Проблемный метод обучения при организации исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения физике в средней школе

Развитие методик обучения физике в школе Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2010, № 5 (2), с. 411-413

УДК 373.1.02

ПРОБЛЕМНЫЙ МЕТОД ОБУЧЕНИЯ ПРИ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В СРЕ ДНЕЙ ШКОЛЕ

© 2010 г. О.Ю. Степанова1, Л.А. Суворкина2

1 Средняя школа № 70 (с углубленным изучением отдельных предметов) г. Н. Новгорода 2 Средняя школа № 74 (с углубленным изучением предметов художественно-эстетического цикла) г. Н. Новгорода

step_olga64@mail.ru

Поступила в редакцию 31.05.2010

Рассматривается реализация проблемного метода обучения на уроке физики при организации исследовательской деятельности учащихся. Соотнесены основные действия при решении исследовательских задач с этапами проблемного обучения.

Ключевые слова: исследовательская деятельность, проблема, проблемное обучение, исследовательская задача.

В последние годы происходят большие изменения в системе образования и науки. В педагогике стремятся перейти на новые стандарты, реализуется проект «Наша новая школа», внедряют в школы современные технологии, методы и формы обучения. Ключевой характеристикой образования считается не только передача знаний и технологий, но и формирование творческих компетентностей, одной из которых является исследовательская компетентность [1].

Становление исследовательской компетентности учащихся - это процесс развития навыков и умений в исследовательской деятельности. Исследовательская деятельность является одной из форм творческой деятельности, поэтому ее следует рассматривать в качестве составной части проблемы развития творческих способностей учащихся.

Основные понятия исследовательской деятельности, ее цели, задачи, этапы построения деятельности, результаты рассматриваются в работах А.В. Леонтовича, А.С. Обухова, А.Н. Поддьякова, А.И. Савенкова, Н.Г. Алексеева и др. Речь идет в основном о выстраивании исследовательской деятельности учащихся вне урока. Остается не рассмотренной проблема дидактической обоснованности включения исследовательской деятельности в урок, её организации, сочетания форм, методов и средств обучения. Это особенно важно, так как исследовательская деятельность выступает как форма организации образовательного процесса, направленная на получение нового знания. В то же время целью исследовательской деятельности является не только конечный результат, но

и сам процесс, в ходе которого развиваются исследовательские способности учащихся, формируется исследовательская компетентность.

А.В. Леонтович определяет исследовательскую деятельность учащихся как деятельность, связанную с решением ими творческой, исследовательской задачи с заранее не известным решением и предполагающую наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере [2].

Исследовательская деятельность осуществляется посредством решения исследовательских задач. Каждая исследовательская задача решается посредством выполнения определенной совокупности исследовательских действий. В первую очередь, учитель должен конкретизировать, какие исследовательские действия он должен формировать на базе своего предмета. В.С. Лазарев к числу основных действий, выполняемых при решении исследовательских задач, относит следующие: постановка исследовательских задач, планирование решения задач, выдвижение гипотез, построение измеряемых величин и измерительных шкал, сбор исходной информации (наблюдение и т.д.) экспериментирование, анализ данных экспериментов или наблюдений и построение обобщений, построение моделей действительности и работа с моделями [3].

Выбор уровня исследовательской деятельности учитель определяет в соответствии с дидактической ситуацией. В первую очередь, это анализ содержания обучения.

На этапе постановки исследовательских задач часто используется метод проблемного обу-

чения. Он основан на получении учащимися новых знаний при решении теоретических и практических задач в создающихся для этого проблемных ситуациях. В каждой из них учащиеся вынуждены самостоятельно искать решение, а учитель лишь помогает ученику, разъясняет проблему, формулирует ее. К таким проблемам можно, например, отнести самостоятельное выведение некоторых законов физики, зависимостей между физическими величинами, закономерностей протекания некоторых процессов.

Например, возможна постановка вопроса, требующего установления связи между явлениями или величинами, характеризующими явление. Так, введя понятие о сопротивлении проводника, учитель обращается к классу с вопросом: «От чего зависит сопротивление проводника?» Вопрос он ставит для того, чтобы ученики высказали свои предположения и предложили соответствующий эксперимент, наметили план постановки опыта, провели необходимые наблюдения и измерения, указали способ проверки полученной зависимости. Таким образом, деятельность учащихся связана с решением исследовательской задачи и предполагает наличие характерных для исследования этапов.

Проблемное обучение включает такие этапы:

- осознание общей проблемной ситуации;

- ее анализ, формулировку конкретной проблемы;

- решение (выдвижение, обоснование гипотез, последовательную их проверку);

- проверку правильности решения.

