Физическая задача как средство формирования познавательной активности учащихся 7 класса на уроках физики

ОПИСАНИЕ ОПЫТА ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

«ФИЗИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ УЧАЩИХСЯ 7 КЛАССА

НА УРОКАХ ФИЗИКИ»

Современный этап общественного развития характеризуется рядом особенностей, предъявляющих новые требования к школьному образованию. Перед школой стоят задачи, целью которых является обеспечение высокого качества общего образования, являющегося условием экономического развития страны.

Так, концепция учебного предмета «Физика», направленная на реализацию заявленных целей, подчеркивает важность подготовки выпускника, умеющего учиться, осознающего важность образования и самообразования для жизни и деятельности, способного применять полученные знания на практике, понимать объективную значимость умению учиться на протяжении всей жизни. Иначе говоря, учащийся должен быть не пассивным слушателем, а активным участником образовательного процесса, способным организовывать, планировать, отслеживать и корректировать свою деятельность; уметь ставить цель, выбирать способ ее достижения, видеть и оценивать результат своей работы. К сожалению, на практике мне пришлось столкнуться с нежеланием учащихся изучать учебный предмет «Физика», неумением самостоятельно получать знания, их интеллектуальной пассивностью.

С моей точки зрения, вышеперечисленные проблемы могут быть решены за счет формирования познавательной активности учащихся.

Кроме того, известно, что в изучении учебного предмета «Физика» задачи имеют исключительно большое значение: задачи являются не только целью, но и средством обучения, развития и воспитания учащихся. Важно отметить и то, что процессу решения задач присущи такие основные функции, как побуждающая, познавательная, воспитывающая, развивающая и контролирующая [1].

Так, успех в развитии интереса к физике во многом зависит от умелого использования физических задач. Любая задача может способствовать воспитанию аккуратности, находчивости, учит преодолевать трудности. Подбор различных способов решения задач, оценка их, выбор рационального решения воспитывают у учащихся стремление к постоянным поискам нового, лучшего, упорству и настойчивости в достижении намеченной цели, самостоятельности в работе. Решение нестандартных физических задач, привлечение учащихся к составлению задач развивает их творческие способности и познавательный интерес.

Поэтому, целью моей работы является формирование познавательной активности учащихся на уроках физики посредством физических задач.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

• выявить уровни познавательной активности учащихся;

• определить педагогические условия формирования познавательной активности учащихся на уроках физики в 7 классе посредством задач;

• разработать педагогические стратегии включения физических задач, способствующие формированию различных уровней познавательной активности учащихся 7 класса;

• апробировать и определить эффективность включения физических задач на уроках физики для формирования познавательной активности учащихся 7 класса.

Продолжительность работы над опытом составила два года, в течение которых был проведен анализ психолого-педагогической литературы, позволяющей уточнить структуру и уровни познавательной активности учащихся при решении физических задач, произведен системный отбор методов и форм обучения для формирования познавательной активности учащихся посредством физических задач, которые были применены на практике. В течение этого срока проводились опросы учащихся и мониторинг качества обучения по физике, анализировались их результаты.

Ведущая идея опыта: органичное включение физических задач на уроках физики способствует формированию познавательной активности учащихся 7 класса.

Изучением различных аспектов познавательной активности учащихся занимались такие ученые, как Ананьев Б.Г., Выготский Л.С., Леонтьев А.Н., Лернер И.Я., Щукина Г.И., Шамова Т.И., Богоявленская Д.Б. и др.

Исследователи с разных позиций подходят к рассмотрению сущности понятия «познавательная активность». При всей многоплановости подходов можно выделить две точки зрения:

• познавательная активность как качество личности, которое включает стремление личности к познанию, выражает интеллектуальный отклик на процесс познания [6];

• познавательная активность как качество деятельности личности, «которое проявляется в отношении учащегося к содержанию и процессу деятельности, в стремлении его к эффективному овладению знаниями и способами деятельности за оптимальное время, в мобилизации нравственно-волевых усилий на достижение учебно-познавательной цели» [4,5].

В настоящий момент к рассмотрению вопроса формирования познавательной активности учащихся заслуживает компетентностный подход, целью которого является формирование ключевых компетенций личности.

