Развитие научно-исследовательских умений на уроках физики

«Развитие научно-исследовательских умений на уроках физики»

(доклад на августовской секции ГМО учителей физики г.Темиртау)

Все мы знаем, что однообразие, шаблон, формализм и скука на уроке ведут к снижению уровня знаний учащихся и качества преподавания предмета.

Как же оживить процесс обучения, как создать атмосферу радостной приподнятости, сопутствующей поиску и творчеству? Как сделать учебную деятельность жизнерадостной, увлекательной и интересной? Как пробудить у учащихся тягу к знаниям?

Поможет решить эти вопросы при обучении физики постановка   ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя.     

Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес  к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной и осознать, что  физика – это не страшно, физика – это интересно.

Направления исследовательской деятельности учащихся многогранны и организовать её можно на любом этапе обучения физике – на уроках:

-     при изучении физической теории;

-       при решении задач;

-       при проведении демонстрационного эксперимента;

-        при выполнении лабораторных работ.

А также и во внеурочное время:

·        Исследования в литературных источниках (художественных, научно-популярных…);

·        Исследования практических вопросов;

·        Исследования с помощью самодельных приборов;

·        Исследования дома и на улице;

·        Проектная исследовательская деятельность учащихся. и т.д.

Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учащихся элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к исследовательской работе.

Следует отметить, что обучать элементам исследовательской деятельности необходимо при дифференцированном подходе к обучению физике. В качестве начальной подготовки к обучению с элементами исследовательской деятельности важно научить учащихся:

-  Ставить цель;

- Составлять план исследований;

- Подбирать необходимые приборы и материалы;

-    Собирать необходимые установки;

-  Проводить исследования и формулировать выводы.

А также:

Ознакомить учащихся с методами научных исследований по физике, который можно представить в виде следующей цепочки:

- Теоретическое предвидение          

- разработка рабочей гипотезы                                             

 - наблюдения         

- эксперимент         

- анализ экспериментальных фактов и выводы из них        

- проверка выводов на практике.   

Все мы понимаем, что развить научно-исследовательские умения у школьников за короткий промежуток времени нереально. Процесс этот должен идти постепенно, день за днем, урок за уроком. От традиционных форм урочной деятельности и проблемного изложения к частично-поисковым, проектным и исследовательским методам изучения физической науки.

При этом важную роль в обучении играют и фронтальный физический эксперимент и лабораторные, практические работы, решение различных видов физических задач и т.д.

Проектно-исследовательскую деятельность обучающихся начинаю уже с 7 класса.

В 7 классе – это описание природных явлений в виде сказок, рассказов, поговорок, где учащийся рассматривают произведения с физической точки зрения. Также сюда входит создание простейших приборов на уроках конструирования. Например, при изучении темы «Давление» предлагаю сделать прибор для измерения давления внутри жидкостей. А при изучении плавания тел конструируем ареометр. В восьмом классе можно предложить изготовить термометр из колбы и отградуировать его.

В старших классах особую значимость приобретает разработка исследовательских тем «на стыке» наук, возникает необходимость изучения научных публикаций, монографий, поиск новинок, т.е. серьёзная работа с литературой. Вся эта работа ведёт к переосмыслению, обогащению и углублению содержания изучаемого предмета.

Лабораторные работы в курсе физики делаются по инструкциям, в которых даются точные указания о действиях с представленными приборами, что и как измерять и считать. На долю школьников при этом приходится только фиксация результата или умозаключение о результатах деятельности. Такие лабораторные работы, безусловно, полезны и необходимы, особенно на начальном этапе обучения физике. Однако для развития исследовательских навыков учащихся предлагаю часть работ выполнить с разработкой этапов исследования и подбором инструментария самостоятельно, ставя только цель исследования. Например, в 8 классе лабораторные работы «Определение теплоемкости воды» и «Проверка закона Ома» и т.д. «Исследовать от чего зависит сила Архимеда» в 7 классе.

Немалую роль играют домашние задания с исследовательской направленностью. «Определение пройденного пути от школы до дома», «Найти способ измерения толщины бумаги», «Определение массы и веса воздуха в комнате» - малая часть примеров заданий, с которыми школьники с интересом и без особого труда могут справиться в домашних условиях.

Полученные на уроках физики навыки проектной и исследовательской работы успешно применяются учащимися и во внеурочной деятельности в рамках школьного НОУ. Участвуют в школьных, городских и областных НПК и олимпиадах.

Получаемое в последнее время школами новое оборудование позволяет повысить научность проведения, как физического эксперимента, так и исследовательских проектов учащихся, например с помощью «Цифровой лабораторной системы типа «SWR DISLab 3.0», состоящей из датчиков с адаптивным устройством соединения, коллектора данных и софтвера лабораторного анализа, установленного на персональном компьютере.

Измерения данных производятся автоматически согласно установленному временному интервалу сбора данных, есть возможность анализа результатов.

С помощью этой системы учащиеся создали несколько проектов, с которыми успешно выступили на городской НПК.

Развитие исследовательских умений играет большую воспитательную роль. Дети учатся самостоятельности, ответственности, планированию своей деятельности, проявлению творческой инициативы, работе в коллективе, ответственному отношению к порученному делу.