Методы развития интереса учащихся к изучению физики в средней школе

Наряду с понятиями  – величинами в физике широко используется понятия, которые не являются количественной мерой процессов и явлений. К  таким понятиям относится понятие  механического движения, траектории, системы отсчета, сообщающихся сосудов, когерентных источников света и др. Эти понятия, как правило, вводятся на основе информационно-иллюстративного приема. Учащихся знакомят с существенными признаками данного понятия и иллюстрируют и примерами, опытами или поясняют теоретически. Однако чем меньше жизненный опыт учащихся, чем хуже развиты их познавательные способности, тем чаще необходимо прибегать к индуктивному введения понятий.

Пониманию учащихся материала, развитию их мышления весьма способствует систематическая и целенаправленная работа с учебником на уроке.

Самым важным первоначальным приемом работы с книгой является выделение главного, что требует  анализа текста, синтеза результатов  анализа и абстрагирование от второстепенного материала. Для обеспечения глубокого понимания изучаемого материала важное значение имеет обучение учащихся работе с рисунками учебника.[5]

С первых уроков физики в 7 классе необходимо приучить учащихся при чтении текста обращаться к рисунку, чертежу, таблицам. С этой целью полезно чаще ставить учащимся такие вопросы: что изображено на рисунке? Что говориться об этом рисунке в тексте? Как отражено на рисунке то изменение с телом, которое наблюдается в опыте и описывается в тексте учебника? И т.д.

Постепенное обращение внимания учащихся на рисунки учебника, задания на составление рисунка и текста приводят к тому, что учащиеся начинают видеть в них дополнительную информацию и, изучая текст учебника, одновременно работают с его иллюстрациями. Вырабатывается весьма необходимый навык работы с книгой.

Это позволяет усложнять  задания и на основе работы с рисунками  учить ребят сравнивать, сопоставлять, противопоставлять и т.д., т.е. развивать  мышление учащихся.

Обеспечение глубокого  понимания учащимися изучаемого материала является лишь первой ступенью активизации их познавательной деятельности и тем условием, на фоне которого могут использоваться приемы и методы, требующие от учащихся большей самостоятельности. Рассмотрим приемы и методы работы, рассчитанные на развитие логического мышления учащихся.

1. Метод эвристической беседы.

Для развития логического  мышления учащимся в процессе обучения необходимо предоставлять возможность  самостоятельно проводить анализ, синтез, обобщения, сравнения, строить индуктивные  и дедуктивные умозаключения и т.д. Такая возможность предоставлять учащимся при ведении урока методом беседы.

Однако следует отметить, что не всякая беседа активизирует познавательную деятельность учащихся, способствует развитию их мышления. Иногда учитель задает учащимся вопросы на воспроизведение ранее усвоенных знаний. Например, перед введением понятия центростремительного ускорения учитель ставит перед учащимися ряд вопросов для воспроизведения того материала, на который будет опираться объяснение: что такое ускорение? Что характеризует ускорение? В каких единицах измеряется ускорение? Что можно сказать об ускорении равнопеременного движения? И т.д. Такая вводная беседа необходима, она подготавливает базу для усвоения нового материала. Но все вопросы ее обращены лишь к памяти учащегося и требует воспроизведение уже известных знаний. Она проводится на низком уровне познавательной деятельности учащихся. Их активность (поднятие руки, желание ответить) носит внешний характер и не характеризует напряженной умственной деятельности. Надо отметить, что, к сожалению, в практике преподавания вопросы, требующие от учащихся воспроизводящей деятельности, часто преобладают.

Активизация познавательной деятельности, таким образом, определяется не самим методом беседы, а характером задаваемых вопросов. Беседа активизирует познавательную деятельность, если вопросы рассчитаны на мышление учащихся, их аналитико-синтетическую деятельность, если они направлены на получение индуктивного или дедуктивного вывода. Назовем такую беседу эвристической, так как она подводит учащихся к новому знанию.

