Решение задач по физике как способ развития мышления и творческих способностей учащихся

Тема проекта: «Решение задач по физике как способ развития мышления и творческих способностей учащихся»

1. Введение

Известный психолог С.Л. Рубинштейн пишет: «Мышление, как и всякая деятельность человека, всегда исходит из каких-то побуждений; где их нет, нет и деятельности, которую они могли бы вызвать… Для того, чтобы мыслительный процесс вообще совершался, нужны какие-то мотивы, побуждающие человека думать».

Чтобы учебная проблема служила стимулом активации мышления, цель, которая может быть достигнута путем ее решения, должна быть для ученика субъективно важной и значительной.

Поэтому без проблемной составляющей не бывает и личностно ориентированного образования.

Важнейший аспект повседневной работы учителя – развитие способностей учащихся, приобщение их к творческой деятельности, которая служит и фактором духовности личности, и способности успешного развития общества.

«Заронить» в душу ученика «искру» творческого подхода ко всему тому, что он делает (решает ли он задачи или выполняет практические задания) – такая цель должна быть характерной для любого занятия по физике.

Оптимальным условием, обеспечивающим интенсивное развитие творческих способностей, выступает планерное целенаправленное представление их в системе, которая должна отвечать следующим требованиям:

- Познавательные задачи должны строиться на междисциплинарной, интегрированной основе и способствовать развитию памяти, мышления, воображения;

- Система познавательных задач должна вести к формулированию беглости мышления, гибкости ума, любознательности, умение выдвигать и разрабатывать гипотезы. Это достигается с помощью задач на смекалку, качественных задач.

Гибкость ума зависит от воображения. Воображение развивается при помощи специальных задач, упражнений «на фантазирование», например:

«Предсказать ход явления в случае уменьшения (увеличения) какого-либо параметра (скорости, массы, ускорения свободного падения, силы и т.д.)», «описать жизнь на земле при отсутствии трения (или магнитного поля планеты)» и т.д.

Важным условием развития творческих способностей учащихся при решении задач является включением элементов исследования.

Задачи исследовательского характера вызывают усиленный интерес у учащихся, что приводит к глубокому и прочному усвоению материала. Активность учащихся при проведении исследовательских задач способствуют также осознанию зависимости между теоретической и практическими сторонами деятельности.

Очень полезно включение исследовательских экспериментальных задач и в домашние задания. Развитию творческих способностей учащихся в решении задач содействуют и практические работы по изготовлению, сборке, конструированию (прибо) физических приборов.

Проблемное обучение выявляет в процессе постановки учебной проблемы определенные этапы.

Начальный этап – создание проблемной ситуации.
Проблемная ситуация – это состояние интеллектуального затруднения, которое возникает у школьника тогда, когда он не может объяснить новый факт или то, что он увидел во время физического эксперимента, или сразу дать ответ на вопрос поставленной задачи, при помощи имеющихся знаний.

Неожиданное затруднение всегда удивляет, озадачивает человека, стимулирует умственный поиск. Наиболее острую проблемность ситуация приобретает при обнаружения в ней противоречия.

Следующий этап – анализ этой ситуации.

Для анализа проблемной ситуации учащийся должен актуализировать имеющиеся знания.

Актуализация знаний не является чисто репродуктивным актом памяти, а предполагает воспроизведение и отбор знаний, нужных для решения данной проблемы или задачи.

Анализ ситуации приводит к осознанию сущности затруднения.

«Мыслительный процесс начинается с того, что сама проблемная ситуация подвергается анализу. Формулировка задачи зависит от того, как был проведен анализ проблемной ситуации», - отвечает С.Л. Рубинштейн.

Подобная постановка учебной проблемы или задачи предполагает реализацию первого звена проблемного обучения и будет побуждать ученика к активной поисковой деятельности.

Сложности:

Организация проблемного обучения, как и создание проблемных задач, имеет определенные сложности.

Планируя проблемное изучение темы или решение проблемных задач, необходимо учитывать специфику содержания изученного материала или предположенной (задачи) проблемной задачи,

- учитывать сложность;

- характер информации;

- «внутренние условия мышления» обучаемых.