Компетенция – это совокупность взаимосвязанных качеств личности (знаний, умений, навыков, способов деятельности), которая позволяет ставить и достигать цели. Таким образом, компетенция – это то, чем должен овладеть человек, включая его личностные качества. Компетенция учащегося – знания, практический опыт, которыми он обладает, изучив тот или иной предмет.

Компетентность – владение определенной компетенцией, способность результативно действовать в различных ситуациях.

Итак, согласно компетентностного подхода познавательная активность включает в себя совокупность таких ключевых компетенций, как:

• мотивационная компетенция (вызывает активность, побуждает интерес и эмоциональное отношение к деятельности);

• когнитивная компетенция (активизирует знания, умения и навыки; включает механизм, направленный на познание и понимание);

• коммуникативная компетенция (предполагает взаимодействие и общение, направленны на совместную продуктивную и творческую деятельность всех участников образовательного процесса) [3].

Существуют различные подходы и мнения по вопросу выявления уровней познавательной активности, но с практической точки зрения целесообразно считать, что в учебном процессе по физике учащиеся могут достигать пяти уровней познавательной активности.

Итак, были выделены следующие уровни познавательной активности учащихся: низкий уровень, частично активный уровень, относительно активный уровень, исполнительно-активный уровень, творческий уровень; а также даны характеристики мотивационной, когнитивной и коммуникативной компетенций каждого уровня (Приложение 1).

Каждый уровень познавательной активности составляет основу для более высокого уровня и включается в его состав, является необходимым для полноценного проявления более высоких уровней познавательной активности.

Опыт работы показывает, что формирование познавательной активности учащихся посредством задач является сложной многоаспектной задачей, требующей создания определенных педагогических условий.

В настоящее время однозначного и общепринятого определения понятия «задача» не существует. Это объясняется тем, что в различных областях знаний (психологии, педагогике, кибернетике, методике преподавания физики и др.) при определении этого понятия используются различные подходы и критерии. В самом широком смысле слова задачу определяют как некоторую систему. Задачную систему образуют задачная ситуация и субъект, который должен ее разрешить. Деятельность по решению задач – это процесс взаимодействия учащегося с задачей, при котором изменяется как она сама, так и решающий ее субъект.

Изменения решающего субъекта – это формирование у учащегося особых психологических и личностных качеств, которые имеют определяющее значение для творчества в любой области человеческой деятельности. Но произойти такие изменения могут только в процессе решения задач, представляющем собой моделирование различных конкретных физических явлений, описание которых приведено в условии, путем составления последовательности шагов по применению физических законов, выводов физических теорий, формул.

Однако не всякая задача способствует формированию познавательной активности, что, в свою очередь требует создания такой ситуации, при которой проблема, описанная в содержании задачи, будет принята учащимися, т.е. она должна возбуждать у них интерес и желание решить ее. Для этого необходимо не просто выбрать задачу, а красиво ее преподнести в нужном месте и в подходящее время. Например, это могут быть задачи с историческим содержанием, расчетные нестандартные задачи, устные нестандартные задачи, задачи с практическим содержанием, ребусы, софизмы, парадоксы, физические фокусы.

Важно отметить и то, что требуется не одна, а некоторый набор таких задач, каждая из которых должна внести свой вклад в формирование познавательной активности. Для этого необходимо позаботиться о том, чтобы, с одной стороны, задачи были доступны для учащихся, а с другой стороны, – достаточно трудны, т.е. находились в «зоне ближайшего развития». Ничто не воспитывает лучше, чем ситуация успеха. Поэтому следующим важным условием является сочетание стандартных и творческих задач, использование программированных и тестовых заданий. Например, при изучении темы «Механическая работа. Единицы работы» предлагаю учащимся выполнить разработанный мной комплекс задач (Приложение 2). С задачами сталкиваются учащиеся и при участии в республиканском конкурсе «Зубренок», а также и в школьных, районных, областных, дистанционных олимпиадах, викторинах, ((https://videouroki.by/olymp/) (http://iro.gomel.by/oblastnye-novosti/)). Достижение определенных результатов повышает уровень познавательной активности и мотивирует их к дальнейшей работе.

