Проявляемое учащимися отношение к учебно-познавательной деятельности, которое характеризуется стремлением достичь поставленные цели в пределах заданного времени. Познавательная активность. Пути и способы стимулирования познавательной активности школьников на уроках физики

В первом параграфе было подчеркнуто, что понятие «познавательная активность» раскрывается через понятие «познавательная деятельность», поэтому пути и способы стимулирования познавательной активности школьников на уроках физики можно рассматривать как приемы активизации познавательной деятельности.

На основе глубокого научного анализа существа и особенностей познавательной деятельности учащихся становится возможным  осуществить единство взаимообусловленных функций образования, развития и воспитания.

Главная функция учения состоит в гностическом характере («гнозис» - знания), в систематическом овладении знаниями, учениями, навыками.

Приобретение практического и гностического опыта — обязательная подготовительная ступень в овладении любой деятельностью.

Рассматривая гностический характер учения как познавательную деятельность, следует установить ее особенности, ее место в  жизни подрастающих поколений, ее роль в становлении личности.

Познавательная деятельность школьника в современном обществе представляет собой обязательную систематически совершаемую деятельность школьников. В отличии от других видов деятельности, которые совершаются в известной мере стихийно, в силу сложившихся обстоятельств, организованная гностическая деятельность — учение обязательно для каждого ребенка способного к относительно длительному физическому и умственному напряжению.

Таким образом, эта деятельность особая и ее социальное назначение очень существенно. В соответствии с социальным статусом познавательной деятельности осуществляется ее педагогическая инструментовка, которая предусматривает динамику развития ее по возрастам усложнение по всем параметрам: задачам, содержанию, способам выполнения, результатам.

Субъектом познавательной деятельности является ученик, и потому в центре учения, имеющего социально – педагогические основы, стоит его личность, его  сознание, его отношения и к познавательному миру, и к самому процессу познания, и к соучастникам познавательной деятельности: к школьникам и учителям, организующим к направляющим его учение.

Другой отличительной особенностью познавательной деятельности школьника является характер ее протекания. Поскольку и цель, и содержание, и способы познавательной деятельности школьника заложены в программу, процесс учения, в который включается ученик, может протекать по-разному, с различным предложением сил, активности, самостоятельности субъекта (школьника). В одних случаях ее процесс носит характер подражательный, репродуктивный, в других — поисковый, в иных — творческий. Именно характер протекания процесса деятельности и влияет на ее конечный результат — на характер приобретенных знаний, умений и навыков.

Еще одной особенностью учения является также то, что сам ученик не всегда и не обязательно непосредственно соприкасается с той областью действительности, которую он изучает. Связь с предметным миром в познавательной деятельности, чаще всего происходит не с помощью наблюдений, практических действий с предметами, а опосредуется знаниями, обобщающими действительность. При этом экспериментально доказано, что более высокий уровень обобщенных знаний стимулирует и более высокий уровень развития учащихся

Понятие и особенности познавательной деятельности были рассмотрены для того, чтобы можно было легче подойти к вопросу об активизации познавательной деятельности. Важность этого вопроса была подчеркнута еще во введении. Сейчас перед школой стоит задача вооружить своих выпускников умением самостоятельно пополнять свои знания, развивать свои способности, осваивать новые специальности. По активизации познавательной деятельности сейчас накоплен немалый опыт. Перед методикой преподавания физики стоит задача выделить основные этапы в работе по активизации познавательной деятельности учащихся на уроках физики, указать те приемы и методы, которые можно применить на каждом из этапов, раскрыть их сущность и на конкретных примерах показать их применение в учебном процессе. Иначе говоря, задача методики состоит в разработке теоретически обоснованной системы работы учителя физики по активизации познавательной деятельности учащихся. Знание  этой системы и особенностей класса позволит учителю обоснованно выбирать эти приемы и методы, которые целесообразны в конкретных условиях

