Особенности применения профильных задач в классе с углубленным изучением физики как средства активизации учебно-познавательной деятельности учащихся

Решение задач -- важное средство политехнического обучения и профориентации учащихся. Задачи содержат важные сведения о многих отраслях современного производства, массовых профессиях, поисках и находках изобретателей. При подготовке к урокам желательно использовать пособия по решению задач и для профессионально-технических училищ.

Значительный интерес для связи физики с живой природой, особенно в сельской школе, представляют задачи с биофизическим содержанием.

Наряду с задачами производственного и научного содержания большего значение для связи обучения с жизнью имеют задачи о физических явлениях в быту. Они помогают видеть физику «вокруг нас», воспитывают у учащихся наблюдательность. Например: рассчитайте стоимость электроэнергии, которая потребляется вашей стиральной машиной, холодильником или телевизором за 3 ч работы.

В целях политехнического обучения задачи важны также как средство формирования ряда практических умений и навыков. В процессе решения задач учащиеся приобретают умения и навыки применять свои знания для анализа различных физических явлений в природе, технике и быту, выполнять чертежи, рисунки, графики, производить расчеты, пользоваться справочной литературой, приборами и инструментами при решении экспериментальных задач.

Решение задач -- чуткий барометр, по которому учитель может постоянно следить за успехами и настроением учеников и эффективностью своей учебно-воспитательной работы.

Методика решения задачи зависит от многих условий: от ее содержания, подготовки учащихся, поставленных перед ними целей. Тем не менее, существует ряд общих для большинства задач положений, которые следует иметь в виду при решении этих задач.

Главное условие успешного решения задач -- знание учащимися физических закономерностей, правильное понимание физических величин, а также способов и единиц их измерения. К обязательным условиям относится и математическая подготовка учеников. Затем на первый план выступает обучение, как некоторым общим, так и специальным приемам решения задач определенных типов. Идеальным было бы создание для них алгоритмов решения, те точных предписаний, предусматриваемых выполнение элементарных операций, безошибочно приводящих к искомому результату. Но этот способ можно использовать только для решения типовых задач. Так как многие задачи нерационально (иногда и невозможно) решать алгоритмическим путем. Для большинства физических задач можно указать лишь некоторые общие способы и правила подхода к решению. Задачи нужно решать в определенной системе в соответствии с логикой изучаемого материала при максимальном внимании к общим фундаментальным закономерностям и фактам. Без этого каждая задача будет восприниматься, как нечто новое и перенос умений решения одних задач на решения других будет затруднен, что не будет способствовать активизации деятельности учащихся. Однако усвоение готовых и общих положений еще недостаточно для успешного решения всего многообразия физических задач.

Решение задачи -- это активный познавательный процесс, большую роль в котором играют наблюдения физических явлений и эксперимент. Наблюдения и эксперимент позволяют создать соответствующие образы и представления, уточнить условия задачи, получить недостающие данные, установить зависимость между величинами и т д. Той же цели служат рисунки, чертежи и графики.

Решение задач как мыслительный процесс -- это процесс анализа и синтеза. Формулировка задачи имеет большое значение. Она, как правило, должна быть ясной и лаконичной. Основные и существенные данные ее должны выступать на первый план, не заслоняясь побочными обстоятельствами.

Анализ условия задачи позволяет представить общую картину описанного в ней явления, при этом устанавливается, какие несущественны для рассматриваемой ситуации. Для того, чтобы познать явление, установить ту или иную физическую закономерность, необходимо его упростить, абстрагироваться от реальных условий, где явление никогда не существует в «чистом» виде. Например, в задачах по механике часто не учитывают трение, в задачах по механике часто не учитывают трение, в задачах по геометрической оптике -- толщину «тонких» линз и т д. Одни упрощения оговариваются в условии задачи с самого начала, другие приходиться делать по мере ее решения. Таким образом, условие задачи уточняется, задача получает иную формулировку.

Анализируя задачу, необходимо определить, какие правила, формулы или закономерности следует применять в данной конкретной ситуации. А это составляет главную трудность для учащихся. При анализе задачи данные выделяться и то общее, что относит ее к тому или иному типу, и то особенное, что составляет ее характерную черту. Успешное усвоение общих правил и предписаний возможно только в процессе активной деятельности учащихся, особенно при решении проблемных и творческих задач.

Большое значение для формирования у учащихся навыков решения задач имеют единые требования к технике оформления записей, усвоение приемов рациональных вычислений и т д. Большинство задач нужно стараться решать в общем виде, а уже затем производить числовые расчеты. Числовые значения величин целесообразно подставлять в формулы с наименованиями. Это обязывает следить, чтобы все единицы величин были взяты в одной системе.

Следующий этап -- выполнение вычислений. На них нередко тратят много времени. Происходит это главным образом из-за неумения применять математические знания на практике. Поэтому при решении задач на первый план нужно выдвигать физическую сторону вопроса, а затем искать пути и средства рациональных математических вычислений (например, приближенные вычисления)

В заключение проводят проверку и анализ решения. Сначала проверяют порядок полученной величины (с помощью прикидки) Такую проверку ответов должен постоянно делать учитель, приучая к этому и учащихся, которые нередко ошибаются в запятых, не имея навыков приближенных подсчетов.

Для проверки и анализа ответа важно логически оценить его правдоподобность, в том числе с помощью метода размерностей. Полезно и целесообразно в ряде задач использовать эксперимент или решить одну и ту же задачу нескольким способами.

Главные условия успешного решения задач:

1. Знание учащимися физических закономерностей.

2. Правильное понимание физических величин, способов и единиц их измерений.

3. Математическая подготовка.

4. Знание некоторых общих и специальных приемов решения задач определенных типов (алгоритмов).

