Методические рекомендации по использованию проблемного обучения на уроках физики

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ.
ВВЕДЕНИЕ
Цель проблемного обучения – при минимальных временных затратах получить максимальных эффект в развитии мышления и творческих способностей обучающихся.
Для того, чтобы обучающийся был на современном уровне обученности, он должен владеть системой основных научных понятий, уметь ориентироваться в научно – технической литературе, самостоятельно и систематически пополнять знания в том числе с использованием Интернет – ресурсов.
Использование проблемного обучения при изучении курса физики ставит образовательный процесс на качественно новый уровень.
Использование метода гипотезы в курсе физики.
Метод гипотезы предполагает формирование основных научных знаний и умение их практического применения.
Основные черты метода гипотезы:
Гипотеза должна пройти логический анализ. Её нужно сравнить с известными, многократно проверенными фактами.
Гипотеза должна быть проверяема
Гипотеза должна быть интересной для практического применения
Проблемное обучение необходимо строить в логической последовательности:
- проблемная ситуация
- выдвижение гипотезы
- обоснование гипотезы
- экспериментальное доказательство.
Например, при изучении темы «Основы молекулярно-кинетической теории» ставится цель: подвести обучающихся, используя дедуктивно-гипотетический подход, к пониманию того, что вещество обладает внутренней энергией.
56000652374900011296655168900Гипотеза
Вещество обладает внутренней энергией
00Гипотеза
Вещество обладает внутренней энергией
4012565560070057905651752600560006517526005600065160020011169654457700005307965189230029076652387600Все вещества состоят из молекул
00Все вещества состоят из молекул
3822065189230011169651892300021964654038600002196465322580000-20383525527000755652654300Кинетическая энергия – это энергия, которой обладают все движущиеся тела
00Кинетическая энергия – это энергия, которой обладают все движущиеся тела
24250651028700111696510287003930651600200ЭНЕРГИЯ
00ЭНЕРГИЯ
755653683000Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия тел или частей одного тела
00Потенциальная энергия – это энергия взаимодействия тел или частей одного тела
290766538481003. Молекулы тел взаимодействуют друг с другом
003. Молекулы тел взаимодействуют друг с другом
290766530226002. Молекулы беспрерывно хаотически движутся
002. Молекулы беспрерывно хаотически движутся
32886651600200ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МКТ
00ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МКТ
1891665723900ЗНАНИЯ
00ЗНАНИЯ
Для этого анализируются понятия потенциальной и кинетической энергии, основные положения молекулярно-кинетической энергии.
Проблемная ситуация логически переводится на практическую реализацию и проявление гипотезы. Обязательной составляющей является профильность. (Например, отличие холодной воды от горячей. Время прогревания посуды в зависимости от материала и толщины дна. Скорость распространения запаха пищи в холодное и тёплое время года и т.п).
СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ПРОБЛЕМНЫХ СИТУАЦИЙ
Наиболее распространёнными способами создания проблемных ситуаций являются следующие:
Ситуация неожиданности – возникает тогда, когда при изучении какого-то явления, процесса, закона возникает удивление, поражающее своей необычностью. (Тема: Расширение твёрдых тел при нагревании. Начинаю изложение нового материала с фразы «Ребята, поступило сообщение, что каждую зиму происходит хищение электропровода между Москвой и Ростовом-на-Дону. Наша задача на урок найти похитителя, определить размер ущерба и наказать» Затем начинаю изучение теплофизических свойств металла.)Ситуация предположения – состоит в выдвижении преподавателем предположений о возможности существования какой-либо новой закономерности или явления с вовлечениями обучающихся в исследовательский поиск. Роль преподавателя при этом состоит в том, чтобы сохраняя интригу ситуации, направлять ход обсуждения в нужное русло, не задерживаясь подолгу на ошибочных соображениях.
