Эвристика  (от  греч.  heurisko  -  нахожу)  - методика  обучения,  основанная  на  открытии   или догадке. Развитие творческого мышления  учащихся  в  процессе изучения ими физики является одной из актуальных  задач,  стоящих  перед преподавателями физики в современной школе.  Основным  средством  такого воспитания и развития математических способностей учащихся является решение задач. При обучении физике, с нагрузкой 2 часа в неделю на решение задач отводится небольшая часть учебного времени, что отрицательно сказывается на качестве обучения физики в целом. Каждая предлагаемая для решения учащимся задача может  служить  многим конкретным целям обучения. И все же главная цель задач - развить  творческое мышление учащихся, заинтересовать  их  физикой,  привести  к  «открытию» физических фактов. Достичь этой цели с помощью одних стандартных задач  невозможно,  хотя стандартные задачи, безусловно, полезны и необходимы, если они даны  вовремя и в нужном количестве. Следует  избегать  большого  числа стандартных задач, как на уроке, так и во внеурочной работе, так как в  этом случае сильные ученики могут потерять интерес к физике. Одним из приемов решения физических задач, вызывающий наибольший интерес у учащихся, активизирующий их мыслительную деятельность, является эвристический прием. Эвристический прием при решении физических задач состоит в постановке и разрешении ряда взаимосвязанных целенаправленных качествен­ных вопросов. Каждый из них имеет свое самостоятельное значение и реше­ние и одновременно является элемен­том решения всей задачи. Этот прием прививает навыки логического мышления, анализа физических явлений, составления плана решения задачи, учит связывать данные ее усло­вия с содержанием известных физиче­ских законов, обобщать факты, делать выводы.

Эвристическое  мышление  появляется тогда, когда человек, попытавшись  решить  задачу  на  основе  ее формально-логического  анализа  с  прямым   использованием   ему   известных способов, убеждается  в  бесплодности  таких  попыток  и  у  него  возникает потребность  в  новых  знаниях,  которые  позволяют  решить  проблему:   эта потребность и обеспечивает высокую активность решающего  проблему  субъекта. Считается, что сложность учительского труда в том, чтобы найти путь  к каждому ученику, создать условия для  развития  способностей  заложенных   в каждом. А это наиболее  возможно  тогда,  когда  при  обучении используется эвристический метод. Основные функции эвристического обучения: ·         самостоятельное усвоение знаний и способов действий;·         развитие творческого мышления, перенос знаний и умений в незнакомую ситуацию; ·         видение новой проблемы в традиционной ситуации;·         видение новых признаков изучаемого объекта; ·         преобразование известных способов деятельности и самостоятельное создание новых способов;     ·         обучение учащихся приемам активного познавательного общения;            ·         развитие мотивации учения, мотивации достижения. Эвристическое обучение  отличается  от  развивающего  и  проблемного качественно новой задачей: развитием не только ученика, но и траектории его образования, включая развитие целей, технологий, содержания образования. Долгое время  основное  внимание  учителей  было  приковано  к  первой функции  методов  -  усвоению  знаний.  Вторая  же  их  функция  -  развитие познавательных способностей  оставалась  в  тени.  В  результате  в  школах сложился определенный тип учебного процесса,  характеризующийся  стремлением учителя преподнести все знания  в  готовом  виде.  Такая  методика  обучения приводит  к  тому,  что  познавательная  деятельность  учащихся  приобретает односторонний воспроизводящий характер: главные усилия  учащихся  направлены на восприятие готовых знаний, их запоминание и последующее воспроизведение. Эвристический  метод  обучения  позволяет   педагогу   предоставить учащимся больше самостоятельности и творческого поиска. При разработке  методики  формирования  творческих способностей посредством эвристического метода учитель должен учитывать:·          общий уровень развития ученического коллектива;·          возрастные особенности учащихся;·          личностные особенности учащихся;·          специфические черты и особенности учебного предмета.Условия формирования творческих способностей:·          положительные мотивы учения;·          интерес к самостоятельной деятельности у учащихся;·          творческая активность;·          положительный микроклимат в коллективе;·          сильные эмоции;·          предоставление свободы выбора действий, вариативность работы.

Физические задачи классифицируют по различным признакам: по содержанию; по дидактическим целям; по способу задания условия; по степени трудности; по характеру и методу исследования. Основная цель решения физических задач заключается в том, чтобы школьники глубже поняли физические закономерности, научились разбираться в них и применять их к анализу физических явлений, к практическим вопросам. Эвристическая задача - лучший способ мгновенно  возбудить  внимание  и учебный  интерес,  приблизить  возможность  открытия.  Эвристические  задачи могут быть предложены как для классной, так и для  домашней  работы,  причем ученик должен иметь право выбора любого варианта задания.

 Различают несколько видов физических задач:

    • количественные;

    • графические;

    • качественные;

    • экспериментальные;

    • задачи с неполными данными;

    • задачи парадоксы.

При решении задач используются различные приёмы:

  • аналитический, который заключается в расчленении сложных задач на ряд простых (анализ).

  • синтетический, когда решение задачи начинается не с искомой величины, а с величин, которые могут быть найдены непосредственно из условия задач

  • эвристический – состоит в постановке и разрешении ряда взаимосвязанных, целенаправленных, качественных вопросов.

Следует различать три формы осу­ществления эвристического приема решения качественных задач в процессе обучения физике:

·      форма наводящих вопросов предполагает постановку учителем ряда во­просов и ответы на них учащихся, это первая ступень обучения;

·      вопросно-ответная форма пред­полагает постановку самим учащимся во­просов и ответы на них; как правило, решение представляется в письменном виде;

·      повествовательная (ответная) форма предполагает ответы учащихся на мысленно поставленные перед собой во­просы; решение представляется в виде логически и физически связанных меж­ду собой тезисов (предложений), обра­зующих цельный рассказ.