Классификация задач и методика решения задач разных типов.

Задачи по физике классифицируют по многим признакам: по содержанию, назначению, глубине исследования вопроса, способам решения, способам задания условия, степени трудности и т.д.

По содержанию задачи следует разделить прежде в зависимости от их физического материала. Различают задачи по механике, молекулярной физике, электродинамике и т.д. Такое деление условно в том отношении, что нередко в условии задачи используются сведения из нескольких разделов физики.

Различают задачи с абстрактным и конкретным содержанием. Достоинство абстрактных задач состоит в том, что в них выделяется и подчеркивается физическая сущность, выяснению которой не мешают несущественные детали. Достоинство конкретных задач -- большая наглядность и связь жизнью.

Задачи, содержащие материал о технике, промышленном и сельском -- хозяйственном производстве, транспорте и связи, называют задачами с политехническим содержанием. Содержание политехнических задач должно быть тесно связано с изучаемым программным материалом. Рассматривая технический объект или, как правило, должны иметь широкое применение в народном хозяйстве. В задаче должны быть использованы реальные данные о машинах, процессах и т.д. и поставлены вопросы, которые действительно встречаются на практике. Технические задачи не только по содержанию, но и по форме должны, возможно, ближе подходить к условиям, встречающимися в жизни, где в задачах «ничего не дано», а необходимые данные приходиться брать из справочной литературы или из опытов.

Также есть задачи с историческим содержанием (где есть данные о классических физических опытах, открытиях, изобретениях). Широкое распространение получили занимательные задачи. Отличительная их черта -- использование необычных, парадоксальных или занимательных фактов или явлений. Их решение оживляют урок, повышает интерес к физике. В зависимости от характера и методов исследований вопросов различают качественные и вычислительные задачи.

Качественными называют задачи, при решении которых устанавливают только качественную зависимость между физическими величинами. Как правило, вычисления при решении таких задач не производят. Иногда этот вид задач в методической литературе называют задачи - вопросы, логические задачи, качественные вопросы.

Эти задачи способствует развитию не только логического мышления, но и мыслительной деятельности в целом. Если задача не простая, то в ней надо связать не одно и не два физических явления. Хорошо эти задачи способствуют развитию умений применять свои теоретические знания на практике, они прекрасно развивают физическое мышление, а ребятам показывают, как в действительности физика нужна в жизни, являясь хорошим средством развития познавательного интереса.

Количественными называют задачи, при решении которых устанавливают количественную зависимость между величинами, а ответ получают в виде формулы или определенного числа.

По способу решения различают устные, экспериментальные, вычислительные и графические задачи. Деление это условно в том отношении, что при решении большинства задач применяют несколько способов.

Качественные задачи обычно используют как средство закрепления изученного материла. Во многих темах школьного курса физики качественные задачи являются основными. Очень популярны такого типа задачи при опросе, т.к. они дают возможность за короткое время выяснить усвоение физической сущности рассматриваемого вопроса. Успешное решение школьниками качественных задач показывает осознанность их знаний, отсутствие формализма в усвоении материала. Такие задачи весьма разнообразны по тематике, содержанию и сложности.

Решают качественные задачи, строя логические умозаключения, основанные на физических законах, с помощью индукции и дедукции. При решении этих задач анализ и синтез связаны так тесно между собой, что их иногда разделить нельзя, т.е. возможен только аналитико-синтетический способ рассуждений. Схема решения качественных задач такова:

1) чтение условия задачи, выяснение терминов в ее условии

2) анализ условия задачи, выяснение физических явлений, построение схемы или чертежа.

3) построение аналитико-синтетической цепи рассуждений

4) анализ полученного ответа с точки зрения его физического смысла, соответствия условию и реальности.

Условно все качественные задачи модно разделить на простые и сложные.

Качественными могут быть также и графические задачи, в которых объектом исследования являются графиком зависимости физических величин. В одних случаях эти графики заданы условием задачи, в других -- их надо построить оп данным задачи.

Качественные графические задачи заключатся в основном в «чтении» и построении несложных графиков. Работу с графиками можно постепенно усложнять, предлагая учащимся находить и количественные зависимости между величинами, вплоть до составления формул. Если по этим формулам будут проводиться расчеты, то это будут уже вычислительные задачи.

Вычислительные задачи. Под вычислительными понимают задачи, в которых результат решения полуют с помощью вычислений и математических операций.

В зависимости от математических операций различают 4 способа решения задач: алгебраический, геометрический, тригонометрический и графический способы.

Решая физические задачи алгебраическим способом, используют формулы, составляют и решают алгебраические уравнения. Наиболее простой случай применения этого способа -- решение задач по гонтовой формуле. В более сложных задачах окончательную зависимость, с помощью которой вычисляют несколько формул или систему уравнений.

При решении многих задач широко используют знания учащихся оп геометрии. Например, в статике, геометрической оптике, электростатике и в других разделах школьного курса физики решаются задачи, где необходимы чертежи, геометрические построения и использование известных учащимся геометрических соотношений. Во многих задачах, кроме геометрических соотношений, применяют и тригонометрические.

По характеру логических операций при решении физических вычислительных задач различают аналитический и синтетический методы.

При аналитическом методе решения задач начинают с выражения искомой величины через другие величины и, последовательно применяют физические формулы, определяя эту величину.

При синтетическом методе решения сначала устанавливают промежуточные зависимости между данными физическими величинами. В итоге всех операций, часть из которых может оказаться лишней, получают выражение, из которого и находят искомую величину.

