4. Виконання розрахунків: подати всі невідомі величини через відомі та вивести загальну формулу для визначення шуканої величини, перевірити чи співпадають найменування величин у лівій та правій частинах рівняння, підставити дані та отримати відповідь.
5. Аналіз відповіді.
6. Розгляд інших способів розв’язування задачі, вибір з них найбільш раціонального.
З метою розвитку логічного мислення корисно пропонувати учням завдання на самостійне складання задач. Такі завдання можуть бути досить різноманітними:
· скласти задачу, подібну до розв’язаної, але з іншими даними;
· скласти задачу, обернену до розв’язаної;
· скласти задачу на певну формулу.
Корисно також пропонувати учням розв’язати задачі, які містять зайві або недостатні дані, задачі на «припущення» результату. Особливо велику цінність для розвитку логічного мислення мають експериментальні задачі, в яких, на перший погляд, «нічого не дано».
2.3 Прийоми розвитку творчого мислення учнів при вивчені нового матеріалу
Творча діяльність учнів передбачає наявність у них певного багажу знань, високий розвиток логічного мисленні, гнучкість розуму, а також здібність передбачати результати дослідження. Для розвитку творчих здібностей необхідно в процесі навчання ставити учнів в таки ситуації, в яких вони повинні висказувати свої припущення, проявляти та розвивати свою інтуїцію. Організовувати творчу пошукову діяльність учнів можна не лише на етапі використання знань, але й при вивченні нового матеріалу.
Проблемне навчання фізиці
Проблемне навчання – це сукупність таких дій, як організація проблемної ситуації, формулювання проблеми, надання учням необхідної допомоги при розв’язуванні проблеми, перевірка цього рішення та керівництво процесом систематизації та закріплення отриманих знань.
Ввести учнів у проблемну ситуацію – це означає підвести їх до протиріччя. Проблемна ситуація в процесі пізнання може виникнути лише тоді, коли є пробіл у знаннях. Тому на уроці організувати проблемну ситуацію можна лише відкриваючи протиріччя між новим матеріалом та системою наявних в учнів знань. На уроках фізики можна для створення проблемних ситуацій використовувати три типи протиріч:
1) Протиріччя між життєвим досвідом учнів та науковими знаннями.
Наприклад, життєвий досвід і попереднє навчання переконують учня в тому, що 1+1 завжди дорівнює двом (незалежно від того, що складається: тіла, числа, об’єми тощо). Нагадайте про це учням розпочавши урок, присвячений будові речовини. А потім покажіть відомий дослід. Налийте в довгу скляну трубку води (приблизно до половини її довжини), а потім забарвлений спирт. Визначте верхній рівень рідин. А тепер, закривши отвір трубки, поверніть її кілька разів верхнім кінцем вниз і назад. У результаті перемішування рідин їхній об’єм зменшиться. Те, що результуючий об’єм не дорівнює сумі первісних об’ємів, і породжує проблемну ситуацію.
2) Протиріччя між раніше отриманими знаннями й новими. Це протиріччя виникає в силу того, що на будь-якому етапі навчання розкриття властивостей об’єкту не є вичерпним і на наступному етапі виникає можливість відкриття невідповідності нових та вже існуючих знань.
Наприклад, перед вивченням явища електромагнітної індукції учням варто нагадати умови існування струму в колі (зокрема, наявність джерела струму). При демонстрації відомих дослідів (рух магніту щодо котушки, замкненої на гальванометр) створюється проблемна ситуація: струм виникає в котушці без джерела.
3) Протиріччя самої об’єктивної реальності. Найвідомішим видом цього протиріччя є квантові й хвильові властивості фотону та інших елементарних частинок.
Можна створити проблемну ситуацію завдяки такому простому досліду: із дрібних отворів вода виливається, якщо верхній отвір відкритий, і не виливається, якщо він закритий пробкою (чому?).
При проблемному навчанні пізнавальну діяльність школярів організовують за наступним планом:
1. Створюють проблемну ситуацію, аналізують її та в ході аналізу підводять учнів до необхідності вивчення певної проблеми. Для введення в проблемну ситуацію недостатньо лише вказати учням на протиріччя. Необхідно організувати їх діяльність так, щоб вони самі зіткнулись з деякою невідповідністю того, що пізнається, з наявною в них системою знань. Ця діяльність може бути різна, наприклад, розв’язування задачі, відповідь якої носить парадоксальний характер, розрахунок, який не підтверджується дослідом, та ін.
2. Залучають учнів до активного пошуку розв’язку проблеми на базі знань, якими вони володіють, та мобілізації пізнавальних процесів. Гіпотези та здогадки, що постають в ході пошуку, необхідно проаналізувати для того, щоб знайти найраціональніше рішення.
3. Знайдений шлях розв’язку проблеми перевіряють експериментально або теоретично. Проблему розв’язують, та на основі цього розв’язку роблять висновок, який несе нове знання про об’єкт, що вивчається.
