Организация исследовательской деятельности школьников на уроках физики.

Т.И. Лысак

Учитель физики

МБОУ лицей№1 г.Пролетарска

Организация исследовательской деятельности школьников

на уроках физики.

«Не в количестве знаний заключается 
образование, а в полном понимании
и искусном применении того, что знаешь.»
А.Дистервег

В новых социально-экономических условиях актуальной становится проблема формирования активной личности, способной самостоятельно делать выбор, ставить и реализовывать цели, оценивать свою деятельность. Принятие на себя учащимися активной роли в учебно-познавательной деятельности – залог не только результативности обучения, но и более высокого уровня интеллектуального развития, развития их познавательных и личностных возможностей.

Как же необходимо организовать учебный процесс, чтобы сформировать творческое отношение школьников к учебной деятельности, чтобы каждый урок превращался в научное открытие, был личностно значимым? Из опыта работы хочу отметить, что многое возможно при условии, если ученик на уроке является вместе с учителем соучастником, сотворцом учебного процесса.

Поэтому  главными целями в своей педагогической деятельности я считаю:

1)      создание условий для развития у учащихся:

·       познавательных интересов и умений самостоятельной познавательной деятельности;

·       навыков самообразования;

·       способности к самостоятельному решению проблем в различных сферах деятельности и принятию собственных решений;

·       навыков исследовательской деятельности, прогнозирования результата;

·       творческих способностей;

·       потребности в достижении практически значимых результатов (личностных и социальных).

2)      формирование у учащихся  основ научных знаний по физике.

Одним из путей достижения поставленных целей является организация коллективных и индивидуально-групповых исследований на уроке. Основная задача учителя - создать условия, при которых  ученик на уроке оказывается в роли исследователя-экспериментатора. При этом школьники проводят наблюдения, фиксируют и систематизируют полученные данные, ставят вопросы и выдвигают обоснованные, а зачастую и самые невероятные предположения, измеряют физические величины, устанавливают зависимости величин, проверяют законы, моделируют явления, формулируют теоретические выводы и проверяют их экспериментально. Последовательность этапов таких занятий представлена на схеме.

 

Формами проведения занятий могут быть и коллективные исследования, сопровождаемые демонстрационным экспериментом, которые проводятся одновременно всем классом под руководством учителя, и индивидуально-групповые исследования, которые школьники проводят самостоятельно в форме лабораторных работ или теоретических расчетов и выводов.

Лабораторный метод лучше других методов способствует развитию практических трудовых умений; умений добывать, систематизировать и применять знания; навыков упрочнения знаний и умений. Кроме этого, лабораторный метод пригоден, в равной степени, для развития таких качеств личности, как мышление, познавательный интерес, активность, память, способность выражать свои мысли. Убеждаясь в своей практической деятельности в справедливости этих утверждений, я использую лабораторный метод обучения для развития общеучебных умений и навыков на уроках физики. И как частный случай – через исследовательские лабораторные работы. Сущность исследовательского метода обучения заключается в том, что он предусматривает творчество в деятельности учащихся. Элементы исследования в проведении лабораторных работ развивают учебные умения и навыки с учетом индивидуальных способностей учащихся достигать различные этапы творчества.
Исследовательские лабораторные работы, проводимые как индивидуально, так и в группах, могут проходить по следующему плану:

1.     Учитель сообщает проблему, для решения которой проводится лабораторная работа.

2.     Знания учащимся не сообщаются. Учащиеся самостоятельно их получают в процессе исследования.

3.     Средства для достижения результатов учащиеся выбирают сами, т.е. становятся активными исследователями.

4.     Учитель управляет процессом исследований.

В качестве примера приведу задание к лабораторной работе «Определение коэффициента трения скольжения» исследовательского характера:

Задание	1.     Выясни, как зависит сила трения от способа обработки трущихся поверхностей (используй различные из предложенных поверхностей). 2.     Выясни, как зависит сила трения от площади и массы соприкасающихся поверхностей.
Отчет (предложенный вариант)	Я предполагаю, что ……………….. Я основываюсь на том, что …………… Рассуждения, на основе которых выдвинута гипотеза ..…………………………………………………………… Что я предполагаю сделать для проверки предположения …………………………………………………………….. Мне необходимы приборы………………………………. План моих действий………………………………………...
Анализ плана	Что я измеряю?............................................................... (например: площадь поверхности, массу грузов и т.д.); Чем я измеряю?.................................................................  (например:  линейкой, весами и т.д.); Что будет постоянно?....................................................... (например:  скорость движения бруска по поверхности).
Вывод	Вывод о значении коэффициента трения