Учащиеся чаще всего решают задачи синтетическим методом: ищут различные зависимости между величинами, пока не установят такую, которая дает возможность найти искомую величину. При этом, естественно, возможны пути, не приводящие к желаемому результату. Синтетический метод решения задач наиболее простой, но не всегда короткий. Аналитический метод труден, так как требует строгой логической последовательности в действиях. При решении задач, особенно в старших классах, предпочтительней аналитический метод, так, как он способствует развитию логического мышления.

При решении качественных задач, трудно выделить в чистом виде анализ или синтез, они выступают всегда во взаимосвязи. Поэтому и говорят об аналитико-синтетическом способе рассуждения при решении качественных задач.

Экспериментальные задачи и наблюдения. Характерная черта этого типа задач -- использование при решении как лабораторного, так и демонстрационного эксперимента.

К этому же типу задач относятся и задачи-наблюдения. Учащиеся наблюдают за каким-то физическим явлением или процессом и отвечают на вопросы: «Что это за явление?». «Как его можно объяснить?» Это своего рода качественная задача -- вопрос, но заданная экспериментально.

Лабораторные экспериментальные задачи -- это разновидность фронтального эксперимента. Их отличительная черта -- самостоятельное выполнение учащимися соответствующих опытов или наблюдений. Эти данные могут быть использованы и при решении экспериментальных задач.

1.4 Задачи как составная часть различных видов занятий по физике

Решение задач -- составная часть большинства уроков по физике. В наиболее распространенном, т.н. «четырехэтапном» уроке с опросом, изложением нового материала, закреплением и заданием на ом решение задач используют как в начале занятия для проверки знаний учащихся, так и в конце -- для повторения и углубления изученной темы. Отдельные пояснения о решении задач ученики получают также в связи с домашним заданием. В среднем на уроках этого типа на задачи тратят около 30% учебного времени. Еще большую долю времени занимают задачи на уроках повторения, и, наконец, часть уроков специально посвящают решению задач. Решение задач неразрывно связано и с лабораторными занятиями по физике. Каждая лабораторная работа является, По существу, для учащихся экспериментальной физической задачей. Особенно это относится к проблемному методу, эвристическим, лабораторным работам, предваряющим изучение соответствующего материала на уроке. Особый вид занятий по решению задач работа с раздаточным материалом. Решение задач наряду с изучением теоретического материала составляет важную часть домашних заданий по физике. Очень большое внимание уделяется на факультативных занятиях.

Задачи по физике привлекают учащихся как своим содержанием так и «красотой» методов решения, которые позволяют предвидеть или открывать явления природы или свойства тел.

Решение задач на уроках. Урок объяснения нового материала.

В начале урока данного типа задачи обычно используют для проверки учащихся и закрепления изученного материала. При этом чаще всего применяют следующие приемы: к доске вызывают учеников, которые поочередно решают данные им задачи; несколько учащихся решают задачи в тетрадях или на листочках; перед объяснением нового материала классу дают 10-15 минутную работу.

Данные приемы позволяют оперативно проверять знания школьников, повышают их ответственность за свою работу, экономят время.

Однако эти приемы имеют и свои недостатки. Они занимают наиболее продуктивную часть урока, притом нередко большую, чем планировалось, и на объяснение нового материала остается мало времени. Решение задач, особенно письменно контрольные работы в начале урокам давать нецелесообразно. Задачи в данном случае очень хорошо использовать главным образом для обобщения пройденного, постановки и решения проблемы, которую предстоит рассмотреть на уроке.

Задачи в начале урока перед объяснением нового материала в зависимости от его содержания и методов преподавания задачи могут быть основным средством изучения физических явлений или играть роль иллюстраций.

Урок решения задач. Важное значение при тематическом планировании урока имеет подготовка к уроку учащихся, включающая, прежде всего повторение или пред решением соответствующей задачи.

Урок по решению задач в основном проводят в форме решения задач на доске вызванным учащимся с привлечением всего класса и самостоятельного решения задач в тетрадях. Первую форму занятий используют преимущественно тогда, когда разбирают новые типы задач или учитель должен сообщить сведения о новых методах решения, оформлении записей и т. д., а вторую -- при формировании практических умений и навыков, а также для контроля успеваемости учащихся.

При решении задач на доске нужно избегать двух крайностей: когда учитель подсказывает вызванному ученику все действия или решает задачи сам или когда «вытягивает» из учеников ответы, которые им явно не под силу. В результате попусту тратиться время возникает чувство неудовлетворенности, как у учителя, так и у школьников.

Учитель обязан объяснить учащимся принципы решения новых типов задач, показывая образец записи условия, вычислений и выполнения чертежей. В связи с этим возникает вопрос о поборе задач к темам по их сложности. По установившийся традиции, как при изложении теоретического материала, так и при решении задач, используют преимущественно индуктивный метод постепенного накопления, а затем обобщения фактов и правил. Это увеличивает время на обучение и приводит к однобокому развитию познавательных способностей, умений и навыков учащихся. В ряде случаев более экономным в отношении расхода учебного времени является метод дедукции. Этот метод ведет к цели кратчайшим путем, но в школе пользоваться им надо умеренно.

После того, как учащиеся усвоили основные понятия, систему единиц и формул, полезно разобрать типовую задачу средней сложности. При решении задач на доске следует максимально активизировать познавательную деятельность всех учащихся, иначе, большая часть урока превратиться для них в пассивное слушание объяснений учителя и ответов вызванных доске одноклассников.

Для повышения познавательной активности учащихся целесообразно использовать следующие общепедагогические средства:

а) постановка цели решения задач, чтобы показать учащимся важность и необходимость изучения данного материала. Например, перед решением задачи на нахождение линейной скорости движущийся по окружности точки можно указать, что аналогичные расчеты должен уметь делать каждый токарь, чтобы определить скорость резания метала, ученый, рассчитывающий скорость спутника по круговой орбите и т д. Следует указывать на важность последующего учебного материала.

