Активные формы и методы обучения как средство повышения эффективности урока физики

Активные формы и методы обучения как средство повышения эффективности урока физики

«Активные формы и методы обучения как средство повышения эффективности урока физики»

 

  преподаватель физики

  ОГБПОУ «Кораблинский агротехнологический техникум»

Введение

В настоящее время учебный процесс требует постоянного совершенствования, так как происходит смена приоритетов и социальных ценностей: научно-технический прогресс все больше осознается как средство достижения такого уровня производства, который в наибольшей мере отвечает удовлетворению постоянно повышающихся потребностей человека, развитию духовного богатства личности.  Главными характеристиками выпускника любого образовательного учреждения являются его компетентность и мобильность. В этой связи акценты при изучении учебных дисциплин переносятся на сам процесс познания, эффективность которого полностью зависит от познавательной активности самого ученика. Успешность достижения этой цели зависит не только от того, что усваивается (содержание обучения), но и от того, как усваивается: индивидуально или коллективно, в авторитарных или гуманистических условиях, с опорой на внимание, восприятие, память или на весь личностный потенциал человека, с помощью репродуктивных или активных методов обучения.

  Различают две группы методов социально-психологического обучения: традиционные  методы обучения и активные методы обучения. Они отличаются друг от друга, прежде всего, по своей задаче.

  Традиционное обучение (или информационно-рецептивное, от лат. receptio - восприятие) форма информационно-рецептивного обучения, носящего репродуктивный характер, и направленная на передачу определенной суммы знаний, формирование навыков практической деятельности. К ним относятся хорошо известные: лекция (рассказ), семинар (беседа), практические занятия, и т. п. Их результатом выступают «знания - описания» и навыки применять эти знания в типичных ситуациях. Разделение методов обучения на активные и традиционные достаточно условно, так как и традиционные методы должны заключать в себе активность. Однако традиционные методы направлены прежде всего на передачу определенной суммы знаний и формирование навыков практической деятельности. Они предполагают предоставление обучаемым готовых решений в качестве образца. Задача обучаемого при обучении традиционными методами заключается в том, чтобы выучить заданное и воспроизвести его при контроле. Конечно, и в решении этой задачи необходима активность обучаемых. Но эта активность по своей направленности и содержанию носит преимущественно репродуктивный характер. Именно это определяет при обучении традиционными методами приоритетную роль памяти и недостаточное внимание к управляемому развитию творческого мышления, которое совершенствуется попутно.

  Активные методы обучения (от лат. aktivus - деятельный), форма обучения, направленная на развитие у обучаемых самостоятельного мышления и способности квалифицированно решать нестандартные профессиональные задачи. Цель обучения - не просто знания, не умения и навыки решать профессиональные задачи, а умение мыслить, размышлять, осмысливать свои действия. Знания усваиваются не «про запас», учат не культуре исполнительского действия, а культуре мыслительной творческой деятельности, т. к. задачи, обстоятельства и ситуации деятельности могут меняться.

  Известно, что одна из общих закономерностей процесса усвоения знаний - это зависимость эффективности процесса усвоения от собственной интеллектуальной активности обучаемого. Активные методы обучения представляют возможность и обеспечивают проявление большей активности обучаемых, чем традиционные методы, ведь экспериментально установлено, что в памяти человека запечатляется до 10 % того, что он слышит, до 50 % того, что он видит, и до 90 % того, что он делает. Если мы заглянем в психологический словарь, то увидим:

Активность - собственная динамика живых существ как источник преобразования или поддержания ими жизненно значимых связей с окружающим миром.

Активность личности - способность человека производить общественно значимые преобразования в мире на основе присвоения богатств материальной и духовной культуры. (Краткий психологический словарь)

Теоретическая база.

  В научной литературе проблеме активных методов обучения посвящено немало исследований в области психологии и педагогики.

