Статья Организация исследовательской деятельности и развитие учебно-исследовательских умений учащихся на уроке физики

Харитонова Ольга Александровна
учитель физики
МОУ «Гимназия №50№
г. Нижний Новгород
Организация исследовательской деятельности и
развитие учебно-исследовательских умений учащихся
на уроке физики
Как организовать учебно-исследовательский
процесс на уроке, используя
метод научного познания?

Ключевые слова: исследовательские методы обучения, исследовательские действия, исследовательские задачи, метод научного познания, учебно-исследовательские умения.
Аннотация.
В статье представлены некоторые аспекты теоретико-методического состояния проблемы организации исследовательской деятельности школьников, рассматривается понятие «исследовательская деятельность школьников», ее особенности, содержание, формы существования в учебной деятельности учащихся, роль исследований учащихся в процессе становления личности. На основе данных материалов представлен фрагмент урока, на котором формируются учебно-исследовательские умения учащихся (применение метода научного познания).

Гимназия №50 – учреждение гуманитарного профиля. Учащиеся старших классов смотивированы на изучение предметов гуманитарного цикла. А учащиеся 7-8 классов охотно изучают физику, проявляют к ней интерес.
Чтобы развить устойчивый интерес к физике и сформировать научное мировоззрение учащихся я часть своих уроков стала проводить в виде научного исследования на основе исследовательских методов обучения.
С 2005 года я являюсь членом творческой группы учителей физики, работающих над проблемой организации исследовательской деятельности учащихся на уроках физики в рамках реализации программы «Школа деятельной личности».
В современной школе учебно-воспитательные возможности обучения физике реализуются далеко не полностью. Физика, как и другие предметы, часто преподается репродуктивными методами: путем заучивания теории и решения тренировочных задач по формулам. Демонстрационным опытам и лабораторным работам не уделяется должного внимания. Это ведет к снижению интереса школьников к предмету и к ухудшению качества обучения. На уроках традиционного обучения способы исследовательской деятельности не становятся предметом специального изучения. Все практические занятия иллюстрируют то, что написано в учебнике.
Но сущность современного образования определяется как процесс целенаправленного педагогически организованного духовного, интеллектуального и физического развития человека.
В настоящее время в требования стандарта, кроме перечня знаний, умений, и навыков учащихся включены требования исследовательского характера: в частности .
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415

Стандарт это основное требование к учителю, он обязан его выполнить.
Таким образом, конструируя учебный процесс, мы должны перед собой ставить и эти цели.
Под учебно-исследовательской деятельностью школьников понимают процесс решения ими научных проблем, имеющих своей целью построение субъективно нового знания.
В методической литературе достаточно много внимания уделяется учебным исследованиям, но в основном оно развивается во внеурочной деятельности – кружки, факультативы, индивидуальные исследования учащихся под руководством учителя или ученых в НОУ, так как в этих формах работы не ограничено время и участвуют отдельные ранее смотивированные учащиеся.
Включить исследования в классно-урочную систему гораздо сложнее и менее разработано.
Исследовательскую деятельность на своих уроках я разделяю на несколько видов

13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415

Для развития познавательных способностей учащихся я должна на уроке решать 2 типа учебных задач (согласно теории академика Лазарева В.С.)

13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415

При решении 2 типа учебных задач идет освоение учащимися способов исследовательских действий.
На уроках я решаю исследовательские задачи разных типов. В результате у учащихся формируются различные виды умений.
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415

13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
Решается 5 типов задач.(1)
Полноценное учебное исследование практически невозможно вместить в рамки традиционного урока. Просто не хватает времени, чтобы неторопливо и вдумчиво пройти этот сложный процесс этап за этапом. Однако отдельные элементы исследовательского метода на уроке отрабатываются хорошо. Мы вместе с участниками творческой группы выделили темы уроков в 7и8 классах на которых можно отрабатывать отдельные элементы исследовательского метода.
Например на данных уроках отрабатываются следующие элементы: 13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
Люди могут освоить какие-либо действия, только выполняя их. Чтобы улучшить результаты образования и развивать способности и умения учащихся, обучение должно стать проблемным и обязательно должна быть введена рефлексия. Учащийся в любой момент должен быть готов ответить на вопрос «Что ты делаешь?», «Зачем ты это делаешь?», «Каким образом ты это делаешь?».Активность учащихся, проблемность и рефлексивность учебного процесса- основные принципы, посредством которых предполагается развивать способность учащихся быть субъектом исследовательской деятельности.(1)
Планирование своих уроков я провожу на основе структуры научного исследования.
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415
Урок выстраивается по следующей схеме (согласно теории академика В.С.Лазарева и А.Ю.Пентина).(2)
13 EMBED PowerPoint.Slide.8 1415

Фрагмент урока из курса 7 класса по теме «Давление ».
На уроке решаются два типа учебных задач (на основе подхода академика В.С.Лазарева)
1).Обеспечение усвоения содержания учебной программы по физике.
2) Освоение способов познания соответствующей области действительности.
Цель задач второго типа – освоение новых для учащихся способов исследовательских действий при решении исследовательских задач.
Решение исследовательской задачи предполагает выполнение исследовательских действий:
- постановка исследовательской задачи (проблемы)
- сбор исходной информации (наблюдение)
- выдвижение гипотез
- планирование эксперимента
- проведение эксперимента
- обработка данных и их обобщение (выводы).(1)