Развитие познавательных творческих способностей учащихся— цель деятельности учителя, а применение  различных приемов активизации является средством достижения этой цели. Заботясь о развитии учащихся, необходимо чаще использовать активные методы обучения. Но одновременно необходимо отдавать себе отчет в том, являются ли используемые приемы и методы оптимальными, отвечающими имеющемуся развитию учащихся и задаче дальнейшего совершенствования их познавательных умений. Применяя те или иные методы и приемы активизации, необходимо всегда читывать имеющийся уровень развития познавательных способностей учащихся. Сложные познавательные задачи можно предъявлять лишь ученикам, обладающим высоким уровнем развития познавательных способностей. Задачи, повышающие возможности ученика, не могут сыграть положительную роль в обучении. Они подрывают у учащихся веру в свои силы и способности.

С.А. Рубинштейн неоднократно обращал  внимание на то,  что «каждый акт освоения тех или иных знаний предполагает в качестве своего внутреннего условия соответствующую продвинутость мышления, необходимого для их освоения»

Л.С.Выготский считал, что обучение носит развивающий характер тогда, когда лежит в «зоне ближайшего развития ребенка» — это расстояние между уровнем его актуального развития, определенным с помощью задач, разрешаемых ребенком  под руководством взрослых и в сотрудничестве с более умными его сотоварищами»

Учащийся в процессе  познавательной деятельности совершает отдельные действия: слушает объяснения учителя, читает учебник и т д. Каждое из указанных действий можно разложить на отдельные операции, в качестве которых выступают основные психические процессы: ощущение, восприятие, представление, мышление, память, воображение и т д.

Среди всех познавательных психических процессов ведущим является мышление. Действительно, мышление способствует всем другим познавательным процессам и часто определяет их характер и качество. Очевидна, например связь между мышления и памятью. Следовательно, активизировать познавательную деятельность учащихся в процессе обучения — это значит, прежде всего, активизировать их мышление.

Кроме того, развивать познавательные способности учащихся — это, значит, формировать у них мотивы учения. Учащиеся должны не только научиться решать познавательные задачи, у них нужно развить желание решать эти задачи. Задача формирования мотивов учения у учащихся неразрывно связана с задачей развития  мышления и является предпосылкой ее решения. Поэтому, используемые учителем приемы и методы активизации познавательной деятельности учащихся в обучении должны предусматривать постепенное и одновременное формирование  у них мотивов учения.

В мыслительной деятельности школьников можно выделить три уровня: уровень понимания, уровень логического мышления и уровень творческого мышления.

Понимание — это аналитико-синтетическая деятельность, направленная на усвоение готовой информации, сообщаемой учителем или книгой. Глубокое понимание материала учащимися сообщаемого материала есть условие усвоения ими знаний и одновременно школа развития их мышления, их познавательных способностей. Именно в процессе понимания ученик усваивает опыт выполнения различных умственных  действий. Повторяя рассуждения учителя и учебника, подражая им, ученик осваивает приемы мыслительной деятельности, поэтому глубокое понимание материала учащимися  является предпосылкой самостоятельного решения ими познавательных задач, является первой ступенью их познавательной активности.

Логическое мышление — процесс самостоятельного решения познавательных задач. На этом уровне познавательной деятельности учащиеся должны уметь самостоятельно анализировать изучаемые объекты, сравнивать результаты отдельных опытов, строить обобщенные выводы, выполнять классификацию, доказательства, объяснения, выводить формулы, анализировать их выявлять экспериментальные зависимости и т.д. Поэтому учитель организует мыслительную деятельность учащихся такими заданиями, которые предусматривали бы выполнение одного из указанных умственных действий или их различную совокупность. Чем больше самостоятельных действий должны совершить учащиеся при выполнении задания, тем они сложнее.  Процесс научного творчества совершается в три этапа. 1 этап характеризуется возникновением  проблемной ситуации, первоначальным анализом ее  и формулировки проблемы . 2 этап творческого процесса — этап поиска пути решения проблемы. Этот поиск совершается в ходе деятельностного анализа проблемы на основе имеющихся знаний. В случае необходимости знания об изучаемом объекте исследования можно пополнять, изучая соответствующую литературу или выполняя необходимые экспериментальные исследования. 3 этап претворения найденного принципа решения проблемы и его  проверка. На этом этапе принцип решения реализуется в виде определенных результатов творчества: решение новой задачи, обоснование и разработка конструкции, теории и т.д.