При индуктивном введении нового материала учитель ставит вопросы, направленные на то, чтобы  учащиеся самостоятельно в ходе анализа  выделили общие черты наблюдаемых  объектов и пришли к обобщению.

При дедуктивном выводе нового знания или при теоретическом пояснении экспериментально установленного факта учитель, обрисовав существенные черты рассматриваемой модели, включает учащихся в мысленный эксперимент и предлагает им предсказать те изменения, которые будут наблюдаться в ходе его. Например, при объяснении опыта Штерна учитель описывает и зарисовывает на доске схему установки, подчеркивая при этом, что испускаемые накаливаемой нитью атомы серебра оставляют след на внешнем цилиндре напротив прорези во внутреннем цилиндре. Далее учитель предлагает учащимся включиться в мысленный эксперимент. Предположим, что скорости всех атомов серебра одинаковы при данной температуре нити. Какой вид будет иметь след от атомов серебра, испускаемых нитью, и где он расположиться, если прибор вращать с постоянной угловой скоростью? О чем свидетельствует размытый след? Куда попадут более быстрые атомы серебра? Куда попадут медленно движущиеся атомы? Как можно определить скорость каждой группы атомов из результатов данного опыта.

Развитие мышления учащихся в ходе эвристической беседы зависит  от искусства учителя задавать вопросы. Вопросы могут быть очень детальными. Ответы на такие вопросы не требуют  от учащихся пытливости мысли, серьезной  и вдумчивой работы ума.

В практике обучения эвристическая беседа, кроме вопросов, рассчитанных на мыслительную деятельность логического уровня, может включать (и часто включает) вопросы и задания, требующие от учащихся высказываний интуитивного характера (догадки, выдвижения возможных предположений и т.д.). Эти частично-поисковые задания придают эвристической беседе совершенно иной, исследовательский характер. По уровню своего воспитательного воздействия эвристическая беседа с элементами исследования приближается к проблемной беседе.[5]

2. Задания на сравнение и систематизацию материала.

Большое влияние на умственное развитие учащихся оказывают задания, требующие сравнения, систематизации и обобщения уже изученного материала. Например, в таблице 1. представлены результаты сравнения гравитационных и электростатических сил.

Таблица 1.

В электродинамике изучаются  различные частные примеры электромагнитного  поля: электростатическое, стационарное электрическое, вихревое электрическое и магнитное. Можно сопоставлять их свойства, находить в них общее и отличное. Сопоставлению поддаются магнитные свойства вещества (ферромагнетики, пара- и диамагнетики), свойства полей и вещества, ход лучей в линзах и зеркалах и т.д. В школьном курсе можно найти множество примеров для соответствующих заданий учащимся. Большое значение имеет и работа по систематизации знаний учащихся. Так, в 8 классе перед изучением понятия внутренней энергии необходимо обобщить и систематизировать знания учащихся, полученные ими в 7 классе и строении вещества.

Заканчивая изучение темы “Силы в природе”, можно  предложить учащимся систематизировать  полученные знания по следующим параметрам: природа силы, ее направление, закон, которому она подчиняется.

Систематизировать можно  изучаемые понятия и единицы  их измерения. Например, целесообразно  провести систематизацию величин и  их единиц по разделам “Электродинамика”.

Эти задания благотворно  влияют на качество знаний учащихся. Их выполнение требует от учащихся анализа, сопоставлений, обобщений и других умственных операций, т.е. ведет к умственному развитию.

Например, чтобы ввести единицу измерения произвольной величины, нужно:

1. Выбрать для данной величины определенную формулу;
2. Считать в этой формуле значения всех величин (кроме определяемой) равными единице:
3. Записать наименование единицы определяемой величины;
4. Сформулировать необходимое определение;
5. Дать ей название.

В объяснение нового материала  целесообразно включать фронтальные  опыты и эвристически поставленные фронтальные лабораторные работы.

