Приемы создания проблемных ситуаций для формирования универсальных учебных действий на уроках физики

Жизнь постоянно ставит перед человеком различные проблемы. Умение искать и находить пути решения возникающих проблем — одно из качеств успешной личности. Проблемное обучение способствует развитию самостоятельности и активности школьников, что, в свою очередь, позволит им стать конкурентоспособными во взрослой жизни. Постоянное создание на уроке проблемных ситуаций приводит к тому, что ученик не «пасует» перед проблемами, а стремится их разрешить. Таким образом, формируется творческая личность, умеющая искать и находить решения в различных проблемных ситуациях, систематизировать и накапливать знания, способная к саморазвитию. Проблемная ситуация — центральное звено проблемного обучения, с помощью которого пробуждается мысль, познавательная потребность, активизируется мышление. В процессе разрешения противоречий, лежащих в основе проблемной ситуации, ученики усваивают такие приемы мышления, как умение анализировать, выделять главные и второстепенные признаки явлений, устанавливать причинно-следственные связи между ними и другие. Перечисленные процессы теоретического мышления составляют основу логических умений. Следовательно, работа в условиях проблемной ситуации позволяет развивать универсальные учебные действия (УУД) и повысить мотивацию к обучению у школьников, что важно для выполнения стандартов второго поколения. Поэтому освоение технологии создания проблемной ситуации на уроке становится важным для современного учителя.

Проблемное обучение будет успешным при наличии ряда условий. Учителю необходимо овладеть методикой постановки проблемных ситуаций, проанализировать содержание учебного материала и представить его в виде проблемных ситуаций и вопросов, изучать индивидуальные особенности учеников и строить процесс обучения с учетом этих особенностей. Для достижения высоких результатов в обучении и развитии учеников всю работу учитель должен строить так, чтобы на каждом уроке учащиеся решали какие-то проблемы (устно, письменно или практически). Главное, чтобы каждый ученик был вовлечен в процесс решения. Проблемные ситуации необходимо создавать на всех этапах урока с использованием различных приемов.

Практика преподавания физики показывает, что большая часть учеников, поняв, что физика — это не просто сплошные опыты, а большой объем различных теорий и задач, постепенно к 9 классу теряет интерес, а затем физика для них переходит в разряд «трудных» предметов. Поэтому перед учителем всегда стоит задача мотивировать учащихся, чтобы они не потеряли интерес к предмету, и сделать физику интересной и «легкой».

Все учебные предметы, в том числе и физика, содержат внутренние возможности для формирования познавательных интересов и развития мышления учащихся. Нужна только соответствующая методика преподавания. Для того, чтобы заинтересовать учащихся учебным материалом, следует преподносить новую информацию так, чтобы вызвать эмоциональное восприятие темы. Для этого можно сопоставлять неожиданные факты, обнаруживать противоречия, вызвать у учащихся удивление, недоумение, вопрос, который побуждает к поиску истины. Основным средством представления данного условия на уроке является проблемная ситуация. Проблемная ситуация — это психическое состояние интеллектуального затруднения, которое возникает у человека, когда он, решая проблему (задачу), не может объяснить новый факт при помощи имеющихся знаний, или выполнять известное действие прежними, знакомыми способами и должен найти новый способ действия. [1] «Чтобы создать проблемную ситуацию в обучении, — отмечает А. М. Матюшкин, — нужно поставить ребенка перед необходимостью выполнения такого задания, при котором подлежащие усвоению знания будут занимать место неизвестного». [1] Сам факт столкновения с трудностью, невозможностью выполнить предложенное задание с помощью имеющихся знаний и способов действия рождает потребность в новом знании. Эта потребность и является основным условием возникновения проблемной ситуации, одним из главных ее компонентов. Анализ проблемной ситуации есть первый этап самостоятельной познавательной деятельности ученика. Осмысление ситуации приводит к осознанию того, что именно является причиной возникшего интеллектуального затруднения, к возникновению в сознании ученика вопросов: «Что нужно найти? Что не хватает для достижения цели?». Заканчивается данный процесс формулированием учебной проблемы. В процессе постановки учебной проблемы ученик применяет логические операции, главным образом приемы анализа, аналогии и сравнения. Стимулом, побуждением к поиску, является интерес, возникший в процессе предварительного развертывания проблемы и её постановки.

Итак, в психологическую структуру проблемной ситуации входят следующие три компонента: неизвестное достигаемое знание или способ действия; познавательная потребность, побуждающая человека к интеллектуальной деятельности, и, интеллектуальные возможности человека, включающие его творческие способности и прошлый опыт. [2] Из выше сказанного можно выделить основные требования к проблемной ситуации: она должна быть связана с изучаемым материалом, создавать познавательные трудности, посильна для учеников, опираться на имеющиеся знания учеников, должна направлять познавательный поиск учеников, влиять на эмоциональное состояние учеников, заинтересовать их содержанием и методами решения, активизировать деятельность учеников, положительно повлиять на мотивацию обучения.