Выделенные 3 уровня мыслительной деятельности могут быть положены в основу системы работы учителя по активизации познавательной деятельности учащихся, что рассмотрено в следующих трех пунктах.

Активизация познавательной деятельности учащихся должна начинаться с использования различных средств, обеспечивающих глубокое и полное усвоение учащимися материала, излагаемого учителем, избегая механического запоминания. Следует выделить четыре аспекта этого вопроса: 1) организация восприятия нового материала; 2) использование доказательных приемов объяснения; 3) учет методологических требований и психологических закономерностей; 4) обучение работе с учебником; 5) обучение работе над физической задачей разного типа

Организация восприятия нового материала. При правильно построенном объяснении материала учитель не только дает учащимся, но и организует их познавательную деятельность.

Большое значение, например, имеет то, как учитель вводит тему урока. Тема урока не должна просто сообщаться учащимся. Надо убеждать их в логической необходимости изучения каждого следующего вопроса программы. А для этого нужно раскрывать логику развертывания темы, взаимосвязь ее отдельных вопросов и естественно подводить учащихся к необходимости изучения материал урока.

Кроме того, учитель должен попытаться вызвать интерес к теме. Например: сообщить о значении изучаемого вопроса для научной и практической   деятельности человека; привести интересные факты, связанные с историей установления закона; показать опыты, на которые учащиеся могут найти ответ в ходе объяснения  и т. д. Важно лишь при этом не затратить много времени и не отвлечь внимания учащихся от предстоящего объяснения. Перед объяснением учитель должен не только назвать и записать тему урока, привлечь   ней внимание учащихся, но и показать им те задачи, которые на данном уроке будут решаться.

Познавательные задачи выдвигаются в виде требований: объяснить, доказать, установить и т.д. Объяснение материала необходимо стоить как ответ на поставленные в начале урока познавательные вопросы, сосредотачивая на их решении внимание учащихся и не делая акцента на дополнительных сведениях

Практика обучения показывает, что для каждого урока физики, посвященного изучению нового материала, можно и нужно указать его основные познавательные задачи. Сформулированные познавательные задачи урока являются целью предстоящей деятельности учащихся. Осознание цели — необходимое условие любого волевого действия.

 Заканчивая рассмотрение вопроса о необходимости четкой постановки познавательных задач рока, хотелось бы подчеркнуть, что учащиеся должны не только знать цель предстоящего  объяснения, но и представлять, как эта задач будет решаться; будет ли ответ найден из наблюдений и анализа опытов или выведен теоретически на основе ранее изученных законов и закономерностей.

В конце объяснения целесообразно делать вывод и подчеркивать, какой вопрос был поставлен в начале объяснения, какой ответ на него получен и каким образом. Все это способствует осмыслению материала.

К методам устного изложения материала учителем относятся рассказ и объяснение. А  на уроках физики чаще используют объяснение, т.е. строго логически обоснованное раскрытие изучаемых вопросов. Доказательное изложение познавательных задач на уроках физики обеспечивает более глубокое усвоение материала. Т.е. следует излагать материал доказательными приемами: его нужно выводить либо из опыта, либо теоретически используя при этом умозаключения по индукции и аналогии.

Индукция используется преимущественно на эмпирическом уровне познания в сочетании с такими методами, как наблюдение, эксперимент, сравнение. Индукция представляет собой обобщение из анализа результатов опыта или наблюдений, от лат. слова  iductio, что в буквальном смысле означает “наведение”, т.е. мысль наводится на новое суждение на основе анализа экспериментальных данных. Характерной чертой индукции заключается в том, что механизмом вывода является экстраполяция результатов конечного числа опытов на все аналогичные случаи.

