Доклад исследовательская деятельность как способ реализации деятельностного подхода на уроках физики

Обновлено: 07.07.2024

При изучении курса физики в рамках реализации ФГОС ООО второго поколения экспериментальная деятельность приобретает еще большую значимость, чем раньше. В основе нового Стандарта образования лежит системно-деятельностный подход, который направлен на усиление учебной активности ученика. Теперь он обязан включаться в учебно-исследовательскую и проектную деятельность.

Эти виды деятельности – не новые в педагогике. Но сейчас происходит смещение роли ученика от пассивного исполнителя заданий учителя к активному искателю новых знаний. Учитель же перестает быть транслятором новых знаний, а становится наставником, направляющим деятельность ученика в новое русло.

Учебный физический эксперимент формирует у учащихся исследовательские навыки, вооружает их инструментарием исследования, который становится средством обучения. Именно через учебный физический эксперимент эффективно должен осуществляется системно-деятельностный подход к обучению физике.

Виды учебных физических экспериментов:

Демонстрации физических явлений . Это необходимый элемент учебной деятельности на уроках физики, но здесь доминирует роль учителя. Однако, ученики здесь осваивают такой простой, но важный метод познания природы, как направленное наблюдение, учатся анализировать и делать выводы.

Используя учебный эксперимент, я имею возможность:

А). Показать изучаемое явление в педагогически трансформированном виде и, тем самым, создать базу для его изучения.

Б). Проиллюстрировать проявление установленных в науке закономерностей в доступном для обучающихся виде.

В). Познакомить с экспериментальным методом изучения физических явлений.

Г). Показать применение изученных физических явлений в быту и технике.

Д). Повысить наглядность преподавания и, тем самым, сделать изучаемое явление более доступным для обучающихся.

Лабораторные работы, фронтальные экспериментальные задания, физические практикумы . Они проводятся учащимися самостоятельно на уроке, часто в группах, но их активность не так велика, т.к. в большинстве случаев они работают по готовым инструкциям. Можно усложнять задания: предлагать открытые задания по изучению какого-либо физического явления, и как вариант, дополнительное задание – составить самим пошаговую инструкцию по изучению данного явления.

Лабораторные работы формируют практические умения, позволяют ученикам овладеть навыком применения тех или иных физических закономерностей, понять тесную связь физики с окружающим миром и предметами.

Все лабораторные работы можно объединить в следующие группы:

- Наблюдение явлений и процессов (кипение, взаимодействие магнитов идр.).

- Градуировка приборов (динамометра).

- Измерение физических величин (плотности, силы, показателя преломления, удельного сопротивления и др.).

- Изучение физических законов (законов последовательного и параллельного соединения, газовых законов, закона сохранения механической энергии и др.).

- Определение физических констант (ускорения свободного падения, жёсткости пружины, коэффициента трения и др.).

- Сборка простейших электрических цепей, устройств и технических моделей (электродвигателя, электромагнита, трансформатора и др.).

Домашний физический эксперимент . Его ученик проводит уже полностью самостоятельно. Можно провести его традиционно, подробно проинструктировав ученика о порядке выполнения и результатах, а можно уже предложить выполнить его как небольшую проектную работу с получением продукта (самостоятельно составленная инструкция, таблица результатов исследования, графики, диаграммы исследования и др.)

При организации и проведении домашних экспериментов важно иметь в виду следующее: такие работы должны стимулировать познавательную деятельность и развитие мышления; привлекать внимание к основному материалу курса, быть направленными на углубление и пополнение знаний; легко выполняться в домашних условиях и др. При выполнении опытов обучающиеся могут применять самодельные приборы, предметы и материалы домашнего обихода.

Задания исследовательского характера – техническое творчество . Это может быть создание макетов каких-либо устройств, реально работающих устройств, и даже изобретение нового устройства. Это уже не просто учебно-исследовательская, а проектная деятельность с получением конкретного готового продукта.

Виртуальные эксперименты . Они приобретают все большую актуальность. И могут быть как демонстрационными, так и полноценными лабораторными работами со всеми их атрибутами.

Компьютерное моделирование процессов и явлений может быть очень актуальным для учащихся, увлеченных ИКТ-технологиями. И это тоже проектная деятельность.

