Формирование устойчивого познавательного интереса к экспериментальной деятельности по физике

Формирование устойчивого познавательного интереса к экспериментальной деятельности по физике, как путь личностного рота ученика
Учитель физики МБОУ «Алексеевская СОШ» - Адамова М.В


1.1 Место познавательного интереса в обучении и воспитании учащихся

Прежде всего, определим само понятие – познавательный интерес. Что это такое? Г.И. Щукина писала: «Познавательный интерес – глубоко личностное образование, не сводимое к отдельным свойствам и проявлениям. Его психологическую природу составляет нерасторжимый комплекс жизненно важных для личности процессов». [9] Пробуждение познавательного интереса – это всего лишь начальная стадия большой работы по воспитанию глубокого устойчивого интереса к знаниям и потребности к самообразованию. Интерес в широком смысле слова – это направленность личности на изучение всего нового, овладение умениями, приобретение различных навыков. Интерес к знаниям или познавательный интерес – это направленность личности ребёнка на овладение знаний в той или иной предметной области. Учитель физики как и учитель любого другого предмета воспитывает интерес к своему предмету. Определим место познавательного интереса в структуре познавательного процесса.
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
ПИ – познавательный интерес к физике;
ПА (познавательная активность) – личностное отношение познающего субъекта к процессу познания;
ПС (познавательная самостоятельность) – характеристика личности ученика, связанная с инициативой в процессе учения, с поиском различных путей нового знания без участия учителя и помощи со стороны;
УПД (учебно-познавательная деятельность) – такая деятельность, результатом которой является открытие учеником новых знаний, умений и навыков;
УД (учебная деятельность) – деятельность ученика, результатом которой является закрепление новых знаний, умений и навыков;
ПД (познавательная деятельность) - деятельность, результатом которой является открытие учеником нового, неизвестного для него научного знания. [9]
Познавательные интересы учащихся к физике складываются из интереса к явлениям, фактам, законам; из стремления познать их сущность на основе теоретического знания, их практическое значение и овладеть методами познания – теоретическими и экспериментальными, приближающимися в старших классах к методам науки. Познавательная направленность ученика носит избирательный характер. Когда те или иные понятия, предметы или явления представляются ему важными, имеющими жизненную значимость, тогда он с увлечением ими занимается, старается все это глубоко изучить. В противном случае интерес ученика будет носить случайный, поверхностный характер.
От любопытства к заинтересованности, от заинтересованности к стойкой познавательной активности, от них к пробуждению научной любознательности и всё более устойчивой направленности личности на изучение предмета – таков путь зарождения и развития интереса к знаниям, связанный с мобилизацией воли, энергии, трудолюбия. [9]
На первой стадии у школьников возникает ситуативный интерес, проявляющийся при демонстрации эффектного опыта, слушания рассказа об интересном случае из истории физики, от необычного применения явления и т.д. По мере обогащения запаса конкретных знаний в процессе учебной деятельности, осознания ряда фактов, явлений, законов происходит все большая объективизация интереса: ученик придает все возрастающее значение реальному содержанию объекта своего интереса. Любопытство перерастает в любознательность.
Стадия любознательности характеризуется стремлением учащихся глубже ознакомиться с предметом, больше узнать. На этой стадии учащиеся много спрашивают, спорят, стараются самостоятельно найти ответы на свои вопросы и вопросы товарищей. Учитель старается так организовать преподавание, чтобы поддержать у учащихся стремление узнать новое, испытать чувство радости от процесса познания.
Следующая стадия проявляется в стремлении к прочным знаниям по предмету, что связано с волевыми усилиями и напряжением мысли, с применением знаний на практике. 
В процессе обучения физике изменяется объект интереса учащихся. Вначале это факты, опыты, явления; затем – возможность их объяснения; потом – глубокое их истолкование и теоретическое обобщение на основе ведущих теоретических идей, приводящее к пониманию физической картины мира.
Все темы курса физики содержат внутренние возможности для формирования познавательных интересов учащихся.  Индивидуальные условия школы заставляют педагога искать свои тропинки к сердцу и уму учащихся. [17], [18]
Активизировать познавательную деятельность учащихся, несомненно, нужно с помощью эксперимента, поэтому большое внимание уделяется решению экспериментальных задач на разных этапах урока и с различной целью при постановке проблемы, закреплений знаний, проверке усвоения теоретического материала. Экспериментальные задачи включаются и в домашние задания. Задавая эксперимент на дом, учитель обучает школьников умению самостоятельно пополнять знания. Это один из самых педагогически эффективных и интересных для учащихся приемов самостоятельной работы. Он способствует осознанному изучению курса, воспитывает самостоятельность и находчивость, развивает индивидуальные творческие способности, мыслительную деятельность, интерес к предмету.
Познавательный интерес оказывает влияние на личность школьника многозначно. Можно объединить в системе преподавания все три особенности интереса как цели, средства и результата.
С точки зрения воспитания интереса в плане развития общей познавательной направленности, активности и любознательности, как черты личности эту проблему можно рассматривать как цель обучения или же его мотив.
Когда мы создаём с помощью элементов занимательности, вводимым на разных этапах урока, лекции, доклада, внимание к теме, мы пользуемся интересом как средством обучения. В этом случае мы используем объективно привлекательные свойства предметов, явлений, событий, процессов (эффектный опыт, неожиданные сравнения, парадоксальные явления, впечатляющее слово).
На более высоком уровне своего развития познавательный интерес, будучи достаточно прочным, устойчивым, занимающим доминирующее положение в кругу других мотивов, становится уже свойством личности, которое называют любознательностью, пытливостью. Здесь уже интерес выступает как результат обучения. [14 ]