Положительный результат в формировании познавательной активности дает привлечение учащихся к работе в качестве консультантов, парные и групповые формы работы, организация взаимопомощи. В таком случае учитель становится организатором активной посильной самостоятельной познавательной деятельности учащихся. «Лучший способ изучить что-либо – это открыть самому» (Д. Пойа).

Уровни познавательной активности и педагогические условия ее формирования позволили определить тактику, способствующую переходу на более высокий уровень познавательной активности, посредством физических задач (Приложение 3).

Особое внимание уделяю работе с учащимися с низким уровнем познавательной активности, так как они после интенсивной двигательной активности на перемене медленно переключаются на умственную деятельность. В таком случае использую методы, способствующие нейтрализации негативных тенденций: занимательность и занимательные опыты, лабораторные опыты, дидактические игры, реализацию принципа наглядности, исторический контекст, использование художественной литературы, фрагментов художественных фильмов, других произведений искусства, познавательные загадки, изучение знакомых явлений, позитивные эмоциональные переживания, парная и индивидуальная познавательная деятельность. У учащихся возникает чувство комфортности, открытости, включается непроизвольное внимание, активизируется мышление, память как следствие эмоционального восприятия, эмоционального переживания, вера в собственные силы.

В работе с учащимися частично активного уровня познавательной активности использую принцип наглядности с усилением как эмоциональной составляющей информации, так и рациональной значимости предмета «Физика» в их жизни. При непосредственном наблюдении, выполнении рисунков, выделении существенных признаков, техники визуализации усиливается непроизвольное внимание, активизируется мышление, память как следствие эмоционального восприятия.

Кроме того, учащиеся не проявляют заинтересованности в совместной работе, поэтому включаю их в совместную парную или групповую деятельность по средствам занимательности, дидактических игр, занимательных физических фокусов, экспериментов, посильных для них заданий и задач, что позволяет им работать в определенном темпе. Учащийся, работая совместно с учителем или товарищами по группе, чувствует веру в собственные силы, проявляет трудолюбие, усердие, что, в свою очередь, дает возможность социализации, межличностному общению. В таком случае имеем цепочку: состояние комфортности, снятие страха перед не знанием и непониманием, так как осуществляется совместная работа и сотрудничество с учителем или одноклассниками, ожидание и готовность к освоению нового уровня познавательной активности.

Для работы с учащимися относительно активного уровня познавательной активности использую интересное содержание урока, необычные приемы не только в начале урока, но и в процессе работы, что дает возможность преодоления волевой апатии, интеллектуальной усталости, стимулирует интерес.

С этими учащимися провожу работу в группах с использованием плана ответа, рисунков-подсказок «шпаргалок», таблиц. Эти учащиеся легче запоминают учебный материал по схемам или конспектам, которые создают сами, или в группе с товарищами, или совместно с учителем, от чего испытывают чувство радости и подъема не только при восприятии учебной задачи, но и в ходе ее выполнения. А испытав чувство успеха однажды, некоторые учащиеся способны упрочить свои позиции и достижения для постепенного перехода к исполнительно-активному уровню познавательной активности.

Работу с учащимися исполнительно-активного уровня познавательной активности строю на основе учёта индивидуальных особенностей. Главный плюс таких учащихся – стабильность и постоянство. Использую ситуации, в которых учащиеся выбирают не только содержание учебной деятельности, но и методы решения познавательных задач. Условием успеха является постепенное развитие физических понятий на протяжении всего курса, реализация проблемного обучения, эффективность которого определяется посильностью познавательных проблем, а также личностным смыслом и жизненным контекстом. Эвристика, успех познавательной деятельности содействуют развитию познавательной активности учащихся. Повторяющееся переживания успеха познавательной деятельности формирует устойчивое стремление к ее осуществлению, является условием для развития волевых качеств, как основы саморегулирования.