Из дедуктивных приемов выделяют 3 вида приема объяснения: дедуктивное (теоретическое) пояснение, следствий, дедуктивное предсказание новых явлений, фактов или закономерностей.

Примерами дедуктивного выведения следствий в школьном курсе физики является: вывод закона сохранения импульса из второго и третьего законов динамики, действующих начинаний силы и перемещение, действующих значений силы тока и напряжения и т.д. При дедуктивном выведении следствий рассуждения проводят, опираясь на математическую форму изученных физических законов. Наглядная интерпретация проводимых умозаключений чаще всего отсутствует. Опытом подтверждается иногда лишь окончательный результат дедуктивных умозаключений.

В физике отдельные экспериментальные факты и законы принято объяснять на основе той или иной теории или физического принципа, совокупность и т. д. С логической точки зрения такое объяснение представляет собой подведение частных фактов под общий закон. Эти объяснения включают в себя построение цепочки дедуктивных умозаключений. Этот метод называют дедуктивным пояснением экспериментальных фактов и законов.

Теоретически можно не только пояснить экспериментальный факт, но и предсказать (вывести) его. Теоретические предсказания имеют структуру, сходную с теоретическими пояснениями.

Информационно-иллюстративное и догматическое изложение материала.

Часто учителей упрекают в том, что они дают знания в готовом виде, не развивают познавательных способностей учащихся и т.п. Но при любом объяснении учитель часто выводит новое знание либо из анализа опытов, либо теоретически, широко пользуется методами логических умозаключений (индукция, дедукция, аналогия) и то показывает, как добываются новые знания, а не сообщает уже готовые формулировки законов.

Однако не весь материал учитель излагает доказательными приемами. Часть материала дается без логического вывода. При этом следует различать 2 вида изложения: информационно -иллюстрированный и догматический.

При первом факт (закон, закономерность) сообщается учащимся без вывода, но затем показывается опыт, иллюстрирующий его. Этот прием изложения в меньшей мере способствует развитию мышления учащихся, но его использование в ряде случаев целесообразно. Например, если мышление учащихся конкретного класса, остаточно развито, то требовать, чтобы каждая изучаемая закономерность обязательно выводиться из опыта или теоретически, не стоит. Некоторые закономерности достаточно  лишь назвать или подтвердить опытом, пояснить аналогией или теоретически, чтобы учащиеся вполне осмыслили изучаемое. Это прием  незаменим при изложении фундаментальных, предельно широких физических принципов, которые не могут быть выведены из  отдельных опытов или положений теории,  могут быть  проиллюстрированы частными случаями изложения материала: сообщений без логического вывода, без дальнейших пояснений и экспериментальных подтверждений.

Догматический стиль изложения встречается там, где формулируют закон в готовом виде и ограничиваются лишь ссылкой на рисунок  опытной установки, с помощью которой можно подтвердить их истинность, саму установку, ход опыта, его результаты не объясняют.

Кроме основных логических приемов объяснения и доказательства на уроках могут использоваться частные приемы, характерные для физической науки, например на основе принципа симметрии (геометрическая оптика) и теории размерностей.

Работа с учебником. Пониманию учащимися материала, развитию их мышления весьма способствует систематическая и целенаправленная работа с учебником на уроке. Самым важным первоначальным приемом работы с книгой является выделением главного, что требует анализа и абстрагирования второстепенного материала.

Например, семиклассники не умеют выделять главного в прочитанном. Обладая хорошей механической памятью, они легко и быстро заучивают текст учебника и при ответе почти  дословно воспроизводят его. Поэтому очень важно с первых уроков в 7 классе систематически обучать учащихся выделять основное в тексте. Обучая выделению главного, одновременно надо учить правильно строить план своего ответа.

Например, при рассказе о физическом законе ученик всегда может руководствоваться следующим планом:

1.    Формулировка закона, математическая запись закона, график.

2.    Область действия закона.

3.    Опытное его подтверждение.

4.    Кем, когда, как был открыт закон.

5.    Где проявляется действие этого закона в природе. Как он учитывается или используется в практике.

