Развитие логического мышления учащихся на уроках физики

Важнейший фактор успешного формирования прочных знаний по физике — развитие логического мышления и учебно-познавательного энтузиазма учащихся на уроках, которое достигается интеллектуальной и эмоциональной подготовкой учащихся к восприятию нового учебного материала. Последнее предполагает широкое применение системы средств обучения в условиях комплектно оборудованного кабинета физики, позволяющего учителю с наименьшей затратой времени и усилий использовать любые средства обучения в комплексе, в системе.

В процессе преподавания физики нужно вырабатывать понятийное мышление, формировать базовые интеллектуальные качества, такие, как, уровень общей культуры, кругозор, эрудиция, любознательность, критичность, дисциплинированность, самоконтроль и др. Жизненные успехи личности во многом зависят от уровня интеллекта во всех его значениях. Способность к логическому мышлению, как и другую способность, можно целенаправленно развивать и формировать. Для этого ученик должен освоить методы и приемы рационального мышления, вырабатывать у себя привычку к мыслительной деятельности, привычку не сдаваться перед трудной задачей, а упорно искать пути ее решения. Действительное развитие логического мышления возможно лишь при направленной напряженной мыслительной деятельности. Для этого нужно включать элементы занимательности, игровые моменты, применять разнообразные методы и приемы занятий, подбирать задачи с интересным содержанием.

Задания символико-графического типа предназначаются для формирования умений и навыков применения теоретического материала при решении задач, для повторения и закрепления материала, для ее систематизации и обобщения.

К комбинированным логическим тестам относятся задания, содержащие как вербальную версию, так и символико-графическую. Такие упражнения требуют не только наблюдательности, но и умения устанавливать необычные связи между объектами [3,7].

При формировании новых знаний и способов действий возможно использование различных методов исследования: экспериментального, теоретического, аксиоматического, описания. Любое исследование начинается с постановки проблемы, выдвижения гипотезы. В разработке предлагается технология выдвижения гипотезы на примере конкретного урока.

Умение выдвигать гипотезу способствует отработке умения анализировать, сравнивать, синтезировать, формирует мыслительные операции: абстрагирование, обобщение, конкретизация. Это возможно как на индуктивном, так и на дедуктивном уровне движения мысли от незнания к знанию. В процессе проблемного познания формируются понятия, суждения, делаются умозаключения и проводятся аналогии. Форма организации работы учащихся при этом может быть различной, она зависит от изучаемой темы, уровня развития ребят, степени подготовленности их к самостоятельной деятельности. Если учащимся самим трудно осуществить процесс “построения” гипотезы, то это делает учитель, проводя их сам через все этапы познания, учащихся в этом случае привлекают лишь к разрешению отдельных частных вопросов. В более подготовленном классе или по мере формирования соответствующих умений педагог уже может системой целенаправленных заданий и вопросов подвести самих школьников к формированию гипотезы, ее обоснованию и доказательству. Преимущество проблемного метода в том, что он учит всех учащихся мыслить; многие активно участвуют в выдвижении, в проверке гипотез, высказанных одноклассниками. Те, которые предложили неверные идеи, имеют возможность убедиться в своих ошибках, а все — подискутировать, аргументировано отстаивая свою точку зрения. Таким образом, проблемный метод способствует не только развитию мышлению, но гибкости мышления школьника как необходимого компонента для творческой деятельности, поскольку помогает вырабатывать критический подход и умение вести диалог [1].

Для системы работы учителя по активизации познавательной деятельности учащихся в обучении очень важно иметь в виду, что в мыслительной деятельности можно выделить три уровня: уровень понимания, уровень логического мышления и уровень творческого мышления.

Понимание — это аналитико-синтетическая деятельность, направленная на усвоение готовой информации, сообщаемой книгой или учителем.

В ходе изложения нового материала учитель не только сообщает новые факты, он анализирует результаты опытов, строит теоретические доказательства, выводит новые следствия. Его изложение может включать абстрагирование, обобщение, сравнение, классификацию, определение и т. д. Все мыслительные операции (анализ, синтез, абстракция, обобщение), приемы умственной деятельности (сравнение, классификация, определение), приемы логических доказательств в ходе объяснения материала учитель выполняет сам.

