|
Презентация и реферат по методике преподавания физикиПрезентация и реферат по методике преподавания физикиСодержание.
Процесс решения учебных проблем.
Умение учителя активизировать познавательную деятельность на уроке имеет большое значение для качественного усвоения ими учебного материала. Уровни активизации, способы, приемы и средства активизации разнообразны. Наиболее эффективным, действенным способом активизации мышления учащихся является проблемное обучение. Создание проблемных ситуаций, их анализ, активное участие учеников в поисках путей решения поставленной учебной проблемы активизирует мышление обучаемых и поддерживает глубокий познавательный интерес. Чтобы использовать метод проблемного обучения учитель четко должен представлять себе следующее.
Главная цель проблемного обучения – при минимальных затратах времени получить максимальный эффект в развитии мышления и творческих способностей учащихся, поэтому вопрос об отборе нужных (наиболее ценных) проблем, связанных между собой в единую систему, нельзя решать в отрыве от структуры и содержания материала. При отборе проблемных заданий для самостоятельного выполнения необходимо учитывать, что:
Поэтому обязательные для всего класса проблемные задания целесообразно применять в тех случаях, когда необходимо обеспечить особенно глубокое и прочное усвоение материала. Понятно, что речь идет о наиболее важных и принципиальных вопросах курса: об основных физических понятиях и явлениях, о законах. В этих случаях дополнительные затраты времени себя оправдывают. При составлении системы главных проблем необходима последовательность действий.
Например, в оптике – развитие представлений о природе света.
В 7 – 8 классах система главных проблем, определяющих характер проблемного обучения, строится не на основе реальных исторических проблем, возникающих в физике, а на основе «чисто» учебных проблем. 3. Способы задания проблемных ситуаций. Процесс решения учебных проблем.
Нередко одна и та же проблема может быть поставлена различными способами. Интерес и познавательная активность учащихся будут зависеть от того, как ставится проблема, каким путем учащиеся «вводятся» в проблемную ситуацию.
Роль учителя при этом состоит в том, чтобы направлять ход обсуждения в нужное русло, не задерживаясь подолгу на ошибочных соображениях.
предлагается доказать несостоятельность какой – либо идеи, доказательства, проекта, опровергнуть антинаучный вывод и т.п.
понятия и представления, стихийно сложившиеся у учащихся, вступают в противоречие с научными данными. Например, поставив перед учащимися вопрос, производит ли атмосферный воздух давление на находящиеся в нем тела, и получив отрицательный ответ, учитель может провести какое – либо возражение, не носящее пока характера доказательства: «ведь вода оказывает давление на погруженные в нее тела, почему же воздух не может оказывать давления?». Здесь можно выслушать все «за» и «против», попытаться найти теоретическое решение, а затем подумать над идеей опыта, с помощью которого можно окончательно решить возникшую проблему. Таким опытом может быть любой из известных опытов, наглядно убеждающий в существовании атмосферного давления, например, опыт с магдебурскими тарелками.
Не всегда возникает необходимость в применении таких способов. Нередко сформулированная учителем проблема своим содержанием уже вызывает интерес учащихся, вовлекает в активную познавательную деятельность, т.е. создает проблемную ситуацию.
1 этап. Постановка проблемы. Уяснение сути проблемы, ее формулировка, возможно постепенное уточнение. Перед демонстрацией опытов можно задать вопросы: что произойдет, если…; что будет, когда…? 2 этап. Прогнозирование. Выдвижение гипотез. 3 этап. Разработка способов проверки гипотезы и ее осуществление. При обучении физике можно выделить два основных способа:
При проблемном изложении новой темы учитель часть программного материала излагает сам, формулирует познавательную проблему, которую надо решить на уроке, а затем предлагает ученикам прочитать в учебнике информацию, дополняющую его рассказ (это может быть параграф, либо выборочные места из него). Здесь учитель ставит перед учениками ряд вопросов, которые они могут найти в тексте. Далее учащимся предлагается ответить на проблемный вопрос, выдвинутый в начале урока, сопоставив рассказ учителя и материал учебника. Учителю важно продумать возможности предлагаемого материала для создания проблемной ситуации, а также способ выдвижения познавательной проблемы; отобрать материал для рассказа учителя и для самостоятельного чтения учащихся; построить учебный материал так, чтобы в изложении учителя была поставлена проблема и сформулирована гипотеза, а решение проблемы ученики нашли бы в учебнике (отбор аргументов, иллюстрированных фактов, доказательств); продумать, как и чем можно дополнить информативный материал учебника для создания проблемной ситуации; сформулировать проблемный вопрос или вопросы, направляющие самостоятельное аналитическое чтение учебника учениками. Учащиеся должны делать конспективные записи изложенного (можно в форме плана). Учителю следует обдумать, что ученики должны записать. При проблемном изложении часто оказывается полезным разделять материал на отдельные логические связанные части. После изложения каждой части, следует дать возможность учащимся задать вопросы.
