Методика решения познавательных задач
В каждом человеке заключается целый ряд
способностей и наклонностей, которые стоит
лишь пробудить и развить, чтобы они при
приложении к делу произвели самые
превосходные результаты. Лишь тогда
человек становится настоящим человеком.
Сегодня учитель на уроке не только может профессионально изложить новую тему, дать необходимые объяснения, выполнить практические задания, использовать мультимедийные средства обучения, ответить на вопросы ученика, но и добиться правильного и полного понимания изученного материала, удовлетворить потребности и неуспевающих, и успешных учеников, развить творческие и интеллектуальные способности детей. Применяя активные формы работы, учитель создаёт условия для самообразования, систематического изучения нового материала. Положительное воспитательное воздействие при решении познавательных задач возникает при понимании обучаемым, осмыслении ценностной ориентации, т.е. при участии каждого ребёнка в содержательной структуре урока. В результате активизации мыслительной деятельности на уроке можно получить хороший уровень образования и воспитания.
Изучение физики надо начинать с познания природы. Именно раскрывая секреты живой и неживой природы, юный человек находит ответы на многие «почему?» и постигает практическую значимость предмета. Очень важно, чтобы каждый ребёнок включился в умственную и творческую деятельность.
Однажды я начал урок по теме «Плоское зеркало» с задачи: «Юный Пол Маккартни, решив научиться играть на гитаре, столкнулся с неожиданной трудностью: он был левшой и долго не мог придумать, как разрешить свою проблему, пока не догадался использовать некий предмет, который есть дома у каждого из вас. Назовите этот предмет». Большинство групп справилось с заданием за 2–3 мин, безошибочно назвав предмет – зеркало, отражение в стекле. При этом в группах возникла активная мыслительная и эмоциональная деятельность. Школьники высказывали различные версии, доказывая и опровергая идеи.
Групповое решение познавательных задач представляет собой один из самых эффективных способов развития сознания и мышления детей:
– для работы в группах не требуется дополнительного материала, больших помещений, они могут проводиться в больших и маленьких классах;
– не требуется вспомогательного оборудования;
– учитель получает возможность внедрять активные подходы к обучению, а дети вырабатывают критическое мышление, рзвивают коммуникабельность и привыкают к состоянию успеха.
Для повышения эффективности работы групп необходимо правильно их организовать. Прежде всего группы не должны быть большими. Чтобы каждый ученик мог принять участие в обсуждении, оптимальный состав группы – 3–4 ученика. Детей необходимо рассадить так, чтобы все они хорошо видели друг друга. В каждой группе должен быть лидер. Все группы должны быть равнозначными, в состав группы могут входить отличники, успешные ученики и ребята, которым учёба даётся с трудом. Аристотель на вопрос «Как ученикам преуспеть?» ответил: «Догонять тех, кто впереди, и не ждать тех, кто сзади». При решении познавательных задач в группах возникает свободное общение, обсуждение, ученики высказывают свои взгляды, проверяют их правильность.
После обсуждения я принимаю абсолютно все ответы, правильные и неправильные. Главное – воспринимать ответы как открытия, сделанные каждым ребёнком. Как говорил Джозеф Томсон, «открытия обязаны остроте и силе наблюдательности, интуиции, непоколебимому энтузиазму до окончательного разрешения всех противоречий, сопутствующих пионерской работе». Все ответы записываю на доске, затем группы обсуждают вопрос повторно.
Обычно в конце урока по теме «Оптические явления» рассказываю: «В поэме “Искандер-намэ” Низами описал удивительный случай: Александр Македонский, завоевав одну из восточных стран, в честь победы выстроил триумфальную арку, которую два художника, соревнуясь в мастерстве, стали расписывать по обе стороны. Арка была разделена занавесом, и художники не могли видеть работы друг друга. И вот занавес снят. На одной стороне арки все увидели кружевной узор, а на противной стене – точное его повторение. Зрители были поражены. Предположите, как сотворили чудо художники?» Задача вызвала интерес, потому что в ней есть элементы занимательности.
