Совершенствование содержания и методики решения экспериментальных задач по физике в условиях современной школы Шунин, Иван Алексеевич

Введение к работе

Актуальность проблеми исследованп. Успехи натяэй страны во многом зависят от того, как и какими темпами будет возрастать интеллектуальный потенциал общества. Развитие пколъииков в процессе преподавания икодышх дисциплин, в том число и физики, необхолямо рассматривать как одну из главных сторон подготовки подраставшего поколения к жизни и труду. Разработка методов обучения физике и их дальнейшее развитие связаны с развитием науки и современной техники.

Новые условия определяют актуальность ряда проблем методики преподавания физики, среди которых вагшое значение ккеят проблемы совершенствования системы самостоятельной экспериментальной деятельности учащихся.

Процесс усвоения знаний, их осмысленке. закрепление, применение на практике и контроль осуществляется прп реігеї'нз фязи^-ческих задач. Психологи Г.А.Балл, Д.Н.Богояряеисяза, А.В.Бруп-линский, П.Я.Гальперпн, А.Л.Гурова, Г.С.Коствя, А.Н.Леонтьев, А.М.Матвшкип, Н.А.Менчипская, С.Л.Рубпяитейн, Ю.д'.Самарпп, Н.Ф. Талнэина, Л.М.Фридман, рассмотрели деятельность учащихся в процессе решения задач. Дидактами и методистами Д.А.Александровна, Б.С.Беликовым, ТЗ.А.Бстевнм, Е.Н.Горячгапшм, Н.М.Заерзвой, О.Ф. Кабардиннм, С.Е.Камснецшл, ...К.Кобугагашкэд, Й.Л.Куетовіга, II.И. Нурминским, П.И.Самойленко, В.Г.Разугзовсюш, Н.Н.ТулькябаевоаУ М.Е.Тульчинским, Л.С.Х;с5няковоа. И.М.Швайченко, А.В.УсовоЗ /' дано определение "задачи"-, проведена классификация задач по различным основаниям, определены их функция, выявлена этапы оформления, а также действия, поступки и операции на фоне данного вида учебной деятельности.

Физика - экспериментальная наука, и экспериментальные задачи

игршот в най исключительно важну» роль. 11х определение, систематизация, оценивание некоторых ^озмозшостей и особенностей применения в обучении физике, воспитании и подготовке к труду ксследочались методистами П.Г.Антипиным, В.А.Еетевым, Г.А.Бутырским. Е.Н.Горячкшшм, Я.А.Ловиаром, О.Ф.Кабардиным, В.А. Кондаковым, Г.П.Корнзвым, Г.И.Корсаком, Ю.Л.Курочкшшм. В.Н. Ланге, И.Я.Лапшой, С.С.Мошковым, В.П.Ореховым, В.Л.Орловым, С.Ф.Покровским, В.Г,Разумовским, Ю.А.Сауровым, И.Н.Швайченко.

Диссертационные работы Н.М.Евсеевой, Л.Л.Зиновьева, Н.С.Зу-бкова, Н.Ф.Искандерова, Г.С.Качаловой. М.Г.Ковтунович, Ю.Л.Королева, Л.С.Ломоносова, В.Мирзоева, И.Ф.Миронова, А.В.Токарева частично посвящены исследованию проблем развития познавательного интереса к физике, определения уровня экспериментальных знаний школьников, формирования у них умений решать эксперимента-гъпие задачи, выявления практической направленности обучения, установления роли экспериментальных задач в процессе формирования эпаиий о физическом явлении.

Наши исследования, связанные с применением экспериментальных задач в процессе обучения физике в школе,свидетельствуют о том, что в учебном процессе решению таких задач отредена, к сожалению, незначительная, подчас второстепенная роль. Наши специальные наблюдения показывают. ^тто в некоторых школах они практически совсем не применяются, хотя психологи, дидакты и методисты осознают большую методическую ценность экспериментальных задач для решения многих воспитательных и образовательных проблем в школе.

Заметим, что в теоретических исследованиях по методике еще 1/не используется рассмотрение экспериментальной задачи как одного из ведущих методов обучения физике; 2/ остается неразрешенной методика планирования, организации, руководства и кор-

рекпяи деятельности учащихся в ходе самостоятельного решения ими экспериментальнчх задач; З/отсутствуют элементы тепіологии обучения физике, связанные с вари?чтами построения уроков различных типов, в том числе и уроков решения эксперименталына задач. Исследуя основные требования к учебному комплекту но ио-тодике преподавания физики, Л.С.Хижнякова отнзчает, что "в настоящее время не разрабоганн учебные пособия по технологии обучения в основной и профильной школах" '\ 4/ нет разработки специальных комплектов оборудования для реіггнпя физических экспериментальных задач.

Таким образом, актуальное?» нашего исследования обусловлена:

несоответствием кезду теорией обуче.'яія п нрактико'1 Р^лПОЛЬ-зованил окспериментальн^т задач в школьном курсе физики;

необходимостью совершенствования плакирования, оргаияз-.-ции, руководства и коррекции деятельности учащаяся в ход»; их самостоятельного физического эксперимента;

большой дидактической ценностью экспериментальных задач как метода и средства обучения; .

необходимостью развития творческих способностей учащихся, связанных с усвоением основных категорий методов научного познания /наблюдения, интерпретация даиних, формулировка тпотезн, конструирование эксперимента для проверки гипотезы пли янтека-юших из нее следствий, управление - проведение ксслздоваяия в целом/;

отсутсть .ем разработок и исследований, относящихся к яроб-леме технологии уроков решения экспериментальных задач;

необходимостью и важностью разработки как специального оборудования, так и методических пособий для учителей физики.

1/Хижнякова Л.С. Основные требования к учебному комплекту по методике преподавания физики./Проблемы определения конпепют государственного образовательного стандарта по физике.М.: ЮНГ, 1995. с.7-10.

_ 4 -

в которых излагается методика проведения уроков решения экспе рименталышх задач.

Реализация возможностей управления экспериментальной деяте ностьго учащихся для совершенствования методики решения экипе ментальних задач составила пробдему нашего исследования,.

Цель нашего исследования.Рассматривая экспериментальную зе чу как один из важнейших методов формирования знаний о процес научного познания, разработать методику планирования, организ цип, руководства и коррекции деятельности учащихся в процессе самостоятельного решения экспериментальных задач.

Объект исследования - совместная деятельность учащихся и з теля в процессе решения экспериментальных задач.

Предмет исследования - содержание и структура управляющей деятельности учителя, по формированию у школьников а/ знаний с процессе научного познания, б/ умения решать экспериментальна задачи.

При выдвижении идеи исследования ми руководствовались еле; ющими соображениями:

В дидактике созданы теоретические основы применения основных способов учебной деятельности и системы методов o6y4et /Ю.Б.Бабанский, Н.М.Зверева, В.В.Краевский, Ю.А.Кустов, Н.И. ряшев, В.С.Леднев, И.Я.Лернер, А.М.Сохор. Н.М.Яковлев/. Естес веино, что исходя из принципов этой системы, конкретные метод обучения по различным предметам /в том числе и по физике/ прі обретают свою специфику и "окраску" /для физики - эксперимент

В методике преподавания физики учебный физический эксперимент рассматривается как метод и средство обучения. Эксперты тальиая задача - один из видов учебного физического эксперт* т / А.И.Бугаот. В.А.Бвтев,- Ю.И.Дик, Н.С.Зубков. Р.И.Малафее] В.А.Кондаков, В.П.Орехов, А.А.Покровский, С.Ф.Покровский.

Л.С.Хижнякова, С.АЛороюавин, А.В.Усова /. Экспериментальную задачу можно рассматривать как метод и средство обучения /В.А.Бе-тев, Н.Ф.Искандеров, М.Г.Ковтуновпч. Н.М.Саяшша/.

Психолопгческой наукой исследованы теоретические основи и допустимые пределы управления познавательной деятельностью учащихся /П.Я.Гальперин, Л.П.Гурова, А.В.Брушлинския, Л.С.Выготский, А.М.Матюшкин, Л.Ф.Талыэина/, в соответствии с которыми экспериментальные задачи могут быть включена в состав управления познавательной деятельностью учащихся.

Технологические требования к уроку реженпя эк«перпм«нтальннх задач можно рассматривать как конкретный способ вираження взаимосвязи компонентов системы обучения / цели, содержание, методи, средства, формы организг. ;ии деятельности. /

Основные идеи исслелования:

1. Экспериментальная задача - важнейший метод, Фондирующий у учащихся знания о методах познанзя пауки я необходимей операции, которыми должен о'зладеть ученик, чтобы раззкч'ь свои творчаскнз способности.

2. Предстоящая деятельность ученика в ходе реаения экспериментальной задачи, в том числе и с применением элементов содержательно-знаковой наглядности, требует ее планирования, организации, коррекции и руководства.

3. Систематическое применение в учебном процессе экспериментальных задач как метода и средства обучения физике образует дидактическое ех шетво с технологическим особенностями проведения уроког решения экспериментальных задач.

Гипотеза исследования . Если систематически применять на уроках физики экспериментальные задачи, рассматривая их как важнейший метод формирования знаний о методах научного познания,осуществлять планирование, организацию, руководство и коррекцию познавательной деятельности учащихся в ходе ресения яуя эксперя-

ментальных аздач, применять специальное оборудование для решения экспериментальных задач, включать''в учебный процесс уроки решения экспериментальных задач, то в результате а/ можно фиксировать разЕктие творческих способностей учащихся, б/ можно судить об '.'спешности формирования знаний о методах научного познания, в/ можно добиться значительного повышения качества знаний учащихся по физике.