Структура діяльності учнів та вчителя в ході проблемної ситуації.
| Етапи | Діяльність вчителя | Діяльність учнів |
| І | Створює проблемну ситуацію та спонукає учнів до формулювання проблеми. | Аналізують проблемну ситуацію та формулюють проблему. |
| ІІ | Спонукає учнів до аналізу проблеми. Допомагає актуалізувати необхідні знання.Організує діяльність з отримання нових знань.Оцінює запропоновані розв’язки. | Аналізують проблему на базі наявних знань, здобувають нові знання. Висловлюють припущення про можливий розв’язок проблеми. |
| ІІІ | Керує розв’язуванням та перевіркою розв’язку. | Реалізують знайдений розв’язок та перевіряють його. |
З таблиці видно, що в проблемній ситуації учні виконують всі головні пізнавальні дії, які ведуть до розв’язку проблеми, а вчитель лише спрямовує та керує цією пізнавальною діяльністю учнів.
Проблемне навчання можна реалізувати не лише у вигляді проблемної ситуації, а й у вигляді проблемного викладу матеріалу вчителем.
При проблемному викладі матеріалу вчитель на основі створеної проблемної ситуації формулює проблему та в ході подальших викладок розкриває шлях розв’язку проблеми та гіпотези.
Проблемний виклад використовується тоді, коли в учнів недостатньо знань для самостійного аналізу проблемної ситуації, для постановки гіпотез. Наприклад, учні не можуть пояснити протиріччя між хвильовою теорією світла та основними закономірностями фотоефекту. Тому такий матеріал доцільно подати на основі проблемного викладу.
Метод проблемного викладу слід використовувати й при ознайомленні учнів з фундаментальними дослідами. Наприклад, при розкритті досліду Майкельсона як фундаментального факту спеціальної теорії відносності, при вивченні в історичному аспекті моделей будови атому (модель Томсона, Резерфорда-Бора, сучасна модель атому) та в інших випадках.
Частково-пошукові завдання
При проблемному навчанні пізнавальну діяльність учнів будують таким чином, щоб вона пройшла крізь всі етапи творчого процесу. Проте найістотнішим моментом творчої діяльності є висловлення гіпотез та їх перевірка.
Висловленню гіпотез та їх перевірці можна навчити й поза проблемним навчанням. Відповідні частково-пошукові завдання можна залучати й до евристичної бесіди, додаючи їй дослідницький характер, який має інтуїтивний аспект.
Оскільки методи навчання фізиці відбивають методи наукових фізичних дослідів, то при вивченні матеріалу на основі індуктивних прийомів для розвитку інтуїтивного мислення доцільно пропонувати учням наступні завдання:
1. Завдання на передбачення результатів досліду. При виборі таких завдань необхідно продумати, які знання можуть використовувати учні при висловлюванні гіпотези. В якості основи для формування гіпотези можуть бути теорії, аналогії, життєві спостереження та ін. запас життєвих спостережень дозволяє учням до проведення дослідів висловлювати деякі припущення про причини, що впливають на розглядуване явище. Кожну з гіпотез перед перевіркою необхідно обговорювати; учнів повинні спробувати обґрунтувати своє припущення. Перевірку гіпотез можна виконувати або за допомогою демонстраційного досліду, або в ході лабораторної роботи.
2. Завдання на планування результатів експерименту. В тих випадках, коли залежність між величинами виводиться теоретично (дедуктивно) й дослід є лише підтвердженням цієї залежності, зручно ставити учням питання, що спрямована на планування досліду. Необхідно відмітити, що плануванню досліду треба вчити учнів не тільки під час вивчення нового матеріалу, а й при проведенні лабораторних робіт.
3. Завдання на передбачення принципу пояснення. Після демонстрації експерименту не слід одразу ж пояснювати його, краще запропонувати зробити це учням. Наприклад, поясніть, чому тиск насиченої пари не залежить від об’єму і т. ін. Ці питання спрямовують учнів на пошук принципу пояснення явища та одночасно є завданнями, що розраховані на творчу діяльність учнів.
4. Завдання на передбачення нових наслідків. Якщо явище або деяка закономірність вивчені та поясненні, то учням можна запропонувати передбачити випадки, в яких вони будіть спостерігатися, або які їх наслідки. В пошуках нових наслідків зазвичай більш детально досліджують умови, за яких спостерігається та чи інша закономірність. Тому для вправляння учнів щодо висловлення інтуїтивних суджень треба пропонувати їм питання, в яких вимагається передбачення того, чи зміниться встановлений закон, якщо змінити деякі початкові умови.
Дидактичні ігри на уроках фізики
Гра, навчання й праця – це три головних види діяльності людини. Гра підготовлює дитину як до навчання, так і до праці, при цьому гра водночас є і навчанням, і працею. Деякі педагоги вважають, що ігрова діяльність для школярів – це вже пройдений етап. Але дидактичні ігри можна й треба використовувати на уроках фізики з метою розвитку пізнавальних інтересів учнів та підвищення ефективності навчання.