Формирование у школьников учебно-познавательных умений в процессе изучения курса физики

Изучение физики на базовом уровне среднего (полного)образования направлено на достижение следующих целей:

использование приобретенных знаний и умений для решения практических, задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни.

Для достижения этих целей необходимо у учащихся формировать и развивать умения.

Все умения формируются в процессе деятельности человека.

Под деятельностью понимают понятие, характеризующее функции индивида в процессе его взаимодействия с окружающим миром.

Основные виды учебных умений

Познавательные

Практические

Организационные

Самоконтроля

Оценочные

Познавательными называют умения, посредством которых человек самостоятельно приобретает знания.

Учебно-познавательные умения – познавательные умения, приобретаемые учениками в процессе обучения под руководством педагогов.

При определении состава познавательных умений следует исходить прежде всего из анализа основных источников знаний по предметам естественного цикла. Таковыми являются учебники, наблюдения, опыты, измерения.

  1. Методика формирования умения самостоятельно работать с книгой

Книга (учебник, учебное пособие, справочная и дополнительная литература) является основным источником знаний.

Для разработки методики формирования умения самостоятельно работать с книгой следует определить состав действий и операций, из которых это умение складывается, а также последовательность основных этапов его формирования.

Основные умения в работе с печатным текстом

В каком классе

формируется

1

Читать текст бегло, сознательно, выразительно

I-III

2

Самостоятельно делить текст на части, озаглавливать их, выделять главные мысли в тексте

III-IV

3

Составлять план к параграфу учебника

III-VI

4

Находить в тексте ответы на вопросы, сформулированные учителем или содержащиеся в конце параграфа

V

5

Работать с рисунками, составлять по ним рассказы

III-V

6

Составлять план к рассказу учителя

V

7

Работать с оглавлением, предметным и именным указателями

V-VI

8

Работать с графиками и таблицами

VI-VII

9

Выделять в тексте основные структурные элементы системы научных знаний (научные факты, понятия, законы, теории)

VII-VIII

10

Пользоваться планами обобщенного характера в процессе самостоятельного изучения структурных элементов системы знаний

VII-VIII

11

Работать со сложным текстом: делить его на части, составлять сложный план построения ответа

IX-X

12

Конспектировать дополнительную литературу

X-XI

13

Составлять тезисные планы при подготовке к семинару

X-XI

14

Работать с каталогом, самостоятельно находить литературу по интересующим вопросам

X-XI

15

Составлять библиографию

X-XI

16

Сравнивать и сопоставлять изложение одних и тех же вопросов в различных источниках, высказывать свою точку зрения

XI

Использование планов обобщающего характера способствует активизации учебно-познавательной деятельности учащихся, делает работу с учебным текстом целенаправленной, глубоко осознанной и, что особенно важно, отучает учеников от механического заучивания текста, зубрежки, вносит в учебную деятельность элемент творчества.

План изучения явлений

(Что нужно знать о явлении)

  1. Внешние признаки явления (признаки, по которым обнаруживается явление).
  2. Условия, при которых протекает (происходит) явление.
  3. Сущность явления, механизм его протекания (объяснение явления на основе современных научных теорий).
  4. Определение явления.
  5. Связь данного явления с другими (или факторы, от которых зависит протекание явления).
  6. Количественные характеристики явления (величины характеризующие явление, связь между величинами, формулы, выражающие эту связь).
  7. Использование явления на практике.
  8. Способы предупреждения вредного воздействия явления на человека и окружающую среду.

План изучения величин

(Что надо знать о величинах)

  1. Какое явление или свойство тел (веществ) характеризует данная величина?
  2. Определение величины.
  3. Определительная формула (для производной величины – формула, выражающая связь данной величины с другими).
  4. Какая это величина - скалярная или векторная?
  5. Единица величины в СИ.
  6. Способы измерения величины.

План изучения законов

(Что нужно знать о законе)

  1. Связь между какими явлениями или величинами выражает данный закон?
  2. Формулировка закона.
  3. Когда и кто впервые сформулировал данный закон?
  4. Математическое выражение закона.
  5. Опыты, подтверждающие справедливость закона.
  6. Учет и использование закона на практике.
  7. Границы применимости закона.

План изучения теорий

(Что нужно знать о теории)

  1. Научные факты, послужившие основанием для разработки теории.
  2. Понятийный аппарат теории.
  3. Основные положения (постулаты, принципы или законы) теории.
  4. Математический аппарат (основные уравнения) теории.
  5. Экспериментальные факты, подтверждающие справедливость основных положений теории.
  6. Круг явлений , объясняемых теорией.
  7. Явления и свойства тел (частиц), предсказываемые теорией.

