Из опыта работы по активизации мыслительной деятельности обучающихся на уроках физики

Из опыта работы по проблеме «Активизация мыслительной деятельности обучающихся в процессе обучения физике»

I. Приёмы пробуждения у школьников интереса к физике.

В своём становлении и развитии интерес обучающихся к предмету проходит несколько этапов: любопытство (ситуативный интерес), любознательность (неустойчивый интерес), устойчивый познавательный интерес. Одним из средств пробуждения познавательного интереса является занимательность преподавания. Она рождает любопытство, поддерживает любознательность, привлекая внимание обучающихся, оживляет рассказ учителя и и открывает дорогу к устойчивому познавательному интересу. Умело используемая на уроке занимательность не только пробуждает познавательный интерес, но служит средством переключения внимания и разрядки напряжённой обстановки в классе, средством повышения эмоционального тонуса учебной деятельности. К приёмам пробуждения у учащихся интереса к физике можно отнести следующие.

        1. Положения науки иллюстрируются событиями современности.

        2. Привлекаются примеры из техники.

        3. Используется художественная литература, легенды, сказания.

        4. Используются исторические факты открытия законов и знакомство с биографиями          учёных.

        5. Предполагаются различные фантастические ситуации: описание мира, в котором нет силы трения и силы тяжести; рассмотрение последствий внезапного прекращения вращения Земли, изменение наклона её оси.

       6. Используются парадоксы.

       7. Противоречивые эксперименты.

       8. Разбираются бытующие предрассудки.

       9.Делаются неожиданные сопоставления.

       10. Рассматриваются примеры, взятые из повседневной жизни.

       11. Анализируются математические фокусы, подвижные и настольные игры.

       12. Приводятся примеры использования физических закономерностей на сцене, в цирке, и т.д.

       13. Делаются экскурсии в области истории науки.

       14. Проводятся игры, загадки, вечера.

       15. Осуществляется межпредметная связь.

       16. Работа физического кружка, факультатива.

II. Из опыта моей работы по данной проблеме.

             1). Использование хрестоматийного и энциклопедического материалов.

Уже в 7 классе стараюсь знакомить обучающихся с биографиями учёных, чаще, конечно, с отдельными фактами из их жизни. Так, например, рассказывая школьникам биографию французского учёного Б. Паскаля, обязательно подчёркиваю тот факт, что он уже в 8 лет догадался, почему звучит фаянсовая тарелка при раскручивании её на столе. Спрашиваю у семиклассников их возраст и прошу высказать свои идеи ответа на данный вопрос. Раскручиваем на столе юлу, создаём тишину в классе и отчётливо слышим её звучание. После некоторой беседы о звуковых волнах, говорю о сложности вопроса и о том, что изучать эту тему мы будем только в 9 классе. Теперь учащиеся с уважением смотрят на портрет Паскаля, стараются достойно отвечать его закон о давлении жидкостей и газов.

В 11 классе при изучении темы «Интерференция света» вывешиваю на доске плакат со словами «Каждый человек может делать то, что делают другие» Томас Юнг. После записи темы урока говорю учащимся, что сегодняшняя тема имеет непосредственное отношение к английскому учёному-физику Томасу Юнгу, а на плакате написан девиз его жизни. Биография Томаса Юнга -  доказательство следования этому девизу. Он и врач, и лихой наездник в цирке, и изобретатель, и учёный-физик. Уже в 2 года умеет читать, в 4 года знает несколько языков, увлекается в раннем детстве изобретением самодвижущихся игрушек, а в 23 года – доктор медицинских наук. Биография Томаса Юнга производит очень сильное впечатление на 11-классников, её рассказ активизирует внимание обучающихся на дальнейшем изучении темы. Аналогичное впечатление и интерес вызывает у школьников исторический факт открытия первого конденсатора, так называемой «лейденской банки». Зачитываю учащимся одно историческое письмо, которое написано нидерландским физиком Питер Ван Мушенбруком из города Лейдена и адресовано французскому учёному Рене Антуану де Реомюру. Вот содержание этого письма. «Хочу сообщить Вам о новом, но ужасном опыте, который не советую Вам ни в коем случае повторять самому… Я проводил некоторые исследования в области электричества. Для этой цели я подвесил на двух голубых шёлковых шнурах железный ствол, получавший сообщаемое ему электричество от стеклянного шара, который быстро вращали вокруг оси, прижимая к нему руки и тем самым потирая его; с другого конца свисала латунная проволока , конец которой был погружён в круглый стеклянный сосуд, частично заполненный водой, который я держал в правой руке, а другой рукой я попытался извлечь искры из электрического железного ствола; вдруг моя правая рука была поражена с такой силой, что всё моё тело содрогнулось как от удара молнии! Сосуд, даже если он сделан из тонкого стекла, обычно не разбивается, а рука ни сколько не смешается от такого сотрясения; на руку и всё тело это оказывает такое ужасное воздействие , что я даже не могу это выразить; одним словом, я думал, что мне конец.»

