Методы развития интереса учащихся к изучению физики в средней школе

Учитель может не обладать всеми указанными достоинствами (хотя должен к этому стремиться). Но если учитель в совершенстве владеет хотя бы одним из этих качеств, то он часто добивается значительных успехов в обучении и развитии учащихся.[9]

Сниженный уровень требований к познавательной деятельности учащихся, формальный подход учителя к своей работе, раздражительность учителя ведет к потере у учащихся интереса к предмету, к конфликту с учителем, разрушению взаимного понимания между учителем и учащимися.

Правильный стиль отношений  с учащимися – основа успеха педагогической деятельности.

Итак, формирование познавательного  интереса школьников к предмету –  сложный процесс, предполагающий использование  различных приемов в системе  средств развивающего обучения и  правильного стиля отношений  между учителем и учащимися.

§5. Приемы и средства активизации познавательной деятельности на уроках физики.

Активизация познавательной деятельности учащихся должна начинаться с использования различных средств, обеспечивающих глубокое и полное усвоение учащимися материала, излагаемого  учителем.

Как же обеспечить глубокое понимание материала учащимися, избегая механического запоминания изучаемого?

Следует выделить четыре аспекта этого вопроса:

1. организация восприятия нового материала учащимися;
2. использование доказательных приемов объяснения;
3. учет методологических требований и психологических закономерностей;
4. обучение работе с учебником.

При правильно построенном  объяснении материала учитель не только дает учащимся знания, но и организует их познавательную деятельность.

Большое значение, например, имеет то, как учитель вводит тему урока. Тема урока не должна просто сообщаться учащимся, надо убеждаться в их логической необходимости изучения каждого следующего вопроса программы. А для этого нужно раскрывать логику развертывания темы, взаимосвязь ее отдельных вопросов и естественно подводить учащихся к необходимости изучения материала урока.

Кроме того, учитель должен попытаться вызвать у учащихся интерес  к теме: привести интересные факты, связанные с историей установления закона; показать опыты, на которые учащиеся могут найти ответ в ходе объяснения и т.д. Важно лишь при этом не затратить много времени и не отвлечь внимания учащихся от предстоящего объяснения. Перед объяснением учитель должен не только назвать и записать тему урока, привлечь к ней внимание учащихся, но и указать им те (познавательные) задачи, которые на данном уроке будут решаться.

Практика обучения показывает, что для каждого урока физики, посвященного изучению нового материала, можно и нужно указать его  основные познавательные задачи. Сформулированные познавательные задачи урока являются целью предстоящей деятельности, учащихся. Осознание цели – необходимое условие любого волевого действия.

Заканчивая рассмотрение вопроса о необходимости четкой постановки познавательных задач урока, хотелось бы подчеркнуть, что учащиеся должны не только знать (понимать) цель предстоящего объяснения (познавательную задачу урока), но и представлять, как эта задача будет решаться: будет ли ответ найден из наблюдений и анализа опыта или выведен теоретически на основе ранее изученных законов и закономерностей.

В конце объяснения целесообразно  делать вывод и подчеркивать, какой  вопрос был поставлен в начале объяснения, какой ответ на него получен и каким образом.

Рассмотрим приемы объяснения материала на уроках физики.

К методам устного  монологического изложения материала  учителем относятся рассказ и  объяснение. Характер физики как науки, отраженный в познавательных задачах  школьного курса, требует, чтобы  основным методом монологического  изложения материала было объяснение, т.е. строго логически обоснованное раскрытие изучаемых вопросов. Доказательное изложение познавательных задач на уроках физики обеспечивает более глубокое усвоение материала.

 Учителю физики  необходимо знать, что излагать  материал урока доказательными приемами -  это значит, его нужно выводить либо из опыта, либо теоретически, используя при этом умозаключения по индукции, дедукции и аналогии.

Дедукция представляет собой рассуждение  только от общего к частному, а индукция – от частного к общему.

Применение индуктивных  приемов объяснения в процессе обучения способствует развитию конкретно-образного  мышления учащихся, учит их наблюдать  явления и замечать в них не что общее, существенное. Применение дедуктивных приемов способствует развитию у учащихся теоретического, абстрактного мышления, учит их рассуждать.[22]

Одним из приемов объяснения материала на уроках физики является прием аналогии. При построении умозаключения по аналогии:

1. анализируют изучаемый объект;
2. обнаруживают его сходство с ранее изученным или хорошо известным объектом;
3. переносят известные свойства ранее изученного объекта на изучаемый объект.

Кроме основных логических приемов объяснения и доказательства, на уроках могут использоваться частные приемы, характерные для физической науки, например на основе принципа симметрии и теории размерностей.

В физике принцип симметрии  обычно формулируется так: если в  причине явления наблюдается  некоторая симметрия, то та же симметрия будет присуща и следствиям. Основываясь на этом принципе, легко, например, доказать факт обратимости лучей: при отражении света падающий луч и луч отраженный находятся в совершенно одинаковых условиях, поэтому нет основания ожидать, что путь светового пучка изменится, если падающий луч пустить по направлению отраженного луча.

Элементы теории размерности  нужно использовать в упрощенном варианте, так как учащиеся не знают  понятие размерности. Следует подчеркнуть, что в любом уравнении наименования единиц величин, стоящих справа и слева, должны совпадать. Это дает возможность делать некоторые предсказания относительно вида уравнений.

Выше было показано, что  на уроках физики учитель для доказательного раскрытия познавательных задач может использовать самые разные приемы: индуктивные, дедуктивные, аналогию, принцип симметрии, теорию размерностей. Часто один и тот же материал может быть доказательно раскрыть разными способами.