б) выдвижение гипотезы или нескольких предположений, с тем, чтобы заинтриговать учащихся и приучить их видеть в явлениях различные стороны, предупредить привычку думать по готовому шаблону. Для этого в ряде случаев полезно оформить задачу в виде диалога между учениками или между учеником и учителем.

в) использование «занимательных задач». Общеизвестно, с каким интересом и энтузиазмом решают учащиеся задачи на вечерах занимательной физики, физических викторинах и других внеурочных пособий и физических опытов. Чтобы учащиеся лучше поняли физическую сущность задачи или получили при ее решении дополнительных сведений о физических явлениях и приборах, в одних случаях целесообразно использовать наглядные пособия могут являться объектом изучения.

г) правильное сочетание самостоятельной и коллективной работы в классе. Активность мыслительной деятельности учащихся может быть невысокой, если они недостаточно «прочувствовали» условие задачи со всем классом. Готовые же решения или отсутствие решений у отдельных учащихся нужно учитывать при выставлении оценки в конце урока.

д) важным является вопрос, кого из учащихся вызывать к доске для решения задачи. Некоторые учителя для экономии времени невольно злоупотребляют вызовом к доске сильных учащихся. Другие, наоборот, стремятся обучить отстающих и чаще всего работают с ними. Но при разборе новой задачи целесообразно вызывать среднего ученика. За сильным учащимся нередко не успевают следить остальные. С другой стороны, затруднения и вынужденные паузы в работе у доски иногда полезны для обсуждения тех или иных вопросов. В ходе такого обсуждения привлекают и слабых учащихся, что побуждает их напряженно работать вместе с классом. Составление задач учащимися -- полезный педагогический прием. Некоторые учителя требуют от учащихся на уроках не только исправлять и дополнять ответы своих товарищей, но и задавать им вопросы и несложные задачи по указанным учителем темам. Следующий шаг -- самостоятельное составление задач на изученные физические формулы и закономерности (моно на материале опытов и наблюдений, которые они приводят в быту).

е) самостоятельное решение задач. Самостоятельному решению задач посвящают отдельные уроки или их часть. Самостоятельность активность учащихся на таких занятиях во многом зависят от сложности задания. Задание должно быть посильным и вместе с тем интересным, что требует дифференцированного подхода к учащимся.

В конце урока целесообразно проанализировать и обсудить различные способы решения задач и ответы учащихся.

Уроки-повторения. На уроках повторения использует задачи, недостаточно усвоение учащимися, и, кроме того, задачи, позволяющие глубоко уяснить физические явления; задачи, позволяющие обобщать материал темы; комбинированные задачи, объединяющие материал нескольких тем.

2. Технология работы над физической задачей как средством активизации учебно-познавательной активности учащихся в классах профильного обучения

В период 2002-2004 годов были проведены 4 этапа эксперимента.

Первый этап -- подготовительный (анализ литературы).

Второй этап -- разработка программы (подготовка к обучающему этапу), создание системы задач.

Третий этап -- реализация программы обучающего эксперимента.

Четвертый этап -- обработка данных результатов экспериментального обучения.

В ходе исследования были поставлены цели:

ь Изучить теоретические и методические основы метода решения задач.

ь Выявить степень влияния разработанных задач на процесс усвоения учащихся учебного материала при обучении физике.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

ь Проанализировать педагогическую, методическую литературу, педагогические издания

ь Определить процент качества подготовки учащихся сформированности основных физических понятий, понимания и осмысления физических понятий, понимания и осмысления физических явлений (в отметках, с помощью контрольной работы №1)

ь Изучить психолого-педагогические основы формирования познавательной активности учащихся.

ь Реализовать программу обучающего эксперимента (разработать систему задач, конспекты уроков, апробировать их).

ь Провести аналииз результатов наблюдения за еятельность учащихся в рпоцессе реализации эксперемента.

ь Опеделить степень влияния разработанной системы заадч на качестов и уровень усвоения учебного материала учащихся с помощью текущего контроля итоговой контролльной работы №8.

Констатирующий эксперемент осуществлялся во время прохождения практики в школе №2 г Костаная в 9-м классе. Формирующий и завершающий эксперемент проводился в течении 2003-20004 учебного года вшколе № 17 г Костаная в 10”А”классе.

2.1 Анализ опыта активизации учебной деятельности школьников на уроках физики

С целью анализа опыта активизации учебной деятельности школьников на уроках физики было проведено анкетирование учеников профильного и обычного классов, учителей физики и др. предметов.

Задачи анкетрования:

ь Выянить у учащихся их мнение о развитии совей познваетльной актинвости,о приемахи методах,способствующих их развитию

ь Выделить приемы, положительно влияющие на формирование отношения учащихся к физике

Основная цель опроса: показать, что метод решения задач, как средство активизации познавательной деятельности занимает разное место в арсенале методов активизации учащихся в обычном и профильном классе.

На результатах анкетирования также отчетливо отразилось профильность 10 класса. Если на 1-4 вопросы ответы чаще совпадали, то в 5-6совпадала лишь часть ответов, в 9, 10, 11 ответы были большой частью различными. Все без исключения учащиеся считают важной активную жизненную позицию, многие (89%) считают себя активными, чаще это проявляется в участие в общественной жизни школы (56% из 89%), в хорошей учебе (43%), занятия спортом (28%), общительности и коммуникативности (51%). Совпадения большинства ответов учащихся обычных классов с профильным говорят о том, что активное отношение к жизни присуще любому учащемуся, это отражается в хорошей учебе (25% -профильный и 14% - обычный).