Цель исследования и сформулированная гипотеза позволили нам поставить и решить следующие задачи исследования:

4. Изучить состояние современной методической проблемы решения экспериментальных задач в школах различного типа и профиля. Провести анализ существующих теоретических исследований по это-м." вопросу.

5. Определить дидактические возможности использования экспериментальной задачи как ведущего метода в формировании знаний о методах научного познания применительно к науке физике.

6. Включать элементы управления познавательной деятельностью уп&аихоя в методику решения экспериментальных задач.

7. Сформулировать технологические требования к уроку решения экспериментальных задач.

8. Разработать методические пособия для учителей по проблеме использования физических экспериментальных задач в 9 - 10 классах общеобразовательных школ, а также экспериментальные учебные поспйия по физике и методические рекомендации для 5. 6, 7 классов гимназий и лицеев.

9. Сконструировать, изготовить и внедрить в учебный процесс по физике специальное оборудование для предъявления и решения экг -ериментальных задач. ^с

?. Экспериментально проверить"и оценить эффективность разра-С -танних методик в практике преподавания физики в школах различ-

ных типов.

Решение поставленных задач потребовало привлечения следующих методов исследования:

анализ программ, нормативных документов, научных публикаций;

анализ философской и психолого-педагогической литературы;

обобщение опыта по применению экспериментальных задач в обучении физике;

анк гирование, беседы с учителями и учениками, наблюдения, анализ личного опыта преподавания физики я школе /более 30 лет/;

проведение отбытых уроков /более 80 /, разработанчых диссертантом для учителей физики г.Самары. Самарской и Оренбургской областей;

лекционные и практггэские занятия с учителями физики по линии Самарского института повышения квалификации работников образования - СЙПКРО / 1975 - 1995 г.г./:

апробация экспериментальных учебных пособий /учкіявяов/

и методических рекомендаций по физике для 5,-5, 7 классов гимназий и лицеев;

- разработка программ спецкурса "Экспериментальные задачи

в курсе физики средней школы" для студентов физико-математического факультета СГПУ.

Методологической основой исследования являются основные положения теории познания, логики, психологии, обшей дидактики, теории управления познавательной деятельностью человека.

Научная новизна исследовали; состоит в том, что в нем

р-зработаны теоретические вопроси методики применения экспериментальной задачи как метода, формирующего знания о методах научного познания;

исследованы и разработаны отдельные элементы методики планирования, организации, руководства и коррекции учебной деятель-

пости учацнхся в ходе самостоятельного решения mm эксперимен-тальных задач;

- разработаны технологические требования к уроку решения экс
периментальных задач и вняснени условия их реализации.

фактическое значение исследования заключается в разработке

- методических пособий по проведению уроков решения экспериме
нтальных чадач по физике в 9-Ю классах;

- и написании экспериментальных учебных пособий /учебников/ по физике для 5, 6, 7 классов ліщеев, гимназий, классов /школ/ с углубленным изучением физики:

- конструировании, изготовлении специального оборудования и
приборов для решения экспериментальных задач / 5-11 классы/.

Апробация работы осуществлялась

на курсах повншенап, квалификации учителей физики при СИПКРО /Ъ90 - 1995 г.г./;

через систему открытых уроков в школе 86 и в школе-лицее іМ35 г. Самары;

через применение учебных пособий и методических рекомендация в школах Й» 47, 34, 73, 84. 86. 112, 135, 63 г.Самары.

WJ 6. 8. 16, г.Новокуйбншевска, в Мало-Толкайсхой средей школе Похвистневского района, в Самарском областном педагогическом лицее, в аэрокосмическом и медико-техническом лицеях г.Сямары;

на межвузовских научно-практических конференциях / Самара, 1991 г.; Москва, 1991, 1992 г.г.: Ульяновск, 1993 г./;

в школе Н.М.Зверевой "Дидактика высшей школы" / Нижний Новгород, 1992 г./ ;

- на ежегодных внутривузовских конференциях СГПУ / 1990-1995/
Результаты исследования внедрены в практику работы школ №№

86, б"*, 132, 135 г.Сауары, ft* 6. 8. 16 г.Новокуйбншевска, Самарского областного педагогического лицея. Самарского медико-техни-

ческого лицея, школ #№ 79, 47, 73, г.Самары.

На зашиту выносятся разработанные автором

-методика использования экспериментальных задач как метода. Формирующего знания о методах научного познания физической науки;

методика планирования, организации, руководства и коррекции учебной деятельности учащихся в ходе самостоятельного решения ими экспериментальных задач;

технологические требования к управлению проце)Сом научения физике на уроках решения экспериментальных задач;

специальное оборудование для решения экспериментальных задач.