Планы в готовом виде вывешивать не желательно, лучше чтобы дети к пониманию сущности и структуры закона подходили самостоятельно. Кроме обучения умению выделять главное, учащимся 7-9 классов целесообразно предлагать следующее задание. Найдите в учебнике: 1) определение изучаемого понятия; 2) примеры, иллюстрирующие применение закона (проявление явления) 3) объяснение изучаемого явления; 4) ответы на вопросы, стоящие в конце параграфа.

Некоторые приемы развития логического мышления учащихся.

Обеспечение глубокого понимания учащимися изучаемого материала является лишь первой ступенью активизации их познавательной деятельности.

В данном пункте будут рассмотрены приемы и методы работы, рассчитанные на развитие логического мышления учащихся. этот метод эвристической беседы, задания на сравнение и систематизацию  материал, эксперимент работы учащихся при изучении нового материала учащимися на основе работы с учебником, логико-поисковые  самостоятельной работы учащихся, развитие мышления учащихся при решении задач.

Метод эвристической беседы обеспечивает большую возможность: для развития логического мышления учащимся. В процессе обучения необходимо предоставлять им возможность самостоятельно проводить анализ, синтез, обобщения, сравнения, строить индуктивные и дедуктивные умозаключения. Основные требования к беседе: вопросы ее не должны быть обращены только лишь к памяти учащегося и требовать воспроизведения уже известных знаний, т.е. она не должна проводиться на низком уровне познавательной деятельности учащихся. Их физическая активность в таких случаях носит внешний характер и не характеризует напряженной умственной деятельности. Но на практике преобладают именно эти вопросы.

Активизация познавательной деятельности, таким образом, определяется не самим методом беседы, а характером задаваемых вопросов. Беседа активизирует познавательную деятельность, если вопросы рассчитаны на мышление учащихся, их аналитико-синтетическую деятельность, если они направлены на получение индуктивного и дедуктивного выхода. Такую беседу и называют эвристической, так как она подводит учащихся к новому знанию.

При индуктивном введении нового материала учитель ставит вопросы, направленные на то, чтобы учащимся самостоятельно в ходе анализа выделили общие черты наблюдаемых объектов и приняли к обобщению. При дедуктивном выводе нового знания или при теоретическом пояснении экспериментально установленного факта учитель, обрисовав существенные черты рассматриваемой модели, включает учащихся в мысленный эксперимент и предлагает им предсказать те изменения, которые будут наблюдения в ходе его.

Развитие мышления в ходе эвристической беседы зависит от искусства учителя задавать вопросы. Вопросы могут быть очень детальными и не требовать от учащихся пытливой работы ума. Для пробуждения активности учащихся на уроке, для развития их мышления вопросы учителя должны оставлять простор для построения умозаключений самими учащимися.

Большое влияние на умственное развитие учащихся оказывают задания, требующие сравнения, систематизации и обобщения уже изученного материала. Они позволяют поднять на более высокий уровень познавательную деятельность учащихся.  В объяснении нового материала целесообразно включать фронтальные опыты и эвристически поставленные фронтальные лабораторные работы.     Фронтальные опыты учат школьников наблюдать и анализировать явления, способствуют развитию мышления. Активизация мышления достигается соответствующей постановкой вопросов.

          Эвристически поставленные фронтальные работы развивают познавательную самостоятельность учащихся, знакомят их с сущностью экспериментальных исследований, способствует осмыслению изучаемого материал и прочности усвоения. Такие лабораторные работы наряду с фронтальными опытами должны широко применяться в школьной практике, особенно на первой ступени обучения физике. В дальнейшем самостоятельность учащихся при выполнении работ должна повышаться, а после коллективного обсуждения плана выполнения работы экспериментального задания учащиеся должны выполнять самостоятельно, без соответствующих указаний учителя. Этот метод по сравнению с другими является лучшим активизирующим методом, но он требует большой технической и материальной базы.

