Исследовательская деятельность учащихся по физике

На современном этапе школьного образования отведена значительная роль проблеме исследовательской деятельности школьников. Эта деятельность приобретает особое значение в связи с высокими темпами развития и совершенствования науки и техники, потребностью общества в людях образованных, способных быстро ориентироваться в обстановке, мыслить самостоятельно и свободных от стереотипов. Выполнение такого рода задач становится возможным только в условиях активного обучения, развивающего творческие способности ребёнка. К таким видам деятельности и относится исследовательская работа школьников. Значительная роль принадлежит внеурочному времени организации исследований. На различных этапах урока можно развивать познавательный интерес учащихся, используя исследовательские приёмы.

Предмет физика является одним из ведущих среди других предметов, где можно успешно использовать элементы исследования. При изучении материала используем элементы исследовательской работы, ставя перед учащимися познавательную задачу, которая выводит ученика за пределы имеющихся у него знаний. При этом в проблеме есть что — то неизвестное, требующее поиска, мыслительной деятельности, творчества. Чтобы включить познавательную деятельность учащихся и направить её на решение возникшей проблемы исследовательского характера, в ней должно быть что — то известно, заданы отправные данные для размышления, для творческого поиска. Важно, чтобы исследовательская задача содержала в себе некоторый психологический элемент, заключающийся в новизне и яркости фактов, в необычности познавательной задачи с тем, чтобы возбуждать у школьников интерес и стремление к исследовательскому поиску.

Курс физики построен таким образом, чтобы учащиеся могли на уроках ставить опыты, эксперименты, вести наблюдения за объектами, явлениями. И на основе экспериментальной исследовательской работы учащимся предлагается самостоятельно решить какую-нибудь познавательную задачу, сформулировать вывод. Проведение лабораторных практикумов по физике способствуют привитию интереса к предмету, а также активизации исследовательской и творческой деятельности на уроках. Но в своей работе хочется сделать акцент на приёмах развития исследовательской культуры во внеурочное время.

Групповые, индивидуальные и факультативные занятия по предмету призваны не только расширять и укреплять знания учащихся, но и научить их основам исследовательской работы. Научно — исследовательская работа позволяет каждому школьнику испытать, испробовать, выявить и актуализировать хотя бы некоторые из своих дарований. Дело учителя — создать и поддержать творческую атмосферу в этой работе. Научно — исследовательская деятельность — мощное средство формирования познавательной самостоятельности школьников

Так, в нашей школе, учитывая интересы и потребности школьников, преподавателями 1–8 классов ведется Курс развития творческого мышления, который позволяет желающим вести исследовательскую работу.

Вид мышления, который характеризуется преодолением мыслительных шаблонов и стереотипов, снятие6м ограничений и большой свободой в решении проблем — дивергентное мышление.

Способности, развиваемые курсом:

• Беглость — способность быстро генерировать поток идей, возможных решений, подходящих объектов и т. д.;

• Гибкость — способность применять разнообразные подходы и стратегии при решении проблем, готовность и умение рассматривать имеющуюся информацию с разных точек зрения;

• Оригинальность — способность придумывать нестандартные, уникальные, необычные идеи и решения;

• Способность к детальной разработке — способность расширять, развивать, приукрашивать и подробно разрабатывать какие — либо идеи, сюжеты и рисунки

• Достоинство творческого курса состоит в том, что каждый учащийся может выполнить задания в соответствии со своей подготовкой и жизненным опытом.

• Творчество — процесс выдвижения идей, которые являются новыми и оригинальными для их создателя. При этом не имеет значения, является ли эта идея новой и оригинальной для других людей.

Ожидаемые результаты:

• Осуществляется идентификация индивидуально-личностных особенностей ученика и его школьной успешности; выявляются познавательные интересы и склонности.

• Изучаются степень сформированности умений мыслительной деятельности и организации самостоятельного учения; устойчивость школьной и учебной мотивации.

• Определяются ближайшие и отдаленные жизненные перспективы.

Исследовательская деятельность учащихся представляется как логически выстроенная, проверенная на практике система работы учителя и учеников.

При организации учебной деятельности школьников учитель должен иметь в виду, что у него большой выбор методов и приёмов организации исследования. Он может давать домашние задания исследовательского характера, планировать исследования как фрагменты уроков, проводить уроки- исследования, организовывать систему занятий по исследованию определённой темы (проблемы) с текущими консультациями, промежуточным контролем и конечным результатом — защитой реферата или проекта по изученной проблеме.

Проведение опытов и наблюдений в домашних условиях является прекрасным дополнением ко всем видам классных практических работ.

Без эксперимента нет и не может быть рационального обучения физике; одно словесное обучение физике неизбежно приводит к формализму и механическому заучиванию. Первые мысли учителя должны быть направлены на то, чтобы учащийся видел опыт и проделывал его сам, видел прибор в руках преподавателя и держал его в своих собственных руках.

Домашние исследовательские работы — простейший самостоятельный эксперимент, который выполняется учащимися дома, вне школы, без непосредственного контроля со стороны учителя за ходом работы.

Систематическое выполнение учащимися экспериментальных лабораторных работ способствует более осознанному и конкретному восприятию материала, повышает интерес к физике, развивает любознательность, прививает ценные практические умения и навыки. Эти задания являются эффективным средством повышения самостоятельности и инициативы учащихся, что благоприятно сказывается на всей их учебной деятельности, вызывает интерес к исследовательской деятельности. При выполнении задания дома школьники полностью самостоятельно выполняют задание, занимаются творческой деятельностью, что благоприятно сказывается на их развитии.