Постановка проблемы. Наблюдение.
Чтобы подвести учащихся к проблеме были обобщены предыдущие знания о силах, и главный акцент сделан на то, чтобы перейти к формулировке проблемы.
В результате повторения было сформулировано утверждение, что
тела одинаковой массы действуют на опору одинаковой силой.
Ребятам демонстрируется рисунок, на котором изображены два мальчика, стоящие на снегу. Один мальчик стоит на снегу на лыжах, а другой без лыж.
Используя рисунок, формулируется проблема.
Если мальчики имеют одинаковую массу, то они действуют на снег одинаковой силой. Почему же результат действия сил разный? В чем причина?.
Выдвижение гипотез.
Ответ на поставленную проблему достигается посредством умственной деятельности протекающей в форме выдвижения гипотез.
Учащиеся выдвигают гипотезу.
Результат действия силы зависит от площади опоры.
Планирование эксперимента. Проведение эксперимента.
Учащимся задается вопрос: «Как оценить гипотезу? Как проверить, справедлива она или нет?»
Ответы учащихся: «Гипотезу необходимо проверить экспериментально.»
Ребята на уроке распределились по группам для планирования и проведения эксперимента. После обсуждения в группах, каждая из них рассказала о эксперименте, который они смогут провести с лабораторным оборудованием
(которое есть у них на столах) для того, чтобы проверить справедливость гипотезы.
На столах (в каждой группе) установлены емкости с влажным песком, бруски, кнопки.
Учащиеся предложили модели экспериментов.
а). Вдавливание бруска разными гранями в песок одинаковой силой, но с разной площадью поверхности. Нужно посмотреть на глубину следа бруска.
б). Надавливание кнопкой на брусок.
В классе проводится обсуждение моделей экспериментов. Обсуждается правильность выполнения и оценивается будущий возможный результат.
Затем проводится эксперимент. Учитель обязательно контролирует проведение опытов в каждой группе, а там где необходима помощь, направляет и консультирует детей.
В результате эксперимента были получены достаточно четкие отпечатки брусков, и было очень хорошо видно, что чем меньше площадь поверхности грани бруска, тем глубже отпечаток.
4.Формулировка выводов в соответствии с результатами экспериментальной проверки гипотез.
Каждая группа озвучила свои выводы и сформулировала (с помощью учителя, так как дети еще маленькие) следующую закономерность:
При одинаковой силе и разной площади опоры, результат действия силы разный.
Чем меньше площадь опоры, тем значительнее (больше) результат действия силы.

Затем учитель сам вводит понятие физической величины – давление.
Результат действия силы на определенную площадь называется давлением.
Вместе с учащимися устанавливаем, что
- давление прямо пропорционально приложенной силе;
- давление обратно пропорционально площади опоры(из результатов экспериментов).
Ребята сами (посовещавшись в группах) предлагают формулу для расчета давления.

5. Необходимо обязательно уделить внимание рефлексии (анализу деятельности). В любой момент учащиеся должны быть готовы ответить на вопросы: «Что ты делаешь? Зачем ты это делаешь? «Каким образом ты это делаешь?».
6. Подведение итогов исследовательской деятельности учащихся.
Рефлексия проводится в форме обсуждения учащимися метода научного познания, которым они пользовались на уроке с целью получения новых знаний. Начинали с наблюдения, затем выдвигали гипотезы, проверяли их экспериментом, сделали выводы.
Учащимся задается вопрос: «Если выводы не подтверждают гипотезу, что необходимо сделать?». Ребята очень быстро отвечают на этот вопрос. Необходимо снова вернуться к наблюдениям и гипотезам и начинать все заново.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

На данном уроке выдвинутые учащимися гипотезы были подтверждены. Цель урока была достигнута и были решены оба типа учебных задач (усвоено содержание программы и способы научного познания), что показало решение задач в конце урока.

Эта работа по формированию способов исследовательской деятельности на уроках физики продолжается. Над этой проблемой работают и мои коллеги из других школ. Первые результаты показывают, что такая технология:
повышает мотивацию;
учащиеся усваивают обобщенные способы исследовательской деятельности, которые применимы на других предметах;
предметное содержание тоже усваивается лучше. Так как если знания получены не в готовом виде, а стали результатом собственной познавательной деятельности, то оно приобретает личностный смысл и значение.

Список литературы:
Лазарев В.С. Рекомендации по развитию исследовательских умений учащихся. М., 2007.
Пентин А.Ю. Учебное исследование и что им не является // Лицейское и гимназическое образование. 2002. №10.

1. Харитонова Ольга Александровна;
2. Место работы: МОУ «Гимназия №50»;
3. Занимаемая должность: учитель физики;
4. Название населенного пункта (город Нижний Новгород)
5. E-mail: и запасной электронный адрес









Наблюдения


Выдвижение Гипотезы


Эксперимент


Выводы

1

2



Root Entry