«Единицей» учебного процесса является

проблема - скрытое или явное противоречие, присущее вещам, материального и идеального мира.

Выделяют такие правила создания проблемных ситуаций:

1. Перед учащимися ставят практическое или теоретическое задание, выполнение которого потребует открытия знаний и овладения новыми умениями.

2. Задание должно соответствовать интеллектуальным возможностям учащегося.

3. Проблемное задание дается до объяснения нового материала.

4. Такими заданиями могут быть: усвоение, формулировка вопроса, практические действия.

Одна и та же проблемная ситуация может быть вызвана различными типами заданий. Существует четыре уровня проблемности в обучении:

1. Учитель сам ставит проблему (задачу) и сам решает ее при активном внимании и обсуждении учениками.

2. Учитель ставит проблему, ученики самостоятельно или под руководством учителя находят решение; он же направляет их на самостоятельные поиски путей решения.

3. Ученик ставит проблему, преподаватель помогает ее решить. У ученика воспитывается способность самостоятельно формулировать проблему.

4. Ученик ставит проблему и сам ее решает [4].

При практическом применении третьего и четвертого уровня проблемности можно активно использовать исследовательскую деятельность учащихся.

Например, при изучении капиллярных явлений учащимся предлагают провести наблюдение: опустить в воду полоску бумажной салфетки и стеклянную пластинку, держа их вертикально, и сравнить подъем жидкости по ним. У учеников обычно возникают вопросы: чем обусловлен подъем жидкости? Почему по салфетке вода поднимается выше, чем по стеклянной пластинке? Эти вопросы формулируются учащимися на уроке в качестве проблемы исследования. После этого проводится фронтальный эксперимент с трубочками разного диаметра. На основании опытов учащиеся приходят к выводам, которые требуется обосновать теоретически. Это делает учитель. Исследование предлагается продолжить (проследить за подъемом различных жидкостей по полоскам из других веществ). Устанавливаются закономерности.

Аналогична деятельность учащихся и при выяснении вопроса о емкости плоского конденсатора. Поставлена учебная проблема: можно ли создать систему проводников, электроемкость которой не зависит от окружающих тел и которая обладает большой емкостью? Ученики не могут самостоятельно справиться с решением этой проблемы. Учитель рассказывает об устройстве конденсатора, вводит понятие емкости плоского конденсатора. А перед получением формулы емкости плоского конденсатора учащиеся высказывают свои гипотезы о том, от чего, как и почему зависит емкость конденсатора. Эксперимент подтверждает или опровергает соображения учеников. После того как зависимость установлена качественно, получается формула.

Проблема может носить интегративный характер, что предполагает концентрацию учебного материала вокруг основополагающих идей, понятий, законов и теорий с последующим его внедрением в общую систему естественно-научных знаний о мире. В этом случае

учащиеся приобретают новую информацию при постановке и решении учебных проблем (экологических, природоохранных и др.). В процессе проблемно-поисковой деятельности школьники самостоятельно и осознанно усваивают знания и учатся их применять.

Конечная цель обучения и воспитания должна состоять в том, чтобы каждый человек умел действовать самостоятельно, свободно общаться, применять знания в комплексе, быть способным к творчеству и ответственным за все происходящее в мире. Такой подход к обучению определяет ученика как высшую ценность современного образования и поэтому направлен на развитие всех сфер его личности. Следовательно, сегодня главной задачей школы являет-

ся создание условий для развития индивидуальности учащегося.

Список литературы

1. Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа». иЯЬ: http://news.kremlin.ru/ news/6683

2. Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся: Сборник статей. http://www.resear-cher.ru

3. Лазарев В.С. Рекомендации по развитию исследовательских умений учащихся. М., 2007. С. 3-4.

4. Лакоценина Т.П., Алимова Е.Е., Оганезо-ва Л.М. Современный урок. Часть 4: Научно-практическое пособие для учителей, методистов, ИПК. Ростов н/Д: Изд-во «Учитель», 2007.

PROBLEM SOLVING METHOD IN THE ORGANIZATION OF PUPILS’ RESEARCH ACTIVITY WHEN TEACHING PHYSICS AT A SECONDARY SCHOOL

O. Yu. Stepanova, L.A. Suvorkina

The authors consider the realization of the problem solving method at school physics lessons when organizing pupils’ research activity. The main steps in the research task solution are correlated with the stages of the problem solving teaching.

Keywords: research activity, problem, problem solving teaching, research task.