С пятого вопроса начинаются различия. Если в обычном классе из показателей познавательной активности выбирают прежде помощь одноклассникам (44%), интерес (23%), любознательность (31%), целеустремленность (48%), то в профильном классе помощь одноклассникам выбрали лишь 11% учеников, умение распределять время и рационально его использовать -20%, самостоятельность --30% (в обычном -6%), волевые усилия -- 15%, творчество - 40%, целеустремленность -- 44%.

Аналогичная ситуация и с критериями умственной активности. Особые различия на следующих ответах:

Табл. 1

	Обычный	Профильный
Участие в коллективной жизни класса	18%	3%
Чтение журналов и газет	15%	4%
Занятия по любимому предмету в свободное время	9%	28%
Стремление узнать причину явления	10%	24%

Эти различия в ответах действительно говорят о том, что некоторые учащиеся по-разному понимают понятия «умственная» или «познавательная» активность и о более высокой познавательной активности в профильном классе. По ответам сразу видно, что профильники концентрируют свое внимание на одном предмете. Ученики обычных классов говорят о более общей активности, т.е. интерес к общественной жизни, стремление узнать что-то новое вообще.

На 7-9 вопросе различия проявляются намного отчетливей.

Эта разница видна в следующих таблицах и наглядно отображена в диаграммах 2 и 3.

Какой урок вызывает у вас больший интерес?

Табл. 2

	Обычный класс	профильный класс
1. Урок, на котором учитель только объясняет. Ученики только слушают	97,2	84,6
2. урок, на котором учитель дает тему под запись. Ученики записывают	90,3	34,6
3. урок, на котором учитель объясняет, задает вопросы и ставит перед вами задачи, которые вы должны решить.	25	61,5
4. урок, на котором вы можете показать свои знания	38,9	65,4
5. урок, на котором вы самостоятельно разбирайте параграф учебника и конспектируйте его	79,2	46,2

После какого урока у вас будет больше знаний?

Табл. 3

	обычный класс	профильный класс
1. Урок, на котором учитель только объясняет. Ученики только слушают	74,6	88
2. урок, на котором учитель дает тему под запись. Ученики записывают	95,2	60
3. урок, на котором учитель объясняет, задает вопросы и ставит перед вами задачи, которые вы должны решить.	33,3	76
4. урок, на котором вы можете показать свои знания	54	60
5. урок, на котором вы самостоятельно разбирайте параграф учебника и конспектируйте его	81	48

Учащимся профильного класса больше нравятся уроки, на которых реализованы такие принципы обучения, как принцип сознательности и творческой активности учащегося, принцип всестороннего развития познавательных сил учащихся, а также элементы проблемного обучения.

Уровень усвоения знаний намного выше, если на уроках требуется проявить мыслительную активность, важно чтобы учитель ставил проблемы и задачи перед учащимися.

Вместе с анкетированием, мы применяли метод беседы и наблюдения. В ходе беседы выяснилось, что слабые учащиеся в большинстве считают, что знания усваиваются лучше при объяснительно-иллюстративном методе. Те же ребята, которые выбрали варианты ответов «урок, на котором учитель объясняет, задает вопросы и ставит перед вами задачи, которые вы должны решить» и «урок, на котором вы можете показать свои знания» в основном являются сильными учениками.

Анализируя результаты ответа на вопрос можно сделать выводы. Учащийся профильного класса предпочитают на уроках творческие задания, рассказ и объяснение учителя, коллективные работы, игр, демонстрации, защиты своих работ, решение задач. В отличие от них ученики обычных классов чаще выбирают только такие методы как объяснение учителя, запись под диктовку, демонстрации и коллективные игры.

По результатам последних трех вопросов видно, что профильные классы предпочитают на уроках решать задачи, проведение опытов, творческие задания, ученики обычных классов наоборот выбирают объяснения учителя, демонстрационный эксперимент, работы по группам. Это говорит о том, что сборник задач для профильных классов необходим.

Анализ анкетирования учителей был проведен с целью выявления уровня актуальности проблемы развития познавательной активности, знаний и отношения к данной проблеме, методов применяемых на уроках, активизирующих умственную и мыслительную деятельность.

Всего было опрошено 38 человек (учителя СШ№1 и студенты 4 курса ФМФ), из них 24--физики. Все учителя считают активную жизненную позицию важной составляющей характера; в методах работы активизация познавательной деятельности занимает 1 место (68%), 2 место (22%). Чаще выбирают следующие показатели активности: интерес (66%), самостоятельность (52%), целеустремленность (54%).

Основными критериями считают вопросы учащихся к учителю (43%), умение использовать приобретенные знания (52%), стремление узнать причину явления (68%), занятия по любимому предмету в свободное время (73%).

Из методов, которые учителя выбирают для развития познавательной активности: самостоятельные и групповые работы по 14%, игры -8%, интегрированные уроки --2%, проблемный и частично-поисковый метод-- 28%, наглядные примеры из жизни --4%.

На уроках физики чаще применяют следующие виды деятельности -- беседа (95%), лабораторные работы (82%), демонстрация (92%), творческие работы (35%), решение задач (100%), самостоятельные и контрольные работы -100%, составление опорных карточек (12%), конспектирование параграфов (28%), объяснение (100%), игры (4%).

На вопрос «Считайте ли Вы, что решение задач способствует развитию познавательной активности?» Да-85%, нет -15%. «Используйте ли вы на уроках кроме учебника по физике и сборника Рымкевичей А.П. другие сборники задач» и «Использовали бы вы составляемую систему задач в своей практике?» «Да» -- ответили все опрашиваемые. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что решение задач является по физике являются обязательным условием развития познавательной активности, у учителей есть необходимость в дополнительных сборниках задач.

2.2 Особенности активизации познавательной деятельности школьников профильного класса обучения физике на уроках

В современной педагогической практике и теории известны следующие виды дифференциации обучения:

ь По способностям.

