Экспериментально-исследовательская деятельность на уроках физики как средство повышения познавательной деятельности обучающихся 7–9-х классов



В статье автор раскрывает пути повышения познавательной деятельности учащихся основной школы на уроках физики посредством организации экспериментально-исследовательской деятельности.

Ключевые слова: познавательная деятельность, эксперимент, исследование.

Практическая направленность физического образования заключается в развитии интересов и способностей обучающихся на основе познавательной экспериментально-исследовательской деятельности.

Современные условия развития общества все больше указывают на то, что умения выявлять, классифицировать, наблюдать, описывать, оценивать, делать выводы из анализа мышления и действий становятся все более актуальными. Именно на развитие данных умений и направлена организация экспериментальной деятельности на уроке.

Практика обучения показывает, что у учащихся слабо сформированы экспериментальные умения и навыки, знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения. Особенно актуальна эта проблема в основной школе, когда закладываются основные экспериментальные умения и навыки, формируется культура исследователя. Разрешение этой проблемы способствует оптимизации процесса обучения физике в основной школе.

Задача учителя — сформировать у школьников интерес к поиску смысла взаимосвязи основных научных понятий и законов физики, научить экспериментальным исследованиям живой и неживой природы.

Экспериментально-исследовательскую деятельность целесообразно организовывать на различных этапах урока: при изучении физической теории, повторении ранее изученных законов, закреплении полученных на уроке знаний, при решении задач. При этом совершенствуются, развиваются и углубляются полученные ранее первоначальные представления; развиваются умения и навыки в обращении с оборудованием, вырабатываются элементы самостоятельности при решении вопросов, связанных с экспериментом.

Формы заданий при осуществлении экспериментально-исследовательской деятельности могут быть различны. Это могут быть задания, решаемые быстро и легко как в классе, так и дома, а также задания, требующие целого урока. При выполнении исследовательского задания все этапы учащиеся реализуют самостоятельно. Роль учителя заключается в контроле хода работы учащихся, в координации ее в случае отклонения учащихся от правильного пути и в проверке итогов работы.

К активным формам экспериментальной деятельности относятся: творческий лабораторный практикум, творческие экспериментальные задания, домашние экспериментальные задания, индивидуальное учебное исследование, учебно-исследовательский проект.

Особое внимание на уроках с использованием физического эксперимента необходимо уделять постановке проблемы, анализу условий проведения опыта и обучению формулировке выводов из результатов эксперимента. Эта работа даётся учащимся нелегко, поэтому перед выполнением каждого опыта проверяется понимание учащимися цели опыта, уровень осознания ими возможных вариантов деятельности, ведётся подготовка детей к прогнозу результатов.

До проведения эксперимента следует подвести учащихся к выводу о том, что существует проблема, которая может быть разрешена опытным путём, затем совместно составляется алгоритм проведения эксперимента, результаты которого решат обозначенную проблему. После выполнения самостоятельного индивидуального эксперимента проводится коллективное обсуждение полученных результатов, формулируются выводы.

В результате экспериментальная деятельность формирует накопленные ранее предварительные представления, которые к началу изучения физики далеко не у всех учащихся одинаковы и научны. На протяжении всего курса физики экспериментально-исследовательская деятельность расширяет кругозор учащихся, зарождает правильные начальные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрывает закономерности, знакомит с методами исследования, показывает устройство и действие используемых приборов и установок, иллюстрирует техническое применение физических законов. Всё это конкретизирует, делает более понятным и убедительным изучаемый материал, побуждает школьников к познавательной деятельности.

При этом важно помнить, что задачи исследования должны соответствовать возрасту и лежать в зоне ближайшего развития обучающихся — интерес к работе и посильность во многом определяют успех.

Процесс формирования умения учащихся 7 класса самостоятельно выполнять физическое исследование начинается с выработки у них умения выполнять простейшие операции, без которых невозможен эксперимент. В первую очередь следует учить детей пользоваться лабораторным оборудованием, соблюдать правила техники безопасности, выполнять элементарные измерения той или иной физической величины, которые требуют умений читать шкалу прибора.

На протяжении обучения в 7 классе осуществляется отработка у школьников умения выполнять отдельные операции, необходимые для проведения экспериментов: наблюдать и описывать физические явления, высказывать предположения — гипотезы, представлять результаты измерений и вычислений в виде таблиц и графиков. При этом познавательная деятельность учащихся заключается в стремлении понять изучаемое на уроке явление, обращаясь к учителю с вопросами в ходе практической деятельности; у учащихся пока отсутствует интерес к углублению знаний.

В 8 классе количество учебных действий по выполнению эксперимента расширяется по мере овладения умениями выполнять всё более сложные операции, в него включаются такие пункты, как построение гипотезы, моделирование хода выполнения опыта, определение необходимых для этого приборов и материалов.

К концу обучения в 9 классе у школьников сформированы следующие навыки экспериментальной деятельности: экспериментальная проверка физических законов и зависимостей между физическими величинами, моделирование изучаемых явлений, изучение устройства и принципа действия технических устройств.

Происходит повышение познавательной деятельности учащихся: школьники стремятся узнать у учителя или из другого источника причину возникновения изучаемого явления; появляется стремление к проникновению в сущность явления, овладению способами применения знаний, стремление к самостоятельному поиску ответа на заинтересовавший вопрос.

В старшей школе происходит дальнейшее повышение познавательной деятельности учащихся: появляется стремление узнать у учителя или из другого источника причину возникновения изучаемого явления, не только глубоко проникнуть в сущность явлений и их взаимосвязей, но и найти для этого новый способ понимания, формируются стойкие познавательные интересы.

Таким образом, происходит динамика формирования познавательной деятельности у учащихся: от вопроса — к деятельности, от наблюдения — до исследования. И к моменту перехода на старшую ступень обучения у учащегося уже сформированы следующие учебные познавательные действия: ученик готов к проведению исследования, к проведению эксперимента, к выбору профиля, к работе в научном обществе, желает участвовать в предметных олимпиадах и конкурсах. Школьник переходит на уровень творческой учебно-познавательной активности, что свидетельствует о значительном скачке в общем развитии его личности.

Представленная логика организации экспериментально-исследовательской деятельности имеет большое значение для повышения мотивации и эффективности учебной деятельности школьников. В ходе исследовательских работ становятся востребованы практически любые способности детей, сочетаются различные виды познавательной деятельности. Экспериментально-исследовательская деятельность побуждает учеников к творчеству, способствует их предварительной профессиональной ориентации.

Литература:

1. Леонтович А. В., Саввичев А. С. Исследовательская и проектная работа школьников. 5–11 классы / Под ред. А. В. Леонтовича. — М.: ВАКО, 2014. — 160 с.
2. Майер, В. В. Против формализма в преподавании физики / В. В. Майер // Физика в школе, 2011. — № 7. — с. 51–60.
3. Хорошавин, С. А. Демонстрационный эксперимент по физике в школах и классах с углублённым изучением предметов: Механика. Молекулярная физика: Кн. для учителя / С. А. Хорошавин. — М.: Просвещение, 1994. — 368 с.
4. Шамова, Т. И. Активизация учения школьников [Текст] / Т. И. Шамова. — М.: Педагогика, 2012. — 208 с.
5. Щукина, Г. И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе [Текст]: учеб. пособие для пед. институтов / Г. И. Щукина. — М.: Просвещение, 2011. — 160 с.