После ответа: «По приказу полководца занавес вновь повесили, и тогда на одной стороне картина исчезла, а на другой продолжала сиять всеми красками. Военачальник разгадал тайну арки: один из художников так отшлифовал камень, что превратил его в зеркальную поверхность, отражающую картину второго художника», – задаю новый вопрос: «Предположите, какую форму имела триумфальная арка?» Решение я, как правило, даю на дом, и новый урок начинается с дискуссии, которая сопровождается показом форм арок и хода световых лучей.
Чтобы думали и говорили не одни и те же, я часто даю задание придумать количество версий по числу участников. Например: «У птиц, как в современных самолётах, имеется несколько систем навигации. Расскажите о них». Наблюдаю за работой групп, прислушиваюсь к ответам, ищу положительное. Часто уникальные версии дают менее успешные ученики, здесь-то и рождается победа, ситуация радости учения. (Примеры ответов: свои биологические часы птицы сверяют по положению Солнца; ночью лучшие ориентиры – звёзды: в Северном полушарии курс полёта сверяется по Полярной звезде; чтобы ориентироваться по поляризации света, достаточно небольшого голубого участка неба среди облаков; если небо полностью затянуто облаками, помогает внутренний компас – в голове и шее имеются специальные частицы – крошечные магниты, с помощью которых можно определять направление силовых линий магнитного поля Земли.)
При решении познавательных задач ребятам следует использовать справочный материал. Так как время обсуждения ограничено, они довольно быстро начинают ориентироваться в справочных пособиях, учатся читать по диагонали.
Памятка для ученика
1. Внимательно послушайте условие задачи (учитель при необходимости может прочитать задачу 2–3 раза, либо поручить это сделать одному из членов группы).
2. Обратите внимание на ключевые слова, фразы.
3. Осмыслите условия.
4. Используйте для решения дополнительную литературу, справочники.
5. Проследите за логичностью ваших рассуждений и правильной интерпретацией вашего ответа.
6. Не отчаивайтесь, если вы не нашли правильного ответа.
Пока у детей есть интерес, надо этим пользоваться. Надуваю воздушный шар и начинаю повествование: «Летом 1932 г. на плавающем в Арктике ледоколе “Таймыр” произошёл следующий случай. С его борта периодически запускали наполненные водородом метеорологические шары-зонды, предназначенные для исследования направления и скорости ветра на различных высотах верхних слоёв атмосферы. Однажды в ясную, не предвещающую ухудшения погоду, один из аэрологов, держа в руках надутый, приготовленный к запуску шар-зонд, случайно прикоснулся к нему лицом… и тотчас вскрикнул от резкой боли в ушах. Присутствующие при этом сотрудники удивились, даже посмеялись. Однако повторить “эксперимент” никто не пожелал: слишком уж неправдоподобным показалось то, что упругий, податливый резиновый шар может причинить боль. Правда, о произошедшем всё же сделали запись в вахтенном журнале. Ночью на “Тайфун” обрушился сильный шторм. Не так уж редко бывает, когда случай наталкивает на открытие».
Что же открыли учёные? Совсем немного времени уходит на рассказ, внезапное озарение и. читаю ответ: «Вскоре было установлено, что перед приближением шторма оболочка шара-зонда начинает вибрировать с частотой 6–13 Гц. Она не издаёт слышимых звуков, но если попытаться прислонить к ней ухо, барабанная перепонка откликается сильной болью. Распространяясь со скоростью 1200 км/ч, эти инфразвуковые колебания несут информацию о приближающемся шторме. Оснащение кораблей и береговых служб устройством для улавливания инфразвуковых колебаний позволило эффективно заблаговременно предсказывать шторм». Возникает вопрос для обсуждения: полезен или нет инфразвук? Дети готовы обсуждать, высказываться, приводить примеры. Урок получается насыщенным, эмоциональным, ребята получают возможность говорить о практических вещах. Каждый урок становится познавательным, а самое главное – интересным. Обучение школьника при решении познавательных задач побуждает к самостоятельному поиску ответа, к новым открытиям и созданию ситуации успеха.