Психологические основы для разработки целостной концепции развивающего обучения были заложены еще в 1930-е годы в работах , , и др., хотя систематические основы активных методов обучения стали широко разрабатываться только во второй половине 1960 и в начале 1970-х годов в исследованиях психологов и педагогов по проблемному обучению. Большую роль в становлении и развитии активных методов обучения послужили работы , , , и т. д.

Системно были разработаны два основных направления развивающего обучения: и . В системе были заложены принципы проведения обучения на высоком уровне трудности, быстром темпе прохождения учебного материала, повышения теоретических знаний. Данная система обучения должна развивать мышление, эмоциональную сферу обучаемых, учить понимать и выделять общий смысл, основное содержание читаемого, но эта система повлекла за собой увеличение объема учебного образования и усложнила его теоретический уровень. Что привело к перегрузке обучения и отрицательно сказалось на качестве и успеваемости обучаемых. Акцент на овладение теоретическими знаниями в процессе обучения отрицательно сказался на выработке практических умений и навыков. В связи с этим не все из предложенных принципов обучения утвердились в педагогической науке.

Система развивающего обучения , направлена на познание, познавательную деятельность обучающихся. Если в традиционном системе обучение направленно от частного, конкретного, единичного к общему, абстрактному, целому, то в системе обучения , наоборот, от общего к частному, от абстрактного к конкретному; знания усваиваются путем анализа условия их прохождения. Обучаемые учатся обнаруживать в учебном материале основное, существенное, всеобщее отношение, определяющее содержание и структуру объекта данных знаний, это отношение они воспроизводят в особых предметных, графических или буквенных моделях, позволяющих изучить свойства учебного материала в чистом виде; обучаемые учатся переходить от выполнения действий в умственном плане к выполнению их во внешнем плане и обратно. Данная система получила всестороннее применение и внедрение в практику обучения.

, в своей работе «Дидактика» сформулировали некоторые правила активизации процесса обучения, отражающие некоторые принципы организации проблемного обучения: вести обучающихся к обобщению, а не давать им готовых определений, понятий; эпизодически знакомить обучающихся с методами науки; развивать самостоятельность их мысли с помощью творческих заданий. В этих направлениях была хорошо выражена цель преподавания, но не указан процесс обучения, средства и пути достижения цели. Далее, в 1965 году , анализируя исследования по активизации процесса обучения, акцентирует внимание на практику педагогов новаторов, и говорит о начале его исследования как нового направления в дидактике.

Как видно из вышесказанного проблемное и развивающее обучения включают в себя элементы друг друга. Применение в практике обучения этих видов привело к возникновению методов получивших название активные. В основе, которых лежит диалогическое взаимодействие преподавателя и учащихся.

Свой вклад в развитие активных методов обучения внесли , , и др. Среди исходных положений теории активных методов обучения была положена концепция «предметного содержания деятельности», разработанная академиком . В которой, познание является деятельностью, направленной на освоение предметного мира. Следовательно, она есть предметная деятельность. Вступая в контакт с предметами внешнего мира, человек познает их и обогащается практическим опытом как познания мира (обучения и самообучения), так и воздействия на него.

  Они поставили задачу формирование положительных мотивов учения в качестве  одной из самых главных в обучении физике, ибо высокий  уровень  мотивации  учебной деятельности на уроке и интереса к учебному предмету –  это  первый  фактор, указывающий на эффективность  современного урока.

Урок является многофункциональной единицей образовательного процесса, где сосредотачиваются и реализуются все педагогические воздействия; происходит общение учителя и учащихся, направленное не только на активизацию познавательных возможностей, но и на систематическое, целенаправленное изучение личностных проявлений каждого ученика.

.

  Требования к современному уроку

Цель урока: создание условий для проявления активной познавательной учебной деятельности.