Глубокий анализ содержания учебного материала по физике показал, что большую часть материала, за исключением конкретных фактов, можно представить в виде системы проблемных вопросов. Для этого достаточно переформулировать вопрос так, чтобы в нем появилось какая- либо неясность для ученика, какое-либо противоречие. Например, в 8 классе после прохождения темы «Кипение» имеется вопрос: От чего зависит температура кипения жидкости? Данный вопрос репродуктивного характера, интереса не вызывающий. Если его перефразировать: «А может ли вода кипеть при комнатной температуре!» — это уже вызовет интерес у учащихся, а если дополнить экспериментом «имеется шприц с 1\8 воды комнатной температуры, закрыв отверстие резко выдвинуть поршень шприца до крайнего положения — вода закипит, будучи холодной» и поставить вопрос: Почему вода закипела? — для учащихся это будет проблемная задача, которая вызовет удивление, в результате возникнет проблемная ситуация. Такие проблемные ситуации в педагогике называют проблемными ситуациями «с удивлением». Кроме этого выделяют еще один вид проблемной ситуации «с затруднением». В ее основе лежит противоречие между необходимостью выполнить задание учителя и невозможностью это сделать без сегодняшнего нового материала. Для создания такой ситуации ученикам задаются вопросы и задания, которые невозможно решить с помощью имеющихся знаний. Например, при изучении темы «Сообщающиеся сосуды» в 7 классе демонстрируются сосуды, и задается вопрос: Как поведут себя однородные жидкости в этих сосудах? А как разнородные? Ученики не могут ответить на вопросы так, как не знают законов сообщающихся сосудов, поэтому возникает интеллектуальное затруднение.

Для того чтобы привлечь внимание учеников к изучаемому на уроке и показать значимость материала используются мотивирующие приемы создания проблемной ситуации: «яркое пятно» и «актуализация». Для реализации первого приема применяются интригующий материал (сказки, отрывки из литературных произведений, пословицы, сценки), постановку занимательного опыта. Использование отрывков из литературных произведений и элементы устного народного творчества помогают обогатить образное мышление учащихся, восполнить недостающие эмоции при рассмотрении конкретных физических явлений. Использование фрагментов из литературных произведений на уроках физики способствует возникновению потребности в чтении и анализе информации с точки зрения физических закономерностей, тем самым развиваются навыки осмысленного чтения.

Второй прием «Актуализация» помогает показать ученикам значимость для них изучаемых на уроке явлений. Проблемные ситуации на уроках создаются обязательно с опорой на жизненный опыт учащихся. Такие вопросы как: «Почему дрова зимой колются хорошо?", «Для уменьшения силы трения применяют смазку. Почему же плотники перед тем, как взять топор, смачивают руки?" и другие являются для учащихся проблемными. Они активно включаются в поиск ответа на вопросы, требующие теоретического обоснования. Таким образом, учащиеся подводятся к установлению связей между новым материалом и их жизненными представлениями.

Большое внимание уделяется исследовательскому эксперименту. Здесь также важно правильно поставить задание. Например, при изучении в 7 классе архимедовой силы ученикам предлагается такое задание: выяснить экспериментально от чего зависит сила Архимеда. Такая формулировка задания ставит в позицию неопределенности, чтобы ее разрешить ученики выдвигают гипотезы, проверяют их в ходе эксперимента и делают выводы. Данная деятельность осуществляется в соответствии с этапами экспериментального метода познания, в результате ученики приобретают регулятивные и познавательные УУД.

Основой преподавания предмета физики является изучение различных явлений. Явление сначала демонстрируются без объяснения, а дальше ученикам предлагаю объяснить наблюдаемое и рассмотреть это явление с различных позиций. Данное задание способствует развитию умений объяснять, анализировать, выделять существенные признаки объекта и устанавливать причину явления- это базовые умения, которыми должен владеть ученик изучая физику.

Для развития логических умений даются задания на сравнения, обобщения, выводы из ситуаций, сопоставление фактов, обоснование.

Значительную часть содержания в курсе физики составляют конкретные факты и работа с ними. Это, как правило, различные количественные задачи. Для реализации принципа проблемности на уроках решения задач используются проблемные задачи с недостаточными или избыточными исходными данными, с неопределенностью в постановке вопроса, с противоречивыми данными, с заведомо допущенными ошибками, творческие задачи.

Не всегда удается при подготовке урока подобрать проблемные вопросы конкретно из курса физики, тогда спасают задания и вопросы, сформулированные на межпредметной основе. Например, почему красная морская звезда не может жить в Балтийском, Каспийском, Черном морях, где низкая соленость воды? (7 класс). Такие вопросы требуют от учеников знаний нескольких предметов, способствуют переносу знаний в измененную ситуацию, следовательно, развивают мышление учеников.

Наблюдение за деятельностью учеников при решении проблем показало, что одни ученики успешно и без помощи решают их, другим нужна помощь в отдельные моменты решения проблемы, третьи не могут сделать ничего, если им не помогать. Поэтому возникла необходимость разделить учеников на три группы по уровню познавательной самостоятельности в условиях проблемно-поисковой деятельности, и соответственно продумывать систему обучения и содержание проблемных заданий для каждого уровня.

Создание проблемных ситуаций на уроках физики, как видим, может достигаться с помощью различных способов и приемов, но все они направлены на то, чтобы поставить учеников перед необходимостью активно включаться в решение учебных проблем и тем самым эффективнее усваивать новые знания, формировать умения и применять их на практике. Процесс мышления на уроке начинается с анализа проблемной ситуации, которая должна создаваться систематически и с учетом реальных, значимых для учащихся противоречий. Использование на уроках проблемных ситуаций позволяет управлять мыслительной деятельностью учеников, что является необходимым условием развития их умственных способностей, повышения познавательной активности в процессе овладения знаниями. Результатом обучения с помощью создания проблемных ситуаций является развитие универсальных учебных действий: личностных, познавательных, регулятивных и коммуникативных.

Литература:

1.         Матюшкин A. M. Проблемные ситуации в мышлении и обучении.- М.: Педагогика, 1972.

2.         Махмутов М. И. Организация проблемного обучения в школе. Книга для учителей.- М.: Просвещение, 1977.

3.         Материалы газета «Физика», издательство «Первое сентября»

4.         Телвин Б. Л. «Технология проблемного обучения на примере изучения курса физики в общеобразовательной школе»

5.         http://www.festival.1september.ru/ Фестиваль педагогических идей http://www.zachetka.ru/referat/preview.aspx?docid=8676&page=2