Я начала внедрять в уроки кроме демонстрационного и лабораторного эксперимента фронтальный эксперимент, который занимал минимальное время, но постепенно стал давать результаты, дети, работая в парах, выполняли дифференцированные задания, что исключало списывание и позволяло оценить работу каждого. Со временем стала использовать экспериментальные задачи и домашний эксперимент. Результаты, полученные за два года работы, показывают, что физический эксперимент можно рассматривать как метод активизации познавательной деятельности на уроках физики.

Использованная литература:

Леонтьев А.А. Что такое деятельностный подход в образовании

Полякова Ю.В. Системно-деятельностный подход в образовании. ФГОС

Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. – Москва: Просвещение, 1983

Сборник по методике и технике физического эксперимента. Под ред. Н.В. Алексеева. М.: “Учпедгиз”, 1960

Зверева Н.М.. Активизация мышления учащихся на уроках физики. – Москва: Просвещение, 1980

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

учитель физики первой квалификационной категории

2 слайд: В основе Стандарта общего образования лежит системно - деятельностный подход, способствующий формированию ключевых компетентностей (информационной, коммуникативной, учебно-познавательной, социальной, предметной, продуктивной, нравственной ). Современное образование предполагает перенос акцента с предметных знаний, умений и навыков как основной цели обучения на формирование универсальных учебных действий.

3 слайд: Важность проблемы - развития навыков исследовательской деятельности обучающихся обусловлена, прежде всего, падением их интереса к учебе.

Я не раз замечала, как блестят глаза обучающихся 7-х классов, приступающих к изучению физики, что-то новое всегда заинтересовывает. К сожалению, часть детей теряет интерес к учебе, но все-таки основная масса еще открыта для педагога, у них еще сильна мотивация к обучению. Возрастающая сложность и насыщенность школьной программы усложняют школьникам процесс освоения объема предлагаемых знаний. Уверена, использование исследовательских методов в обучении помогает учителю из пассивного потребителя знаний делать активного субъекта образовательной деятельности.

На своих уроках использую исследовательский метод для того, чтобы ученики овладели методами научного познания, для развития и формирования у них творческой деятельности, формирования мотивов исследовательской деятельности, осознанных, оперативно и гибко используемых знаний.

4 слайд: Исследовательская деятельность должна выступать не как самоцель, а как средство воспитания, развития и образования обучающихся. В результате вовлечения в процесс исследования у обучающихся вырабатываются такие важные умения как:

ü видеть проблемы,

ü вырабатывать гипотезы,

ü проводить эксперименты,

ü оценивать результаты,

ü давать определения понятиям,

ü делать выводы и пр.

5 слайд: С целью формирования навыков исследовательской деятельности, я выделила ряд задач:

ü развить интерес к предмету,

ü развить логическое мышление,

ü учить основам самообразования,

ü учить работе со справочной и научной литературой, с современными источниками информации,

ü показать практическую направленность знаний, получаемых обучающимися на уроках физики,

ü учить мыслить широко, перспективно, видеть роль и место изучаемых предметов в общечеловеческой культуре, ее связь с другими науками.

6 слайд: Сегодня современный обучающийся, как творческая, социально активная личность нового типа, по-моему, мнению, может формироваться только в процессе исследовательской, поисковой работы, которая органически сочетается с учебной деятельностью.

Исследовательская деятельность может быть успешной в том случае, если она будет строиться на следующих принципах: самодеятельности, доступности, естественности, наглядности, осмысленности.

7 слайд: Одним из главных принципов исследовательской деятельности обучающихся является принцип самодеятельности. Обучающийся может овладеть ходом своего исследования только в том случае, если он сможет это исследование прожить на собственном опыте. Именно исследовательская деятельность предоставляет ученику более широкую свободу мыслительной деятельности, например, при создании приборов и моделей.

8 слайд: Иногда обучающийся результата не достигает, и в своем исследовании не может дойти до конца. Это происходит в том случае, если проблема, которую он взялся решать, ему не по силам. Поэтому еще одним принципом является принцип доступности исследования. Занятие исследовательской деятельностью предполагает освоение материала, находящегося за рамками учебной программы, и это происходит зачастую на высоком уровне трудности. Поэтому даю задания самостоятельно провести исследования в домашних условиях доступные для понимания, например опыты прилипчивый стакан, магия воды, тонущий апельсин, электризация и многие другие.

