Методический семинар «Развитие самостоятельности обучающихся на уроках физики посредством технологии проблемного обучения»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждениесредняя общеобразовательная школа №2г. Омутнинска Кировской области
В Оргкомитет
областного этапа конкурса
профессионального мастерства
«Учитель года - 2015»
Методический семинар
«Развитие самостоятельности обучающихся на уроках физики посредством технологии проблемного обучения»Кузнецова Ирина Валериевна,
учитель физики
МКОУ СОШ № 2 г. Омутнинска
Омутнинск, 2015Обоснование актуальности и перспективности опыта.
(Слайд № 2) Одно из главных изменений, происходящих в современном обществе, влияющее и на ситуацию в образовании, – это ускорение темпов развития. В этой ситуации школе важно не столько дать ребенку как можно больший багаж знаний, сколько обеспечить его общекультурное, личностное и познавательное развитие, вооружить таким важным умением, как умение учиться. По сути, это и есть главная задача новых федеральных государственных образовательных стандартов общего образования.
Одним из путей повышения эффективности обучения является развитие самостоятельности обучающихся на уроках физики посредством проблемного обучения.
(Слайд № 3) Говоря о формировании у обучающихся самостоятельности, необходимо иметь в виду две тесно связанные между собой задачи: развитие самостоятельности в познавательной деятельности и обучение самостоятельности в применении полученных знаний.
Выявление противоречий
(Слайд № 4) В 2012 году мною было проведено анкетирование обучающихся 9-х классов с целью анализа уровня развития самостоятельности в познавательной деятельности и применения имеющихся знаний на практике.
Данный анализ показал, что самостоятельно применять знания при выполнении лабораторных работ могут 68% обучающихся, 55% не могут собрать модель по предложенной схеме, 61% не всегда может выполнить экспериментальное задание самостоятельно.
Противоречие. Таким образом, уровень самостоятельной активности обучающихся не соответствует требованиям современного общества к школе в формировании личности, которая умела бы самостоятельно творчески решать научные, производственные, общественные задачи, критически мыслить, вырабатывать и защищать свою точку зрения.
Проблема заключается в том, как при минимальном количестве уроков физики на базовом уровне и большом объёме изучаемого материала сформировать самостоятельность в познавательной деятельности обучающихся, как один из факторов готовности к саморазвитию и непрерывному образованию. Ведущая педагогическая идея опыта, его новизна(Слайд № 5) Ведущая педагогическая идея моего опыта – идея учения без принуждения, основанная на переживании радости познания мира, на подлинном интересе к предмету.
Новизна опыта заключается в организации самостоятельной познавательной деятельности на уроках физики через создание проблемных ситуаций, создание дополнительного дидактического материала, содержащего измерительные, экспериментальные и исследовательские задания, которые реально можно выполнить с использованием традиционного оборудования кабинета физики; ведение пропедевтического курса физики в 5, 6 классах.
Теоретическая база опыта
(Слайд № 6) Реализация современного подхода обучения должна обеспечивать постепенное формирование «самости» обучающихся, в способности применять усвоенные знания и навыки для достижения результата деятельности. В соответствии с этим меняется деятельность участников образовательного процесса: роль учителя должна заключаться в организации деятельности учащихся, а роль обучающегося – в поиске, выборе, анализе, систематизации и презентации информации.
(Слайд №7) Технология проблемного обучения. Формирование самостоятельности в познавательной деятельности и в применении знаний на практике достигается через использование технологии проблемного обучения. Данная технология ориентирована на достижение личностных (формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию, формирование коммуникативной компетентности в общении и  сотрудничестве и др.), метапредметных (умение самостоятельно определять цели своего обучения, умение самостоятельно планировать пути  достижения целей, владение основами самоконтроля, самооценки и др.) и предметных (формирование представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований и др.) результатов.
Целью проблемного обучения, в отличие от традиционного, является усвоение не только результатов научного познания и системы знаний, но и поиск самого пути – процесса получения этих результатов (Д.В. Лернер, М.И. Махмутов, И.А. Ильницкая, А. М. Матюшкин, И. Я. Вилькеев и др.). Опыт моей работы показал, что методика проблемного обучения на уроках физики наиболее эффективна при изучении нового материала.
