Предмет, продукт і результат навчально-пізнавальної діяльності учнів в основній школі в навчанні фізики

Предмет фізики

Фізика - це наука, що вивчає властивості й структуру речовини і полів, їх взаємодію та властиві їм форми руху: механічну, теплову, електромагнітну, внутріатомну і внутріядерну. У фізиці відомі гравітаційне, електромагнітне і ядерне фізичні поля. Речовина і поле - два взаємопов'язані види матерії.

 Речовина і фізичні поля (фізичні об'єкти) існують об'єктивно, тобто незалежно від того, сприймаємо ми їх чи ні. Вони перебувають у безперервному русі, тобто змінюються. Будь-яку зміну, що відбувається з фізичними об'єктами, називають явищем. Фізичні об'єкти займають певне положення, мають певну протяжність, тобто існують у просторі. Усі фізичні явища відбуваються в певній послідовності, мають певну тривалість, тобто вони відбуваються в часі. Фізичні об'єкти та їх рух ніким і ніколи не були створені і не можуть бути знищені. У природі спостерігаються взаємні перетворення фізичних об'єктів і фізичних форм руху відповідно до законів збереження енергії, заряду, імпульсу, моменту імпульсу та ін.

У результаті систематизації й узагальнення знань про групу явищ створюється фізична теорія, яка пояснює їх і може вказати на існування інших, ще не відомих, явищ. Критерієм правильності теорії є експериментальне підтвердження висновків, які з неї випливають.

Фізика із самого початку свого виникнення була, є і залишиться науковою основою техніки. Фізичні явища, закони, закономірності використовують у технологічних процесах сучасного виробництва. У свою чергу, успіхи фізики значною мірою залежать від техніки, матеріалів, приладів та установок.

У пояснювальній записці Програми з фізики для загальноосвітніх навчальних закладів вказується:

Головна мета навчання фізики в середній школі полягає в розвитку особистості учнів засобами фізики як навчального предмета, зокрема завдяки формуванню в них фізичного знання, наукового світогляду й відповідного стилю мислення, екологічної культури, розвитку в них експеримента ль них умінь і дослідницьких навичок, творчих здібностей і схильності до креативного мислення. Відповідно до цього зміст фізичної освіти спрямовано на опанування учнями наукових фактів і фундаментальних ідей, усвідомлення ними суті понять і законів, принципів і теорій, які дають змогу пояснити перебіг фізичних явищ і процесів, з’ясувати їхні закономірності, характеризувати сучасну фізичну картину світу, зрозуміти наукові основи сучасного виробництва, техніки і технологій, оволодіти основними методами наукового пізнання і використати набуті знання в практичній діяльності. Його наскрізними змістовими лініями є категоріальні структури, що узгоджуються із за гальними змістовими лініями освітньої галузі «Природознавство», а саме:

—  речовина та поле;

—  рух і взаємодії;

—  закони й закономірності фізики;

—  фізичні методи наукового пізнання;

—  роль фізичних знань у житті людини та суспільному розвитку

Продукт навчання

НАВЧАЛЬНА ДІЯЛЬНІСТЬ - це такий вид діяльності, продуктом якої є знання, навички і вміння.

 Знання с головним компонентом освіти. Виділяють такі види знань:

o  основні терміни і поняття, без яких неможливо зрозуміти жодного тексту, жодного висловлювання;

o  факти щоденної дійсності та наукові факти, без знання яких неможливо зрозуміти закони науки, формувати переконання, доводити і відстоювати ідеї;

o  основні закони науки, що розкривають зв'язки й відношення між різними об'єктами та явищами дійсності;

o  теорії, що містять систему наукових знань про певну сукупність об'єктів, методи пояснення та передбачення явищ певної предметної галузі;

o  знання про способи діяльності, методи пізнання й історії здобуття знань (методологічні знання);

o  знання про норми ставлення до різних явищ життя (оцінні знання).

 Уміння — здатність на належному рівні виконувати певні дії, заснована на доцільному використанні людиною знань і навичок.

 Навичка — психічне новоутворення, завдяки якому індивід спроможний виконувати певну дію раціонально, точно і швидко, без зайвих затрат фізичної та нервово-психічної енергії.

В. Сухомлинський вважав, що кожний учень за роки навчання повинен обов'язково оволодіти такими загально-навчальними вміннями:

o  спостерігати явища навколишнього світу;

o  думати – зіставляти, порівнювати, протиставляти, знаходити незрозуміле, дивуватися;

o  висловлювати міркування про те, що бачить, спостерігає, робить, думає;

o  вільно, виразно, свідомо читати;

o  вільно, досить швидко і правильно писати;

o  виділяти у прочитаному логічно завершені частини, встановлювати взаємозв'язок і взаємозалежність між ними;

o  знаходити книжку з питання, що цікавить;

o  знаходити в книжці матеріал, що цікавить;

o  робити попередній логічний аналіз тексту в процесі читання;

o  слухати викладача і водночас стисло занотовувати зміст його розповіді;

o  читати текст і водночас слухати інструктаж учителя щодо роботи над текстом, над логічними складовими частинами;

o  написати твір — розповісти про бачене навколо себе.