Средства достижения:

-  использование арсенала форм и методов для раскрытия субъектного опыта учеников;

-  создание атмосферы заинтересованности;

-  использование дидактического материала, позволяющего выбрать наиболее значимые для ученика вид и форму учебного содержания материала;

-  оценка не только по конечному результату, но и по процессу достижения;

- стимулирование к диалогу, использование различных способов деятельности без боязни ошибки;

-  нет правильных и неправильных ответов, есть равноправные позиции;

-  поощрение находить свой способ работы, анализировать способы работы других;

-  создание ситуации общения.

  Необходимые условия:

-  наличие плана в зависимости от готовности класса;

-  использование проблемно-творческих заданий;

- использование вариантов заданий для различного вида деятельности (словесная, графическая, условно-символическая) и его выбор;

-  сообщение не только темы, но и организации учебной деятельности;

- создание положительного настроя, ситуация успеха;

- обсуждение не только того, что узнали, но и что понравилось (что выполнить еще раз, а что сделать иначе?);

-  стимулирование к выбору;

- оценка не только факта выполнения, но и анализа (правильность, самостоятельность, оригинальность);

-  инструктаж домашнего задания и способов деятельности.

  Говоря о требованиях к современному уроку, следует подчеркнуть, что их изменение, усложнение идут в основном за счет «психологизации» урока, т. е. более активного использования учителем индивидуальных предпочтений учеников.  Целью  урока является не столько сообщение конкретных знаний (их усвоение, воспроизведение), сколько опора на сложившиеся у школьников способы учебной работы, обеспечивающие им самостоятельность в познании, т. е. умение учиться.

  Рассматривая учебную деятельность, следует особо выделить то своеобразие, какое она имеет в педагогическом процессе: ее двусторонние проявления – учителя-воспитателя и ученика-воспитанника. Их позиции складываются в зависимости от характера деятельности, от условий ее построения, от места каждого в решении общих задач.

В теории и практике обучения проблема активизации чаще всего ранее рассматривалась как средство повышения эффективности содержания обучения, методов обучения и форм организации (уроков).

В современных условиях развития школы активизация деятельности учащихся не может рассматриваться лишь как процесс управления активностью учащихся. Это одновременно и процесс активизации своей деятельности самим учеником. Этот процесс выражен индивидуальным складом ученика: его установками, скоростью и адекватностью реагирования на учебный процесс, стремлением и умением ставить перед собой задачи и находить пути их решения, выходы из затруднений, его работоспособностью, саморегуляцией. Здесь уместно вспомнить утверждения о том, что педагогически невыгодно видеть в воспитаннике лишь будущего человека. Он уже человек настоящего, со всеми присущими ему потенциями, которые необходимо и выявлять, и реализовывать в активной, самостоятельной его деятельности.

  Таким образом, активизация учебно-познавательной деятельности способствует совершенствованию всего учебного процесса. Под ее влиянием учитель постоянно ищет новые резервы эффективности своей деятельности, проверяет надежность своего сложившегося опыта. В то же время в процессе активизации формируются ценнейшие свойства личности ученика, его активный отклик на окружающее, его творческие устремления. Становление школьника в годы учения субъектом деятельности обеспечит его активную жизненную позицию и в перспективе.

  Самыми благоприятными отношениями в процессе обучения, ,являются субъект-субъектные отношения, когда и учитель, и ученик вместе, синхронно, с опорой на деятельность друг друга, заинтересованно совершают учебно-познавательную деятельность, совместно устраняют ее просчеты. На этом уровне отношений ученик становится субъектом учебно-познавательной деятельности, а учитель приобретает активного союзника.

  К условиям, которые способствуют повышению уровня познавательной активности учащихся на уроке, относятся такие ситуации, в которых ученик должен:

-  защищать свое мнение, приводить в его защиту аргументы, доказательства, использовать приобретенные знания;

-  задавать вопросы учителю, товарищам, выяснять непонятное, углубляться с их помощью в процесс познания;

-  рецензировать ответы товарищей, сочинения, другие творческие работы, вносить коррективы, давать советы;

-  делиться своими знаниями с другими;

-  помогать товарищам при затруднениях, объяснять им непонятное;

-  выполнять задания, рассчитанные на чтение дополнительной литературы, первоисточников, на длительные наблюдения

-  побуждать учащихся находить не единственное решение, а несколько самостоятельно предпринятых;

-  практиковать свободный выбор заданий, преимущественно поисковых, творческих;

-  создавать ситуации самопроверки, анализа собственных познавательных и практических действий;

-  разнообразить деятельность, включать в познание элементы труда, игры, художественной, общественной и других видов деятельности;

-  создавать заинтересованность коллективной деятельностью, на основе которой и происходит формирование активной позиции членов коллектива.

  Умелое применение приемов и методов, обеспечивающих высокую  активность  в  учебном познании,  является  средством  развития  познавательных  способностей обучаемых.

Как указывается в современных работах по психологии усвоения знаний, наибольшая активность мышления побуждается при возникновении «проблемной ситуации». Такой подход лежит в основе проблемного обучения, которое реализуется с помощью трех методов: проблемное изложение знаний, частично-поисковый (эвристическая беседа), исследовательский.

Характеристика активных методов обучения.

Основной мотивацией учебной деятельности является познавательный интерес, а чтобы он не угас, необходимо сочетать в ходе урока рациональное и эмоциональное, факты и обобщение, различные виды деятельности.

Желательно, чтобы каждый урок содержал проблему, требующую решения, - это заставляет ученика излагать собственное мнение, выдвигать гипотезы, искать решение. Учащиеся наблюдают, сравнивают, группируют, делают выводы, выясняют закономерности, планируют свою деятельность.

Диалог  «учитель – ученик» делает обучение посильным, воспитывает уверенность в себе, способствует осознанию себя личностью.

Применение исследовательского метода  при решении  задач по физике.

  Исследовательский метод можно определить как самостоятельное решение учащимися новой для них проблемы с применением таких элементов научного исследования, как наблюдение и самостоятельный анализ фактов, выдвижение гипотезы и ее проверка, формулирование выводов. Применение исследовательского метода возможно в ходе решения сложной задачи, анализа первоисточников, разрешения поставленной учителем проблемы и др.

  Процесс решения физических задач предполагает выполнение школьниками таких важных мыслительных операций как: анализ и синтез, индукция и дедукция, абстрагирование и конкретизация, сравнение и противопоставление, систематизация и обобщение. Качество выполнения этих операций значительно повышается, если процессу решения задач придавать исследовательский характер. Исследование будет заключаться в том, чтобы не ограничиваться разбором только одной единственной заданной ситуации, а рассматривать все возможные случаи в данной задаче, анализировать,  каким образом будет изменяться ответ задачи при изменении силы трения, показателя преломления, коэффициента полезного действия, удельной теплоемкости, плотности вещества и т. п. Организация такой познавательной деятельности учащихся формирует у них гибкость мышления, широту взглядов на физическое явление, глубину понимания физических законов, значимость теоретических знаний для решения практических проблем. В этом случае экономится время, т. к., используя одно условие задачи, можно рассмотреть пять-шесть различных вариантов и открыть определенную закономерность, которая не будет очевидной при разборе только одного случая при традиционном решении физической задачи. Такой исследовательский подход к решению задач по физике активизирует познавательную деятельность учащихся. При этом каждый ученик ставится в такие условия, когда он сможет самостоятельно сделать свое «научное открытие».

Рассмотрение физических процессов с разных позиций, включение в условие задачи разнообразных данных, использование вариативности решения задач неизбежно приводит к тому, что значительно повышается прочность знаний учащихся по физике и, как следствие, формируется нестандартное мышление учащихся.

Приведу несколько примеров исследовательских задач по физике.

  1. На наклонной плоскости длиной 5 м и высотой 3 м поднимают груз массой 50 кг. Коэффициент трения равен 0,4. Какую силу нужно приложить к телу, чтобы удержать его на наклонной плоскости? Какую силу нужно приложить к телу, чтобы втащить тело вверх по наклонной плоскости? Какую силу нужно приложить к телу, чтобы тянуть его вниз по наклонной плоскости с постоянной скоростью? Какую силу нужно приложить к телу, чтобы тянуть его с ускорением 2 м/с2 вверх по наклонной плоскости? Какую силу нужно приложить к телу, чтобы тянуть его с ускорением 2 м/с2 вниз по наклонной плоскости? С каким ускорением это тело будет скользить по наклонной плоскости без действия внешних сил? Как изменится ответ задачи, если изменить  высоту наклонной плоскости? Как изменится ответ задачи, если изменить коэффициент трения?

  2. Подводная лодка, проходя испытания в закрытом бассейне, сначала плавает на поверхности, а потом, постепенно заполняясь водой, погружается в бассейн и опускается на дно. Как при этом будет изменяться уровень воды в бассейне?

  3. В калориметр, содержащий 0,4 кг льда при температуре -200С, налили 0,6 кг воды при температуре 800С. Какая температура установится в калориметре? Сколько воды нужно влить в калориметр, чтобы весь лед растаял, а температура воды оказалась равной 00С?

  4. Имеются четыре резистора по 6 Ом каждый. Сколькими способами их можно соединить? Начертить все возможные схемы соединений. Запишите, по какой формуле можно рассчитать общее сопротивление в каждом случае? Какими будут ответы, если резисторов будет только три?

  5. Какая работа совершается при подъеме гранитной плиты объемом 2 м3 на высоту 12 м? Чему будет равна работа, если эту плиту поднимать на ту же высоту в воде?

Используя такую методику решения задач, учитель имеет возможность развивать мышление, творческие способности и инициативу школьников и на меньшем количестве задач рассматривать большее число вариантов задач.

  Решение экспериментальных задач.

Задача. Чему равна тепловая мощность одной горящей спички?

Оборудование: спичка, весы, разновес, часы.

Работа начинается с того, что ученики обязаны представить предлагаемое задание в форме структурно-логической схемы. Дать решение задачи с конца, показывающее, как и на какие этапы нужно разбить  этот процесс.

Создание структурно - логической схемы делится на две части:

нахождение выражения ( формулы) для решения проблемы в общем виде; формулирование обязательных указаний о том, как может быть определена каждая обозначенная  в нем физическая величина.

Результат представляется в виде схемы,

  Находим:

  из таблицы  с помощью весов

  A= U=qm

  A  qm

N=?  N=___________________=____

  t  по секундомеру  t 

Рассмотренный прием придает работе разумную, всем понятную целенаправленность, обосновывает логикой последовательность выполняемых действий, связывает теорию и практику.

Задача 2. Найти силу трения, удерживающую пробку.

Оборудование: толстостенный сосуд, закрытый резиновой пробкой, сквозь отверстие которой проходит трубка, металлический манометр, насос линейка.

Задача 3. Оценить, во сколько раз измениться масса воздуха при переносе трубки из воздуха в нагретую воду.

Оборудование: стеклянная трубка диаметром 4-5 мм и длиной 250-300 мм, запаянная с одного конца, линейка, ванночка с нагретой водой, термометр.

  Метод эвристической беседы.

  Характерным  признаком эвристической беседы является то, что учащиеся с помощью умелой постановки вопросов учителя и благодаря собственным усилиям и самостоятельному мышлению подводятся к приобретению новых знаний.

Активизация познавательной деятельности 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. При индуктивном введении нового материала стараюсь ставит вопросы, направленные на то, чтобы учащиеся самостоятельно в ходе анализа выделили общие черты наблюдаемых объектов и пришли к обобщению.

Применение метода эвристической беседы способствует усилению интеллектуальной активности учащихся на уроке, развитию мышления, глубокому пониманию учащимися изучаемого материала, умению  применить имеющиеся знания для решения новых познавательных и практических задач.

Тема урока: «Собственные и вынужденные колебания».

Стадия вызова - прием  верных-неверных  утверждений.

Тело совершает колебательное движение в следующих ситуациях

1Автобус проходит обкатку по Волгоградскому проспекту, проезжая весь проспект 6 раз.  ( верно)

2Мальчик скатывается в санях с « Американских гор»  ( неверно)

3Девочка играет в мяч, называя пять городов, пять имен и т. д.  (верно)

4 Первоклассница роняет пенал.  ( неверно) 

5 Ребята катаются на карусели.  ( верно) 

6 Спортсмен совершает прыжки на батуте.  ( верно)

7 Ведро раскачивается на коромысле при ходьбе.  ( верно)

8 Гимнаст раскачивается на перекладине.  (верно)

9 Ребята играют в бадминтон, удерживая  воланчик  в игре до ста ударов

  ( верно)

Как видно из данного примера, характер вопросов, задаваемых учащимся, постоянно меняется: сначала они требуют воспроизведения знаний, а затем - размышлений, построения умозаключений.  Такое построение урока должно развивать познавательные способности учащихся, формировать у них как конкретно-образное (анализ опытного факта), так и абстрактное (предсказание новых фактов) мышление.

  Приемы  работы с учебником.

Успешности учебного процесса способствует правильная организация работы учащихся с учебником на уроке и дома.

Учебник на уроке является не столько источником информации, сколько организатором учебной деятельности школьника.

  Методический прием  « Чтение с пометками на полях»

Этот прием является  средством, позволяющим ученику отслеживать  свое понимание прочитанного текста. Технически он достаточно прост. Учеников надо познакомить с рядом маркировочных знаков и предложить им по мере чтения ставить их карандашом на полях. Помечать следует отдельные абзацы или предложения в тексте.

Данный прием требует от ученика не привычного пассивного чтения, а активного и внимательного. Он обязывает не просто читать, а вчитываться в текст, отслеживать собственное понимание в процессе чтения текста или восприятия любой информации. На практике ученики просто пропускают то, что не поняли. Использование маркировочных знаков позволяет соотносить новую информацию с имеющимися представлениями.

«!» - я это знаю

«+» - узнал новое

«- » - думаю иначе

«?» - хочу узнать подробнее

  Методический прием составления маркировочной таблицы «ЗУХ»

Одной из возможных форм контроля эффективности чтения с пометками является составление маркировочной таблицы. В ней три колонки: знаю, узнал новое, хочу узнать подробнее (ЗУХ)

  Маркировочная таблица ЗУХ

З	У	Х

В каждую из колонок необходимо разнести полученную в ходе чтения информацию. Особое требование - записывать сведения, понятия или факты следует только своими словами, не цитируя учебник. Прием  «Маркировочная  таблица» позволяет учителю проконтролировать  работу каждого ученика с текстом учебника и поставить отметку.

Результативность.

Результативность применения активных форм и методов обучения выражается с помощью критерий эффективности урока.

Показателями эффективности урока являются:

  1)мотивация к изучаемому предмету (ранжирование  учебных предметов, выбор предмета на итоговую аттестацию)

наличие устойчивого познавательного интереса к предмету; состояние и уровень комфортности ученика на уроке; сформированность компонентов учебной деятельности  (действие целеполагания, учебные действия, действие контроля, действие оценки); развитие мыслительных способностей учащихся (операции анализа, синтеза, сравнения, способности выделять существенное, классифицировать понятия,); повышения качества знаний и уровня обученности

Применение активных форм и методов работы способствуют и формированию личностных качеств учащихся: самостоятельности, трудолюбия, креативности, адекватной самооценки.