Реферат: Теоретические основы методов обучения физике
Учитель пользуется устным и печатным словом, наглядными средствами обучения, а учащиеся используют те же средства для выполнения заданий, имея образец, сообщенный или показанный учителем.
Репродуктивный метод проявляется при устном воспроизведении сообщенных школьникам знаний, в репродуктивной беседе, при решении физических задач. Репродуктивный метод используется и при организации лабораторных и практических работ, выполнение которых предполагает наличие достаточно подробных инструкций.
Для повышения эффективности репродуктивного метода методисты и учителя разрабатывают специальные системы упражнений, заданий (так называемые дидактические материалы), а также программированные материалы, обеспечивающие обратную связь и самоконтроль.
Следует, однако, помнить общеизвестную истину о том, что число повторений далеко не всегда пропорционально качеству знаний. При всем значении репродукции злоупотребление большим числом однотипных задании и упражнений снижает интерес школьников к изучаемому материалу. Поэтому следует строго дозировать меру использования репродуктивного метода обучения и при этом учитывать индивидуальные возможности учеников.
В процессе обучения в основной школе репродуктивный метод, как правило, используется в сочетании с объяснительно-иллюстративным. В течение одного урока учитель может объяснить новый материал, используя объяснительно-иллюстративный метод, закрепить вновь изученный материал, организуя репродукцию его, может вновь продолжить объяснение и т.д. Подобная смена методов обучения способствует смене видов деятельности школьников, делает урок более динамичным и повышает тем самым интерес школьников к изучаемому материалу.
Оба метода отличаются тем, что они обогащают учащихся знаниями, умениями и навыками, формируют у них основные мыслительные операции (сравнение, анализ, синтез, обобщение и т.д.), но не гарантируют развития творческих способностей школьников, не позволяют планомерно и целенаправленно их формировать. Для этой цели должны использоваться продуктивные методы обучения.
Метод проблемного изложения учебного материала
Сущность метода проблемного изложения учебного материала заключается в том, что учитель не только организует передачу информации, но и знакомит учащихся с процессом поиска решения той или иной проблемы, показывает движение мысли от одного этапа познания к другому, иллюстрирует логику этого движения, возникающие противоречия. Иначе говоря, учитель ставит проблему, сам ее решает, т.е. показывает образцы научного познания, а учащиеся контролируют убедительность и логику этого процесса, усваивают этапы решения проблем.
В курсе физики средней школы содержится много примеров учебной информации, которую целесообразно излагать, используя метод проблемного изложения. Например, рассказ о развитии взглядов на природу света представляет собой иллюстрацию движения знания от одной точки зрения к другой, ей противоположной (от ньютоновских корпускул истечения света к волновому движению света по Гюйгенсу), и далее, через новое противоречие, возврат к корпускулам-квантам и рождение идеи корпускулярно-волнового дуализма. В процессе рассказа перед учащимися раскрываются не только конечные результаты исследований, отдельные этапы их развертывания, но и связи между этапами, пути движения от одного этапа к другому через отрицание отрицания, возникновение новых идей и их теоретическая и экспериментальная проверка.
Таким образом, в ходе проблемного изложения ставятся проблемы (реально возникавшие в истории физики или сконструированные учителем специально), разъясняются гипотезы ученых, мысленный эксперимент, делаются выводы, исходящие из различных предположений, показываются, если возможно, реальные эксперименты или их учебные модификации, подтверждающие выводы. В итоге образуется следующая структура проблемного изложения:
1)выявление противоречия и постановка проблемы;
2)выдвижение гипотез;
3)составление плана решения;
4)процесс решения, возможные и действительные затруднения и противоречия;
5)доказательство правильности гипотезы;
6)раскрытие значения решения для дальнейшего развития мысли или сферы деятельности.
При проблемном изложении учебного материала учитель использует устное слово, печатные тексты (учебника или других источников, например хрестоматии), демонстрационные или фронтальные опыты и другие необходимые средства обучения. Роль этих средств зависит от того, какая с их помощью организуется познавательная деятельность учащихся.
Таким образом, своеобразие метода проблемного изложения материала заключается в том, что ученики не только воспринимают, осознают и запоминают информацию, но и следят за логикой доказательства, за движением мысли учителя, контролируют ее убедительность, могут участвовать в прогнозировании следующего этапа рассуждения или опыта. Тем самым учащиеся знакомятся с процессом познания, включаются в него, соучаствуют. По мере развития учащихся это их соучастие неизменно увеличивается.
Эвристический метод
Эвристический (или частично-поисковый) метод - это метод, при котором учитель организует участие школьников в выполнении отдельных шагов поиска решения проблемы. Роль учителя состоит в конструировании задания, разбиении его на отдельные этапы, определении тех этапов, которые выполняют школьники самостоятельно, т.е. учитель тем или иным способом организует самостоятельную познавательную деятельность учащихся. В одних случаях школьников учат видеть проблемы, в других - строить доказательство, в третьих - делать выводы из изложенных или продемонстрированных фактов, в четвертых - высказывать гипотезы, в пятых - составлять план проверки высказанного предположения и т.д. Иначе говоря, организуется поэлементное усвоение опыта творческой деятельности, овладение отдельными этапами решения проблемных задач.