9 слайд: Одним из важных принципов организации исследовательской деятельности является принцип естественности. Этот принцип заключается в том, что тема исследования, которую берется выполнить ученик, не должна быть надуманной и навязанной учителем. Она должна быть интересной и настоящей, а значит, реально выполнимой. Ее естественность заключается в том, что обучающийся сможет исследовать ее самостоятельно, без посторонней помощи, стать первооткрывателем без подсказки учителя. (Например, в 10 классе определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости с помощью простых приборов: весов с разновесами, пипетки, жидкости, в 7 классе определение КПД при подъеме тела по наклонной плоскости (брусок, наклонная плоскость, динамометр) или выяснение условия равновесия рычага).

10 слайд: Следующим принципом организации исследовательской деятельности, которым необходимо руководствоваться, это принцип наглядности. Этот принцип позволяет ученику экспериментировать с теми предметами, материалами и вещами, которые он изучает в качестве исследователя и помогает ему легче усвоить материал. На уроках в 8 классе обучающиеся самостоятельно собирают электромагнит или электроскоп и испытывают его, а в 7 классе - из капельниц и шприцов гидравлический подъемник и испытывают его силу.

12 слайд: Исследовательскую деятельность обучающихся организую по направлениям:

Урочная исследовательская деятельность:

13 слайд: Внеурочная исследовательская деятельность:

ü Неделя естествознания

ü создание и реализация индивидуальных проектов.

ü участие в олимпиадах, конкурсах и конференциях.

15 слайд: Обучающийся знает, что напряженность поиска сменяется радостью открытия и у него появится возможность участвовать и побеждать в конференциях, олимпиадах, конкурсах, тем самым мотивируя других ребят к исследованиям.

Школьный уровень: победители и призеры на школьных научно–практических конференциях, марафонах.

Региональный уровень : победители и призеры открытого социального интернет-проект

Всероссийский уровень: дипломы за успешное прохождение пригласительного этапа ВсОШ по физике.

Международный уровень: дипломант 1 степени Международный конкурс научно-технических и художественных проектов по космонавтике «Звездная эстафета, участники Международные общественно-научные чтения, посвященные памяти Ю.А.Гагарина, победители и призеры заочных интернет-олимпиад Олимпис, Инфоурок, Сириус, Фоксфорд.

16 слайд: Каждый достигнутый результат порождает рефлексию, следствием которой становится появление новых планов и замыслов, а в дальнейшем они конкретизируются и воплощаются в новые исследования. Интересен тот факт, что обучающиеся, однажды попробовавшие себя в исследовательской деятельности и получившие положительные оценки своих результатов, возвращаются к этой деятельности снова и снова. Таким образом, учебная активность приобретает непрерывный и мотивированный характер, что позволили повысить показатели учебной деятельности обучающихся.

17 слайд: Участвуя в конкурсах и олимпиадах разного уровня, у обучающихся возникает желание участвовать в них многократно.

Изложив основные принципы и методы своей работы, хочу сделать вывод, что ученик тогда сможет освоить самый трудный материал и получить удовлетворение от своей маленькой победы, когда он научится применять исследовательский метод на практике в любом виде деятельности.

Использованные источники информации:

1. Артамонова И.И. Общее положение организации исследовательской деятельности учащегося. // Научно-исследовательская деятельность ученика и учителя. Сборник статей. / Под ред. М.А. Булавиной. – Омск: ООИПКРО, 2004.

3. Петерсон Л.Г. Деятельностный метод обучения АПК и ППРО, Москва 2007 г.

4. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования /Министерство образования и науки Российской Федерации. 2-е изд. М.: Просвещение, 2013

2 слайд: В основе Стандарта общего образования лежит системно - деятельностный подход, способствующий формированию ключевых компетентностей (информационной, коммуникативной, учебно-познавательной, социальной, предметной, продуктивной, нравственной). Современное образование предполагает перенос акцента с предметных знаний, умений и навыков как основной цели обучения на формирование универсальных учебных действий.

давать определения понятиям,

делать выводы и пр.