Приведем примеры домашних экспериментальных заданий:

Простейшие измерения.

Научившись пользоваться линейкой и рулеткой или сантиметром в классе, измерьте при помощи этих приборов длины следующих предметов и расстояний:

а) длину указательного пальца;

б) длину локтя, т. е. расстояние от конца локтя до конца среднего пальца;

в) длину ступни от конца пятки до конца большого пальца;

г) окружность шеи, окружность головы;

д) длину ручки или карандаша, спички, иголки, длину и ширину тетради.

Полученные данные запишите в тетрадь.

Давление.

• Определите давление, производимое стулом. Подложите под ножку стула листок бумаги в клеточку, обведите ножку остро отточенным карандашом и, вынув листок, подсчитайте число квадратных сантиметров. Подсчитайте площадь опоры четырех ножек стула. Подумайте, как еще можно посчитать площадь опоры ножек?

• Узнайте вашу массу вместе со стулом. Это можно сделать при помощи весов, предназначенных для взвешивания людей. Для этого надо взять в руки стул и встать на весы, т. е. взвесить себя вместе со стулом.

• Если узнать массу имеющегося у вас стула по каким-либо причинам не получается, примите массу стула равной 7кг (средняя масса стульев). К массе собственного тела прибавьте среднюю массу стула. Посчитайте ваш вес вместе со стулом. Для этого сумму масс стула ичеловека необходимо умножить примерно на десять (точнее на 9,81 м/с^2).Если масса была в килограммах, то вы получите вес в ньютонах. Пользуясь формулой p=F/S, подсчитайте давление стула на пол, если вы сидите на стуле, не касаясь ногами пола. Все измерения и расчеты запишите в тетрадь и принесите в класс.

Закон Архимеда.

Приготовьте деревянную палочку (прутик), широкую банку, ведро с водой, широкий пузырек с пробкой и резиновую нить длиной не менее 25 см.

1. Вталкивайте палочку в воду и наблюдайте, как она выталкивается из воды. Проделайте это несколько раз.

2. Вдвигайте банку в воду дном вниз и наблюдайте как она выталкивается из воды. Проделайте это несколько раз. Вспомните, как трудно вдвинуть ведро дном вниз в бочку с водой (если не наблюдали этого, проделайте при любом удобном случае).

3. Наполните пузырек с водой, закройте пробкой и привяжите к нему резиновую нить. Держа нить за свободный конец, наблюдайте, как она укорачивается при погружении пузырька в воду. Проделайте это несколько раз.

4. Жестяная пластинка на воде тонет. Загните края пластинки так, чтобы получилась коробочка. Поставьте ее на воду. Она плавает. Вместо жестяной пластинки можно использовать кусок фольги, желательно жесткой. Сделайте коробочку из фольги и поставьте на воду. Если коробочка (из фольги или металла) не протекает, то она будет плавать на поверхности воды. Если коробочка набирает воду и тонет, подумайте, как сложить ее таким образом, чтобы вода не попадала внутрь. Опишите и объясните эти явления в тетради.

Трение.

1. Возьмите длинную тяжелую книгу, перевяжите ее тонкой ниткой и прикрепите к нитке резиновую нить длиной 20 см.

2. Положите книгу на стол и очень медленно начинайте тянуть за конец резиновой нити. Попытайтесь измерить длину растянувшейся резиновой нити в момент начала скольжения книги.

3. Измерьте длину растянувшейся книги при равномерном движении книги.

4. Положите под книгу две тонкие цилиндрические ручки (или два цилиндрических карандаша) и так же тяните за конец нити. Измерьте длину растянувшейся нити при равномерном движении книги на катках.

5. Сравните три полученных результата и сделайте выводы.

Опыт работы в школе показывает, что большие возможности для развития мышления учащихся и их творческих способностей дает специально организованная внеклассная работа. Из многообразия форм и методов организации внеклассных занятий наиболее эффективными, на мой взгляд, являются исследовательские работы учащихся. Учебные исследования, проводимые учащимися во внеурочное время, позволяют осуществить свободный поиск нужной информации; регулярные наблюдения и измерения (при наличии соответствующего оборудования и материалов) формируют умения учащихся самостоятельно работать. Выполнение комплексных заданий позволяет всесторонне изучить исследуемый объект, приводит к осознанному пониманию единства и общих закономерностей природы. Самостоятельные исследования и наблюдения побуждают учащихся мыслить масштабно, искать причинно-следственные связи в изучаемых явлениях природы, делать самостоятельные выводы и обобщения, использовать результаты исследований на практике. В организации исследовательской работы большое значение имеет отбор учебного материала для всех исследований, который должен строго соответствовать основным принципам дидактики: научности, систематичности, последовательности, доступности, наглядности, индивидуальному подходу к учащимся в условиях коллективной работы, развивающему обучению, связи теории с практикой.

Литература:

1. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы под ред. С. Е. Каменецого. Издательский центр Академия, 2000

2. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике. С. Ф. Покровский, М., 1963

3. Опыты без приборов. Ф. В. Рабиза. М., Детская литература, 1988

4. Активация познавательной деятельности учащихся на уроках физики при изучении нового материла. Л. А. Иванова, М.,1978.