Проблемне навчання фізики - Сучасні моделі навчання під час уроків фізики
Проблемне навчання фізики
Проблемне навчання – система наступних дій: організація проблемних ситуацій, формулювання проблем, надання допомоги учням у їх вирішенні, перевірка цих рішень та керівництво процесом систематизації та закріплення набутих знань.
Таким чином, сутність технології проблемного навчання полягає у створенні проблемних ситуацій, усвідомленні, прийнятті та вирішенні цих ситуацій учнями за їх максимальної самостійності.
Центральним елементом проблемного навчання вважається проблемна ситуація, основу якої становить протиріччя, що веде до виникнення проблеми. Вона міститься у такому завданні, до виконання якого немає готових коштів, знань недостатньо і це викликає необхідність засвоєння нових знань та способів його виконання. При цьому виникає суперечність між знанням та незнанням, що є вихідним моментом появи проблеми.
Щоб учень включився у вирішення проблеми, вона має перебувати у зоні найближчого розвитку. Після прийняття проблеми до вирішення та її чіткого формулювання, що відокремлює відоме від невідомого, проблемна ситуація перетворюється на проблемне завдання. У процесі її вирішення відбувається придбання і засвоєння знань і способів діяльності, що бракують.
Проблемна – це пошукова задача, яка не має стандартного рішення. Вона є одиницею змісту проблемного навчання, яке, у свою чергу, є системою проблемних завдань. Як проблемні можуть виступати кількісні та якісні завдання, демонстраційні та лабораторні досліди, експериментальні та практичні завдання, для виконання яких учні повинні самостійно набути нових знань чи способів діяльності. При цьому необхідно аналізувати теоретичні абоекспериментальні проблеми, висловлювати судження про можливі підходи до їх вирішення, пропонувати конкретні методи та прийоми рішення, будувати припущення та здогади, виявляти та розвивати інтуїцію тощо.
Таким чином, системи проблемних завдань, що використовуються під час навчання фізики, розробляються на основі аналізу проблемних ситуацій.
Проблемні ситуації можна як способи загострення протиріч у свідомості учнів щодо фізики. Які ж протиріччя можуть виникнути у процесі навчання фізиці?
Дослідження показують, що на уроках фізики для утворення проблемних ситуацій можна використовувати три види протиріч:
- між науковими знаннями та життєвим досвідом учнів;
- процесу пізнання, іншими словами, між раніше засвоєними та новими знаннями. Вони виникають тому, що на кожному етапі навчання фізичні явища та об'єкти вивчаються на певному рівні і на новому етапі може існувати невідповідність нових та раніше засвоєних знань;
- реального світу, об'єктивної дійсності, які відображені у курсі фізики середньої школи.
При навчанні фізики існують інші прийоми створення проблемних ситуацій: виклад різних точок зору на ту саму проблему; використання дослідницьких та конструкторських завдань та різних способів їх вирішення; вирішення завдань з надмірними та відсутніми даними, з невизначеною умовою та ін.
Ще раз наголосимо, що для організації проблемного навчання необхідно використовувати завдання, що містять протиріччя, на підставі яких організується проблемна ситуація. У зв'язку з цим істотне значення має формулювання завдань, що дозволяє включити учнів до активної мисленнєвої діяльності. Так, при вивченні відносностімеханічного руху учням може бути запропонована якісна задача: «Чому верхні спиці колеса, що швидко котиться, «зливаються», у той час як нижні видно роздільно?». У такому формулюванні завдання не містить протиріччя. Однак це завдання можна уявити в наступному вигляді: «Велосипедист під час руху помітив, що всі спиці колеса рухаються з однаковою швидкістю. А спостерігач, що на узбіччі дороги, побачив, що верхні спиці «зливаються», а нижні видно окремо, тобто. рухаються із різною швидкістю. Так однакові чи різні швидкості спиць колеса?». Стає очевидним, що у такому формулюванні завдання містить протиріччя та можливе створення проблемної ситуації.
Елементи проблемного навчання можуть бути включені до структури кожного уроку фізики на будь-якому його етапі: при актуалізації опорних знань, формуванні нових знань та способів діяльності, їх систематизації та узагальненні та ін. Так, на етапі вивчення нового матеріалу однією з умов реалізації такої можливості є застосування системи методів проблемного навчання: проблемного викладу, частково-пошукового (евристичного) та дослідницького методів.
Для організації проблемного навчання потрібна спеціальна підготовка вчителя до уроку. Вона передбачає проведення науково-методичного аналізу теми, у якому звертається особливу увагу характер і особливості навчального матеріалу, наявність у ньому змісту, що може бути проблемою учнів, і те, якими здібностями можливо створити проблемні ситуації. У цьому необхідно як виявити протиріччя, а й визначити, як підвести учнів до того що, щоб вони виявили деяке невідповідність досліджуваного матеріалу наявної системі знань. Це сприяє формуванню умінь самостійноформулювати проблеми, аналізувати їх та знаходити способи вирішення.
Діяльність учнів при проблемному навчанні також має особливості. Зазвичай вона здійснюється у наступній логічній послідовності:
- аналіз проблемної ситуації;
- формування навчальної проблеми чи прийняття формулювання проблеми, запропонованої вчителем;
- вирішення проблеми: висування гіпотез, їх обґрунтування та докази, перевірка правильності рішення.
Організацію проблемного навчання покажемо з прикладу проведення проблемної бесіди.
Аналіз діяльності вчителя та учнів показує, що в процесі проблемної бесіди учні самостійно здійснюють усі основні пізнавальні дії, необхідні для вирішення проблеми, а вчитель керує цією діяльністю. Це сприяє розвитку творчого мислення, розвиває їх здатність до самоосвіти та дослідницькі навички.
Для оцінки ефективності застосування розвиваючих технологій навчання фізиці можна скористатися критеріями, які характеризують загальний рівень розвитку учнів:
модульний виховний урок фізика
Таблиця 1. Структура діяльності вчителя та учнів під час проведення проблемної розмови