Смысл поисковой беседы – привлечение учащихся к разрешению выдвигаемых на уроке проблем с помощью подготовленной заранее учителем системы вопросов. Пример по изучению вопроса о давлении газа. Домашнее задание к такому уроку включает повторение вопроса о различии в молекулярном строении веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях. 1 этап – актуализация имеющихся у учеников знаний, подготовка базы для построения беседы. Учитель. Тело сохраняет объем, но легко меняет форму. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит тело? Ученик. Это жидкость. Учитель. Можно ли газом заполнить половину сосуда. Ответ обоснуйте. Ученик. Нельзя. Молекулы газа движутся свободно, и поэтому газы заполняют весь объем сосуда. Учитель. Сравните твердое и газообразное состояния вещества, назвав характерные свойства и дав им объяснение. Ученики. Проводят сравнение. Учитель. На прошлом уроке мы говорили о давлении, которое оказывают на опору твердые тела, о значении давления в природе и технике. А газы, которые, как вы сейчас говорили, имеют иные свойства и иное молекулярное строение, - оказывают ли они давление на стенки сосуда, с которым соприкасаются. Этот вопрос проблемный, ответ на него не содержится в прежних знаниях, и на данном этапе служит для постановки учебной проблемы. После демонстрации опыта беседа продолжается. Учитель. Почему наблюдается раздувание камеры? Этот вопрос проблемный. Он вызывает интеллектуальное затруднение. Ученики должны догадаться, что мы наблюдаем. Это бывает трудно сделать. Тогда учитель продолжает. Учитель. Есть ли молекулы внутри камеры? Как можно объяснить сохранение формы камеры до откачивания воздуха? Как объяснить раздувание камеры при откачивании воздуха? И так далее… Особенно эффективен этот метод на начальном этапе изучения физики. Он позволяет поддерживать интерес к проблеме исследования и стимулировать мышление.
Схема изучения физических явлений.
Обычно наблюдение явления осуществляется с помощью демонстрационных опытов. Учитель должен поставить перед учащимися определенные задачи. Например, подметить характерные особенности и их объяснить.
Происходит в ходе наблюдения явления.
Пример. Изучение явления атмосферного давления можно начать демонстрацией опыта – прогибание резиновой пленки под действием атмосферного давления. Учащиеся понимают, что прогибание пленки связано с откачиванием воздуха из цилиндра, а с внешней стороны на пленку действует какая – то сила. Постепенно они приходят к выводу, что прогибание пленки можно объяснить только давлением на нее окружающего воздуха. После этого они сравнительно легко отвечают на вопрос учителя: «Почему до откачивания воздуха из цилиндра пленка не прогибалась?». Учитель показывает еще два опыта.
Учитель просит учащихся предсказать результат второго опыта. Общий вывод, который делают учащиеся из опытов: атмосферный воздух производит давление на все находящиеся в нем тела. Далее, естественно, возникает новый проблемный вопрос: как объяснить существование атмосферного давления? При направляющей помощи учителя учащиеся выясняют природу атмосферного давления.
Изучаемые в школе физические законы по способу их установления можно разделить на группы.
Пример. Можно провести опыты с шаром Паскаля, а потом сформулировать проблемный вопрос: почему возникают струи жидкости, ведь поршнем подействовали на воду в цилиндре; почему длина струй одинакова; почему струи вырываются со всей поверхности шара?
Проблемное изучение особенно эффективно при изучении фундаментальных вопросов курса, которые носят характер обобщений, раскрывают существо важнейших идей и понятий физики.
Самостоятельный эксперимент учащихся на уроках физики осуществляют в форме лабораторных работ, фронтальных опытов и физического практикума.
Фронтальные лабораторные работы и опыты (или фронтальный эксперимент) составляют основу практической, экспериментальной подготовки при обучении физике. Здесь широкие возможности для проблемного обучения. На экспериментальных работах (даже без инструкции) учащиеся могут решать небольшие проблемы. Лабораторные работы проблемного характера необходимы. В общем виде фронтальный проблемный эксперимент включает следующие элементы: 1) нахождение общей идеи решения экспериментальной проблемы; 2) составления плана исследования; 3) выполнение работы; 4) обработка полученных результатов; 5) формулировка вывода.