Перед учащимися стоит более простая задача: проследить за ходом и результатами проводимого учителем анализа, синтеза, обобщения, сравнения и т. д., проследить за логичностью, непротиворечивостью, доказательностью вывода. Все это требует от учащихся определенных умственных усилий, определенной аналитико-синтетической деятельности.

Умственная активность нужна также и при изучении текста. Необходимо выделить главную мысль параграфа, проследить за убедительностью ее обоснования, уяснить логику рассуждений, последовательность и этапы вывода формулы, соотнести конкретные примеры и факты с доказываемым положением и т. д. Так как объяснения учителя бывает обычно рассчитано на уровень конкретного класса, а в учебнике этого сделать не возможно, то, как правило, усвоение текста учебника требует от учащихся больших усилий, чем усвоение объяснения учителя.

Глубокое понимание учащимися сообщаемого материала есть условие усвоения ими знаний и одновременно школа развития их мышления, их познавательных способностей. Именно в процессе понимания ученик усваивает опыт проведения логических рассуждений, анализа, синтеза, абстракции и обобщения, опыт выполнения различных умственных действий (сравнения, противопоставления, сопоставления, классификации, определение и т. д.). Повторяя рассуждения учителя и учебника, подражая им, ученик осваивает приемы мыслительной деятельности. Поэтому глубокое понимание материала учащимися является предпосылкой самостоятельного решения ими познавательных задач, является первой ступенью их познавательной активности.

Система работы по активизации познавательной деятельности, прежде всего, должна включать в себя систему приемов, направляющих мыслительную деятельность учащихся в процесс восприятия ими материала, излагаемого учителем или в книге. Необходимо также иметь четкое представление о том, какие приемы объяснения материала обеспечивают наиболее глубокое усвоение и способствуют всестороннему развитию мышления учащихся. Очевидно, выбор приемов объяснения определяются уровнем развития учащихся и характером излагаемого материала, так как к изложению физических теорий, законов, понятий могут быть предъявлены различные методологические требования [6,9].

Логическое мышление. Под логическим мышлением понимается процесс самостоятельного решения познавательных задач.

На этом уровне познавательной деятельности учащиеся должны уметь самостоятельно анализировать изучаемые объекты, сравнивать их свойства, сравнивать результаты отдельных опытов, строить обобщенные выводы, выполнять классификацию, доказательства, объяснения, выводить формулы, анализировать их, выявлять экспериментальные зависимости и т. д. Поэтому учитель, организуя, мыслительную деятельность учащихся на данном уровне, должен подбирать учащимся такие задания, которые предусматривали бы выполнение одного из указанных умственных действий или их различную совокупность. Чем больше самостоятельных действий должны совершить учащиеся при выполнении задания, тем оно сложнее.

Чтобы обучение в максимальной степени способствовало развитию учащихся, предлагаемые учителем задания должны несколько опережать их уровень развития.

Как понимание, так и логическое мышление представляют собой аналитико-синтетическую деятельность, однако между ними есть существенные различия по их источнику, дидактической функции и субъективному переживанию.

В процессе мышления ученик самостоятельно приходит к новым выводам. В процессе понимания он уясняет смысл и непротиворечивость вывода, сделанного учителем. При понимании происходит осмысление и усвоение готового сообщения, при мышлении выводится новое знание. Понимание и субъективно представляется иначе, чем логическое мышление. Суть понимания — в узнавании, осознании, уяснении и фиксации в сознании чего-то нового в том, что воспринимается, усваивается. Различие мышлением и пониманием огромно. Ученику гораздо легче проследить за логичностью вывода, его доказательностью, чем получить этот вывод на основе собственной аналитико-синтетической деятельности.

Творческое мышление. Согласно современным воззрениям процесс научного творчества совершается в три этапа. Этап характеризуется возникновением (в ходе познания или практической деятельности) проблемной ситуации, первоначальным анализом ее и формулировкой проблемы. Этап творческого процесса — это поиск пути решения проблемы. Этот поиск совершается в ходе детального анализа проблемы на основе имеющихся знаний. В случае необходимости знания об изучаемом объекте исследования можно пополнить, изучая соответствующую литературу или выполняя необходимые экспериментальные исследования [4,8].