5 слайд: С целью формирования навыков исследовательской деятельности, я выделила ряд задач:

развить интерес к предмету,

развить логическое мышление,

учить основам самообразования,

учить работе со справочной и научной литературой, с современными источниками информации,

показать практическую направленность знаний, получаемых обучающимися на уроках физики,

учить мыслить широко, перспективно, видеть роль и место изучаемых предметов в общечеловеческой культуре, ее связь с другими науками.

12 слайд: Исследовательскую деятельность обучающихся организую по направлениям:

Урочная исследовательская деятельность:

13 слайд: Внеурочная исследовательская деятельность:

создание и реализация индивидуальных проектов.

участие в олимпиадах, конкурсах и конференциях.

Школьный уровень: победители и призеры на школьных научно–практических конференциях, марафонах.

Региональный уровень: победители и призеры открытого социального интернет-проект

Всероссийский уровень: дипломы за успешное прохождение пригласительного этапа ВсОШ по физике.

Использованные источники информации:

Артамонова И.И. Общее положение организации исследовательской деятельности учащегося. // Научно-исследовательская деятельность ученика и учителя. Сборник статей. / Под ред. М.А. Булавиной. – Омск: ООИПКРО, 2004.

Петерсон Л.Г. Деятельностный метод обучения АПК и ППРО, Москва 2007 г.

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования /Министерство образования и науки Российской Федерации. 2-е изд. М.: Просвещение, 2013

-75%

Деятельностный подход

Учебное исследование связано с активной деятельностью школьника, что, конечно, имеет важные преимущества:

Учащиеся самостоятельно формулируют определения физических величин, законы и понятия о явлениях на основе четких определений понятий об изучаемых элементах физического знания.

Одинаковые подходы к изучению каждого элемента знаний дают необходимую систему взглядов и понятий, позволяющих обобщить и структурировать материал.

Учащиеся лучше усваивают многие сложные темы благодаря не только поэтапной отработке материала, но и наличию системы.

Обучение методам физики также приводится в систему, при этом методологические знания усваиваются в ходе изучения самого курса физики.

В процессе происходит классификация знаний. В курсе физики знания делятся на два типа: суждения и физическая теория. Суждение — это мысль, выраженная повествовательным предложением, в нем заключены законы или научные факты. Физическая теория — совокупность научных знаний, организованных определенным образом; она включает в себя и понятия разных типов, и суждения разных типов.

Виды исследовательской деятельности:

Создание физического знания.

Распознавание конкретных ситуаций, соответствующих тем или иным физическим знаниям.

Воспроизводство конкретных ситуаций, соответствующих тем или иным физическим знаниям.

Создание приборов и технических устройств.

Эксплуатация приборов и технических устройств.

Монтаж экспериментальных установок.

Решение физических задач.

Классификация, обобщение, систематизация, подготовка обзоров научной информации.

Рассмотрим подробнее некоторые направления деятельности.

Определение понятий

Физика, как известно, пошла от философии. В философии существует классическая структура понятия:

[Термин] — это [родовое понятие] [видовые отличия]

Например: Плотность — это физическая величина, равная отношению массы тела к его объему.

Следует учитывать, что соответствуют структуре, заданной философией, не все используемые понятия, в том числе и прописанные в современных учебниках.

Рабочие тетради № 1 и 2 вместе с учебником, тетрадью для лабораторных работ, методическим пособием для учителя составляют учебно-методический комплект по физике для 7 класса общеобразовательных организаций. В тетради № 1 представлены задания по темам "Кинематика" и "Динамика". Соответствует федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования (2010 г.).

Открытие закона

Деятельностный подход предполагает, что законы должны открывать сами ученики. В процессе школьниками могут быть высказаны абсурдные гипотезы — все их необходимо проверять, это и есть путь познания.

Этапы открытия закона. Пример: получение закона колебания математического маятника

Исходная ситуация. Обнаружено, что разные математические маятники имеют различные значения периода колебаний. Продемонстрировать это довольно легко.

Формулирование познавательной задачи. От каких физических величин, характеризующих маятник, зависит период его колебаний?