Пример. При изучении архимедовой силы учащимся предлагают следующие задания. Основные. Исследовать зависимость выталкивающей силы от:
Дополнительные. Исследовать, зависит ли выталкивающая сила от:
Если объем материала очень большой, то можно проблемный эксперимент разбить на дифференцированные задания. Класс делится на группы. Каждый ученик должен уяснить свою часть задания, и весь исследуемый вопрос.
Здесь исследовательская задача должна охватывать принципиальные вопросы курса.
Типы проблемных заданий, используемых при закреплении и повторении материала.
Целью этих заданий являются повторение группы связанных между собой вопросов темы или всей темы.
В большинстве случаев физические исследования соединяют две части – экспериментальную и теоретическую. Теория либо объясняет результаты экспериментальных исследований, либо служит основанием для постановки исследований (проверки теоретически предсказанных результатов).
Решение задач занимает важное место и является одной из наиболее эффективных форм изучения и закрепления теоретического материала и развития мышления. Проблемность обучения при решении физических задач предполагает систематическое применение в процессе обучения творческих задач, задач – проблем. Проблемная или творческая задача – это задача, в которой сформулировано определенное требование, выполнимое на основе знания физических законов, но в которой отсутствуют какие- либо прямые и косвенные указания на те физические явления, законами которых следует воспользоваться при решении этой задачи.
Так как время урока ограниченно, то не все виды проблемных заданий могут быть использованы на уроках, например, задания на конструирование и изготовление приборов, постановку опытов, требующих длительного наблюдения или многократных проверок, и т.п. домашние проблемные задания открывают более широкие возможности развития одаренных и интересующихся физикой учеников. Для «слабых» учащихся полезные несложные проблемные индивидуальные задания, но цель их иная: заставить учащихся поверить в свои силы, пробудить интерес к физике.
Тело подвешено к пружине, растяжение которой фиксируется стрелкой –указателем на штативе. При опускании тела в воду пружина сокращается. В чем дело? Создана проблемная ситуация. Для анализа проблемной ситуации учащиеся актуализируют знания. И высказывают мысль о том, что в воде на тело действует выталкивающая сила. Формулируется учебная проблема: узнать, от чего зависит значение этой силы и выяснить ее природу, выяснить как можно ее измерить. Ученики высказывают предположение и их правильность можно тут же подвергнуть экспериментальной проверке. Учащиеся обычно полагают, что выталкивающая сила зависит от объема тела, от его массы и от глубины погружения тела в жидкость. Далее проделывают опыты. Измеряют выталкивающую силу при погружении в воду двух тел равных масс, но разных объемов (равенство масс проверяется с помощью весов) и устанавливают факт зависимости выталкивающей силы от объема погруженного в жидкость тела. Вывод записывают. Измеряют выталкивающую силу при погружении в воду двух тел равных объемов, но разных масс, и устанавливают независимость выталкивающей силы от массы погруженного в жидкость тела. Вывод записывают. Опровергается на опыте и гипотеза о зависимости выталкивающей силы от глубины погружения тела в жидкость. Учитель наводящими вопросами также подводит учащихся к выводу о зависимости выталкивающей силы от плотности жидкости, если учащиеся не догадываются об этом. Опыт с погружением тела в пресную воду и в крепкий раствор поваренной соли подтверждает предположение. Вывод записывают.
Например, всегда вызывает интерес опыт «Фонтан в пустоте». Однако проблемную ситуацию он не создает. Ибо учащиеся считают, что вода бьет в сосуд лишь потому, что там нет воздуха. Хотя существенным здесь является наличие атмосферного давления.
Это могут быть задачи следующих типов: узнать, какие данные необходимы для определения какой-либо величины; устранит причину независимого явления; сконструировать прибор или устройство заданного назначения и т.п. Примеры.
Последняя задача способствует пониманию такого важного метода экспериментального исследования как: чтобы исследовать зависимость одной величины У от другой Х, надо менять Х и наблюдать - прямо или косвенно – за изменением значений У; при этом все остальные величины, от которых зависит У, должны быть неизменным.
которую гвоздь войдет в дерево за один удар молотка? Ответы учащихся:
Какой ответ правильный? Заметим, что в приведенной задаче не один, а два верных ответа. Поэтому ее использование помогает научить не только отличать правильное от ошибочного, но и видеть одну и ту же суть за разными формулировками. Литература. Р.И Малафеев: «Проблемное обучение физике в средней школе». – Москва «Просвещение» 1980. Н.М. Зверева: «Активизация мышления учащихся на уроках физики». – Москва «Просвещение» 1980. Л.А.Иванова: «Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики». - Москва «Просвещение» 1983.
Журнал «Физика в школе» 1993. |
Loading
|