К «внутренним условиям мышления» обучаемых относятся:

- уровень знаний по изучаемой теме;

- интеллектуальные возможности обучаемых, уровень их развития.

В зависимости от выявленного уровня «внутренних условий мышления» обучаемых, разрабатывается и система конкретных заданий и задач, выводящих на обнаружение противоречия на пути движения от незнаний к знанию.

К таким заданиям относятся:

- вопросы, требующие объяснить то или иное явление;

- задания на сопоставления, сравнения и т.п.

- вопросы, с помощью которых можно преднамеренно столкнуть противоречивые суждения, мнения, оценки великих людей, ученых, самих обучаемых и т.п.

К формулировке проблемной ситуации или задачи, исходя из вышесказанного, необходимо относится взвешенно.

Ведь

Ведь, как правило, обучаемые не в состоянии сразу и непосредственно разрешить ее, поэтому необходимо продумывать задание последовательной системы частных, вспомогательных проблем, объяснение которых приводит к пониманию проблемного вопроса или задачи.

При организации проблемного обучения нельзя обойтись и без традиционных методов обучения: репродуктивного, объяснительно-иллюстративного, поискового, экспериментального и т.д.

Интерес учащихся к проблеме, а следовательно, и их познавательная активность, будут зависеть от того, как ставится проблема, каким путем учащиеся «вводятся в проблемную ситуацию».

Можно использовать проблемные ситуации, пользующиеся наибольшим признанием в педагогической практике:

- неожиданности;

- конфликта;

- неопределенности;

- несоответствия;

- опровержения;

- предположения;

Ситуацию неожиданности можно создать при ознакомлении учащихся с выводами, фактами, явлениями, вызывающими удивление, поражающими своей необычностью или кажущимся парадоксальными.

Основой для создания такой ситуации часто служат исторические факты или занимательные опыты, например «Легенда о Архимеде и короле Герона».

Ситуация несоответствия возникает в тех случаях, когда жизненный опыт, понятия и представления, стихийно сложившихся у учащихся, вступают в противоречие с научными данными.

Например: ученики в 7-8-ых классах считают (и это не редкость), что воздух «не способен оказывать давление». Поставив перед учащимся вопрос: «Производит ли атмосферный воздух давление на находящиеся в нем тела?», часто можно получить отрицательный ответ.

Следующим этапом в решении этой задачи может стать какое-либо возражение, не носящее пока характера доказательства.

Например, «если вода оказывает давление на погруженные в нее тела, почему же воздух не может тоже оказывать давления?».

Тем самым, уверенность учеников в правильности их ответа снижается, и они уже начинают колебаться.

Затем учащиеся начинают высказывать по предположению учителя аргументы «за» и «против» той или другой точек зрения, пытаясь найти теоретическое решение.

На завершающем этапе учащимся предлагается подумать над идеей опыта, с помощью которого можно было бы окончательно разрешить возникшую проблему. Таким опытом может быть любой из многих известных опытов, наглядно убеждающих в существовании атмосферного давления.

Частично поисковый (эвристический метод) – один из основных методов проблемного обучения. Он предполагает выполнение учащимся отдельных шагов решения поставленной учебной задачи или проблемы.

Суть эвристического метода заключается в том, что заранее готовится, продумывается система вопросов, каждый из которых стимулирует учащихся на осуществление небольшого поиска. При этом система вопросов должна быть связана логической цепью и учитывать как возрастные особенности учащихся, так и уровень их знаний.

При подготовке к работе по этому методу желательно продумать не только систему вопросов, но и предполагаемые ответы учащихся и возможные «подсказки».

Т.е. постановка и решение физических задач с использованием проблемного метода обучения является эффективным, так как активирует мышление, развивает его и творческие способности учащихся на уроках физики, способствует повышению качества знаний учащихся.

Примеры:

1. В каких состояниях могут находится вещества?

а) каковы общие свойства газов?

б) как расположены и как движутся молекулы газов?

2. Тело сохраняет объем, но легко меняет форму. В каком состоянии находится вещество, из которого состоит тело?

а) можно ли заполнить газом половину сосуда? Ответ обоснуйте.

б) сравните твердое и газообразное состояние вещества, назвав характерные свойства каждого состояния и дав им объяснение.