В этом случае подбираю тактические приемы, стимулирующие активность учащихся: проблемные, частично-поисковые и эвристические ситуации, методы: познавательные загадки, ребусы, кроссворды, эвристическую беседу, межпредметные связи, проблемное обучение, соревновательное обучение, физические лабораторные и проблемный эксперимент, принцип наглядности, совместную деятельность учителя и учащихся, парную и групповую познавательную деятельность, разноуровневые задания, возможность выбора вида деятельности. Подключаю учащихся к технологии оценивания ответов, они берут на себя роль «эксперта», вооружившись требованиями к оцениванию (Приложение 4).

Вообще, уровень творческой активности предполагает осознанное отношение учащихся к процессу познания, саморегулирование процесса познавательной деятельности. Поэтому рефлексия, самооценка учащимися реализуемого стиля и стратегия мышления является условием для развития его способности решать творческие задачи новым оригинальным способом.

Таким образом, работу с такими учащимися осуществляю через участие их в проектной деятельности, олимпиадах, конкурсах, творческих проектах. Этот уровень познавательной активности характеризуется поиском проблем и противоречий, физическими исследованиями, глубоким изучением отдельных тем физики, влиянием личности учителя и личности товарищей, межпредметностью, домашними исследованиями.

Таким образом, органичное включение физических задач на уроках физики способствует формированию познавательной активности учащихся 7 класса.

Считаю, что результативность и эффективность моего опыта отображается в следующем:

• органичное включение задач способствует формированию познавательной активности учащихся на уроках физики в 7 классе, о чем свидетельствует увеличение количества учащихся с исполнительно-активной и творческой познавательной активностью согласно проведенной методики определения уровня познавательной активности учащихся (Приложение 5);

• увеличилось количество учащихся успешно выполняющих нестандартные, творческие задания

• увеличилось количество учащихся, которые приняли участие в различных творческих конкурсах, олимпиадах, отмечается положительная динамика численности учащихся 7 классов, которые приняли участие в конкурсе «Зубренок» .

И в заключении, можно сделать следующие выводы:

• были выявлены уровни познавательной активности учащихся;

• определены педагогические условия формирования познавательной активности учащихся на уроках физики в 7 классе посредством задач;

• разработаны и апробированы педагогические стратегии включения физических задач, способствующие формированию различных уровней познавательной активности учащихся 7 класса;

Перспектива дальнейшего совершенствования данного опыта заключается в разработке и реализации органичного включения физических задач для развития познавательной активности учащихся 8-9 классов на уроках физики.

Список литературы

1. Тулькибаева, Н.Н. Методика обучения учащихся умению решать задачи: Учебное пособие к спецкурсу/ Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова.– Челябинск, 1981. – 84 с.

2. Физика. Теория и технология решения задач: Учеб. пособие / В.А. Бондарь, Д.И. Кульбицкий, А.А. Луцевич и др.; Под общ. ред. В.А. Яковенко.– Мн.: ТетраСистемс, 2003.– 560 с.

3. Хуторской А.В. Современная дидактика: Учебник для вузов. - СПб: Питер, 2001. – 544 с.

4. Шамова, Т. И. Активизация учения школьников. — М.: «Знание», 1979. — 96 с.

5. Шамова, Т. И. Компетентностный подход в образовании — ответ на вызовы XXI столетия // Проблемы и перспективы развития профессиональной компетентности организаторов образования: сб. мат. научно-практ. конференции. — М.: МПГУ, МАНПО, 2006. — С. 3-5.

6. Щукина, Г. И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе / Г. И. Щукина. – М. : Просвещение, 1979. – 160 с .

Приложение 1

Приложение 2

1-2б

1. Рассмотри теоретический материал

2. Название величины	Обозначение	Единицы измерения	Формула
   Работа
   Сила
   Путь

   Запиши определение (1б)

Механическую работу определяют как физическую величину, пропорциональную действующей на тело силе и пройденному под действием этой силы пути.

1 джоуль — это работа, совершаемая силой 1 Н на пути 1 м.

1. (3б) Запиши кратные и дольные джоуль единицы измерения

4.(4б) Выразите в джоулях работу: А₁ = 2 МДж; А₂ = 300мДж; А₃ = 10кДж

5. (4б) Реши задачу: Какую работу совершает сила тяжести при: падении камня массой m = 2,0 кг с высоты h = 5,0 м

6. (6-8б) Составь и реши задачу, используя данные предложенных задач

7.(8-10) Определите механическую работу, которую вы можете выполнить, равномерно поднимаясь с первого на второй этаж здания дома. Все необходимые данные получите самостоятельно.

