Использование технологии проблемного обучения на уроках физики

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

АДМИНИСТРАЦИИ СОЛНЕЧНОГОРСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 2 г. СОЛНЕЧНОГОРСКА

(МБОУ СОШ № 2 г. Солнечногорска)

РОССИЯ 141503 Московская область г. Солнечногорск Обуховский проезд д. 2/26

Тел./факс 994-11-13 E-mail: sunschool.2@mail.ru

Школьное методическое объединение учителей предметов естественного цикла

Использование технологии проблемного обучения на уроках физики

Учитель физики

Барская Антонина Тимофеевна

Одним из путей активизации творческой активности учащихся на уроках физики является проблемное обучение.

В проблемном обучении учебный процесс приобретает свою специфическую структуру, состоящую из цепи последовательно разрешаемых проблем.

Цель проблемного обучения – при минимальных затратах времени получить максимальный эффект в развитии мышления, творческих способностей учащихся.

Проблемное преподавание – это деятельность учителя по постановке учебных проблем и созданию проблемных ситуаций, управление учебной деятельностью учащегося в решении этих учебных проблем. Это также организованная деятельность учащихся по усвоению знаний, в ходе которой они участвуют в поисках решения выдвинутых перед ними проблем.

Процедура познавательных действий в проблемном обучении включает следующие этапы:

1. Постановка проблемы.

2. Выдвижение гипотез, учащиеся пытаются найти выход из затруднения.

3. Разработка способов проверки гипотезы.

4. Вывод.

Рассмотрим основные этапы на примере фрагментов урока «Силатрения».

Читаю стихотворение и спрашиваю учащихся, о какой силе идет речь в стихотворении.

Предлагаю вопросы в стихотворной форме:

1. Этап.

* Почему возникает сила трения? Как она направлена? Как можно ее измерить?

От чего зависит сила трения?

2. Этап. Учащиеся выдвигают гипотезы

* От веса тела.

* От площади.

* От вида движения (т. е. скользит или катится).

* От материала тела и соприкасающихся поверхностей.

3. Этап. Учащиеся работают самостоятельно; им предлагают продумать и провести исследовательскую работу по изучению силы трения. (приборы выдаются заранее). После обсуждения формулируются ответы.

4. Этап. По вопросам, записанным на доске, учащиеся делают выводы.

* "Почему дрова зимой колются хорошо?", "Почему железные предметы кажутся на ощупь холоднее, чем деревянные, хотя температура окружающего воздуха одинакова?", "В холодильнике или в комнате быстрее отстоятся сливки от молока?", "Для уменьшения силы трения применяют смазку. Почему же плотники перед тем, как взять топор, смачивают руки?", "Почему весной, хотя солнце и хорошо греет, долго стоит холодная погода?" и другие являются для учащихся проблемными. Они активно включаются в поиск ответа на вопросы, требующие теоретического обоснования. Таким образом, учитель подводит учащихся к установлению связей между новым материалом и их жизненными представлениями.

* Например: возьмём воздушный шарик. Надавим на него.

- Что изменилось? (И форма и объём).

- Какое вещество находится внутри шарика? (воздух)

- Из чего оно состоит? (из частиц)

- Изменилось ли их число? (нет)

- А сами частицы могли уменьшиться в размере? (нет)

- Тогда как вы можете объяснить изменение объёма воздуха в шарике? (Между частицами воздуха есть промежутки)

Если тело сжимают, то……….(промежутки между частицами уменьшаются), а если, например, растягивают кусок резины, то…(промежутки между частицами увеличиваются).

Брызнем одеколоном в воздухе.

- Что произойдёт через некоторое время?

- Что вы почувствуете?

- Как это произошло? (Частицы одеколона проникли между частицами воздуха)

- Какой вывод можно сделать из этих опытов?

Между частицами есть промежутки.

* Опыт 1.

У вас на парте лежит кусочек мела. Разломите его.

- Можно ли его ещё разделить на части? Как?

Проведите пальцем по поверхности мела.

- Что мы наблюдаем?

- Что остаётся у вас на руках? (Частички мела.)

- Из чего же состоит кусок мела? (Из частиц мела).

Опыт 2.

Возьмём стакан с водой.

- Какое вещество в стакане?

- Можем ли мы это вещество разделить на более мелкие порции? Как?

- А эти порции ещё на более мелкие?

- И эта маленькая порция из чего будет состоять? (Из частиц воды).

- Какой вывод можно сделать из этих опытов?

  Вещество состоит из частиц.

Опыт 3.

Проведём опыт: У нас есть дощечка с двумя вбитыми в неё гвоздями. Возьмём пинцет, зажмём монету и проверим:

- Легко ли проходит монета между вбитыми в дощечку гвоздями? (Легко)

Возьмём монету пинцетом за край и подержим её в пламени спиртовки?

- Проходит ли теперь монета между гвоздями? (нет)

- Как вы думаете почему? (При нагревании расстояние между частицами увеличивается).

Охладим монету.

- Проходит между гвоздями? (Свободно).