1.2 Уровни развития познавательного интереса
По характеру проявления познавательного интереса в процессе изучения предмета выделяем уровни развития познавательного интереса - низкий уровень, средний и высокий уровень. Так, у учащихся с низким уровнем развития познавательного интереса активность на уроках ситуативная, часты отвлечения, предпочтение отдаётся задачам репродуктивного характера, со стереотипными действиями. Учащиеся со средним уровнем развития познавательного интереса предпочитают также поисковый характер деятельности, но не всегда склоны к выполнению творческих заданий, их самостоятельная деятельность носит эпизодический характер, зависит от внешних стимулов. Учащиеся с высоким уровнем развития интереса отличаются самостоятельностью, активным участием на уроке, предпочтением учебной деятельности более трудного характера.
Внешним признаки проявлениям возникновения и углубления познавательного интереса у учащихся?
1. Многообразные проявления, характеризующие мыслительную активность учащихся:
1.1. Вопросы учащихся, которые свидетельствуют об ориентировке в знаниях, об умственной активности школьника, о стремлении проникнуть в сущность объекта изучения – явления, события содержания учебного предмета;
1.2. Стремление учеников по собственному почину, без указаний и требований учителя, принять участие в рассмотрении и обсуждении фронтальных вопросов, в дополнении и исправлении ответов товарищей. В этом смысле, готовность учащихся дать развёрнутый ответ на вопрос учителя следует считать признаком наличия познавательного интереса;
1.3. Сосредоточенность внимания на предмете интереса;
1.4. Характер процесса деятельности: и то, как принимается задания - готовностью к действиям или безразличием, и то, как выполняется поставленная задача – самостоятельно или по образцу (а то и просто списывается с доски готовое решение), и то, насколько внимателен при этом ученик или рассеян, и то, как он относится к процессу своей деятельности – увлечен или равнодушен, и то, наконец, каков результат выполнения поставленной задачи (глубина, основательность, оригинальность или узость и примитивность в подходе). [4]

1.3 Теоретические основы системы работы учителя физики по активизации познавательной деятельности учащихся
Главная задача сегодняшнего дня в образовании - вооружая знаниями, воспитать интеллектуально развитую личность, стремящуюся к познанию. В связи с этим современные требования к уроку ставят перед учителем задачу планомерного развития личности путём включения в активную учебно-познавательную деятельность.
Познавательный интерес – избирательная направленность личности на предметы и явления окружающие действительность. Эта направленность характеризуется постоянным стремлением к познанию, к новым, более полным и глубоким знаниям. Систематически укрепляясь и развиваясь, познавательный интерес становится основой положительного отношения к учению. Познавательный интерес носит поисковый характер. Под его влиянием у человека постоянно возникают вопросы, ответы на которые он сам постоянно и активно ищет. При этом поисковая деятельность школьником совершается с увлечением, он испытывает эмоциональный подъем, радость от удачи. Познавательный интерес положительно влияет не только на процесс и результат деятельности, но и на протекание психических процессов - мышления, воображения, памяти, внимания, которые под влиянием познавательного интереса приобретают особую активность и направленность.
Таким образом, познавательный интерес - сильное мотивационное средство обучения. И огромную роль в его формировании играет учебный физический эксперимент, который является одновременно источником знаний, методом обучения и средством активизации познавательной творческой деятельности учащихся.
Все способности человека развиваются в процессе деятельности. Нет другого пути развития познавательных способностей учащихся, кроме организации их активной деятельности. При экспериментировании познание происходит в процессе самостоятельной творческой практической деятельности школьников.
Организация экспериментальной работы на уроках физики позволяет решить многие задачи обучения предмету: обеспечить прочные и осознанные знания изучаемого материала; подготовить учащихся к активному участию в производственной деятельности, умению самостоятельно пополнять знания; воплощать в жизнь научно-технические решения; осваивать новые специальности; дать высшим учебным заведениям страны хорошо подготовленных абитуриентов, способных творчески овладеть выбранной специальностью.

