Исследовательские задачи по физике
Современное образование ориентировано на воспитание личности, обладающей критическим мышлением, активно познающей окружающий мир, а так же, имеющей мотивацию на творческую деятельность. Перед школой ставятся новые задачи: развитие творческих способностей, информационной грамотности, воспитание самостоятельной личности.
Анализ школьных учебников физики показал нам недостаточность средств и методов, применяемых на уроках, для достижения задач, поставленных перед школой.
Обучение основывается на заучивании и воспроизведении учащимися школьного материала. Задачи, предлагаемые ученикам, на закрепление материала, как правило, решаются по алгоритму. Такие задачи можно назвать тренировочными. Решение тренировочных задач, приводит к применению идентичных алгоритмов, которые устраняют возможность развития понимания концептуального характера проблемы.
В качестве средства преодоления формализма в знаниях школьников служат исследовательские задачи, которые приведут к осмыслению изученного материала, а так же, помогут осознать его теоретическую и практическую значимость.
В научной литературе нет единой точки зрения на определение сущности исследовательской задачи. И.Я. Лернер под исследовательской задачей понимает задачу, в основе которой лежит противоречие между известным и искомым, находимым при помощи системы действий умственного или практического характера, смысл которых в обнаружении незаданных в условии задачи связей, а в построении неизвестных субъекту преобразований [1].
В.А.Бухвалов под исследовательскими задачами понимает творческие задачи, при выполнении которых проводятся теоретические и экспериментальные исследования проблемы [2].
Е.В.Ларькина под исследовательской задачей понимает задачу, имеющую нестандартную формулировку проблемы [3].
Осуществив анализ литературы, мы пришли к выводу о нераскрытости понятия «исследовательская задача». Мы считаем, что к исследовательской задаче может быть отнесена такая задача, которая содержит познавательное противоречие, заключающееся в том, что содержание учебного материала или методы, необходимые для решения поставленной задачи, учащемуся неизвестны.
Как показал наш опыт, при решении исследовательских задач, следует учитывать изменение роли учителя и ученика, в результате смены традиционного подхода в обучении на исследовательский. При традиционном подходе задача учителя показать образец решения, провести тренировочные задания, осуществить контроль и оценку деятельности учащихся.
При исследовательском методе обучения учитель выступает в роли консультанта, помогает реализовать план работы, сформулировать выводы. Такое изменение подхода оказывает благоприятное влияние и на учителя, и на ученика.
Решение исследовательских задач способствует выработки у учащихся умениЯ подходить к задаче, как к небольшому исследованию, что способствует формированию навыка исследовательской деятельности.
Проблемой исследования, является то явление, которое вы хотели бы рассмотреть, исследовать или изучить, будь то описательно или экспериментально, являясь основной для участия в исследовательской деятельности учеников. Поэтому хорошая задача для начинающих – это та задача, в которой есть естественный параметр, по которому можно двигаться в исследовании, т.е. легко выделяемая последовательность частных случаев. Таким образом, в каждый момент времени ученик самостоятельно может понять, что ему необходимо делать дальше. К идее доказательства можно прийти, последовательно двигаясь по этому параметру.
Для опытных исследователей происходит усложнение задачи, появляется большой простор для продвижения, пояснений, вспомогательных задач, обобщений, а при доказательстве используются разнообразные методы. Зачастую сложная задача состоит из простых задач, и постепенное решение всех «подзадач», приводит к общему решению.
В отличии от обычных школьных задач, исследовательская работа требует своего рода «погружения» и постоянных размышлений. Она состоит из поиска, ошибок и открытий, больших и маленьких. В этом существенное отличие настоящей науки от олимпиад. Олимпиады учат скоротечной работе. В реальной же жизни одна задача может решаться годами. Поэтому к исследовательской деятельности очень часто оказываются склонными совсем другие школьники, нежели те, которых выделяют на олимпиадах.
Еще одной особенностью исследовательских задач в том, что исследователю не только можно, но и нужно пользоваться учебниками, справочниками, монографиями, статьями, возможностями сети Интернет.