 

Систематизация эвристических приемов, представлена в виде таблицы:

 

Эвристические операции

Характеристики    приемов

1.Анализ

Проанализируйте  основание гипотезы.

Рассмотрите гипотезу, не очевидна ли она.

Попытайтесь найти в самой проблеме идею решения задачи.

Анализируйте все свои действия, каждый свой шаг.

 

2.      Абстрагирование

Сделайте рисунок, чертеж или схему.

Подумайте, какие вообще теоретические знания могут быть полезными в решении данной задачи.

 

3.Классификация, сравнение

Установите, к какому виду относится данная задача.

4.Конкретизация

Введите дополнительные вспомогательные элементы.

Замените термины их определениями.

Сделайте краткую символическую запись условия.

Выведите из условия логические следствия.

Зафиксируйте саму проблему, само противоречие задачи.

Попытайтесь выделить из условия и ясно представить все факты.

5.Аналогия

Представьте самого себя на месте объекта задачи.

Вспомните и используйте в решении данной задачи аналогичную, родственную, похожую задачу.

 

6. Редукция

Разбейте задачу  на части, подзадачи стандартного вида.

Сформулируйте вспомогательную, более простую задачу.

 

7.Специализация

Отбросьте часть условия и попробуйте решить то, что получилось.

Выделите и попытайтесь решить более доступную часть задачи.

Сформулируйте частную задачу, более конкретную.

 

8.Индукция, обобщение

Рассмотрите одновременно несколько частных задач.

Обратите внимание, нет ли в задаче каких–либо регулярно повторяющихся моментов.

9. Симметрия

Обратите внимание, нет ли в задаче каких–либо симметричных элементов.

 Подумайте, можно ли в задаче выделить какие–либо симметричные элементы.

 

10.     Инверсия

Рассмотрите противоположную гипотезу.

Сформулируйте обратную задачу.

Попытайтесь решить задачу, двигаясь от конца к началу.

Попробуйте переформулировать задачу, поменяв местами ее элементы.

 

11.     Дедукция

Перейдите от общих идей к частным.

Используйте известную вам или придумайте более общую задачу.

 

12.     Синтез

Изучите в целом полученное решение, не очевидно ли оно.

 Подумайте, правомерно ли были сделаны в задаче все допущения.

Проверьте, все ли данные были вами использованы.

Проверьте, были ли вами приняты во внимание все содержащиеся в задаче понятия.

   

Наиболее понятной для учащихся,  на первом этапе знакомства с эвристическими операциями является индукция. Индукция – одна из операций эвристического мышления, которая предполагает поиск гипотезы относительно метода решения задач. Этот метод наиболее пригоден тогда, когда знания об отдельных фактах, полученные путем многократных опытов, позволяют сделать определенный вывод об изучаемом явлении или законе.

Далее можно ознакомить учащихся со следующей операцией – редукцией. Редукция предполагает сведение задачи к одной или нескольким менее сложным, результат которых будет полезен при решении данной задачи. инверсия. Инверсия предполагает рассмотрение  задачи или ее элементов с противоположной стороны, как бы «с изнанки». Наибольший   эффект   при   эвристическом   обучении   дают    задачи, предполагающие открытие новых  для  учащихся  причинно-следственных  связей, закономерностей, общих признаков  решения 

Следующая операция наиболее близкая к редукции – специализация. Специализация предполагает переход от рассмотрения общего множества (общий случай, некоторый ряд элементов и др.) к рассмотрению его подмножества (частный случай, конкретный пример, отдельный элемент и др.). На практике это означает переход к менее сложной, частной задаче. Следовательно, эта операция может быть использована как для выявления на частных примерах общего свойства, так и для проверки правдоподобности интуитивно найденного решения (путем подстановки этих случаев в общее решение).

Еще одной эвристической операцией является целого  класса  задач,  в  основе которых лежат  еще  не  известные  субъекту  отношения  между  определенными компонентами исследуемых конкретных ситуаций.

Наиболее выразительной формой эвристического метода  является  эвристическая беседа, состоящая из  серии  взаимосвязанных  вопросов,  каждый  из  которых служит шагом  на  пути  решения  проблемы,  и  которые  требуют  от  учащихся осуществления небольшого поиска. Учитель направляет поиск,  последовательно ставит проблемы, формулирует противоречия и т.д. Наиболее эффективное средство для создания у школьников  эвристических ситуаций — использование противоречий, конфликта между усвоенными  знаниями, знакомыми способами решения определенного класса задач и теми  требованиями, которые предъявляет новая задача. Школьники  должны  убедиться  в  том,  что решение задачи на основе уже имеющихся знаний  приводит  к  ошибкам.  Учитель сознательно  заостряет  конфликт,  подчеркивает  возникающее   противоречие, стимулирует  попытки  найти  выход  из  создавшегося  положения,   разрешить противоречие.

Применяя те или иные методы, учитель должен предполагать, что ученик может и должен получить свое собственное решение творческой задачи. И это «добытое» знание можно преобразить  и обогатить, но ни в коем случае не отвергать. Такой подход и будет эвристическим, от греческого слова «эвристика», что означает «нахожу». Ещё Ньютон говорил, что примеры учат лучше теории. Поэтому, чем большим количеством приемов овладевают ученики на примерах решения конкретных задач, тем лучше они будут подготовлены к решению разного рода нестандартных задач, а в деятельности быстро развиваются их творческие способности.