Высказывание гипотез. От учеников для проверки принимаются все гипотезы, удачные и неудачные. Ученики могут допустить, что период колебаний зависит от массы груза, от длины нити, от амплитудных колебаний и т.д.

Формулирование задачи под каждую гипотезу. Зависит ли?

Разработка и реализация экспериментов под каждую задачу. Эксперименты выполняются группами учащихся. Например, ученики хотят проверить зависимость от массы груза — значит, не меняя длину нити, нужно поменять массу подвешенных грузов.

Формулирование частных выводов. Например: при длине нити 15 см период колебаний не зависит от массы груза.

Уточнение познавательной задачи. Каков вид зависимости периода колебаний от длины нити? График перестраивается в координатах T от √l.

Формулирование вывода. Для данного маятника период колебаний пропорционален корню из его длины.

Формулирование общего вывода. Период колебаний нитяного маятника прямо пропорционален корню из его длины.

Ввод физической величины

Осуществляется разными способами:

Ввод физической величины через меру.

Ввод физической величины через формулу.

Создание физического прибора и градуирование его шкалы.

Введение коэффициента пропорциональности.

Работа с коэффициентом пропорциональности — самое сложное. Она включает:

Выражение коэффициента пропорциональности через величины, входящие в математическую запись закона.

Представление всех величин, входящих в формулу кроме одной, равными единице.

Формулирование суждений о численном равенстве коэффициентов пропорциональности физической величине, не равной единице, при условии, что остальные равны единице.

Ввод понятия о физическом явлении

Пример. Работа с диффузией

Демонстрация единичного явления. Для объяснения диффузии демонстрируется ватка с резким запахом.

Формулирование общей задачи. Что это за явление?

Постановка вопроса. Если изменятся начальные условия, будет ли наблюдаться явление? Поиск веществ, запахи которых распространяются в воздухе, в трех агрегатных состояниях.

Изменение задачи. А если изменить вещество? Какие еще вещества способны проникать друг в друга? (чай, марганцовка, металлы) Производится наблюдение. Демонстрационные примеры можно найти в учебнике.

Формулирование вывода. Любые вещества способны проникать друг в друга.

Учитель вводит термин.

Пособие является оставной частья УМК Перышкина А.В. Физика. 7-9 классы. В комплект входят учебник, сборник вопросов и задач, тесты, дидактические материалы. Издание содержит вопросы, а также задачи, экспериментальные и правктические задания, необходимые для достижения результатов, заявленных ФГОС, тематические и рубежные тесты, позволяющие учащимся оценить свои знания

Проведение эксперимента

Этапы планирования эксперимента. Пример: изучение взаимодействия между проводником и током

Какое явление мы хотим воспроизвести? Взаимодействие между проводниками с током.

Каким знанием о необходимых свойствах объекта мы владеем? Знаем, каким образом зависит сила тока от свойств проводника.

Какой конкретный объект с этими свойствами мы можем подобрать для эксперимента? Провода, по которым пойдет электрический ток и источники тока.

Какой объект мы можем подобрать как воздействующий? Воздействующим объектом будут провода, по которым пойдет электрический ток.

Как мы можем воспроизвести условия взаимодействия данных объектов? Собрать цепь и подключить ток.

Какое оборудование нам понадобится, чтобы воспроизвести данное явление с выбранными конкретными объектами? Учитель сам подбирает оборудование для эксперимента или делегирует это ученикам.

Виды деятельности при обработке экспериментальных данных:

Снятие показаний приоров.

Определение погрешности результата прямых измерений.

Сравнение величин с использованием погрешности.

Построение графика с использованием погрешности.

Уменьшение случайной погрешности методом многократных измерений.

Определение погрешности результата косвенных измерений.

Определение коэффициента пропорциональности по графику прямой пропорциональности.

Построение графика эксперимента

Составление сводной таблицы результатов с внесением в нее экспериментальных данных и их погрешности.

Изображение осей (с подписями).

Выбор масштаба для каждой оси.

Построение точки с координатами из сводной таблицы.

Вычисление значения погрешностей величин. Обозначение их по обе стороны от существующих точек, если это позволяет масштаб. Изменение масштаба, если он не позволяет это сделать.

Проведение линии через полученные области. Перепроверка экспериментальных точек, лежащих далеко от графика.

Читайте также: