Методика преподавания физики

Проблемное обучение

Основные понятия проблемного обучения – проблемная ситуация, проблема и проблемная задача. Проблемная ситуация – затруднение, «препятствие», возникающее перед учащимся в процессе когда новые факты, явления не укладываются в систему имеющихся знаний. Осознание и принятие ситуации приводят к перерастанию проблемной ситуации в проблему. Начинается мыслительная деятельность

ученика, и, используя имеющиеся знания и умения, последний определяет для себя исходные параметры и искомые неизвестные, т.е. превращает проблему в проблемную задачу: которая через логическую цепочку (гипотеза→ ее проверка, экспериментальная или теоретическая, в случае неудачи – новая гипотеза →новая проверка и т.д.) приводит к искомому результату. Цель проблемного обучения – это усвоение не только основ физики, но и усвоение самого процесса получения знаний и научных фактов, где используются познавательные и творческие способности. Формы проблемного обучения: 1. проблемное изложение: формирует и решает задачу сам учитель. Учащиеся следят за логикой. 2. эвристическая беседа (путем наводящих вопросов): эвристическая беседа подразумевает заранее подготовленную систему вопросов приводящую к определенным выводам. 3. учитель формулирует проблему и предлагает ее для решения. Это – самостоятельный эксперимент учащихся решение экспериментальных задач (возможны различные варианты). Текущие задания на 2–3 дня, задания по теме на 5–7 дней. Задание на контролирование прибора, установки. 4. предлагает учащимся сформулировать проблему и искать пути ее решения (факультативы, кружки). Проблемное обучение может быть организовано на уроках физики с помощью разных средств обучения: с помощью демонстрационного эксперимента или фронтального опыта, в процессе решения задачи или обсуждения какого-либо вопроса и пр. Проблемное обучение может быть включено в ткань любого урока, на любом его этапе – и при изучении нового материала, и при его закреплении, и в процессе актуализации имеющихся знаний и т.д.

Способы создания проблемных ситуаций на уроках физике

Проблемная ситуация – затруднение, «препятствие», возникающее перед учащимся в процессе когда новые факты, явления не укладываются в систему имеющихся знаний. Проблемная ситуация должна обеспечивать активное проявление интереса учащихся к изучаемому вопросу и включение их в познавательный поиск. Проблемное обучение может быть включено в ткань любого урока, на любом его этапе – и при изучении нового материала, и при его закреплении, и в процессе актуализации имеющихся знаний и т.д. Способы создания проблемных ситуаций: 1. Ситуация неожиданности, когда факты, выводы, явления кажутся парадоксальными, необычными. Основой могут служить занимательные опыты, например, искривление луча – полное внутреннее отражение. 2. Ситуация конфликта: когда новые факты вступали в противоречие со старыми теориями. Опыт Майкельсона, квантовая физика. 3. Ситуация предположения. Учитель предполагает о существовании какой-либо закономерности или явления и вовлекает в поиск учеников. Электрический ток, магнитное поле, а можно ли возбудить ток с помощью магнитного поля? 4. Ситуация опровержения. Учащимся предлагается доказать несостоятельность какой-либо идеи. Проекты вечного двигателя, из пушки на луну, и т.д. 5. Ситуация несоответствия жизненного опыта научным данным. 6. Ситуация неопределенности. Задание содержит недостаточно данных для получения однозначного решения. Учащийся должен обнаружить недостаточность данных и ввести дополнительные условия в решение. С помощью проблемных ситуаций возможно изучить новые явления, законы, теории, решить задачи. Для создания проблемной ситуации используются: 1. Проблемные вопросы 2. Физические эксперименты (демонстрации) 3. Факты из истории открытия 4. Лабораторные работы 5. Экспериментальные задачи. Для постановки задачи важно: 1. Правильно сформулировать вопрос 2. Проблема должна устанавливать логическую связь между ранее изученным материалом и новыми знаниями 3. Создавать видимые границы известного и неизвестного 4. Вызывать чувство удивления, когда сопоставляется новое с известным и понимать о необходимости приобретении новых знаний.

