Проблемное обучение на уроках физики

Проблемное обучение на уроках физики

Высокий уровень преподавания в Российской школе достигнут благодаря внедрению в учебный процесс новых методов обучения и воспитания. Одним из таких методов является проблемное обучение.

Традиционное обучение, как правило, обеспечивает учащихся системой знаний и развивает память, но мало направлено на развитие мышления, навыков самостоятельной деятельности. Проблемное обучение устраняет эти недостатки, оно активизирует мыслительную деятельность учащихся, формирует познавательный интерес.

Проблемное обучение — это научно обоснованная система раз­вития мыслительной деятельности и способностей учащихся в про­цессе обучения, охватывающая все основные виды учебной работы учащихся и определяющая оптимальные условия их развития. Основу ее составляют учебные проблемы разных видов.

Проблема - означает задание, задача, теоретический или практический вопрос, требующий разрешения.

Для осуществления проблемного обучения необходимы следую­щие условия:

наличие в учебном материале задач, вопросов, заданий, которые могут быть проблемами для учащихся;

умение учителя создавать проблемную ситуацию;

постепенное, планомерное развитие у учащихся умений и навыков выявлять и формулировать проблему и самостоятельно находить способы ее решения;

Проблемное обучение при объяснении нового материала.

При объяснении нового материала используются в основном две формы проблемного обучения: проблемное изложение и поисковая (эвристическая) беседа. В первом случае проблему формулирует и решает сам учитель. Но он не просто «излагает материал», а раз­мышляет вслух над проблемой, рассматривает возможные подходы к ее решению и пути решения. Одни из них он отвергает в процессе рассуждения как несостоятельные, другие принимает, развивает и приходит, таким образом, постепенно к верному решению. На таких примерах учащиеся учатся логике рассуждений при решении про­блем, их анализу, глубже усваивают сам материал.

Значительно чаще, чем проблемное изложение, при изучении нового материала используют другую форму проблемного обучения — поисковую (эвристическую) беседу. Смысл ее состоит в привле­чении учащихся к разрешению выдвигаемых на уроке проблем с помощью подготовленной заранее учителем системы вопросов.

Рассмотрим несколько примеров возможного использования метода проблемного обучения при изучении физики.   Я буду использовать непосредственно использование этого метода на моих уроках в 7-8 х классах. Урок в 7-м классе: «   Расширение твердых и жидких тел при нагревании. Ознакомление с явлением расширения твердых и жидких тел при нагревании следует начинать с наблюдений этого явления в опытах. Эти опыты целесообразно выполнять не как иллюстрацию к рассказу о явлении, а как решающие эксперименты по проверке собственных гипотез учащихся. В этом случае обеспечен неподдельный интерес и внимание учащихся к опытам.
      Но чтобы появились гипотезы учащихся, нужно поставить проблему, требующую экспериментальной проверки. В случае использования шара с кольцом проблему можно сформулировать следующим образом: «Посмотрите, у нас есть шар и кольцо, изготовленные из одинакового металла. Шар проходит через кольцо.
      А пройдет ли шар через кольцо, если нагреть шар и кольцо?
      А пройдет ли шар через кольцо, если нагреть только шар?
      А пройдет ли шар через кольцо, если нагреть только кольцо?
      Обоснуйте свои утверждения».
      Нужно ли предлагать три варианта эксперимента? Нужно хотя бы из-за того, что почти каждый учащийся без ошибки ответит на второй вопрос, а на первый и третий вопросы будут предлагаться разные ответы. Это и сделает проведение эксперимента интересным для учащихся и позволит выяснить, кто же прав. Загадка состоит в том, что произойдет при нагревании кольца: увеличится радиус его отверстия или уменьшится. Одним кажется логичным предположить, что при нагревании кольца отверстие уменьшается, так как кольцо расширяется во все стороны. Другим кажется логичным предположить, что при нагревании кольца отверстие увеличится, а третьи могут предположить, что размеры отверстия не будут изменяться, так как оно не нагревается.
      Обсудив все возможные варианты, можно приступить к их экспериментальной проверке и путем опытов установить, какая из гипотез верная. Для успешного проведения опытов необходимо нагревание более чем на 100 °С. Поэтому нужно использовать либо пламя спиртовки, либо сухое горючее (рис. 1).

Рис. 1

) при использовании физического эксперимента.

Рассмотрим пример создания проблемной ситуации на уроке физики “Плавание тел” в 7 классе.

Перед учащимися находится три сосуда с жидкостью, в которых помещены три одинаковых тела,

например, яйца: в первом сосуде тело плавает на поверхности, во втором находится внутри жидкости, в третьем тело на дне.

Вопрос: Почему одно тело ведет себя по-разному? От каких факторов зависит поведение тела в жидкости?

Учащиеся предлагают много версий, но не все они отражают суть, поэтому сами учащиеся выбирают из всех самые доказательные. Так как, во всех случаях тела одинаковые, то можно сразу исключить параметры тела, остается жидкость, следовательно, условия плавания связаны с жидкостью.

Таким образом, зная о существовании силы тяжести и силы Архимеда, учащиеся приходят к выводу о соотношении этих сил, а так же связывают это с плотностью тел и жидкости. На доске делаем чертеж данного опыта и подбираем соотношение сил, после каждого рисунка делаем вывод: тело тонет, если…и т.д.

Организация исследовательской деятельности школьников на уроках физики с использованием проблемного метода обучения.

Возможно несколько способов выдвижения проблем. Рассмотрим некоторые из них.

1. Выдвижение проблемы в связи с изучением новых явлений, установлением новых экспериментальных фактов, не укладываю­щихся в рамки прежних представлений (или теорий). Например, в 8 классе при изучении электрических явлений у учащихся продолжительное время — на протяжении ряда уро­ков — формируют представление о том, что для возникновения тока необходим источник тока (гальванический элемент). Повторив усло­вия существования тока, учитель предлагает их вниманию опыт с движением проводника в магнитном поле, показывающий, что можно получить ток в проводнике и без известных им источников тока (гальванических элементов и аккумуляторов). Возникает про­блемный вопрос: «Почему это происходит?»

Выдвижение проблемы в данном случае осуществляется с целью повышения интереса учащихся к объяснению учителя и активиза­ции их мышления в процессе восприятия нового материала.

2. Выдвижение проблемы в связи с поисками нового метода измерения физической величины. Например: «Как определить массу стального бруска, имея в распоряжении только измерительный цилиндр с водой?»

Учащиеся до сих пор определяли массу с помощью рычажных весов, а учитель предлагает им решить эту задачу с помощью мензурки, которую до сих пор они использовали только для измере­ния объема тел.

4. Постановка вопроса, требующего установления связи между явлениями или величинами, характеризующими явление. Например, введя понятие о сопротивлении проводника, учитель обращается к классу с вопросом: «От чего зависит сопротивление проводника?»

Вопрос он ставит для того, чтобы ученики высказали свои предпо­ложения и предложили соответствующий эксперимент.

Проблемное обучение, основанное на закономерностях развития мышления, призвано научить учеников самостоятельно мыслить, самостоятельно получать знания, анализировать и делать выводы. При проблемном подходе к обучению есть возможность уйти от механического запоминания. Когда перед учащимися ставится учебная проблема, создается тем или иным способом проблемная ситуация, у них появляется интерес, они активно включаются в процесс решения проблемы - все это способствует лучшему усвоению материала, причем большая часть усваивается непроизвольно. Ученик учится мыслить научно.