Часто принцип решения находят чисто логически, строго доказательно. Иногда объект исследования познан недостаточно, а знания о нем не только неполны, но и противоречивы. В этом случае доказательно вывести принцип решения возникшей проблемы не удается. На помощь приходит интуиция. Этап творческого познания — этап противоречие найдено (или угадано) принципа решения проблемы и его проверка. На этом этапе принцип решения реализуется в виде отдельных результатов творчества: решение новой задачи, обоснований и разработка конструкций, теорий и т. д. Полученные результаты проверяют экспериментально, согласуют с другими теоретическими данными и т. д.

Рассмотренная структура творческой деятельности позволяет выделить существенные черты творческого мышления. Для творческого мышления характерны не только развитость логического мышления, обширность знаний, но и гибкость, критическое мышление, быстрота актуализации нужных знаний, способность к высказыванию интуитивных суждений, решению задач в условиях полной детерминированности.

В учебном процессе к творческим целесообразно отнести все те задания, принцип выполнения которых не указан, а часто и не известен учащимся явно. Он должен быть сформулирован ими самостоятельно, в ходе анализа задания, на основе имеющихся знаний и накопленного опыта при решении нестандартных задач.

Выделенные три условия мыслительных деятельности могут быть положены в основу системы работы учителя по активизации познавательной деятельности учащихся.

Исходным моментом в этой работе должно быть обеспечение глубокого понимания учащимися учебного материала, излагаемого учителем или в книге (I уровень). Лишь на фоне систематической работы, обеспечивающей глубокое понимание учащимися материала, могут применяться различные приемы и задания, требующие от учащихся самостоятельного решения познавательных задач урока на II и III уровнях познавательной активности (т. е. на основе логического или творческого мышления).

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? 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. Такая беседа 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 [2,5].

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.

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.

Обучение физике в основной школе направлено на ознакомление с физическими явлениями и методами научного познания природы, на формирование на этой основе представлений о физической картине мира. На уроках физики учащиеся должны научиться наблюдать природные явления, использовать измерительные приборы для изучения физических явлений, представлять результаты измерений с помощью таблиц и графиков, выявлять зависимости между физическими величинами, применять полученные знания для объяснения природных явлений и принципов действия технических устройств, для решения практических задач повседневной жизни и обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Процесс обучения физике должен быть ориентирован на развитие логического мышления, познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся, на формирование умений самостоятельно приобретать новые знания. Изучение физики должно внести свой вклад в воспитание учащихся путем формирования убежденности в познаваемости окружающего мира, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, а также в воспитание уважения к творцам науки и техники как к важным участникам процесса создания общечеловеческой культуры.

Литература:

1.         Айдагулов Р. И. Решение задач на различных этапах урока.//Физика в школе — 1980. — № 6. — с. 40.

2.         Бедшакова З. М. О соответствии методов обучения физике содержанию учебного материала.//Физика в школе — 1983. — № 5. — с.55.

3.         Гакаев Р. А., Иразова М. А. Образовательные технологии на уроках географии в условиях современной школы. Образование и воспитание. 2015. № 3(3).С.4–7.

4.         Гакаев Р. А. Статистические методы освоения географических дисциплин бакалавров по направлению подготовки «География». Педагогика высшей школы. 2015. № 2 (2). С. 31–35.

5.         Гакаев Р. А., Гайсумова Л. Д. Типы уроков географии и особенности их структуры. Школьная педагогика. 2015. № 2 (2). С. 19–22.

6.         Сатуева Л. Л., Баудинова Б. Л., Магомедова З. Б., Гакаев Р. А. Территориальные аспекты развития системы общего образования Чеченской Республики. В сборнике: Научные работы, практика, разработки, инновации 2013 года Cборник научных докладов. Sp. z o. o. «Diamond trading tour». Warszawa, 2013. С. 51–53.

7.         Формирование логического мышления на уроках естественно-математического цикла. http:// metod-kopilka.ru/page- article-4.html (Эл. ресурс).

8.         Иванова Л. А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики: Пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1983. — с.160.

9.         Ланина И. Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. — М.: Просвещение, 1985. — с.128.