Як відомо,  процес учіння є своєрідним процесом самостійного «відкриття» учнем уже відомих у науці знань. «Коли говорять, — писав психолог С.Л. Рубінштейн, — що людина як індивід не відкриває, а лише засвоює вже здобуті людством знання..., то це, власне, означає лише те, що вона не відкриває їх для людства, а особисто для себе повинна все-таки відкрити або навіть «перевідкрити». Людина досконало володіє лише тим, що сама здобуває власною працею». У цьому розумінні учень опановує суб'єктивно нове, тобто те, що йому не відоме, але вже пізнане наукою, відоме іншим людям. Процес цей має три взаємопов'язані стадії (етапи).

 На першій стадії відбувається сприймання, осмислення і запам'ятовування матеріалу, що вивчається, або засвоєння теоретичних знань.

 На другій стадії засвоюються навички і вміння практичного застосування знань, що вимагає проведення спеціальних тренувальних вправ.

 На третій стадії здійснюється повторення, поглиблення і закріплення знань, удосконалення практичних умінь і навичок.

Тобто, для того, щоб оволодіти новим матеріалом, учневі необхідно здійснити повний цикл навчально-пізнавальних дій: сприймання нового матеріалу, його первинне і наступне осмислення, запам'ятовування, вправляння в застосуванні теорії на практиці, повторення з метою поглиблення і засвоєння знань, умінь і навичок.

При вивченні фізики можна застосувати такі навчальні програми: для вивчення нового матеріалу – „Активна фізика”, „Жива фізика”; при закріпленні  набутих знань –  „Фундаментальні фізичні досліди”, „Моделювання фізичних процесів на комп’ютері”; під час діагностики та корекції знань - ”Фізика в тестах”, „Експрес-контроль знань з фізики”.

   Уроки з використанням комп’ютерних навчальних середовищ можна проводити за будь-якою формою організації діяльності учнів, наприклад, ефективним є застосування сучасних методик колективно-групового навчання „Ажурна пилка”, „Мозаїка”, „Коло ідей”.

Урок фізики у 7 класі, при вивченні теми „Дія сили Архімеда” можна провести за правилами методики „Коло ідей”: учні розподіляються на декілька груп, приблизно по 4-5  учасників; кожна група одержує комп’ютерне середовище, в якому необхідно розглянути однакові питання й одну задачу з теми „Моделювання фізичних процесів на комп’ютері”, „Активна фізика”, „Жива фізика”;  група впродовж декількох хвилин вивчає матеріал,  при цьому обговорюючи отримані результати; після того як вичерпався час обговорення, кожна група представляє свій матеріал; групи висловлюються по черзі; під час обговорення на дошці занотовуються ідеї кожної групи та їх рішення задачі; в кінці уроку підводиться підсумок.

Така організація навчальної діяльності стимулює дитину до напруженої праці, спонукає її до творчих пошуків, завдяки чому учень легше і швидше засвоює як навчальний матеріал, так і вміння і навички роботи з комп'ютером.

Проведені дослідження показали, що використання мультимедійного навчального середовища на уроках фізико-математичного циклу сприяє формуванню понять, відпрацьовуванню учбових умінь та навичок, контролю та самоконтролю; засвоєнню навчального матеріалу, організації індивідуальної роботи учнів. Систематичне і цілеспрямоване використання мультимедійних навчальних програм під час навчання істотно впливає на якість знань і рівень пізнавальної активності, змінює характер взаємовідносин між вчителем і учнем.

Результат навчання

Визначимо результат навчання як опис того, що учень здатний робити по закінченні основної школи, щоб продемонструвати свої досягнення в знанні, розумінні і здатності до виконання.

Згідно таксономії Блума, можна виділити шість рівнів навчання: знання, розуміння, застосування, аналіз, синтез і оцінка. Для кожного рівня можна визначити набір дієслів, що описують цей рівень діяльності.

Наприклад, для учбової діяльності на рівні знань: відтворювати, визначати, описувати, відмічати, перераховувати і називати.

Для учбової діяльності на рівні розуміння: інтерпретувати, переводити, обговорювати, знаходити, розпізнавати.

Для учбової діяльності на рівні застосування: вирішувати, обчислювати, співвідносити, перевіряти, користуватися, демонструвати.