ь Оп неспособностям.

ь По проектируемой профессии во взрослой жизни.

ь По интересам.

В общеобразовательной школе целесообразна дифференциация обучения по интересам учащихся и по проектируемой профессии.

Педагогический опыт и многочисленные исследования показывают, что устойчивые интересы у большинства ребят проявляются в возрасте 14-15 лет. С этого возраст и целесообразно начинать дифференциацию обучения физике (9 -10 классы). В настоящее время сложились три ее возможные формы.

ь Факультативные занятия (курсы по выбору учащихся).

ь Классы с углубленным изучением физики (чаще вместе с математикой).

ь Специализированные школы при некоторых университетах, научно-исследовательских институтов.

Классы с углубленным изучением физики -- более совершенная форма дифференциации обучения по интересам. Углубленное изучение основ физики и ее применения органически сочетается с профессиональной подготовкой учащихся.

При углубленном изучении физики прикладными предметами, которые дают практическую допрофессиональную подготовку на ее базе могут быть электротехник, радиотехника и др.

Вместе с тем близким к ней предметом знаний для основательного обучения физике, является математика. Все эти дисциплины образуют цикл внутренне согласованных предметов.

В классах с углубленным изучением физики создается благоприятная учебная обстановка, обусловленная в основном повышением интереса учащихся к профилирующим дисциплинам. Для глубокого изучения физики, математики и предметов допрофессиональной подготовки используют дополнительно ко времени, отводимому учебным планом на изучение этих предметов в общеобразовательных школах, время, выделяемое на факультативные занятия (2 ч в неделю), трудовое обучение (4 ч в неделю).

Трудовое обучение в этих классах по радиоэлектронике, электротехнике и др., как правило, связано с углубленным изучением физики и призвано содействовать применению полученных знаний на практике.

Поэтому и содержание учебного материала изучаемого в них, не должно значительно отличаться от излагаемого в общеобразовательных школах. Главное отличие курса физики повышенного уровня от обычного заключается не в объеме, а в глубине трактовки рассматриваемых явлений. Незначительное расширение программы возможно, но оно должно быть обоснованно целями общего развития школьников и их допрофессиональной подготовки.

Специфические особенности изучения углубленного курса физики:

1) дается более глубокая и полная чем обычно, трактовка основных понятий, законов и теорий; четко определяются границы, в пределах которых «работают» те или иные физические модели и теории, концепции и понятия, указываются условия, при котором справедливы физические законы, при анализе физических явлений обязательно учитываются начальные условия и определяются возможные упрощения.

2) В программе 10 класса вводится повторительно-обобщающий раздел, посвященный механике; его цель -- напомнить школьникам, ее основные понятия и законы и изучить ряд вопросов дополнительно, закрепить навыки учащихся в решении задач и выполнении измерений.

3) В курсе углубленного изучения физики усилена роль физического эксперимента, проводимого школьниками самостоятельно (25% учебного времени), причем предпочтение отдается работам исследовательского характера.

Работы практикума должны знакомить учеников с основами современных методов измерений: методами непосредственной оценки величин, замещения и совпадений, компенсационными, электрическими методами измерения неэлектрических величин, получения и анализа научной документации.

4) Благодаря хорошему знанию учащимися математики проводятся более полное ознакомление их на уроках физики с математическими методами и усилен дедуктивный характер изложения ряда тем.

Поскольку типовая программа для классов с углубленным изучением физики последовательно объединяет все вопросы, рассматриваемы в основном и факультативном курсах, в этих классах можно использовать учебники, предназначенные для факультативного занятия.

Рассмотренные выше общие вопросы методики решения задач в школьном курсе физики имеют свои особенности в зависимости от возраста учащихся, их подготовки и спецификации изучаемого материала. В 10-11 классах нужно уделить больше внимания решению задач в общем виде с анализом полученного результата, а также составлению и решению систем уравнений, при этом желательно использовать знания, которые учащиеся получают по математике.

Важное значение 10-11 классах, особенно в связи с подготовкой учащихся и выпускным экзаменам, имеет решение задач за 7-8 классы и особенно за 9 классы. Цель решения этих задач -- не только повторить, но и углубить изученный в младших классах материал. Из 7 класса обязательно решают задачи на расчет архимедовой сил и плавание тел, из 8 -- задачи на расчет количество теплоты и т.п. В 11 классе нужно повторить решение задач и за 10 класс, особенно по молекулярной физике.

В статье Артемовой Л.К говорится об отборе содержания профильного обучения так: «принципы отбора учебного содержания в профильной школе могут быть уточнены, путем согласования требований: профильной направленности содержания и обязательного минимума основных образовательных программ; учета востребованности знаний овладения предметным материалом.

При отборе содержания профильного образования следует руководствоваться следующими принципами: научности, фундаментальности, преемственности, антропологизма, профильной направленности, прагматизма, нарастания динамизма содержания профильного образования»

При составлении системы задач мы старалась придерживаться таких принципов как научность, фундаментальность, профильная направленность и преемственность

Еще одно проблема, которую мы обнаружили в сборниках, традиционно используемых в школах -- не всегда правильный подбор задач. Не все задачи пробуждают интерес у учащихся.

Мы разработали систему задач. В ней мы старались соблюдать некоторые требования, которые выдвигаются к составлению сборников.

При отборе задач старались учитывать следующие требования:

ь Научность содержания (непротиворечивость современному состоянию науки) и его методологическая направленность.

ь Систематичность изложения в соответствии с логикой науки и уровнем развития учащихся.

ь Единство теории и практики, связь с жизнью.

ь Обеспечение взаимосвязи изучения физики и других учебных предметов.