Анализируя различные подходы к типологии исследовательских и творческих задач, мы пришли к следующей их классификации:
1) качественная исследовательская задача;
2) экспериментальная исследовательская задача;
3) задача-оценка;
4) задача-рисунок;
5) задача на моделирование технического устройства.
Для того, чтобы ученики успешно осуществляли исследовательскую деятельность, следует выработать у учащихся определенные навыки работы, которые помогут им в решении исследовательских задач, и что, не мало важно, пробудить интерес к исследовательской деятельности.
Существует некий план, которого учитель должен придерживаться, для того чтобы научить учащихся правильному решению исследовательских задач.
Получив исследовательскую задачу, ученик знакомится с ней, читает её, и осмысляет. На этом этапе ученик должен научиться ставить перед собой цель.
После того, как цель была выдвинута, составляется план исследований. Здесь ученик расписывает пошагово, что он собирается делать.
Дальнейшее действие подборка необходимых приборов, если они являются нужными в данной задаче, а так же материалы.
Если для решения исследовательской задачи необходимо провести эксперимент, собирается необходимая установка, и проводится непосредственно исследование, данные, необходимые в ходе эксперимента, фиксируются.
В конце работы формулируются выводы.
Задача учителя научить учащихся: ставить цель, составлять план исследований, подбирать необходимые приборы и материалы, собирать необходимые установки, проводить исследования и формулировать выводы.
Так же, для успешного решения исследовательских задач необходимо ознакомить учащихся с методами научных исследований по физике.
Исследовательская задача должна развивать мышление, творчество ученика, поэтому никакой объективной новизны от работы школьника не требуется. Результат должен быть субъективно новым - школьник открывает то, чего не знал. Конечно, сильный школьник при хорошем руководителе и удачно поставленной задаче иногда может получить объективно новый результат, и это здорово. Но это нисколько не умаляет работу тех, кто не достиг таких успехов.
При решении приведенных ниже задач, можно использовать теоретические соображения, эксперименты. Для некоторых исследовательских задач может понадобиться численно решить дифференциальное уравнение. В этом нет каких-то особых трудностей [4].
Как правило, на решение исследовательской задачи придется потратить не час и не один день. Таким образом, значение имеет не число решенных задач, а глубина проработки решения. Такие задачи, можно надеяться, помогут сформировать глубокое понимание физики как науки.
ЗАДАЧИ
1.Плавающий шар
Исследуйте вопрос о глубине погружения шара в жидкость. Проведите эксперименты с разными шариками и жидкостями разной плотности. Результаты экспериментов удобно представить в подходящих безразмерных переменных, в качестве которых могут выступать соответствующие комбинации размерных величин, характеризующих задачу. (Плотность жидкости можно менять, подсыпая в воду соль) Изучите возможные колебания шара на поверхности воды. Как зависит период от введенных безразмерных параметров? Являются ли колебания шара линейными или нелинейными?
2.Маятник с переменной массой.
Изготовьте маятник из сосуда, в который можно налить воду(например, из бутылки). Изучите зависимость периода колебаний маятника от массы налитой в бутылку воды. Попробуйте построить такой график теоретически. Сначала считайте маятник математическим с длиной, равной расстоянию до центра масс системы, затем – физическим. Сравните результаты двух теорий и эксперимента.
Список литературы:
1. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения. – М.: Педагогика, 1981. – 186 с.
2. Бухвалов В.А. Развитие учащихся в процессе творчества и сотрудничества. - М.: Центр «Педагогический поиск», 2000. – 144с.
3. Ларькина Е.В. Методика формирования элементов исследовательской деятельности учащихся основной школы: автореф. дис. …канд. пед. наук. – М., 1996г. -16с.
4. Кузнецов А.П. Исследовательские задачи.- Изв.вузов «ПНД» т.15 №2, 2007г. – 122с. |
| Категория: Физика | Добавил: БСШ (24.10.2017)
| Автор: Шпис Виктория Юрьевна E
|
| Просмотров: 1055
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ] |
