Психолого-педагогические основы обучения физике

Психолого-педагогические основы обучения физике

 

Способности формируются и развиваются под влиянием условий жизни и деятельности, обучения и воспитания человека. Но это не означает, что в одинаковых условиях у людей формируются одинаковые способности.Умственное (психическое) развитие зависит от биологического созревания ребенка. Отсюда изучение физики начинается с определенного возраста школьников, ступенчатое построение курса. Существуют оптимальные сроки для становления и развития определенных видов психической деятельности – сентизивные периоды. развития речи от 1–5 лет, для формирования модельного мышления от 11 до 13 лет, математического мышления от 15 до 20. Умственное развитие связано с накоплением фонда знаний как необходимого условия мышления. Критерии умственного развития: 1. быстрота усвоения материала; 2. экономичность мышления; 3. уровень аналитико-синтетической деятельности; 4. перенос приемов умственной деятельности с одной на другую. Аспекты психологич деятельности: 1. Определяются содержанием предмета – абстрагирование, модельное мышление – физическое мышление. 2. Эмоциональность (демонстрации, опыты). В 7–8 классах уровень абстрактного мышления низок и поэтому необходимо полнее опираться на чувственно-конкретное восприятие, использовать средства наглядности. Формировать умение сравнивать, анализировать, строить умозаключения. В 9-м такие понятия как «материальная точка», «скорость», «сила» нельзя увидеть, а можно только понять. Здесь необходимо формировать умение самостоятельно делать обобщения. В 10-м классе наиболее полно формируется теоретическое мышление. Хорошая теория является не только средством понимания явлений, но и средством их последующего воспроизведения в памяти. В 11-м классе все вышеперечисленные умения развиваются. Кроме того вырабатываются более сложные мыслительные операции, в частности, переносы знаний и умений по физике на приобретение знаний при изучении других предметов. Мотивы учения могут быть разнообразны: родители, институт, аттестат, быть как все и т.д. Выделим среди мотивов учения – познавательный интерес. Если учитель пробудил интерес к своему предмету, то создаются предпосылки для самостоятельной творческой работы.

 

Цикл познания в физике как науке и физике как учебном предмете

 

Цикл познания в методике преподавания физики научного познания идет от обобщения опытных фактов к формулировке проблемы, от неё к выдвижению гипотезы, построению абстрактных моделей явлений и установлению законов, далее – к выводу теоретических следствий и, наконец, к экспериментальной проверке или к практическому использованию полученных следствий. При этом нужно показать ученикам значение общественной практики как источника познания, роль моделей в познании, объективную правильность выводов теории в границах её применимости и важность практики как критерия истинности нашего знания.

Учебный процесс не совпадает с процессом научного познания, но путь познания объективной реальности всегда один и тот же: Накопление и анализ фактов и их связей в процессе предметно-материальной деятельности человека. В процессе обучения это изучение и анализ специально подобранных фактов, сопоставление их с ранее изученным, наблюдаемым. Абстрагирование – отвлечение от конкретных явлений и формулировка обобщения с использованием той или иной его модельной формы. Понятие о физической величине, законы, постулаты. Получение и обсуждение всевозможных конкретных выводов и следствий из главной закономерности. Это этап развертывания знания методами логических рассуждений и математических выводов. Особенность физики в том, что чисто в процессе выводов приходится прибегать к эксперименту для получения числовых значений констант и параметров, а также эмпирических частных закономерностей. Применение полученных знаний к конкретным физическим объектам и явлениям. В обучении это объяснение явлений природы, промышленных процессов, решение конкретных задач.

 

Методы обучения физике

 