Одной из форм эвристического метода обучения является эвристическая беседа. В отличие от репродуктивной беседы эвристическая требует от учащихся не только воспроизведения своих знаний, но и осуществления небольшого творческого поиска. При эвристической беседе учитель направляет поиск, последовательно ставит проблемы или подпроблемы, формулирует противоречия, создает конфликтные ситуации, строит этапы беседы, а ученики самостоятельно ищут решение возникающих на каждом этапе беседы частей проблемы.
Практически любой урок и в основной школе, и в старших классах может быть организован с использованием эвристического метода. Однако, чем старше учащиеся, тем эффективнее приобщение их к самостоятельному творческому процессу.
Приведем пример использования частично-поискового метода, который, как показывает практика работы учителей физики, часто используется при изучении опытов Герца и Столетова по фотоэффекту.
Для обнаружения фотоэффекта используется электрометр с цинковой пластиной, которая освещается электрической дугой. Учитель заряжает пластину сначала положительным зарядом, затем отрицательным. Причину того, что разряжается только отрицательно заряженная цинковая пластина, учитель просит учеников найти самостоятельно. В этом состоит первый этап самостоятельного поиска учащихся. Далее учитель продолжает демонстрации и ставит перед учащимися следующую подпроблему: на пути светового потока помещается обыкновенное стекло, и отрицательно заряженная пластина не теряет электроны. Учащимся предлагается самостоятельно объяснить причину наблюдаемого явления. Увеличивая световой поток, учитель демонстрирует независимость наблюдаемого явления (отрицательно заряженная цинковая пластина не разряжается) от интенсивности излучения. Этот третий этап исследования приводит учащихся к противоречию: наблюдаемое явление нельзя обосновать, пользуясь волновой теорией света. Невозможно объяснить, почему световые волны малой частоты не могут вырвать электроны, если даже амплитуда волны велика и, следовательно, велика сила, действующая на электроны. Возникает проблемная ситуация: противоречие между новыми знаниями, полученными в результате наблюдения опытного факта, и знаниями предшествующими. Используя возникшую проблемную ситуацию, учитель переходит к объяснению законов фотоэффекта, продолжая, по мере возможности, включать учащихся в решение отдельных подпроблем. Таким образом, использование эвристического метода обучения позволяет учителю не только объяснять новый учебный материал, но и приобщать учащихся через частичный поиск к опыту творческой деятельности.
Исследовательский метод
Сущность исследовательского метода заключается в организации учителем поисковой, творческой деятельности учащихся для решения новых проблем и проблемных задач. Назначение данного метода - полноценное усвоение школьниками опыта творческой деятельности. Исследования психологов и дидактов показали, что ограничение учебного процесса участием школьников только в частичном решении творческих задач (как это имеет место в процессе использования эвристического метода обучения) не приводит к формированию умений исследовать и решать целостные проблемы. Целостная задача требует умений: анализировать условие ее в соответствии с вопросом задачи; преобразовывать основную проблему в ряд частных проблем; составлять план и этапы решения проблемы; формулировать гипотезу; проверять полученное решение теоретически и экспериментально и т.д. Поэтому именно исследовательский метод является основным методом обучения опыту творческой деятельности.
С помощью исследовательского метода организуется творческое усвоение знаний, т.е. этот метод учит школьников применять известные им знания для решения проблемных задач и добывания новых знаний в результате такого решения. Кроме того, он обеспечивает овладение методами научного познания в процессе деятельности по поиску этих методов. Очевидно, что исследовательский метод является условием формирования интереса, потребности в самостоятельной, творческой деятельности у учащихся.
Характер заданий при исследовательском методе может быть самым разным: классные лабораторные работы и домашние практические задания; решение аналитических проблем; задания кратковременные и предполагающие необходимым определенный срок (неделю, месяц); задания групповые и индивидуальные и т.д.
Лабораторные работы, являющиеся неотъемлемой частью учебного процесса по физике, организуются, как правило, по инструкции (чаще всего находящейся в тексте учебника). В подобных инструкциях учащимся даются точные указания о действиях с представленными приборами, о необходимости проведения тех или иных измерений и пр.; на долю школьников при подобной организации лабораторных работ приходится только фиксация результата или умозаключение о результатах деятельности. Такие лабораторные работы безусловно полезны и необходимы, особенно на начальном этапе обучения физике. Однако цели и задачи обучения в современной школе требуют приобщения учащихся к самостоятельному, творческому поиску. Поэтому многие учителя физики сегодня организуют исследовательские лабораторные работы, в инструкциях к которым определяется только цель работы, а этапы исследования (план работы) школьники должны разработать сами (а иногда и сами определить и подобрать необходимые для работы приборы и приспособления). Особенно целесообразно организовывать исследовательские лабораторные работы во время физического практикума.