Физика прошла большой путь развития – от египетских пирамид и выплавки бронзы до космических полётов и атомных электростанций. Без Архимеда и Аристотеля не было бы Ньютона и Коперника, без Ньютона и Коперника не было бы Эйнштейна и Хаббла. Очень важно на уроках физики и астрономии показывать связь между прошлым, настоящим и будущим, рассказывать об учёных, которые своим трудом, а иногда и ценой своей жизни создавали будущее, в котором мы сейчас живём. Наиболее продуктивной и интересной формой знакомства с биографическими и научными достижениями ученых является поиск информации и решение задач, составленных на основе исторического материала, фрагментов из сочинений учёных, биографического материала. История физики может развить свойственную юности пытливость ума, позволить понять суть науки, добро и зло, истинные ценности жизни, сформировать в ученике лучшие человеческие качества.
Для разрядки класса на уроке по теме «Основы МКТ» рассказываю: «Если бы в результате какой-либо мировой катастрофы все накопленные научные знания оказались уничтоженными и грядущим поколениям перешла бы только одна фраза, то какое утверждение, составленное из наименьшего количества слов, принесло бы наибольшую информацию? Какая фраза несла бы наибольшую информацию?» Мгновение – и дети от сложных, абстрактных вещей попадают в абсолютно другой мир, мир идей, мыслей, интеллектуальной зарядки. Закипела работа в группах. Версии, предположения и ответ: «Р.Фейнман писал: “Я считаю, что это атомная гипотеза… все тела состоят из атомов – маленьких телец, которые находятся в беспрерывном движении, притягиваются на небольших расстояниях, но отталкиваются, если одно из них приближать к другому”». После разрядки обстановка в классе меняется, урок заканчивается на позитивной ноте. Возможно, у ребят возникнет желание написать послание о нашем мире будущим поколениям.
Творчество безгранично, как урок… «Творческая работа – это прекрасный, необычайно тяжёлый и изумительно радостный труд», – писал Н.Островский. Решение познавательных задач вносит в привычный ритм урока новизну, повышает мотивацию, формирует мировоззренческий интерес, что способствует формированию целостной научной картины мира. Да и учитель получает немало: может добиться от каждого ученика полного понимания изучаемого материала, удовлетворить потребности и успевающих, и менее успешных учеников, повысить темп обучения, добиться вовлечения каждого ученика в активную мыслительную, творческую работу, воспитывать каждого ребёнка.
Ученики Джозефа Томсона вспоминали, что мастер любил повторять слова Максвелла о том, что никогда не следует отговаривать человека поставить задуманный им эксперимент. Даже если он не найдёт того, что ищет, он может открыть нечто иное и вынести для себя больше пользы, чем из тысячи дискуссий. К словам великого учителя хочется добавить, что правильно организованная дискуссия на уроках оживит урок, наполнит его практической значимостью и даст познавательный эффект. Глубоко убеждён, что задача учителя физики состоит в том, чтобы научить ребёнка видеть обычное в необычном и необычное в обычном.
Источник
Виды методов обучения по характеру познавательной деятельности
Структура познавательной деятельности определяется уровнем активности мышления. На основе подобного критерия педагоги советского пространства И.Я. Лернер и М.Н. Скаткин сформировали классификацию методов обучения по характеру познавательной деятельности:
- объяснительно-иллюстративный;
- репродуктивный;
- проблемное изложение;
- частично-поисковый (эвристический);
- исследовательский.
Низкий уровень активности мышления выражается в только лишь запоминании готовой информации и ее последующему воспроизведению (осознанному или неосознанному). Такому уровню соответствует репродуктивный метод обучения. Говоря о более высоком уровне мыслительной активности учащегося, мы имеем в виду его стремление получить знание в самостоятельной деятельности, и в данном случае применимы частично-поисковый или исследовательский методы обучения.
Приведенная выше классификация была поддержана прочими педагогами и получила широкое распространение на практике.
Объяснительно-иллюстративный и репродуктивный методы
Перечислим основные черты объяснительно-иллюстративного метода обучения:
- «на входе» ученики получают познавательную информацию в готовом виде;
- применяются разного роди приемы для улучшения восприятия учащимися информации;
- результатом метода является осмысление полученного готового знания, фиксация его в памяти и последующее применение, реализация на практике.
