннего возраста, а именно с седьмого класса учащихся необходимо привлекать к исследовательской деятельности через лабораторные работы, домашние эксперименты, создание мини – проектов, написанию небольшой исследовательской работы, при этом, чтобы при их проведении не требовалось сложного оборудования.

Организация проектной и исследовательской деятельности учеников возможна в любой школе. Задачи организации исследовательской деятельности под силу любому творческому учителю или группе заинтересованных учителей.

Под исследовательской работой понимается деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере:

• постановку проблемы,
• изучение теории, посвященной данной проблематике,
• подбор методик исследования и практическое овладение ими,
• сбор собственного материала, его анализ и обобщение,
• собственные выводы.

Любое исследование, неважно, в какой области естественных или гуманитарных наук оно выполняется, имеет подобную структуру. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью исследовательской деятельности, нормой ее проведения.

Задачи привития интереса учащихся к физике расширение и углубление их знаний и преставлений о связи физики с жизнью в учебно-исследовательской работе могут решаться по-разному. При большом разнообразии работы, деятельность учащихся чаще всего строится либо на теоретической основе - подготовка докладов, составление рефератов, либо на учебно-исследовательской работе.

Разумеется, определение этих заданий как исследовательских, имеет несколько условный характер, так как возможность школьного кабинета физики и уровень подготовленности учащихся даже в старших классах делают задачу проведения физических исследований не выполнимой. Поэтому к исследовательским, творческим следует отнести те задания, в которых ученик может открыть новые, неизвестные для него закономерности или для решения которых, он должен сделать какие - то изобретения. Такое самостоятельное открытие известного в физике закона или изобретение способа измерения физической величины не является простым повторением известного. Это открытие или изобретение, обладающее лишь субъективной новизной, для ученика является объективным доказательством его способности к самостоятельному творчеству, позволяет приобрести необходимую уверенность в своих силах и способностях. И все же можно решить эту задачу.

В частности, на уроках физики ребятам можно предложить изобретательские, исследовательские задачи, задачи-открытия, задачи с недостатком и избытком данных. Создавать картотеку этих задач. Предлагать ребятам творческие задания, такие как: 1) определение закономерностей по предложенным фактам; 2) исправление ошибок; 3) сравнение; 4) установление причин явлений; 5) составление плана изучения или исследование системы; 6) решение противоречий и др. Ребятам нравятся такие задачи.

Например:

1.Пусть каждый ученик вашего класса — молекула, а все вы вместе — скопление молекул. Что напоминает это скопление — газ, жидкость, твердое тело? Почему? Покажите, как расположены и ведут себя молекулы в газе, в жидкости, в твердом теле? (7 класс)

2.Представьте, что каждый из Вас – проводник. Создайте электрическую цепь из последовательно (параллельно) соединенных проводников. (8 класс)

3.Найдите вес воздуха в Вашей комнате, его массу (экспериментальная задача, 7 класс)

4.Найдите ускорение свободного падения на планете Юпитер. (Задача с недостающими данными).

Все это помогает развивать как сильного, так и слабого ученика, дает возможность непроизвольного запоминания учебного материала, расширяет, углубляет и систематизирует материал, развивает творческие умения и умения применять знания в практических ситуациях.

Несомненными преимуществами использования исследовательской работы являются высокая степень активности и самостоятельность учащихся при выполнении эксперимента, выработка умений работы физическими приборами и навыков обработки результатов наблюдений и измерений, возможность проведения эксперимента или наблюдения по индивидуальному плану и в темпе, определяемом самими учащимися. Основы исследовательских работ постигают ученики 7-8 классов. В распоряжении учителя много методов, главное – не оттолкнуть детей сложностью заданий, обеспечить понимание ученикам выполняемой деятельности, то есть методы должны быть личностно ориентированными. Для того чтобы задания оказались для учащихся интересными и посильными, подготовка исследовательских и творческих работ проводится на нескольких ступенях.

1 ступень. Познавательная компетентность. Выбор темы исследования, творческой работы, доклады. Ученик сам выбирает тему, ставит цель работы. Главное - научить делать это самостоятельно.

Учитель на этом этапе, как и на остальных, выполняет роль консультанта, помогая ставить задачи, планировать шаги к достижению цели.

2 ступень. Информационная компетентность. Подготовка теоретической основы работы. На данном этапе учатся пользоваться научной литературой, алфавитным каталогом, энциклопедиями; кратко выписывать необходимую информацию использовать мультимедийные средства. Итогом этого этапа является доклад, в котором ученик должен показать актуальность данной темы.

3 ступень. Коммуникативно–социальная компетентность. Разработка темы в группе. Учащиеся объединяются в группе по близким или одинаковым темам, вырабатывают общий план работы.

Но в то же время каждый показывает свое видение проблемы и ее решение. Для того чтобы учащиеся имели возможность выполнить работу самостоятельно, задание, сформулированное в общем виде, дается каждому. Указания к выполнению задания учитель может дать учащимся по их просьбе при возникновении затруднение в процессе самостоятельной работы. Учителю не следует отбрасывать неверные предположения: каждая из гипотез нуждается в экспериментальной проверке. После экспериментальной проверки всех гипотез учащихся формулируют вывод. Работая в группе, дети приобретают опыт оказания помощи, слушания других, принятие помощи. Развивают коммуникативную компетентность.

4 ступень. Продуктивная компетентность. Индивидуальная доработка темы. На данном этапе ученики пишут и выступают с докладом, учащаться защищать свою точку зрения, совершенствуя при этом ораторское искусство.

После экспериментальной проверки всех гипотез учащихся формулируют вывод. Только добытые собственным трудом знания и умения прочны, только они приносят удовлетворение и уверенность в своих силах, пробуждают стремление к продолжению процесса познания.

Очень важным на каждом этапе является создание ситуации успеха. Даже когда успехи более чем скромные, они должны быть отмечены хотя бы победами в номинациях. Это поможет воспитать уверенность к себе.

При подведении итогов дети должны быть уверены в справедливости, беспристрастности, как жюри, так и самой процедуры подведения. Этого можно достичь, проводя открытое подведение результатов. Это значит, что участники услышат мнение о своей работе, комментарии других участников. Учащиеся самостоятельно выбирают форму отчета. Как правило, это презентация.

Индивидуальная исследовательская работа на уроках дает возможность учителю увидеть ту “искру” интереса, мотивации, развития каждого ученика, чтобы в дальнейшем развивать специальные умения и навыки. Исследовательские работы могут проводиться как дома, так и в школе. При этом ученикам выдается краткая инструкция (на специальном листочке) или задание с кратким и чётким содержанием.

Учебное исследование – работа, целью которой является приобретение учащимися функционального навыка исследования, как универсального способа освоения действительности. Оно не предполагает получение объективно нового результата.

Вот некоторые задания:

· Исследовательская работа по определению плотности некоторых продуктов: шоколада, яблока, молока и т.д.

· Исследования явления смачивания – несмачивания в природе, технике, быту, медицине, сельском хозяйстве.

Таким образом, внедрение исследовательской деятельности на уроках физики развивает исследовательские навыки у учащихся, с помощью которых ученик учится совершать маленькие открытия для самого себя. Только в действии, в умении применять свои знания на практике познается ценность полученного образования. Каждый ребенок, по-своему, талантлив. Важно не только увидеть его задатки, важнее их развивать.