1.4 Методика обучения учащихся экспериментальной деятельности.
Суть методики организации экспериментальной деятельности учащихся заключается в следующем:
- выделяются основные операции и действия, не зависящие от частных особенностей материала;
- определяется логическая последовательность их выполнения; на этой основе вырабатывается (совместно с учащимися) алгоритм работы;
- обосновывается необходимость умения выполнять четко, осознанно каждую операцию.
На начальном этапе у учеников вырабатывается умение уверенно и грамотно выполнять отдельные операции, а затем рассматривается наиболее рациональная последовательность выполнения операций в процессе экспериментирования.
В первую очередь учащиеся учатся  наблюдать, пользоваться лабораторным оборудованием (приборами и материалами, штативами и принадлежностями к ним, источниками энергии, подставками, подъемными столиками, пробирками и т.д.), соблюдать правила техники безопасности. (8)
Далее идет обучение выполнению измерений, включающих чтение шкал приборов, определение цены деления шкалы прибора, его нижнего и верхнего пределов измерения, отсчет и правильную запись показаний прибора, определение погрешности измерения.
Одновременно отрабатывается умение правильно фиксировать результаты наблюдений и измерений различными способами (рисунки, таблицы, графики, фотографии, видеозапись).
При выполнении экспериментов учащиеся усваивают структуру деятельности по выполнению работы.
При проведении эксперимента воспроизводится не только физическое явление, но и выясняется взаимосвязь и зависимость протекания явления от изменения условий.
Основные требования к организации экспериментальной работы.
Экспериментальная работа учащихся на уроке должны удовлетворять нескольким требованиям. Эксперимент должен быть:
1) связан с основным содержанием занятия;
2) интересным для школьников;
3) доступным для понимания в постановке проблемы и полученных результатов;
4) безопасным для жизни и здоровья детей. [4]

1.5 Формирование универсальных учебных действий при проведении экспериментальной работы.
Особое внимание на уроках по физическому экспериментированию уделяется постановке проблемы, анализу условий проведения опыта и обучению формулированию выводов из результатов эксперимента, т.е. формированию универсальных учебных действий. Эта работа даётся учащимся нелегко. Поэтому перед выполнением каждого опыта необходимо убедиться, что все учащиеся понимают цель опыта, представляют себе возможные варианты его результатов и могут сформулировать выводы, которые можно будет сделать из полученных результатов. Методика формирования экспериментальных умений, структура деятельности по выполнению опытов хорошо описана у А.В Усовой, А.А Боброва [8]
До проведения эксперимента необходимо подвести учащихся к выводу о том, что существует проблема, которая может быть разрешена только опытным путем. Потом совместно спланировать и выполнить эксперимент, результаты которого могут дать решение этой проблемы. После выполнения эксперимента в форме самостоятельного опыта проводится коллективное обсуждение его результатов и формулируются выводы.
При проведении эксперимента используются индивидуальная, групповая и коллективная формы работы.
Коллективный эксперимент.
При отсутствии достаточного количества комплектов лабораторного оборудования исследование может быть выполнено в форме коллективного эксперимента.
Активная познавательная деятельность учащихся, позволяет учащимся овладеть такими важными общими теоретическими понятиями, как явление, наблюдение, а также приобрести опыт универсальных учебных действий: выдвигать проблему, гипотезу, искать пути решения проблемы, доказательства гипотезы, проводить по заданным параметрам эксперимент.
Когда учащиеся освоят структуру выполнения экспериментальных работ, им предлагается выполнение домашнего эксперимента, цель которого – развивать самостоятельность в индивидуальной познавательной деятельности. Для организации самостоятельной домашней работы разработаны задания для домашнего экспериментирования в соответствии с тематикой изучаемых разделов.[18], [19]

1.6 Источники, влияющие на становление интереса к учению
 Как показывает практика, успешность учебы и прочность знаний находятся в прямой зависимости от  уровня развития интереса ребят к предмету, а сама структура познавательного интереса сложна, многогранна и тесно связана с другими психологическими процессами и эмоциями.
Можно выделить два основных источника, влияющих на становление интереса ребят к учению:
содержание учебного материала;
организация учебной деятельности.
К первому источнику относятся следующие стимулы:
новизна материала (неожиданность изучаемого факта, явления, закона);
обновление усвоенных знаний (открытие в прежних знаниях не известных ранее сторон, связей, отношений и закономерностей, которые дополняют и развивают то, что уже известно);
историзм преподавания (включение сведений из истории важнейших научных открытий, из биографий великих ученых);
показ практического значения и необходимости знаний, т.е. связь между содержанием рассматриваемого материала и его ценностью для жизни, практики, народного хозяйства;
ознакомление с современными научно-техническими достижениями в различных областях – космонавтике, военном деле, механизации, биомеханике, спорте и т.д.
Ко второму источнику организации учебной деятельности относят:
включение в занятия различных форм самостоятельных работ учащихся;
проблемное обучение;
постановку практических работ (исследовательских, творческих).
Хочу подчеркнуть: формирование и развитие интереса учащихся к предмету определяется, прежде всего, деятельностью преподавателя. Учитель может по своему усмотрению, с учетом конкретных условий ввести в действие на уроке именно те стимулы, которые слабо отражены в содержании изучаемого параграфа учебника.
Сформировать глубокие познавательные интересы к физике у всех учащихся невозможно и, наверное, не нужно. Важно, чтобы всем ученикам на каждом уроке физики было интересно. Тогда у многих из них первоначальная заинтересованность предметом перерастет в глубокий и стойкий интерес к науке физике.В этом плане особое место принадлежит такому эффективному педагогическому средству как занимательность. Учитель, используя свойства предметов и явлений, вызывает у учащихся чувство удивления, обостряет их внимание и  способствует созданию у них положительного настроя к учению и готовности к активной мыслительной деятельности независимо от их знаний, способностей и интересов.
Следует различать две стороны занимательности: возможности содержания самого предмета и определенные методические приемы.
Чтобы используемый занимательный материал на уроках дал прочный обучающий эффект, на мой взгляд, нужно соблюдать следующие требования:
Занимательный материал должен привлекать внимание ученика постановкой вопроса и направлять мысль на поиск ответа.
Занимательный материал должен быть не развлекательной иллюстрацией к уроку, а вызывать познавательную активность учащихся, помогать им выяснять причинно-следственные связи между явлениями. В противном случае занимательность не приведет к развитию у школьников устойчивых познавательных интересов. Поэтому учителю следует ставить перед учениками вопросы: «Как?», «Почему?», «Отчего?»
Занимательный материал должен соответствовать возрастным особенностям учащихся, уровню их интеллектуального развития.
Дополнительный материал, выбираемый учителем для урока,  должен соответствовать увлечениям учеников. 
Занимательный материал на уроке должен не требовать большой затраты времени, быть ярким, эмоциональным моментом урока. Как показывает опыт, целесообразнее привести на уроке один-два наиболее характерных примера, чем перечислять несколько эффектных, но малозначащих фактов.[23]

1.7 Формирование физико-технических умений
Целью экспериментально-конструкторской деятельности является формирование у учащихся физико-технических умений, которые позволят учащимся не только успешно решать практические физико-технические задачи в повседневной жизни, но и создадут предпосылки к успешному дальнейшему обучению в различных учебных заведениях.
Под физико-техническими умениями понимается совокупность конструкторских, технических и экспериментальных умений, реализуемых на основе системы знаний о физических явлениях.
В своей книге [2] С.Ф. Покровский показал, что домашние опыты и наблюдения по физике, проводимые самими учащимися:
дают возможность школе расширить область связи теории с практикой;
развивают у учащихся интерес к физике и технике;
будят творческую мысль и развивают способность к изобретательству;
приучают учащихся к самостоятельной исследовательской работе;
вырабатывают у них ценные качества: наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность;
дополняют классные лабораторные работы тем материалом, который никак не может быть выполнен в классе (ряд длительных наблюдений, наблюдение природных явлений и прочее), приучают учащихся к сознательному, целесообразному труду.

Заголовок 215