Ситуация конфликта – используется в основном при изучении физических теорий и фундаментальных опытов. Такие ситуации многократно возникали в истории развития физики. Ознакомление обучающихся с конфликтными ситуациями, возникшими в науке, причинами, их порождающими, создаёт проблемные ситуации и в обучении, ибо ставит перед обучающимися те же вопросы, которые в своё время возникали при развитии науки. (Например, теория развития представления о свете (корпускулярно-волновой дуализм).Ситуация опровержения – создаётся в тех случаях, когда обучающимся предлагается доказать несостоятельность какой – либо идеи, доказательства, опровергнуть антинаучный вывод и т.п. (Несостоятельность проектов вечных двигателей).
Ситуация несоответствия – возникает в тех случаях, когда жизненный опыт, понятия и представления, стихийно сложившиеся у обучающихся, вступают в противоречие с научными данными. (Например, у обучающихся часто возникают искаженные представления об ускорении свободного падения тел с различной массой).
Ситуация неопределенности – возникает в тех случаях, когда проблемное задание содержит недостаточно данных для однозначного решения. В этом случае обучающиеся должны обнаружить недостаточность данных, затем ввести дополнительные условия или провести исследование и определить границы, в которых может изменяться искомое неизвестное.
СООБЕННОСТИ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ И СПОСОБЫ ЕГО ОРГАНИЗАЦИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
Схема изучения физических явлений.
Наблюдение явления. Осуществляется с помощью демонстрационных опытов. Наблюдение – это пассивный процесс созерцания явления. Оно предполагает активную работу мысли, воображения, памяти. Наблюдение будет эффективным только тогда, когда перед демонстрацией опыта обучающимся чётко сформулирована задача. (Например, какие условия должны выполняться, чтобы в контуре возник электрический ток).
Выявление характерных особенностей явления. Обычно оно происходит в ходе наблюдения явления. Иногда для выявления этих особенностей достаточно одного опыта (Например, испарение), но иногда требуются несколько опытов (например, отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током в ту или другую сторону).
Установление связей данного явления с другими, ранее изученными явлениями и объяснение природы явления. (Например, при изучении явления конвекции осуществляется связь с тепловым расширением тел; всплыванием тел в жидкостях и газах. В результате установления этих связей выясняется причина изучаемого явления: всплывание нагретых частей жидкости или газа, сопровождающееся переносом энергии от нижних слоёв жидкости или газа к верхним).Введение новых физических величин и констант, характеризующих изучаемое явление. Представление о физическом явлении будет полным лишь в том случае, если обучающийся чётко представляет характерные особенности, отличающие данное явление от других, известных ему явлений, и типичные черты, свойственные этому явлению. Формирование понятий о физической величине, характеризующей основную качественную особенность изучаемого явления, представляет важный этап в познании явления обучающимися.
Установление количественных закономерностей, относящихся к рассматриваемому явлению. (Например, скорости равномерного движения выявляется зависимость пройденного пути от времени; при изучении закона Ома – зависимость силы тока от напряжения и сопротивления и т.д.)
Практическое применение. Это завершающий этап изучения физического явления. На этом этапе происходит закрепление, уточнение и углубление знаний о явлении.
УРОВНИ ПРОБЛЕМНОСТИ
Поскольку проблемная ситуация лежит в основе проблемного обучения, необходимо остановиться на уровнях проблемности, которые преподаватель использует при подготовке к уроку.
1 уровень характеризуется возникновением проблемной ситуации независимо от приёмов работы преподавателя. Возникшая ситуация затруднения снимается преподавателем при объяснении нового материала.
2 уровень характеризуется преднамеренным созданием проблемной ситуации учителем и вовлечением обучающихся в совместную деятельность в поиске решения. Его можно использовать при изложении нового материала. Активность обучающихся при этом повышается.
3 уровень – самостоятельное решение обучающимися сформулированной преподавателем проблемы путём выдвижения гипотезы. Этот уровень характерен постановкой перед учащимися системы познавательных задач.
4 уровень – самостоятельная формулировка проблемы и поиск её решения обучающимися.
В заключении хочу отметить, что проблемное обучение может привести к серьёзным положительным результатам в развитии обучающихся только в том случае, если его применять систематически и оно охватывает основные виды учебной деятельности обучающихся.