Статья на тему "Формирование исследовательских умений учащихся при обучении физике и информатике"

Образовательные стандарты нового поколения ориентируют деятельность педагога на формирование у выпускников школы XXI века способности самостоятельно успешно усваивать новые знания, применять полученные знания при решении ключевых проблем, быть коммуникабельными и трудиться над интеллектом. Эта задача может решаться в процессе формирования у учащихся исследовательских умений, к которым можно отнести умение выявлять проблему, выстраивать логическую цепь рассуждений, сопоставлять различные факты, находить в них общее и различное, выявлять причины и следствия.

Однако в современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий, и основной трудностью для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента – исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, но и способствуют развитию учащихся.

Какие же исследовательские умения можно формировать у учащихся на уроках физики и информатики?

Определимся с тем, что понимаем под категориями «умение», «исследование», «исследовательские умения».

Умение рассматриваем как готовность к осуществлению определенной деятельности на основе осознанного использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств этой деятельности. Исследование — это изучение, выяснение каких-либо фактов, процессов или явлений на основе имеющихся знаний. Таким образом, под исследовательскими умениями понимаем готовность к осуществлению исследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств деятельности, направленной на изучение процессов, фактов, явлений.

Анализ требований Государственного образовательного стандарта общего образования и задачи Образовательной программы МАОУ «Гимназия» позволяют определить виды заданий для учащихся 7-9 классов, формирующие исследовательские умения на уроках физики и информатики.

Такие как: выдвижение гипотезы или формулировка исследовательского вопроса; формулирование цели и составление плана исследования; проведение исследования; нахождение необходимой информации; представление информации в различных формах; установление причинно-следственных связей; проведение критериальной оценки, сравнения, классификации; формулировка обобщающего вывода и т.д.

Каким образом будем формировать исследовательские умения?

Через включение в образовательную деятельность учащихся заданий исследовательского характера.

Особая значимость метода исследования в обучении отмечалась отечественными педагогами. Так, В.П.Вахтеров подчеркивал «исключительную важность мыслительных умений школьников – умений анализировать, сравнивать, комбинировать, обобщать и делать выводы, важность умения пользоваться приемами научного исследования, хотя бы в самой элементарной форме».

Установлено, что задания способствуют формированию приемов мышления, если они подразумевают выполнение таких действий как:

Приведём несколько примеров заданий исследовательского характера по физике (таблица № 1) и информатике (таблица № 2)

Задания по физике.

- выделите критерии для сравнения ультра- и инфразвука;

- определите, какой оптический прибор находится в «черном ящике» (линза, зеркало, призма)

- проведите сравнение с указанием основания: «Кипение и испарение», «Продольные и поперечные волны»

- составьте логическую цепочку для объяснения:

а) явления: электромагнитной индукции, зависимость скорости протекания диффузии от температуры, затмения;

б) действия прибора или устройства: шприца, барометра

- составьте план исследование для установления зависимости периода колебаний пружинного маятника от его характеристик

- предложите структуру для обобщающей таблицы: «Силы в механике», «Три состояния вещества»

Задания по информатике и ИКТ

- проведите классификацию компьютерных вирусов по среде обитания, по масштабу воздействий, дайте название классификационным группам;

- проведите классификацию моделей, выделяя основание классификации, дайте название группам;

- сравните растровый и векторный способы кодирования графической информации

- установите, какая из столбчатых диаграмм соответствует предложенной круговой диаграмме;

- укажите правильную последовательность этапов разработки и исследования моделей на компьютере, предварительно установив соответствие функции этапа;

- на основании заполненной таблицы «…»(сравнительной, обобщающей) сделайте вывод о … практическом использовании, границах применимости и т.д.

Для проверки уровня сформированности исследовательских умений у учащихся были выбраны такие умения как: формулировка цели и составление плана исследования, проведение сравнения и классификации, формулирование выводов. Сформированность умений определялась на соответствие трём уровням: ниже достаточного (НД), достаточный (Д) и выше достаточного (ВД).

Каждому уровню соответствуют качественные характеристики. Приведем фрагмент таблицы «Критерии сформированности исследовательских умений».

Уровень сформированности исследовательских умений проверялся как на уроках при изучении и закреплении материала, так и в дифференцированных частях контрольных работ.