Индукция и дедукция в методах обучения физике

В методологии физики методы обучения можно разделить на две большие группы: эмпирические и теоретические. Результаты наблюдений и экспериментов подвергаются анализу на основе сравнения и ведут к эмпирическим обобщениям на основе умозаключений по индукции. Индуктивное умозаключение – такое умозаключение, в результате которого на основании знания об отдельных предметах данного класса получается общий вывод, содержащий какое-нибудь знание о всех предметах класса. Например: меди, сталь, алюминий – проводят электрический ток, следовательно все металлы электропроводящие. Для развития теоретического, абстрактного мышления необходимо использовать теоретические методы познания: идеализация, мысленный эксперимент, аналогия, дедукция. вид абстракции – идеализация, т.е. замена реального объекта его схемой, моделью (модель атома, ядра, идеального газа, абсолютно твердого тела и т.д.). метод экспериментирования: технические затруднения, которые, могли бы возникнуть при реализации мысленного эксперимента, считается преодолимыми: (колебания маятника на Луне, Марсе и т.д.). Метод аналогии: знания об одном объекте переносятся на другой менее изученный, менее доступный для изучении, менее наглядный. Дедукция это форма мышления, когда новая модель выводится чисто логическим путем из некоторых данных мыслей – посылок. Дедуктивное умозаключение-то, что обеспечивает при истинности посылок и соблюдении правил логики истинность заключения. На уроках физики дедукция используется всегда, когда новое знание раскрывается на теоретическом уровне. Структура объяснения учителем нового материала, если его целью является теоретическое предсказание нового факта (закона), обычно такова: 1. Индуктивно строится модель изучаемого явления. 2. Проводится теоретический анализ модели или мысленный эксперимент. 3. В результате дедуктивно, выводится умозаключение, содержащее ранее неизвестный ученикам факт, который подлежит экспериментальной проверке.

Связь физики с другими предметами

Связь между учебными предметами является прежде всего отражением объективно существующей связи между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической деятельностью людей. Типы меж предметных связей: 1. Информационные (освещение одного и того же явления с разных сторон). 2. Хронологические (природоведение, математика). 3. Прикладные (по выработке обобщенных навыков, умений). Связь с математикой. Выражается во взаимосвязи их идей и методов, которую можно условно разделить на три вида: 1) физика ставит задачи и создает необходимые для их решения математические методы; 2) развитая математическая теория используется для анализа физических явлений, что приводит к созданию новой физической теории 3) физическая теория опирается на математический аппарат, который развивается и совершенствуется по мере его использования в физике. К 7 классу учащиеся могут: производить действия с дробями, округлять числа, искать среднее арифметическое, решать линейные уравнения, системы из двух линейных уравнений. Изучают функции , их графики. В 8-м понятие степени, квадратный трехчлен – график, примерные вычисления. В 9-м – , решение систем второй степени с двумя переменными, погрешности. Темы. Тригонометрические функции, их графики и производные в 10–11 классе. Производная позволяет изучить вопросы физики на более высоком математическом уровне. С астрономией – молекулярная физика, электродинамика, ядерные реакции, механика. Общую предметная область: микро-, макро- и мега уровни материи, общие методы исследования и общие законы. Эта причина того, что предметы интегрируются в единый курс. Химия: типы химических связей, Таблица Менделеева, кристаллические решетки. Общая предметная область: атомный и молекулярный уровни материи. Меж предметные связи физики и химии осуществляются в: формирование общих мировоззренческих понятии (материя, виды и структурные формы материи и т.д.), формирование понятий, общих для физики и химии (атом, молекула, электролитическая диссоциация, электролиз), изучение общих законов (закон сохранения энергии, закон электролиза и др.) и теорий (молекулярно-кинетическая и электронная теории).