- Что же произошло при охлаждении монеты? (Расстояние между частицами уменьшилось).

* побуждением учащихся к анализу жизненных явлений с целью выдвижения проблемного вопроса

Перед изучением явления конвекции с помощью опытов можно создать проблемную ситуацию на основе проблемного демонстрационногоэксперимента:

Первый опыт. Прогревать сверху воду, налитую в пробирку. На дне пробирки с помощью груза укрепляют кусочек льда. Верхний слой воды закипает, а нижний остается холодным, (лед не тает). Учащиеся объясняют результаты опыта, так как им известна плохая теплопроводность воды.

Второй опыт. Нагревают пробирку снизу, а кусочек льда помещают на поверхность воды. Вода в пробирке закипает. Лед тает. Создается проблемная ситуация. Начинается её анализ. Выделяются известное и неизвестное. На основании знаний, полученных учащимися при изучении явления теплопроводности, вода не должна прогреваться, так как она плохой проводник теплоты. Показанный опыт и жизненная практика показывают, что это не так. Возникает проблемная ситуация, которая создаётся с помощью учащихся: почему при подогревании пробирки снизу закипает вся масса воды, а при нагревании сверху ее верхний слой? Школьникам понятен результат нагревания пробирки с водой сверху, но совершенно непонятен результат опыта с нагреванием ее снизу, так как они еще не изучили явления конвекции. Таким образом, в самом начале урока создается проблемная ситуация. Она заставляет учащихся понять, что ранее приобретенных знаний недостаточно для объяснения наблюдаемого явления и что необходимо изучить новые явления и их закономерности, которые рассматриваются в новой теме "Конвекция". Выдвижение проблемы в данном случае осуществляется с целью повышения интереса учащихся к объяснению учителя и активиза­ции их мышления в процессе восприятия нового материала.

Проблемное и развивающее  обучение устраняет эти недостатки, оно активизирует мыслительную деятельность учащихся, формирует познавательный интерес, создаёт предпосылки для развития памяти, внимания, логического мышления у учащихся, навыков анализа, синтеза, обобщения, классификации и т. д.

Значительное место в проблемном обучении занимает решение проблемных задач. Проблемные задачи позволяют ученику даже со слабыми вычислительными навыками не только почувствовать сложность физических явлений, но и понять их суть, побудить его к самостоятельному решению проблемы, ее осмыслению, попытаться поставить себя на место изобретателя, испытать удовлетворение от интеллектуального труда. Такие задачи позволяют ученикам сопоставить получаемый ими результат с ранее изученным материалом, сделать выводы, задуматься.

Задача 1. Определить сопротивление реостата, произведя необходимые измерения и расчеты (количество витков, площадь поперечного сечения провода, радиус керамического основания).
Задача 2. Наэлектризовать разноименно два электроскопа, не прикасаясь к ним заряженным телом.
Задача 3: Дан электрозвонок постоянного тока, гальванический элемент, провода. Как соединить провода, чтобы замыкание цепи вызвало только один удар молоточка о звонковую чашку?

Решение таких задач опытным путем дает возможность учащимся изученные закономерности применить к анализу реальных явлений.

На уроках я использую следующие способы постановки и решения учебных проблем.

Выдвижение проблемы на основе демонстрации опыта при изучении явления, которое может быть объяснено учащимися на основе ранее nолученных знаний.

Первый опыт. Из писчей бумаги делают небольшую коробку в виде противня. Углы ее зажимают канцелярскими скрепками. Устанавливают коробку на кольце штатива. Под коробку ставят зажженную спиртовку. Бумажная коробка быстро сгорает.

Второй опыт. Вторую такую же коробку устанавливают на кольце штатива, наливают в нее немного воды. Под коробку ставят зажженную спиртовку и нагревают воду до кипения. О том, что вода в коробке закипает, учащиеся судят по выделению большого количества пара. Возникает проблемная ситуация: почему пустая бумажная коробка, помещенная на источник теплоты, загорается, а заполненная водой нет?

Далее идёт разрешение проблемной ситуации: бумажная коробка, заполненная водой и помещенная на пламя спиртовки, не горит потому, что бумага, пропитанная водой" становится теплопроводной и нагревается при кипении воды приблизительно до 100°С. Температура же воспламенения бумаги значительно выше.

Постановка вопроса, требующего установления связи между явлениями или величинами, характеризующими явление. Например, введя понятие плотность вещества, учитель обращается к классу с вопросом: «От чего зависит плотность вещества?» Вопрос он ставит для того. Чтобы ученики высказали свои предположения и предложили соответствующий эксперимент

Постановка проблемного вопроса с целью привлечения имеющихся у учащихся знаний к решению задач практического характера, например: «Что надо сделать, чтобы охладить молоко летом, не имея холодильника?» Проблема поставлена. Ученикам предлага­ют самим найти способ ее решения, используя ранее приобретенные знания.
На этапе изучения новой темы – это проблемное изложение материала, т.е. словесная формулировка проблемы или ряда проблем (даже тема урока формулируется в форме вопроса), которые ставит учитель и решает вместе с учащимися. Рассуждая вслух, выдвигая гипотезы по теме, отвергая одни и аргументируя выбор других, я стараюсь учить учащихся логике рассуждений, анализу поставленных проблем. Такое изложение целесообразно, если материал совсем новый или очень сложный для коллективного обсуждения.

Поисковая беседа, т.е. разрешение проблемы с помощью системы вопросов. Этот способ использую, когда у учеников уже имеются необходимые начальные знания и представления о предмете разговора.
При изучении явления электромагнитной индукции перед учащимися ставлю задачу: «Если магнитное поле создается электрическим током, то может ли магнитное поле вызвать появление электрического тока? При каких условиях это возможно?»

Наконец, последний важный, но очень хлопотный и трудоемкий принцип построения  проблемного обучения – это индивидуализация и дифференциация обучения. Динамичность обучения позволяет представить содержание курса в 3-х вариантах: для слабых, средних и сильных учащихся.

Из всех методов проблемного обучения на уроках я чаще отдаю предпочтение побуждающему и подводящему диалогам.

Посредствомподводящего диалога я помогаю ученикам сформулировать тему или вопрос для исследования, тем самым вызывая у них интерес, а затем в диалоге стараюсь организовать «открытие» школьниками новых знаний, добиваясь тем самым понимания материала,

При составлении подводящего к теме диалога я подбираю логическую цепочку посильных ученикам вопросов и заданий, которые пошагово приводят класс к формулированию темы урока.

В структуру подводящего диалога могут входить разные типы вопросов и заданий: репродуктивные (вспомнить, выполнить по образцу); мыслительные (на анализ, сравнение, обобщение).

При использовании метода - побуждающий диалог, я ставлю цель: стимулировать учеников к творческим действиям по осознанию противоречия и обозначению проблемы, по выдвижению и проверке гипотез. После окончания диалога мы вместе делаем вывод, потом учащиеся проверяют правильность своих выводов по учебнику. Снова ситуация успеха.

В своей работе использую несколько приемов создания проблемных ситуаций.

Прием 1 – одновременно предъявляю классу противоречивые факты, взаимоисключающие точки зрения.

Прием 2 – стараюсь столкнуть разные мнения учеников.

Прием 3 – обнажаю житейское представление обучающихся вопросом или заданием «на ошибку», а затем предъявляю научный факт (с помощью эксперимента или наглядности).

Прием 4 – даю задание не выполнимое в принципе.

Прием 5 – предлагаю практическое задание, с которым обучающиеся до настоящего момента не сталкивались.

Прием 6 – предлагаю практическое задание, похожее на предыдущее, а после его выполнения аргументировано доказываю, что задание выполнено неправильно.

Проблемный урок строю по следующей структуре:

1. Организационный момент:

* включение детей в деятельность;

* выделение содержательной области.

2. Актуализация знаний:

* воспроизведение понятий и алгоритмов, необходимых и достаточных для «открытия» нового знания;

* фиксирование затруднения в деятельности по известной норме.

3. Постановка учебной проблемы:

* определение затруднения, его место.

* определение необходимости нового знания.

4. «Открытие» учащимися нового знания:

* выдвижение гипотезы;

* проверка гипотезы.

5. Первичное закрепление:

* внешнее оформление новых алгоритмов;

* фиксирование уже оформленного знания

6. Самостоятельная работа с самопроверкой и самооценкой в классе:

* самостоятельное решение типовых заданий;

* самостоятельная проверка учащимися своей работы.

7. Повторение:

* включение нового материала в систему знаний;

* решение задач на повторение и закрепление ранее изученного материала.

8. Итог занятия:

* рефлексия деятельности на уроке;

* самооценка учащимися собственной деятельности

Выводы.

В результате использования технологии проблемного обучения у детей наблюдается повышение интереса к учебе, новым знаниям, повышение качества обученности, улучшилось эмоциональное отношение к учению, исчез страх перед преодолением трудностей, усилилось желание самостоятельного поиска разных подходов к выполнению проблемных заданий.

Кроме того, учебные проблемы оказывают положительное воздействие на эмоциональную сферу учащихся, дети испытывают огромное удовольствие, если разрешат проблему самостоятельно, их самооценка растет.
Главная ценность в том, что дети в очередной раз получают возможность сравнивать, наблюдать, делать выводы; убеждаются в том, что не на каждый вопрос есть готовый ответ, что ответ может быть неоднозначным, что каждый из них имеет полное право искать и находить свой ответ, отстаивать свое мнение.

Занимательные формы обучения на уроках: конкурсы, игры, путешествия, загадки, конкурс на быстрое отыскание ошибок и т. д. создают положительный эмоциональный фон деятельности, располагают к выполнению тех заданий, которые считаются трудными и даже непреодолимыми.

Проблемное обучение может дать положительные результаты в развитии познавательной активности учащихся, если ведется в системе и охватывает все виды деятельности.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/222335-ispolzovanie-tehnologii-problemnogo-obuchenij