После чтения этого письма в классе наблюдается тишина, все понимают вопрос, который я хочу задать. Его даже не нужно задавать – учащиеся сами начинают рассуждать. Таким образом, в ходе беседы подвожу учащихся к определению устройства, способного накапливать и сохранять заряды – конденсатора. Далее даём вместе с учащимися формулировку, делаем запись в тетради определения конденсатора  и обязательно записываем, что первый конденсатор так и был назван «лейденская банка». Рассказываю о том, что опытами с электричеством занимался не только Мушенбрук, но и многие другие учёные и любители. Поэтому к открывателям конденсатора наряду с ним причисляют и других изобретателей. Спустя всего год после первого эксперимента лейденский сосуд, уже с подкладками из фольги, стал стандартным лабораторным прибором, широко используемым для изучения электричества.

Мною накоплен большой материал с биографиями учёных-физиков, с подробными записями исторических условий открытия законов, отдельных фактов из их жизни. Использование этого материала хорошо помогает мне реализовывать проблему активизации мыслительной деятельности обучающихся на уроках физики. Я считаю недостатком наших учебников то, что в них очень мало даётся информации о самих учёных, а иногда упоминаются только их имена.

          2). Занимательные опыты и экспериментальные задания.

Интересно наблюдать за учащимися, входящими на урок в кабинет физики. Каждый из них непременно смотрит на демонстрационный стол. Если на столе есть приборы, сразу наблюдается оживление, интерес, ожидание. Если на столе ничего нет, то почти каждый учащийся спрашивает разочарованным голосом «А что сегодня опытов не будет?». Думаю, что каждый учитель физики понимает значение опытов и экспериментов по физике. Умело и правильно поставленные они активизируют мышление даже слабых учащихся.

Вот примеры некоторых занимательных опытов, проводимых мною на уроках.

«Яйцо в графине». Материалы: яйцо, сваренное вкрутую, листок бумаги, графин, спички. Выполнение опыта: горящую бумагу бросаем в графин, через 1-2 с горлышко накрываем яйцом. Яйцо втягивается в графин.

«Банка прилипает к дощечке». Материалы: банка, фанерная дощечка, резиновая прокладка, вода, спирт, спички, кнопки. Выполнение опыта: прикрепляем прокладку кнопками к фанере. В банке налита вода, сверху спирт. Поджигаем спирт. Через 1-2 с накрываем банку дощечкой. Огонь погаснет, а дощечка прилипнет к банке.

« Рука прилипла к стакану» ( аналогично, как и опыт с яйцом в графине).

«Электризация от цветка». Приборы: электрофорная машина, горшок с цветком, проводник, лампочка. Проведение опыта: с помощью электрофорной машины заряжаем цветок, который стоит на столике с изолирующими ножками. Если прикоснуться к нему лампочкой, то она вспыхивает.

К проведению таких эффектных опытов привлекаю самих учащихся , иногда опыт не получается, думаем вместе, стремимся добиться нужного результата.

            3). Использование художественной, научно-популярной и научно-фантастической литературы.

Развитию интереса к физике способствуют также использование на уроках художественной, научно-популярной, фантастической литературы. Уже в 7 классе, изучая тему о скорости, цитирую учащимся отрывок из сказки Ершова «Конёк-горбунок»:

                                             Ну-с, так едет наш Иван

                                             За кольцом на окиян.

                                              Горбунок летит, как ветер,

                                              И в почин на первый вечер

                                              Вёрст сто тысяч отмахал

                                               И нигде не отдыхал…

Вопросы учащимся: 1) С какой скоростью ехал Конёк-горбунок?  2) Сколько раз он «в почин на первый вечер» сумел бы обогнуть бы земной шар? Здесь необходимо обговорить с учащимися, что такое верста и что значит «и в почин на первый вечер…»? здесь без помощи литераторов не обойтись. Иногда даю это задание на дом, чтобы учащиеся поискали сами в дополнительной литературе необходимое для ответа на поставленные вопросы. Итак, узнаём, что верста это примерно 1км (чуть больше). Если предположить, что Горбунок скакал 20ч, то его средняя скорость 1,4 км\с, то есть она много больше скорости ветра, которая даже при урагане равна 150м\с.  Двигаясь с такой скоростью, за день Горбунок сумел бы обогнуть земной шар по экватору 2,5 раза. Часто при чтении отрывков из художественных произведений задаю вопрос: «Всё ли здесь верно с физической точки зрения?». Например, при изучении понятий «энергия», «теплота» читаю стихотворение, которое один поэт сочинил о капле:

«Она жила и по стеклу текла,                                                                                 Но вдруг её морозом оковало.