Технология опыта
(Слайд № 8) Целью моей педагогической деятельности является развитие самостоятельности обучающихся на уроках физики посредством технологии проблемного обучения при изучении нового материала.Содержание образования(Слайд № 9) Было проанализировано содержание учебников физики А. Е. Гуревича 5-6е классы и А. В. Перышкина в 7 классе по выявлению функциональности заданий, их соответствия требованиям к результатам обучения (анализ содержательного наполнения текстов заданий учебников физики; выявление функциональности заданий, их соответствие требованиям к результатам обучения (по методике Э. Г Гельфмана). Наибольшее число заданий и вопросов на репродуктивное предъявление знаний содержится в традиционном учебнике А.В. Перышкина. В меньшей степени такие задания содержатся в учебнике А.Е. Гуревича. Задания на усвоение и закрепление процедурных знаний содержатся во всех учебниках. Наибольшее число измерительных, экспериментальных и исследовательских заданий имеется в учебнике А. Е. Гуревича. Развивающие задания, служащие основой образования понятий и умений, имеются во всех учебниках примерно в равной степени. Задания, несущие воспитывающую функцию, присутствуют в обоих учебниках.
Таким образом, учебник А. В. Перышкина, по которому я работаю, более традиционен, и задания в нем направлены в большей степени на усвоение готового систематизированного знания, чего недостаточно для развития самостоятельности обучающихся на уроках физики. Поэтому инновационным решением для меня этой проблемы стало создание дополнительного дидактического материала, содержащего измерительные, экспериментальные и исследовательские задания, которые реально можно выполнить с использованием традиционного оборудования кабинета физики.
(Слайд № 10) Мною было проведено анкетирование по изучению познавательных потребностей и мотивов обучения физике обучающихся 7 и 11 классов (т.е. в начале изучения и по окончанию изучения предмета), и получены результаты, представленные на слайде
Из результатов анкетирования можно сделать вывод, что интерес к физике в 7 классе больше, т.к. это новый предмет, где объясняются явления природы, которые можно наблюдать реально, где проводится множество занимательных опытов и лабораторных работ. При дальнейшем изучении физики происходит усложнение учебного материала, и обучающиеся определяют свое отношение к предмету более осознанно, учитывая дальнейший профиль своего образования.
Мною разработана рабочая программа пропедевтического курса «Физика. Естествознание» в 5-6-х классах по 2 часа в неделю, на 70% уроков которого используются различные экспериментальные задания: фронтальный и индивидуальный эксперимент, домашний эксперимент, лабораторные работы. Работы выполняются как по готовой инструкции, так и по инструкциям, продуманным самими обучающимися при решении различных проблем. Особый интерес вызывают у обучающихся задания, в которых необходимо использовать самодельное оборудование, изготовленное из подручного материала. В конце курса у многих моих учеников дома бывает собрана большая домашняя лаборатория, на базе которой можно проводить собственные исследования, что способствует дальнейшему развитию познавательной деятельности.
Пропедевтический курс, ориентированный на развитие самостоятельности обучающихся при решении проблемных задач, закладывает основы дальнейшего успешного изучения физики.
(Слайд № 11) Система работы по развитию самостоятельности у обучающихся на уроках физики посредством технологии проблемного обучения. Основные понятия. Самостоятельность определяется как характеристика деятельности обучающегося в конкретной учебной ситуации, представляет собой постоянно проявляемую способность достигать цель деятельности без посторонней помощи. Самостоятельной можно считать работу, которая требует от учащихся активности и самостоятельности. Проблемное обучение - это учебно-познавательная деятельность обучающихся в условиях проблемной ситуации. Понятие «проблема» – философское, его нередко отождествляют с понятиями «задача» и «вопрос». Философы утверждают, что любая проблема представляет собой единство двух элементов: знание о незнании.