Приложение 3

Приложение 4

Для оценивания решения текстовой задачи могут быть использованы следующие критерии:

Приложение 5

Методика определения уровня

познавательной активности учащихся

Характеристика познавательной активности обучающихся в учебной деятельности проводится на основании работ Е.В. Коротаевой, А.К.Марковой, Г.И. Щукиной, которые выделяют внешние и внутренние показатели ее проявления.

К внешним показателям относят: активность, работоспособность, самостоятельные задания, диалог с учителем, диалог с учениками, выполнение домашнего задания, чтение дополнительной литературы, внеклассная работа, успеваемость, ожидание конца урока.

К внутренним показателям относят: эмоциональное состояние (реакция), чувство уверенности, открытость, быстрота вхождения в учебную ситуацию, мотивация, внимание.

Определение понятий внешних и внутренних показателей, влияющих на изменение уровня познавательной активности учащихся

Внешние показатели

1. Активность – поисковая направленность в учении, стремление удовлетворить интерес при помощи различных источников знаний во взаимодействии с другими субъектами образовательного процесса.

2. Внеклассная работа – приобретение обучающимися дополнительных знаний по предмету через различные формы работы (кружковая работа, написание исследовательских работ, проектов, участие в работе научных обществ и т.д.).

3. Выполнение домашнего задания – самостоятельная работа обучающегося по закреплению знаний по изученной теме имеет разный уровень учебной мотивации (при отрицательном, нейтральном, положительном, активном отношении к учению).

4. Диалог с педагогом – между преподавателем и обучающимся складываются благоприятные межличностные взаимоотношения, служащие условием и средством эффективности обучения и творческого развития обучающегося.

5. Диалог с обучающимися – обучающиеся активно общаются друг с другом, обмениваются учебной информацией, расширяя за счет этого свои знания, совершенствуя умения и навыки.

6. Работоспособность – уровень функциональных возможностей обучающегося, характеризующийся эффективностью учебной работы, выполняемой за определенный промежуток времени.

7. Самостоятельность в выполнении заданий – способность обучающегося актуализировать свои мысли, связанные с содержанием учебного задания. Проявляется в деятельности, совершаемой без вмешательства со стороны (преподавателя, учащихся, родителей, куратора).

8. Чтение дополнительной литературы – самостоятельное изучение и использование в процессе обучения научных, публицистических и других литературных источников, позволяющих расширить знания учащегося, выйти за рамки учебника.

9. Успеваемость – показатель уровня усвоения знаний обучающихся, определенный преподавателем в рамках государственного образовательного стандарта.

10. Ожидание конца урока – эмоциональное состояние ученика, вызванное реакцией на звонок с урока.

Внутренние показатели

1. Эмоциональное состояние (реакция) – процесс субъективно окрашенного переживания удовлетворения когнитивных (познавательных) потребностей обучающихся в процессе обучения.

2. Открытость – потребность субъектов в организации образовательного процесса, построенного на желании обучающихся к усвоению знаний, нестандартным решениям, творчеству.

3. Быстрота вхождения в учебную ситуацию – совокупность условий и обстоятельств, обусловливающих скорость включения обучающихся в учебный процесс.

4. Мотивация – внутреннее состояние обучающегося, непосредственно связанное с содержанием и процессом учения, возникающее на основе стойкого интереса к предмету.

5. Внимание – направленность и сосредоточенность деятельности обучающегося в процессе обучения на предмете или объекте изучения.

Преподавателю необходимо определить уровень познавательной активности обучающихся, измерив его по 12-балльной шкале. Каждый критерий уровня познавательной активности оценивается в интервале (таблица 1).

Таблица 1

Критерии уровня познавательной активности

Таблица 2

Результаты

исследования познавательной активности обучающихся

I полугодие 2015/2016

Таблица 3

Результаты

исследования познавательной активности учащихся

на конец учебного года 2015/2016

Диаграмма 1 Диаграмма 2