Для учбової діяльності на рівні аналізу: розрізняти, співвідносити, вибирати, порівнювати, критикувати, пояснювати (тлумачити).

Для учбової діяльності на рівні синтезу: інтегрувати, комбінувати, сполучати, компілювати, розробляти, планувати.

Для учбової діяльності на рівні оцінки: оцінювати, аргументувати, оспорювати.

Досягнення бажаного результату навчання повинне оцінюватися мірою відповідності реально досягнутого і виміряного результату навчання запланованому результату.

Доцільно результати навчання ділити по рівнях. Виділяються наступні рівні, які описуються з використанням перерахованих нижче дієслів:

o    Мінімальне розуміння : запам'ятовувати, ідентифікувати, дізнаватися.

o    Описове розуміння : описувати, перераховувати, називати.

o    Цілісне розуміння : застосовувати в певному контексті, інтегрувати, аналізувати.

o    Поглиблене розуміння : застосовувати в новому контексті, висувати гіпотези, роздумувати, генерувати.

Навчання фізики передбачає не просту передачу певного обсягу знань та інформації учням, а всебічний розвиток їх творчих здібностей.

Згідно пояснювальній записці Програми з фізики для загальноосвітніх навчальних закладів завданнями курсу фізики старшої школи є:

—  формування в учнів системи фізичного знання на основі сучасних фізичних теорій (наукових фактів, понять, теоретичних моделей, законів, принципів) і розвиток у них здатності застосовувати набуті знання в пізнавальній практиці;

—  оволодіння учнями методологією природничо-наукового пізнання і науковим стилем мислення, усвідомлення суті фізичної картини світу та застосування їх для пояснення різних фізичних явищ і процесів;

—  формування в учнів загальних методів та алгоритмів розв’язування фізичних задач різними методами, евристичних прийомів пошуку розв’язку проблем адекватними засобами фізики;

—  розвиток в учнів узагальненого експериментального вміння вести природничо-наукові дослідження методами фізичного пізнання (планування експерименту, вибір методу дослідження, вимірювання, обробка та інтерпретація одержаних результатів);

—  формування наукового світогляду учнів, розкриття ролі фізичного знання в житті людини й суспільному розвитку, висвітлення етичних проблем наукового пізнання, формування екологічної культури людини засобами фізики.

Засвоєння учнями системи фізичних знань та здатність застосовувати їх у процесі пізнання й в практичній діяльності є одним із головних завдань навчання фізики в середній школі.

Забезпечити високоефективний продуктивний навчальний процес може тільки вчитель, який володіє навичками дослідницької роботи, вміє виявити і правильно оцінити творчі здібності учнів, знайти найбільш раціональні та достатньо ефективні методи, прийоми організації і проведення навчального процесу. Розвиток творчих здібностей на уроках фізики передбачає побудову навчально-виховного процесу таким чином, щоб учень виступав в ролі дослідника. Такий підхід до навчального процесу сприяє більш глибокому засвоєнню матеріалу, що вивчається, та пробуджує інтерес до творчої діяльності.

Спостереження за процесом навчання фізики учнів і студентів показали, що традиційні методи вивчення навчального матеріалу не дають глибоких та міцних знань. Вивчення предмету за навчальною літературою та використання словесних методів дає, в основному, тільки певний обсяг не усвідомленої остаточно інформації, з якої незначна частина переходить в знання. Основний етап переходу певного обсягу інформації в знання відбувається у випускника дещо пізніше, як правило, після закінчення навчального закладу і за умови, що у своїй практичній діяльності він використовує раніше вивчений матеріал. Глибокі знання набуваються в процесі практичної, активної пошуково-творчої діяльності, без неї вони залишаються формальними.

Для забезпечення процесу переходу інформації в знання необхідно в рамках навчального процесу створити умови для виникнення в них потреби. Такі умови можна забезпечити через дослідницьку діяльність учнів і розглядати її як ефективний метод отримання міцних знань та вмінь.

Значний вплив на характер і результативність навчально-творчої діяльності мають здібності до наукового спілкування з творчими особистостями, участь у дослідницькій діяльності. Для учнів таким видом спілкування є спілкування з вчителем на навчальних заняттях. За кількістю питань, що ставить учень, можна оцінити мотиваційно-творчу активність і зацікавленість предметом. У постановці питань виявляється допитливість, прагнення глибше пізнати нове. Творчий інтерес характеризує стійку потребу в знаннях.

Таким чином, щоб забезпечити в результаті навчально-пізнавальної діяльності учнів досягнення запланованих результатів, вчитель повинен використовувати сучасні технології навчання, в тому числі нові інформаційні технології, які  надають цій діяльності  пошукового, творчого спрямування, що природно стимулює розвиток пізнавального інтересу.

Поганий учитель підносить істину, хороший вчить її знаходити.