Уровни проблемного обучения:
1- й уровень - педагог ставит проблему, формулирует ее и направляет обучающихся на самостоятельный поиск путей решения проблемы.
2- й уровень - педагог указывает на проблему, обучающиеся самостоятельно формулируют и решают ее.
3- й уровень - обучающиеся сами обнаруживают, формулируют и решают проблему.
Существует шесть дидактических способов организации процесса проблемного обучения: монологический; рассуждающий; диалогический; эвристический; исследовательский; метод программированных заданий. Основные формы проблемного обучения: проблемное изложение, частично-поисковая деятельность при выполнении эксперимента, самостоятельная исследовательская деятельность.
Мною разработана система уроков в технологии проблемного обучения по различным темам школьного курса физики, используемых на разных уровнях обучения. Придерживаясь технологии проблемного обучения, выделяю 4 основных этапа проблемного урока, которые также называют звеньями творческого процесса.
(Слайд № 12) На 1 этапе проблемного урока по физике создаю проблемные ситуации; сообщаю обучающимся факты и организую учебно-познавательную деятельность обучающихся; организую самостоятельную работу обучающихся по усвоению новых знаний, умений, навыков; работу по повторению, закреплению, отработке навыков. Вся работа строится так, что на каждом уроке обучающиеся решают проблемы (устно, письменно или практически). Главное, чтобы каждый школьник был вовлечен в этот процесс решения. Авторские проблемные ситуации создаются для мобилизации внимания и активности обучающихся. Форма представления проблемных ситуаций аналогична применяющейся в традиционном обучении: это проблемные задачи, вопросы, задания, проблемный эксперимент. Существует 10 способов создания проблемных ситуаций, которые использую в зависимости от цели работы (представлены на слайде).
(Слайд № 13) 2 этап проблемного урока - поиск решения учебной проблемы.
Решение любой проблемы начинается с её правильной и чёткой формулировки. На этом этапе обучающийся понимает возникшую проблему, видит пути её решения и составляет план действий. Роль учителя здесь в большей степени – корректирующая, направляющая. В ходе доказательства гипотезы направляю мысли обучающихся на анализ, сравнение и выводы.
(Слайд № 14) На 3 этапе процесс решения учебной проблемы заканчивается проверкой его правильности. При обучении решению проблем выделяю четыре этапа: мотивационный, определительный, деятельный и коррекционный. На мотивационном этапе обучающийся должен знать, зачем решать проблему, на определительном – должен понять, какие действия и в каком порядке нужно выполнять, на деятельном этапе, поняв проблему и пути ее решения, занимается намеченными действиями. Ученики должны уяснить каждый этап процесса решения, понять суть допущенных ошибок, неправильных предположений, гипотез. На коррекционном этапе ведущая роль отведена учителю. Всю работу необходимо строит так, чтобы каждый ученик был вовлечен в процесс решения.
(Слайд № 15) 4 этап - реализация продукта. Последний, четвёртый, этап проблемного урока – это рефлексия, в ходе которой происходит реализация продукта.
Таким образом, на всех этапах проблемных уроков обучающиеся сами добывают новые знания, у них вырабатываются навыки выполнения умственных операций и действий, развивается внимание, творческое воображение, догадка, формируется способность открывать новые знания и находить новые способы действия путем выдвижения гипотез и их обоснования.
Приведу несколько примеров из опыта работы
(Слайд № 16) Пример первый 7 класс, тема «Масса тела».
1-й уровень проблемного обучения, приём - ситуация на объяснение явления.
С помощью эксперимента создаю проблемную ситуацию на взаимодействие тел различной массы. Из анализа, результатов эксперимента мною формулируется проблема «Почему тележки откатились на различные расстояния?». Обучающиеся выдвигают предположение о различии масс тел, практически завершают доказательство выдвинутой гипотезы, используя известный раннее способ определения массы тела - взвешивание, доказывают справедливость своего предположения. Самостоятельно делают вывод о том, что масса - это мера взаимодействия тел, взаимодействие - ещё один способ определения массы.
(Слайд № 17) Пример второй. 7 класс, тема «Сила Архимеда».