Для реализации объяснительно-иллюстративного метода применяются разнообразные источники информации (речь, наглядные материалы, технические средства). Логика изложения материала может носить как индуктивный, так и дедуктивный характер. При этом функция педагога заключается в грамотной организации процесса восприятия учащимися.
Репродуктивный и объяснительно-иллюстративный методы схожи тем, что и в том, и в другом случае знания передаются ученикам в готовом виде, при этом задача педагога – раскрыть подаваемую информацию и дать необходимые пояснения. Отличительной же чертой репродуктивного метода является то, что знание подается здесь в его верном воссоздании или репродукции, а для закрепления информации используется регулярное повторение.
Преимущество указанных методов – экономность, т.е. передача большого объема информации за короткий промежуток времени с минимальным расходованием усилий.
Конечное усвоение знаний, опирающееся на повторение, достаточно стабильно. За репродуктивной работой следует творческая, и пропускать этот период в обучении нельзя, да и попросту невозможно, но и усердствовать, применяя метод, не стоит. В общем, рассмотренные методы в процессе обучения отлично сочетаются с прочим педагогическим инструментарием.
Проблемное изложение
Метод проблемного изложения – это ступень для перехода от исполнительской работы к творческой. Изначально ученики не имеют навыка решать проблемные задачи без помощи, и задача учителя – показать пример решения, подробно поясняя весь его путь. Учащиеся не участвуют полноценно в процессе, но, следя за ходом рассуждения, получают урок размышлений и применения их для преодоления познавательных трудностей.
Проблемное изложение – это подача информации двумя путями: педагог сам или посредством технических средств показывает, как применить логику для нахождения решения, либо предоставляет конечный ответ на поставленный вопрос, раскрывая систему доказательств истины передаваемых знаний.
Структура метода проблемного изложения выглядит следующий образом:
- постановка проблемы;
- формирование плана решения;
- собственно процесс решения;
- доказательство правильности решения;
- обозначение ценности решения для дальнейшего развития познавательной деятельности.
Целью метода проблемного изложения является демонстрация учащимся многогранности пути познания, продвижения к истине. В этом процессе учитель сам ставит задачу, передавая ученикам ее конкретную формулировку, и сам же ее решает, демонстрируя ход рассуждения. Учащиеся наблюдают, осмысливают и запоминают, получая в итоге пример научного размышления.
Частично-поисковый и исследовательский методы
Частично-поисковый или эвристический метод – это метод, характеризующийся следующими чертами:
- познавательная информация не передается учащимся в готовом виде: ее необходимо получить самостоятельно;
- в данном случае функционал учителя заключается не в организации усвоения нового знания, а оказании помощи в поиске решения учащимися посредством доступных средств;
- ученики под руководством педагога строят самостоятельное рассуждение, решают познавательные задачи, проводят анализ возникающих затруднений, сопоставляют, обобщают, формулируют выводы. Результатом вышеперечисленных действий является получение осознанных крепких знаний.
Метод получил название частично-поискового в связи с тем, что учащиеся не всегда справляются с самостоятельным поиском решений поставленной трудоемкой задачи от начала и до конца, и педагогу необходимо направлять их. В некоторых ситуациях часть знаний подается учителем в готовом виде, а часть ученики получают в самостоятельных действиях, находя ответы на поставленные вопросы. Одним из вариантов частично-поискового метода является эвристическая (открывающая) беседа.
Теперь дадим характеристику процессам исследовательского метода обучения:
- педагог совместно с учащимися формулирует проблему, подлежащую решению за заданный промежуток учебного времени;
- в общих случаях учащиеся не получают готового знания; им предстоит получить его самостоятельно в ходе поиска решения проблемы;
- задача учителя – оперативно управлять ходом решения проблемной задачи;
- для учебного процесса характерна высокая интенсивность; процесс обучения насыщен познавательным интересом; полученные в результате знания характеризуются глубиной, прочностью.
Исследовательский метод обучения основывается на творческом восприятии знаний. Недостатком метода можно назвать неэкономное расходование временного ресурса: процесс реализации метода протяжен во времени и требует больших энергетических затрат педагогов и учащихся. Стоит также отметить, что эффективно применять данный метод способны лишь педагоги с высоким уровнем профессиональной подготовки.
Источник