          Еще одним из методов развития логического мышления является самостоятельное изучение материала учащимися на основе работы с учебником. Этот метод применяется также при получении новых знаний, поэтому он рассмотрен выше. В старших классах средние школы целесообразно также более широко поручать учащимся подготовку сообщений, докладов и использовать такие формы организации процесса, как семинары и учебные конференции.

          Если учитель вдумчиво и целенаправленно проводит работу по развитию познавательных способностей учащихся, последовательно усложняет познавательные  задачи, решаемые ими,  предоставляет  учащимся все большую самостоятельность, ему удается добиться значительных сдвигов в умственном развитии детей. В этом случае  учитель вправе рассчитывать на то, что в старших классах учащиеся будут самостоятельно справляться с выполнением логико-поисковых заданий, т.е. заданий, требующих самостоятельного доказательства, объяснения или вывода нового знания.

Поистине неограниченные возможности для развития мышления учащихся открывается перед учителем при обучении решению физических задач. Собственно этому методу и посвящена работа. Необходимо лишь, чтобы обучение решению задача служило не только и не столько усвоению и запоминанию формул законов, а было бы направлено на обучение анализу тех физических явлений, которые составляют условие задачи, акцентировало бы внимание учащихся на сущности полученного ответа и приемах его анализа. Приемов решения задач много, но любой из них требует от решающего активной мыслительной деятельности. Однако решение задач способствует развитию мышления школьников лишь в том случае, если каждый ученик решает задачу сам, прилагая для этого определенные усилия. Это требует от учителя организации различных самостоятельных работ, посвященных решению задач. Широко распространенно  в практике обучения т.н. коллективное решение задач у доски, при использовании этого приема большинство учащихся класса безумно переписывают решение с доски.

          С целью развития мышления полезно предлагать учащимся задания по самостоятельному составлению задач. Такие задания могут быть весьма разнообразными. Полезно также предлагать учащимся для решения задачи с недостающими данными (или излишними), давать им также задачи на «прикидку» результата.

          Решение задач является самым эффективным средством и развития логического мышления, и активизации познавательной деятельности, и при закреплении и повторении знаний.

Для развития творческих способностей необходимо в ходе обучение ставить учащихся в такие ситуации, в которых они вынуждены высказывать предположения, строить догадки, проявлять и развивать свою интуицию.

В настоящее время накоплен немалый опыт в упражнении учащихся в творческом решении задач, в выполнении ими творческих лабораторных работ.  Эти задачи и лабораторные работы, прежде всего, ставят учащихся перед поиском неизвестного принципа решения творческой или экспериментальной задачи. Организовывать творческую поисковую деятельность учащихся  можно и на этапе применения  знаний, и при изучении нового материала. В этом пункте будут рассмотрены методы работы, рассчитанные на развитие у учащихся творческих способностей и требующих с них максимальной познавательной активности (проблемное обучение физике и частично-поисковые задания).

          Теоретической основой проблемного обучения является основные закономерности творческого познавательного процесса: 1. Создают проблемную ситуацию, анализируют её и в ходе анализа подводят учащихся к необходимости  изучения определённой проблемы; 2. Включают учащихся  в активный поиск решения проблемы на основе имеющихся знаний и мобилизации познавательных способностей. 3.Предплогаемое решение  проблемы проверяется иногда теоретически, чаще экспериментально. Проблема решается и на основе этого решения делается вывод, который несет в себе новое знание об обучаемом объекте. В процессе решения проблемы выясняется необходимость исследования других сторон изучаемого объекта. В результате учащиеся добывают некоторую систему знаний.

Высказыванию гипотез и их проверке можно учить и вне проблемного обучения. Соответствующие частично-поисковые задания можно включать в эвристическую беседу, придавая ей характер исследования.

При изучении материала на основе теории учащимся полезно ставить задания на предсказание новых следствий, а также на поиск принципа объяснения изучаемых  явлений. Нахождение принципа объяснения  того или иного явления часто составляет сущность решения качественных задач, а поиск ответа на вопрос «как» составляет основную ценность творческих заданий.