ь Соответствие содержания возрастному уровню учащихся и их уровню развития.

ь Соответствие применяемых расчетов развитию математического мышления учащихся.

ь Дифференциация задач по сложности и по тематике

В систему включены все типы и виды задач

ь Качественные.

ь Вычислительные.

ь Графические.

ь Экспериментальные.

ь задачи по компьютерному моделированию.

ь творческие.

В разработанную систему включены задачи по всем темам 10 класса (по общеобразовательному учебнику). Задачи дифференцированы по сложности (три уровня сложности). В конце сборника даны ответы и необходимые таблицы.

В сборнике приняты следующие обозначения:

К -- качественные.

В-- вычислительные.

КМ -- компьютерное моделирование.

Э -- экспериментальные.

Т -- творческие.

Г -- графические.

2.3 Урок решения задач как форма активизации учебно-познавательной деятельности в профильном классе

Несмотря на различие типов физических задач и дидактических целей их решения в разных классах, в педагогической практике и методической литературе уже сложилась общая точка зрения на процесс решения задач как часть обучения и воспитания учащихся на конкретном физическом материале. Учитель не просто рассматривает со школьниками физическую задачу -- он обучает и воспитывает их, учит самостоятельно решать задачи, поэтому по каждой основной теме курса он показывает ученикам на доске образцы решения одной-двух типовых задач, прививая им навыки правильного анализа, рациональной записи формул и вычислений, логического мышления. В связи с этим большое внимание привлекает к себе вопрос алгоритмизации решения задач. Но детальная алгоритмизация процесса решения задач необходима для обычного класса. Для классов с углубленным изучением физики детальная алгоритмизация нужна только при первом объяснении решения нового типа задач, в стальных случаях она не будет полезна, так как мешает творчески подходить к решению задач.

Но, тем не менее, процесс решения задачи, особенно сложной, может быть разделен на следующие этапы.

Чтения условия и выяснение смысла терминов и выражений.

Краткая запись условия; выполнение соответствующего ему рисунка (чертежа, схемы, графика).

Анализ содержания задачи с целью выявления ее физической сущности им отчетливого представления учащимися рассматриваемого в условии явления или состояния тел, восстановление в памяти учеников понятий и законов, которые нужны для решения.

Составление плана решения, дополнение условия физическими константами и табличными данными, анализ графических данных.

Перевод значений физических величин в СИ.

Нахождение закономерностей, связывающих искомые и данные величин, запись соответствующих формул.

Составление и решения системы уравнений в общем виде.

Вычисление искомой величины.

Анализ полученного ответа, оценка влияния упрощений, допущенных в условии и при решении.

Рассмотрение других возможных способов решения задачи, выбор из них наиболее оптимального.

Эта схема общая для всех типов задач, поэтому она несколько громоздка, однако, как правило, какие-то этапы опускаются.

Поэтому рациональней строить алгоритм применения физических законов. Такие алгоритмы можно применять к решению любой задачи, а число законов сравнительно невелико. Алгоритм применения физического закона распадется на два:

ь Алгоритм распознавания применимости закона (Можно ли применить данный закон в рассматриваемой ситуации?).

ь Алгоритм преобразования формулы закона в соответствии с конкретной физической ситуацией (Как применить закон для решения задачи?).

Первый из них способствует выработке единого подхода к анализу физического. смысла задачи, так как выявить последний -- значит найти законы, определяющие развитие явлений и свойств объектов.

В представленной системе задачи разделены таким образом, что после изучения определенного параграфа (нескольких параграфов) можно переходить к решению задач.

Качественные задачи помогают лучше понять природу явления, количественные задачи идут по возрастанию сложности. Задачи предполагают умение решения задач предыдущих тем.

Урок решения задач должен быть построен таким образом, чтобы решение предыдущей задачи стимулировало интерес к следующей задаче. Качественные задачи можно решать всем классом, если задач оп данной теме много, можно дать каждому ряду одну задачу на обдумывание.

Количественные задачи лучше решать по возрастанию сложности (сложность отмечается количеством звездочек). Но встречаются и задачи одного типа, эти задачи можно давать на решение по вариантам. А так как сборник будет лежать на каждой парте, то можно подбирать задачи в зависимости от способностей ученика.

Данную систему задач можно применять при организации уроков решения задач после изучения цикла параграфов, при повторении, закреплении, подготовки к контрольным срезам и на самих контрольных работах, на творческих уроках, в качестве экспериментальных работ, при подготовке к олимпиадам, для задания творческих домашних работ. Система можно применять и при повторении, также с помощью этого сборника можно проводить уроки в форме игры.

Разработка такого урока приведена в приложении. Это урок можно проводить как на факультативе в 9-класе, так и в 10-м с целью подведения итогов, индивидуальной оценки умения решать задачи. Можно использовать ее для групповой работы, коллективного поиска решений.

Тематические уроки решения качественных задач.

Акцент на решении качественных задач -- современная тенденция в методике преподавания физики.

Появление интереса к данному вопросу -- мощнейший мотивационный фактор успешной учебы. Один из эффективных способов его становления -- систематическое проведение тематических уроков решения качественных задач. На этих уроках учащиеся могут объяснить причины наблюдаемых природных явлений, принципы действия технических устройств, давать устную оценку последствий каких-либо природных или технологических процессов. Возможность и умение применять собственные значение для решения проблем, максимально приближенных с тем, с которыми приходиться сталкиваться в реальной жизни, убеждает учащихся в личностной значимости обучения, а формирование этих умений становится одной из главных и осознанных целей обучения.

Хотелось бы остановиться на ряде важных методических моментов.

Факторы, способствующие повышению интереса учащихся.