На уроках физики используются разнообразные методы обучения: рассказ, объяснение, лекция, беседа, демонстрация опытов, иллюстрация рас-сказа моделями, плакатами, рисунками, диапозитивами, телепередачи, звукозапись и видео-запись, учебные кинофильмы, работа учащихся с учебником, справочной и научно-популярной литературой, выполнением лабораторных опытов, проведение наблюдений в живой природе, решение задач, работа с раздаточным и дидактическим материалом, фронтальный и индивидуальный опрос учащихся, самостоятельные и контрольные работы, программированный (тестовый) контроль знаний и др. Все эти методы делятся на: 1) Словесные, 2) Наглядные, 3) Практические. Словесные: Особенность этих методов в том, что они тесно сочетаются с физическим экспериментом, графиками, таблицами, решением задач. Беседа – это метод, при котором учитель не только излагает материал сам, но и с помощью заранее подготовленной системы вопросов повторяет с учениками необходимый материал, направляет их внимание на еще не известные им явления, углубляет их знания, подводит их к новым выводам, новым закономерностям. Виды бесед разнообразны: повторение пройденного материала, изучение нового материала, при проведении самостоятельных и лабораторных работ, беседы на экскурсиях. Наиболее ценны и эффективны эвристические беседы. Эвристика – это система обучении путем наводящих вопросов. Такие беседы развивают находчивость, активность, позволяют учащимся как ба самим «открывать» законы. План беседы предусматривает: 1. Логически выверенную группу вопросов. 2. Перечисление опытов и демонстраций с указанием их места в ходе урока. 3. Перечисление записей, рисунков на доске и в тетрадях учеников. Рассказ – связное изложение, не прерываемое диалогами. Его применяют во всех классах, особенно когда у учащихся отсутствует запас знаний, на основе которых могла бы начинаться беседа. Разновидность рассказа – объяснение. Его применяют тогда, когда нужно что-то доказать, обосновать, объяснить. используются такие логические операции как суждения, доказательства, умозаключение. Объяснение тесно связано с демонстрационным и фронтальным экспериментом. Школьная лекция характеризуется большей научной глубиной, логической стройностью и длительностью. Лекция проводится тогда, когда надо обосновать и развить сложное логическое построение, когда надо разобрать трудный вопрос, требующий введения новых представлений. Записи и зарисовки на доске – очень эффективное средство фиксации учащихся на главном в содержании урока. Что нужно фиксировать на доске: 1. План занятия (название темы урока, пункты плана изложения, дата). 2. Рисунки, схемы, графики. 3. Формулы и их выводы. 4. Численные данные, полученные в результате классных опытов. 5. Примеры числовых данных из научных исследований, фундаментальные константы. 6. Решения задач. 7. Фамилии ученых, даты открытий, названия научных работ и т.д. 8. Новые термины. 9. План фронтальной лабораторной работы. 10. Домашнее задание. Для подготовки к выполнению лабораторной работы могут быть использованы следующие приемы: 1. Повторение теоретического материала и изучение описания лабораторной работы. 2. Повторение теор материала и реш задач лаб содержания, т.е. экспериментальной задачи, с описанием последовательности действий, расчетом необходимых величин. 3. Повторение теоретического материала, затем ученики пытаются сами спланировать возможный ход эксперимента. Учитель для облегчения может перечислить необходимые приборы. Особое значение имеют приемы, обеспечивающие эмоциональное воздействие, повышающие внимание и интерес к объяснению учителя.

 

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.

 

Типы межпредметных связей

 

Межпредметные связи классифицируют по разным основаниям: по временному признаку: предшествующие, сопутствующие и перспективные связи. Предшествующие – связи курса физики с материалом, изучавшимся в других предметах раньше. Сопутствующие – связи между понятиями, законами, теориями, одновременно изучаемыми в разных учебных предметах. Перспективные – связи, при которых материал курса физики является базой для изучения других предметов, например обществоведения: понятия материи, пространства, времени, движения, взаимодействия рассматриваются в курсе физики, а затем обобщаются в курсе обществоведения. 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). Реализация межпредметных связей позволяет: повышать научный уровень знаний благодаря более глубокому изучению явлений и св-в тел; формир-ие мировоззрений; развитие мышления; формир-ие общенаучных умений. По инф-му признаку: фактические – связи на уровне фактов (физика и астрономия: движение планет); понятийные (физика и химия: понятие атома); теоретические – на уровне законов и теорий (МКТ в физике и химии). 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. 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,), формирование понятий, общих для физики и химии (атом, молекула,), изучение общих законов (закон сохранения энергии) и теорий (МКТ)).

 

Психолого-педагогические основы обучения физике

 

Способности формируются и развиваются под влиянием условий жизни и деятельности, обучения и воспитания человека. Но это не означает, что в одинаковых условиях у людей формируются одинаковые способности.Умственное (психическое) развитие зависит от биологического созревания ребенка. Отсюда изучение физики начинается с определенного возраста школьников, ступенчатое построение курса. Существуют оптимальные сроки для становления и развития определенных видов психической деятельности – сентизивные периоды. развития речи от 1–5 лет, для формирования модельного мышления от 11 до 13 лет, математического мышления от 15 до 20. Умственное развитие связано с накоплением фонда знаний как необходимого условия мышления. Критерии умственного развития: 1. быстрота усвоения материала; 2. экономичность мышления; 3. уровень аналитико-синтетической деятельности; 4. перенос приемов умственной деятельности с одной на другую. Аспекты психологич деятельности: 1. Определяются содержанием предмета – абстрагирование, модельное мышление – физическое мышление. 2. Эмоциональность (демонстрации, опыты). В 7–8 классах уровень абстрактного мышления низок и поэтому необходимо полнее опираться на чувственно-конкретное восприятие, использовать средства наглядности. Формировать умение сравнивать, анализировать, строить умозаключения. В 9-м такие понятия как «материальная точка», «скорость», «сила» нельзя увидеть, а можно только понять. Здесь необходимо формировать умение самостоятельно делать обобщения. В 10-м классе наиболее полно формируется теоретическое мышление. Хорошая теория является не только средством понимания явлений, но и средством их последующего воспроизведения в памяти. В 11-м классе все вышеперечисленные умения развиваются. Кроме того вырабатываются более сложные мыслительные операции, в частности, переносы знаний и умений по физике на приобретение знаний при изучении других предметов. Мотивы учения могут быть разнообразны: родители, институт, аттестат, быть как все и т.д. Выделим среди мотивов учения – познавательный интерес. Если учитель пробудил интерес к своему предмету, то создаются предпосылки для самостоятельной творческой работы.