2-й уровень проблемного обучения, приём – ситуация сравнения.
Словесная формулировка проблемного задания: проанализируйте рисунок и дайте ответы на вопросы «Почему одни и те же тела находятся на разных уровнях погружения в жидкостях? Почему разные тела в одной жидкости находятся на разных уровнях? От чего может зависеть выталкивающая сила?». Обучающиеся видят проблему, самостоятельно выдвигают гипотезы и составляют план решения. Предлагают на практике определить с помощью динамометра вес тела в солёной и пресной воде, сравнить результаты, затем взять тела равные по массе, но различные по объёму и измерить их вес в простой воде и тоже сравнить результаты. Обучающиеся самостоятельно на практике завершают доказательство выдвинутой гипотезы и делают выводы, что выталкивающая сила зависит от плотности жидкости и от объёма тела, что позволяет им объяснить наблюдаемые явления на рисунках.
(Слайд № 18) Пример третий. 11 класс, «Полное внутренне отражение»
3-й уровень проблемного обучения, приём – ситуация организации межпредметных связей.
Предлагаю обучающимся решить задачу на повторение закона преломления, для перехода светового луча из среды более оптически плотной в менее плотную при различных углах падения. В ходе решения данной задачи, ученики приходят к парадоксальному результату: синус угла оказался больше единицы, чего быть не может. Предлагаю пересчитать с большей точностью, результат тот же. Проблема сформулирована самими учениками «Почему так происходит?». Обучающиеся выдвигают предположения: законы геометрической оптики имеют границы применимости, законы математики не распространяются на физические явления, или луч преломляться не будет. Предлагают на практике пронаблюдать явление преломления света при переходе из воды в воздух. Самостоятельно завершают доказательство выдвинутой гипотезы, проводя опыт на преломление света при переходе вода- воздух, стекло – воздух, убеждаются в справедливости одного из предположений: луч света, падая под определённым углом на границу раздела двух сред не преломляется, а полностью отражается внутрь.
Результативность опыта
(Слайд № 19) Для анализа результатов формирования самостоятельности на уроках физики мною проводились следующие диагностики .1. Мониторинг выполнения исследовательской лабораторной работы в 9-х классах показал, что самостоятельно с исследовательской работой справляются более 80% обучающихся. Результаты в 2013 – 2014 учебном году оказались выше предыдущих, потому что работы писали те ученики, которые изучали пропедевтический курс.
2. Диагностика - решение экспериментальной проблемной задачи. В 9-х классах было предложено проблемное домашнее задание на составление плана проведения эксперимента по теме, которая не изучается в курсе физики 9 класса. Результаты показали, что к решению экспериментальных задач приступают более 50% учеников и справляются с ними чаще те, которые физику начали изучать раньше, т.к. они систематически с 5 класса занимаются поисковой деятельностью.
Однако не справившиеся с заданием ученики есть в каждом классе. Объяснить данную ситуацию можно словами А.М. Матюшкина: «…При любых методах обучения менее способные учащиеся достигнут менее высоких результатов в усвоении знаний. Но можно предполагать, что именно для этой группы учащихся особенно необходимо проблемное обучение, позволяющее выполнять посильные творческие задания и тем самым способствующее развитию их мышления».
(Слайд № 20) 3. Диагностика - изучение познавательных потребностей и мотивов обучения учащихся, в процессе обучения физики в 9-х классах. Из общего числа обучающихся 80% проявляют явный интерес к изучению физики. 100% обучающихся нравится наблюдать эксперименты и выполнять их самостоятельно, несмотря на то, что в каждом классе есть ученики, которые испытывают затруднения при выполнении самостоятельных экспериментальных работ.
Заключение
Таким образом, опыт работы показал эффективность использования технологии проблемного обучения в развитии самостоятельности обучающихся на уроках физики.Следующим шагом в моей деятельности будет разработка авторских проблемных ситуаций и практикума в 10 - 11 классах, содержащих в большей мере исследовательские задания. Распространение опыта на муниципальном и региональном уровне.