Фронтальные опыты –  кратковременные фронтальные лабораторные работы, которые одновременно выполняются  всеми учащимися класса под руководством учителя.

Фронтальные опыты, учат школьников наблюдать и анализировать явления, способствуют развитию мышления. Активизация мыслительной деятельности достигается соответственно постановкой вопросов, в которых следует обращать внимание на существенные стороны изучаемого вопроса.

С целью развития мышления учащихся и развития их познавательной самостоятельности, наряду с использованием фронтальных опытов надо шире применять эвристический прием проведения фронтальных лабораторных работ. Эвристический прием выполнения фронтальных лабораторных работ предполагает проведение их да изучения соответствующего материала.

Эвристически поставленные фронтальные лабораторные развивают  познавательную самостоятельность  учащихся, знакомят их с сущностью  экспериментальных исследований, способствуют осмысливанию изучаемого материала  и прочности усвоения. Такие лабораторные работы наряду с фронтальными опытами должны широко применяться в школьной практике, особенно на первой ступени обучения физике. В дальнейшем самостоятельность учащихся при выполнении работ должна повышаться, и после коллективного обсуждения плана выполнения работы экспериментальные задания учащиеся должны выполнять самостоятельно, без соответствующих указаний учителя. Обсуждение результатов экспериментов проводится при этом не поэтапно, а в конце выполнения всей работы (или на следующем уроке), а иногда основные выводы учащиеся формулируют самостоятельно, до коллективного их обсуждения.

Если учитель вдумчиво и целенаправленно проводит работу по развитию познавательных способностей учащихся, последовательно усложняет  познавательные задачи, решаемые ими, предоставляет учащимся все большую самостоятельность, ему удается добиться значительных сдвигов в умственном развитии детей. В этом случае учитель вправе рассчитывать на то, что в старших классах учащиеся будут самостоятельно справляться с выполнением логико-поисковых заданий, т.е. заданий, требующих самостоятельного доказательства, объяснения или вывода нового знания.

При логико-поисковой  работе учащихся значительная часть  материала изучается ими на основе активной познавательной деятельности.

Поистине неограниченные возможности для развития мышления учащихся открываются перед учителем при обучении решению физических задач. Необходимо лишь, чтобы обучение решению задач 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, учило бы поиску решения задачи, акцентировало бы внимание учащихся на сущности полученного ответа и приема его анализа.

Приступая к решению  задачи, ученик, прежде всего, должен представлять себе явление, описанное в условии задачи. Далее надо более внимательно вчитываться в условие задачи и попытаться понять, какие объекты описаны в условии задачи, что о них известно и не содержит ли условие “скрытые” данные. Теперь, когда условие проанализировано, можно приступать к краткой записи задачи, выписывая данные не в том порядке, как  они появлялись в тексте, а в той группировке, которая выявилась в ходе анализа. Желательно сделать чертеж к задаче. Только после этого следует приступать к поиску принципов решения задачи.

Существуют несколько  приемов поиска принципа решения  задач: аналитико-синтетический, алгоритмический, эвристический.

Ход рассуждений при  аналитико-синтетическом приеме начинается с вопроса: что нужно знать, чтобы ответить на вопрос задачи?

Может возникнуть следующий  вопрос: каких данных не хватает  для ответа на вопрос задачи и как  их можно определить?

После выполнения этого  логического шага в ходе решения  задачи вновь возникают вопросы: решена ли задача? Если нет, то, каких данных не достает, чтобы  ответить на вопрос задачи? Какие данные имеются, чтобы определить эти неизвестные величины?

Поиск решения задачи окончен. Предстоит выполнить расчеты: выразить все неизвестные величины через известные и вывести общую формулу для определения искомой величины, проверить ее (совпадают ли наименования величин в левой и правой части выведенного уравнения), подставить данные и получить ответ.