Кабинет физики нашего лицея оснащен лабораторией «L-микро»,  в которую входят наборы для демонстрационных экспериментов по темам «Механика»,  «Тепловые явления», «Геометрическая оптика», «Волновая оптика», «Электродинамика», а также наборы для лабораторных работ «Электричество»,  «Оптика», «Механика», «Кристаллизация», «Газовые законы».    Это позволяет проводить опыты и решать экспериментально - исследовательские задачи. Преимущество работы ученика с программным обеспечением состоит в том, что этот вид деятельности стимулирует исследовательскую и творческую деятельность, развивает познавательные интересы учеников. Задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором.

Проблемно-исследовательская и информационно-коммуникативная технологии, которые я использую в своей педагогической деятельности,  являются составляющими проектной технологии, так как метод проектов предусматривает обязательно наличие проблемы, требующей исследования. Эта определённым образом организованная поисковая, исследовательская, познавательная деятельность учащихся. Метод проектов ориентирован на развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, анализировать полученную информацию, самостоятельно выдвигать гипотезы, принимать решения по поводу направления и методов поиска решения проблемы, развитие критического мышления. Приведу темы проектных работ, выполненных моими учениками с использованием информационных технологий и ресурсов Интернет: «История развития паровых турбин», «История электрического освещения», «Круговорот воды в природе», «Звуки и дельфины», «Чернобыльская катастрофа», «Развитие космонавтики», «Экологические проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей», «Действие электромагнитных излучений на организм человека», «Радио- и СВЧ волны в средствах связи» и др. Большинство проектов  были выполнены в рамках элективных курсов и курсов по выбору: «Круговорот воды в природе», «Электричество вокруг нас», «Школьный физический практикум: наблюдение, эксперимент, моделирование». Защиту проектных работ я провожу в кабинете физики как открытое мероприятие для учащихся 5-7 классов с целью предпрофильной пропаганды.

В качестве примера кратко опишу суть исследований  в проектной работе на тему «Экологические проблемы, связанные с использованием тепловых двигателей».

 Работу над проектом начинаем с выделения  основных проблем: экологическая катастрофа и топливо будущего. Объектом исследования  по первой проблеме является проблема парникового эффекта. В качестве предмета исследования выступает модель, демонстрирующая парниковый эффект. Созданная модель представляет собой находящийся на подставке прозрачный сосуд из органического стекла,  внутри которого на картонной подставке установлен резервуаром вверх термометр  с ценой деления 1°С. Внутри сосуда находится воздух. Сверху сосуд  герметично закрыт пленкой, внутрь сосуда вставлен температурный датчик из лаборатории L-МИКРО.

С помощью построенной модели были проведены исследования влияния особенностей поглощения тепловой энергии поверхностями с разным содержанием  углекислого газа, при прочих равных условиях, на парниковый эффект.

Так как одним из источников углекислого газа в окружающей среде являются автомобили, работающие на бензине и дизельном топливе, то следующим направлением  в ходе исследований был выбран  расчет токсичных продуктов работы транспорта, характер их действия на живые организмы и окружающую среду. Место проведения исследований: автотрасса, перекрёсток, со знаком «Движение без остановки запрещено». В результате наблюдений и проведенных расчетов были получены следующие выводы: токсичные выбросы у дизельных двигателей больше чем у бензиновых;  на перекрестке возле знака  «STOP» токсичных выбросов значительно больше. Основным выводом в данной работе является мысль о необходимости поиска альтернативных источников энергии. Этот вывод может быть началом новых исследований на уроках физики и во внеурочное время.

В своей педагогической деятельности я стремлюсь к тому, чтобы наука не была для учащихся чем-то завершенным и застывшим, поскольку знание, не проведенное через личный опыт, вовсе не есть знания.

Краткое описание документа:

Учебный процесс должен формировать творческое отношение школьников к учебной деятельности. Каждый урок должен быть личностно значимым. 

Поэтому  главные цели  педагогической деятельности:

1)      создание условий для развития у учащихся:

·       познавательных интересов и умений самостоятельной познавательной деятельности;

·       навыков самообразования;

·       способности к самостоятельному решению проблем в различных сферах деятельности и принятию собственных решений;

·       навыков исследовательской деятельности, прогнозирования результата;

·       творческих способностей;

·       потребности в достижении практически значимых результатов (личностных и социальных).

2)      формирование у учащихся  основ научных знаний по физике.