И неподвижной льдинкой капля стала

А в мире поубавилось тепла…»

Аналогично. В одной из статей французского журнала «География» было написано: «Насколько же нам легче переносить жару, чем жителям Верхоянска в Сибири, где приходилось видеть, как ртуть в термометре падает до -70⁰С». есть и в задачнике по физике А.П. Рымкевич  задача с вопросом о несостоятельности текста Г.Х. Андерсена сказки «Дюймовочка»: «Лист кувшинки поплыл по течению. Течение было сильным, и жаба никак не могла догнать Дюймовочку…» учащиеся с большим интересом относятся к таким задачам. На уроках обобщающего повторения делю класс на группы по 5 человек, раздаю лист с выдержками из произведений, среди которых есть одна или две с физическими ошибками и школьники получают тем самым задание для поиска этих ошибок. Затем обосновывают ответы. Такие уроки воспитывают чувство коллективизма, учат учащихся уважать мнение товарища, активизируют и мышление и внимание. Работая над проблемой активизации мыслительной деятельности учащихся, с удовольствием изучаю опыт передовых учителей. Часто использую материалы С.А. Тихомировой из журнала «Физика в школе» о физических и задачах к текстам сказок, легенд и мифов. Например, из сказки Андерсена «Гадкий утёнок»

- Надвигался ураган. Утёнок заскочил в дверь избушки. В избушке жила старушка с котом и курицей. Кота она звала сыночком, он умел выгибать спину, мурлыкать и даже испускал искры, если его гладили против шерсти.

«Почему  кот испускал искры, когда его гладили?» и другие интересные вопросы можно задавать на уроках, используя сказки, легенды, мифы. В старших классах больше использую научно-популярную и научно-фантастическую литературу. Так, в 11 классе, за неделю до изучения оптических явлений даю учащимся задание прочитать повесть Т. Непомнящего «Казуаль». Заранее узнаю у учителя литературы, кто из учащихся умеет выразительно читать, и предлагаю названному обучающемуся  прочитать следующий текст

     - Сейчас Авилов видел линзы то в дымке, то чуть увеличенными в размерах – они словно дышали, будто были одухотворёнными. Авилов с удивлением сознавал, что линзы действуют на него гипнотически. Он подвёл линзы к изображению на сосуде, стоящем  на полке, и чуть не вскрикнул – изображённый на сосуде воин будто ожил, задвигался! Усилием воли Авилов попытался стряхнуть с себя  гипнотическое состояние, производимое чудодейственным прибором, отвёл в стороны линзы и только сейчас заметил, что свет низкоопущенной электрической лампочки наполняет линзы волнами, как бегущие строки телеэкрана.

  Учащимся интересна и сама повесть, её загадочно-фантастическое название, и, естественно возникает вопрос о возможности существования казуали. Казалось бы сам Авилов даёт простой ответ на  увиденный эффект – такой эффект даёт боковой свет и три линзы, их необычная оптическая ось – вот и весь секрет. Но так ли это? Учащиеся думают, рассуждают, вспоминают о необычных открытках, в которых при изменении наклона меняется изображение. Уроки с использованием текстов из научно-популярной литературы полезны, познавательны, интересны. Они развивают фантазию, воображение, очень сильно активизируют мыслительную деятельность и внимание школьников.

          4) решение задач:

                  а) с историческим содержанием

                  б) с неожиданным ответом

                   в) со скрытыми данными

«Знать физику – означает уметь решать задачи»

                                                                          Э.Ферми

С этого знаменитого высказывания я начинаю учащихся в 7 классе решать задачи. Развитию интереса к физике может способствовать лишь определённый круг физических задач. На первых ступенях изучения физике лучше всего активизируют мыслительную деятельность учащихся при решении задач с историческим содержанием, с неожиданным ответом, задач-софизмов и парадоксов, задач-«ловушек» со скрытыми данными. Вот, например, одна из задач с историческим содержанием. В созданных А.Н. Лодыгиным первых электрических лампах накаливания (1872г) нагревался угольный стержень. Подсчитайте мощность 6-вольтовой лампы Лодыгина , если угольный стержень имел длину 6см и диаметр 2мм.

 Если учесть, что это  первые  лампы, то в сознании учащихся обычно созревает предположение, что их мощность незначительна. Каково же бывает их изумление, что при расчёте получается мощность в 200Вт!

Вот пример задачи с неожиданным ответом. Велосипедист развивает силу тяги 100Н. Считая  силу трения постоянной и равной 50Н, а массу велосипеда с велосипедистом равной  100 кг, определите ускорение и скорость велосипедиста через 20 мин после начала движения. Ответы: а=0,5м\с², v=600м\с! значение скорости велосипедиста приближается к скорости ружейной пули! Ответ, безусловно, неверен, хотя в самом решении ошибки нет. Ошибка состоит в допущении, что в течении 20 мин человек непрерывно развивает усилие 100Н.

Современная жизнь немыслима без компьютера. Проведение урока традиционно сопровождается использованием интерактивной доски, Интернета. Всё это безусловно необходимо, но всё-таки, ничто не заменит живое слово учителя, его умение создавать атмосферу познания, атмосферу желания учеников активно работать, чтобы приобретать всё новые и новые знания!