Основание теории

Ядро теории

Факты, подтверждающие теорию

Следствия теории

План изучения приборов

(Что нужно знать о приборах)

  1. Назначение прибора.
  2. Принцип действия прибора (какое явление или закон положен в основу работы прибора).
  3. Схема устройства прибора (его основные части, их назначение).
  4. Правила пользования прибором.

      5.   Область применения прибора.

  1. Методика формирования измерительных умений

Измерения различают прямые и косвенные.

К прямым измерениям относятся: измерения линейных размеров, объема тел с помощью мензурки, температуры, массы тел на рычажных весах, силы тока амперметром, напряжения вольтметром, веса пружинным динамометром. В этих измерениях о значении измеряемой величины судят непосредственно по показаниям приборов.

В косвенных измерениях значения искомых величин определяются посредством операций с величинами, измеряемыми непосредственно приборами. Например, плотность вещества определяется отношением массы тела к его объему:

В выработке умения выполнять операции, без которых невозможно выполнить ни одно измерение, у учителей всех предметов естественно-математического цикла должен быть единый подход:

  1. Прежде всего научить определять назначение прибора по его внешнему виду и шкале.
  2. Выяснить максимальное и минимальное значение величины, которую можно измерить прибором, т.е. верхний и нижний пределы измерения.
  3. Следующая важная операция – определение цены деления шкалы прибора.
  4. Затем определяется точность измерения.
  5. И только теперь можно предлагать упражнения по измерению величин.
  6. Все измерения следует сопровождать соответствующими записями в тетрадях.

  1. Методика формирования умения наблюдать и самостоятельно ставить опыты

Одним из важных познавательных умений является умение наблюдать.

Наблюдением называется преднамеренное и целенаправленное восприятие изучаемых объектов, обусловленное задачей деятельности. На основе результатов наблюдений осуществляется сравнение и сопоставление изучаемых объектов, выявления в них главного, существенного. При этом в сознании образуются представления, которые в последующем развитии трансформируются в понятия. Наблюдательный человек познает значительно больше ненаблюдательного человека.

В деятельности по наблюдению и выполнению опытов выделяются основные операции и действия, не зависящие от частных особенностей материала, определяется логическая последовательность их выполнения. На этой основе вырабатывается (совместно с учениками) алгоритмическое предписание (или обобщенный план деятельности), обосновывается необходимость умения выполнять четко и осознано каждую операцию.

На начальном этапе у учеников вырабатывается умение уверенно и грамотно выполнять отдельные операции, а затем рассматривается наиболее рациональная последовательность выполнения всех операций в процессе наблюдения и опытов.

Структура деятельности при выполнении наблюдений

  1. Уяснение цели наблюдения.
  2. Определение объекта наблюдения.
  3. Создание необходимых условий для наблюдения, обеспечение хорошей видимости наблюдаемого явления.
  4. Выбор наиболее пригодного для данного случая способа кодирования (фиксирования) получаемой в процессе наблюдения информации.
  5. Проведение наблюдения с одновременным фиксированием (кодированием) получаемой в процессе наблюдения информации.
  6. Анализ результатов наблюдений, формулировка выводов.

Структура деятельности по выполнению опытов

  1. Формулировка цели опыта.
  2. Построение гипотезы, которую можно было бы положить в основу выполнения опыта.
  3. Определения условий, которые необходимо создать для того, чтобы проверить правильность гипотезы.
  4. Определение необходимых для проведения опыта приборов и материалов.
  5. Моделирование хода данного конкретного опыта (определение последовательности операций, из которых слагается деятельность по выполнению опыта).
  6. Выбор рациональных способов фиксирования информации, которую предполагается получить в ходе эксперимента.
  7. Непосредственное выполнение эксперимента, включающего наблюдения, измерения и фиксирование получаемой информации (зарисовки, запись результатов измерений и т.д.).
  8. Математическая обработка результатов измерений.
  9. Анализ полученных данных.
  10. Формулировка выводов из опытов.

  1. Использование ЦОР (цифровых образовательных ресурсов) в процессе обучения

Применение ЦОР направлено на повышение положительной мотивации учащихся к изучению физики. Это ведет к активной познавательной деятельности учащихся, развитию их мышления, формирование активной позиции личности в современном обществе. Использование ЦОР обеспечивает развитие творческих способностей школьников и желание продолжить самостоятельную работу. Применение ЦОР существенно повышает наглядность обучения.