Весь материал - в документе.

Пустотина Александра Михайловна

учитель физики и информатики МAОУ «Гимназия», г. Новоуральск

Формирование исследовательских умений учащихся при обучении физике и информатике

Образовательные стандарты нового поколения ориентируют деятельность педагога на формирование у выпускников школы XXI века способности самостоятельно успешно усваивать новые знания, применять полученные знания при решении ключевых проблем, быть коммуникабельными и трудиться над интеллектом. Эта задача может решаться в процессе формирования у учащихся исследовательских умений, к которым можно отнести умение выявлять проблему, выстраивать логическую цепь рассуждений, сопоставлять различные факты, находить в них общее и различное, выявлять причины и следствия.

Однако в современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий, и основной трудностью для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация учебной исследовательской деятельности и развитие её основного компонента – исследовательских умений, которые не только помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, но и способствуют развитию учащихся.

Какие же исследовательские умения можно формировать у учащихся на уроках физики и информатики?

Определимся с тем, что понимаем под категориями «умение», «исследование», «исследовательские умения».

Умение рассматриваем как готовность к осуществлению определенной деятельности на основе осознанного использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств этой деятельности. Исследование — это изучение, выяснение каких-либо фактов, процессов или явлений на основе имеющихся знаний. Таким образом, под исследовательскими умениями понимаем готовность к осуществлению исследовательской деятельности на основе использования знаний и жизненного опыта, с осознанием цели, условий и средств деятельности, направленной на изучение процессов, фактов, явлений.

Анализ требований Государственного образовательного стандарта общего образования и задачи Образовательной программы МАОУ «Гимназия» позволяют определить виды заданий для учащихся 7-9 классов, формирующие исследовательские умения на уроках физики и информатики. Такие как: выдвижение гипотезы или формулировка исследовательского вопроса; формулирование цели и составление плана исследования; проведение исследования; нахождение необходимой информации; представление информации в различных формах; установление причинно-следственных связей; проведение критериальной оценки, сравнения, классификации; формулировка обобщающего вывода и т.д.

Каким образом будем формировать исследовательские умения?

Через включение в образовательную деятельность учащихся заданий исследовательского характера.

Особая значимость метода исследования в обучении отмечалась отечественными педагогами. Так, В.П.Вахтеров подчеркивал «исключительную важность мыслительных умений школьников – умений анализировать, сравнивать, комбинировать, обобщать и делать выводы, важность умения пользоваться приемами научного исследования, хотя бы в самой элементарной форме».

Установлено, что задания способствуют формированию приемов мышления, если они подразумевают выполнение таких действий как:

Приведём несколько примеров заданий исследовательского характера по физике (таблица № 1) и информатике (таблица № 2).

Таблица 1. Примеры заданий исследовательского характера

Таблица 2. Примеры заданий исследовательского характера

Для проверки уровня сформированности исследовательских умений у учащихся были выбраны такие умения как: формулировка цели и составление плана исследования, проведение сравнения и классификации, формулирование выводов. Сформированность умений определялась на соответствие трём уровням: ниже достаточного (НД), достаточный (Д) и выше достаточного (ВД). Каждому уровню соответствуют качественные характеристики. Приведем фрагмент таблицы «Критерии сформированности исследовательских умений».

Таблица 3. Критерии сформированности исследовательских умений

Уровень сформированности исследовательских умений проверялся как на уроках при изучении и закреплении материала, так и в дифференцированных частях контрольных работ.

Например, при изучении темы «Сила» в 7 классе проверяется уровень сформированности исследовательских умений у учащихся при выполнении задания на сравнение сил (см. рис.1).

рис. 1. Исследовательское задание при изучении темы «Сила»

Результаты срезов обобщались в начале 7-го класса и по окончании 7-го, 8-го и 9-го классов. В таблице 4 приведены данные по уровню сформированности четырёх исследовательских умений.

Таблица 4. Динамика уровня сформированности исследовательских умений

Положительную динамику сформированности отдельных исследовательских умений отражают диаграммы, например, динамика уровня сформированности исследовательски умений проводить сравнение (рис.2) и осуществлять классификацию (рис.3).

Таким образом, целенаправленная организация учебной исследовательской деятельности учащихся, включение в образовательный процесс заданий исследовательского характера являются одними из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса.

5