ь Разнообразная тематика задач: техническая, биологическая, геологическая, метеорологическая, астрономическая, химическая, медицинская, экологическая, социально-бытовая, историческая, литературная и др.

ь Различные способы постановки задач: текстом, графиком, демонстрацией, приглашением к поиску.

ь Разная деятельность при решении: оценивающая, эвристическая, изобретательская и др.

ь Возможность выбора тематики задач

ь Использование элементов ролевой игры.

Факторы, повышающие уверенность учащихся в собственных интеллектуальных способностях.

ь Отсутствие критики за неверный ответ.

ь Возможность добровольного, но регулируемого учителем, включения в дискуссию по фронтально разбираемой задаче без снижения оценки за неверный ответ.

ь Тактичный подход к оценке ответов по карточкам, дающий право на одну ошибку без снижения за это итоговой оценки.

ь Наличие одной или двух относительно несложных задач.

ь Постепенное вовлечение робких учеников во все более сложные виды деятельности по схеме: участие во фронтальном решении задач работа в творческих группах выполнение индивидуальных заданий.

ь Возможность улучшения учеником своей оценки до окончания урока путем участия во фронтальном разборе решения задач, вызвавших затруднения у других.

Факторы, стимулирующие мыслительную деятельность учеников.

ь Интерес.

ь Необходимость устно и понятно объяснить решение задачи, что требует упорядочения своих представлений и хода рассуждений.

ь Тренинг, обусловленный систематическим решением качественных задач.

Факторы, способствующие углублению и расширению знаний.

ь Поиск взаимосвязи между различными явлениями.

ь Знакомство с проявлением физических закономерностей во многих областях и сферах человеческой деятельности (производственной, научно- исследовательской, социально-бытовой).

Меры, способствующие объективности контроля знаний.

ь Предварительное ознакомление учащихся с критериями оценки ответов.

ь Исключение попыток подсказок.

ь Высокий темп урока.

ь Обязательное изменение тематических задач или их формулировок при переходе в параллельный класс.

ь Приравнивание оценки, полученной при работе с карточкой-заданием, к оценке за контрольную работу и зачет.

Некоторые методические правила.

ь Уроки решения качественных задач проводятся в конце изучения темы. Их нельзя «обрушивать» на учеников без регулярных подготовительных занятий.

ь Материал можно подобрать из различных сборников задач, а также из журналов «Квант», « Физика в школе», газеты «Физи4ка. Приложение к газете «Первое сентября».

ь Возможности существенно расширятся, если учитель будет самостоятельно составлять задачи. Используя научно-популярную литературу, собственные наблюдения, рассказы знакомых.

ь Главное при проведении такого урока -- не получение ответов на предложенные задачи, а развитие умения учеников мыслить, т.е. осуществлять процесс поиска ответов, используя имеющиеся теоретические знания.

Заключение

педагогический познавательный учитель профильный

В активизации процесса обучения кроются возможности преодоления обострившихся противоречий между требованиями общества к среднему образованию и массовым опытом преподавания, между теорией и практикой.

Целью исследования является выявление эффективности применения разработанной системы задач в классе с углубленным изучением физики как средства активизации учебно-познавательной деятельности учащихся.

В работе рассматривается познавательная активность как проявленное учащимися отношение к учебно-познавательной деятельности, которое характеризуется стремлением достичь поставленные цели в пределах заданного времени.

Проблему активизации школьника мы рассматриваем с трех оснований:

1. С позиции целостной личности учащегося как субъекта воспитания и обучения.

2. С учетом функций, роли самостоятельности школьника в учебно-воспитательном процессе.

3. С точки зрения направленности самих методов и форм организации обучения на формирование личностных качеств школьника в ходе совместной работы класса и учителя.

Активизация познавательной деятельности учащихся должна начинаться с использования различных средств, обеспечивающих глубокое и полное усвоение учащимися материала, излагаемого учителем, избегая механического запоминания. Следует выделить четыре аспекта этого вопроса: 1) организация восприятия нового материала; 2) использование доказательных приемов объяснения; 3) учет методологических требований и психологических закономерностей; 4) обучение работе с учебником; 5) обучение работе над физической задачей разного типа.

Поистине неограниченные возможности для развития мышления учащихся открывается перед учителем при обучении решению физических задач. Необходимо лишь, чтобы обучение решению задача служило не только и не столько усвоению и запоминанию формул законов, а было бы направлено на обучение анализу тех физических явлений, которые составляют условие задачи, акцентировало бы внимание учащихся на сущности полученного ответа и приемах его анализа.

Физической задачей в учебной практике обычно называют небольшую проблему, которая в общем случае решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики. По существу, на занятиях по физике каждый вопрос, возникший в связи с изучением учебного материала, является для учащихся задачей. Активное целенаправленное мышление всегда есть решение задач в широком понимании этого слова. Решение физических задач -- одно из важнейших средств развития мыслительных, творческих способностей учащихся.

Анализ опытной работы в школе показывает, что учащимся профильного класса больше нравятся уроки, на которых реализованы такие принципы обучения, как принцип сознательности и творческой активности учащегося, принцип всестороннего развития познавательных сил учащихся, а также элементы проблемного обучения. Им очень важно, в какой форме проходят уроки. Уровень усвоения знаний намного выше, если на уроках требуется проявить мыслительную активность, важно чтобы учитель ставил проблемы и задачи перед учащимися.

Учащийся профильного класса предпочитают на уроках творческие задания, рассказ и объяснение учителя, коллективные работы, игр, демонстрации, защиты своих работ, решение задач. В отличие от них ученики обычных классов чаще выбирают только такие методы как объяснение учителя, запись под диктовку, демонстрации и коллективные игры. Это говорит о том, что сборник задач для профильных классов необходим.

...