Педагогическое мастерство проявляется в умении выбрать наиболее удачный прием объяснения (набор приемов, последовательность их применения), отвечающий задаче развития познавательных способностей учащихся того конкретного класса, в котором учитель работает. Приемы объяснения должны быть выбраны так, чтобы они требовали от учащихся познавательных действий, лежащих в зоне их ближайшего развития. При этом необходимо четко представлять влияние индуктивных и дедуктивных приемов объяснения на развитие мышления учащихся.[20]

Приемы объяснения материала  должны методологически правильно раскрывать взаимосвязь экспериментальных и теоретических методов научного исследования место и возможности индукции и дедукции в процессе познания, роль, место и значение эксперимента. Необходимо также стремиться к тому, чтобы учащиеся понимали логическую структуру курса: какие положения являются фундаментальными научными фактами, какие выводятся их опыта, какие предсказываются теорией и подтверждаются экспериментом, какие являются допущениями (предположениями), и требуют дальнейшего исследования. Осознание логической структуры курса – условие глубокого его усвоения. Поэтому выбор приемов объяснения диктуется не только уровнем познавательных способностей учащихся, задачей их дальнейшего развития, но и рядом методологических требований.[20]

В связи с этим мы рассмотрим место индуктивных и дедуктивных  приемов при изучении различного физического материала: теорий, законов, понятий с учетом психологических  закономерностей усвоения знаний учащимися.

1. Изучение физических теорий.

Физические теории строятся либо по методу принципов, либо по методу модельных гипотез. К числу теорий, построенных по методу принципов относятся классическая механика, термодинамика, специальная и общая теории относительности. Молекулярно-статистическая теория, электронная теория, теория атома строятся по методу модельных гипотез.

В случае “модельной”  теории основные ее положения (ядро теории) фиксируют  существенные свойства изучаемой  модели, ее структуру и основные закономерности, которым она подчиняется. Это наглядно выступает, например, в теории атома Резерфорда – Бора.

В теориях, построенных  по методу принципов, основные положения  теории формулируются в виде постулатов или “начал”. Например, основу специальной  теории относительности составляют два постулата:

1. Существование инерциальных систем отсчета, в которых все (а не только механические) явления протекают одинаково;
2. Независимость скорости света от скорости источника (постоянство скорости света во всех инерциальных системах отсчета).

Основу термодинамики  составляют три начала термодинамики, основу классической механики – три закона Ньютона и т.д.

Вполне понятно, что  основные положения теории не могут  выводиться дедуктивно, так как они  сами являются предельно широкими обобщениями  и не существуют других положений, из которых они могут быть выведены дедуктивно. Они не могут быть введены и чисто индуктивно, так как, хотя исходные положения теории часто опираются на опытные факты, выявление ядра теории в условиях, когда этих опытных данных не достаточно, когда некоторые из них неполны, другие противоречивы, не являются чисто логическим процессом (индукцией).

Основные положения теории –  утверждения высокого уровня обобщения, до которых поднялась наука, - должны излагаться учащимися без вывода и подтверждаться опытными фактами, т.е. на основе информационно-иллюстративного приема. Это наиболее целесообразный с методической точки зрения способ ознакомления с основными положения теории.

 Преподавателю особенно большое  внимание следует уделять экспериментальной  основе физических теорий. При изложении курса физики важно оказать не только экспериментальную основу теории, но и ее эвристическую роль, ее способность объяснить известные физические явления и предсказать новые.

2. Изучение физических законов.

Физические законы очень  различны по уровню содержащихся в них обобщений. Одни физические законы (закон сохранения и превращения энергии, закон сохранения заряда и др.) представляют собой весьма широкие обобщения. Другие представляют собой весьма частные утверждения: закон сообщающихся сосудов, законы плавания тел (условия плавания), закон (условие) равновесия рычага, условие равновесия тела на наклонной плоскости и т.д. Есть законы, истинность которых доказывается опытом и только опытом. Теоретического объяснения они не  имеют. К числу их относятся закон Кулона. Другие законы, открытые опытным путем, ныне имеют теоретическое объяснение и могут быть выведены на основе теории (закон Паскаля, Архимеда, газовые законы и т.д.).

В силу такого различия методика изучения всех физических законов не может быть одинаковой. Так, например, ознакомление учащихся с физическими принципами (законами сохранения, принципами суперпозиции, независимости световых пучков и др.) целесообразно проводить на основе информационно-иллюстративного приема, т.е. принципы следует сообщать учащимся без вывода, а их истинность подтверждать достоверным числом экспериментальных фактов.[20]

Выбор метода изложения определяется многими соображениями: структура  курса (наличием или отсутствием  теории в начале раздела) и уровнем  развития мышления учащихся, задачей развития их теоретического или конкретно-образного мышления, доступностью теоретического вывода и др. Этот вопрос должен решаться каждым учителем отдельно применительно к уровню развития своего класса.[20]

3. Изучение физических понятий.

Понятия являются языком науки. Они должны быть обязательно  усвоены учащимися. Не овладев понятием, нельзя осмыслить любое научное  утверждение (законы, закономерности, положения теории и т.п.).

Среди различных физических понятий  методика особо выделяет понятия о физических величинах (понятие массы, силы, давления, плотности, энергии  и т.д.). Определить физическое понятие – это значит, прежде всего, указать способ его измерения. При введении понятия и новой физической величине рекомендуется опираться на житейские представления учащихся и демонстрацию опытов. Если в опыте выявляется постоянство отношения (или произведения) каких-либо величин, то может быть введена новая физическая величина, измеряемая этим отношением (или произведением), физический смысл которой подлежит дополнительному анализу.

В основе этой методики лежит  индуктивный способ мышления: от наблюдения опытов через их анализ к введению новой физической величины.