Работа с одаренными детьми.

Реформа школы, завершившаяся созданием новой программы и учебников, внесла в курс физики кардинальные изменения, касающиеся целей и задач обучения, принципов построения программы, характера изложения учебного материала, времени, отведенного на изучение физики.

Научно – технический прогресс привел к изменению характера труда человека. Возросла степень автоматизации производства, усложнилась техника, увеличились требования к знаниям, необходимым для управления техникой. Кроме того, к человеку, работающему в народном хозяйстве, предъявляется требование профессиональной мобильности – способности быстро обновлять и даже менять свою квалификацию. Это связано с обновлением применяемой техники и внедрением новых научных открытий.

Именно поэтому особую актуальность приобрели задачи развития мышления учащихся, их творческих способностей и умений самостоятельно пополнять знания, ориентироваться в новой учебной и трудовой ситуации, в частности уметь самостоятельно применять теоретические знания к объяснению явлений, устройства и действия технических объектов, решению разного рода практических задач.

Актуальной является и задача формирования познавательного интереса к физике – одной из основных наук, с которой связан научно – технический прогресс.

В решении этой задачи существенную роль играет осознание мотивов учения, положительное отношение учащихся к учению, интерес к предмету.

Для формирования осознанных мотивов учения и познавательного интереса к предмету учителю необходимо знать условия их формирования, факторы, определяющие, те или иные мотивы.

 Под мотивами в психологии понимают побудительные причины действий и поступков. На формирование мотивов влияют потребности и инстинкты, влечения и эмоции, установки, идеалы и интересы.

Мотивы учения могут быть разнообразны: исполнение установки родителей на получение образования, стремление « быть не хуже других», получение свидетельства об окончании средней школы, стремление поступить по окончании школы в институт и др. Более высшие мотивы – получение знаний для того, чтобы быть полезным обществу, и, наконец, мотив «чтобы больше знать», т. е. мотив, в основе которого лежит познавательный интерес.

Вот именно таких учащихся следует отыскать учителю для дальнейшей творческой работы, для развития их интеллекта, для «выращивания» из них «заядлых олимпиадников».

Проблема развития способностей школьников в процессе обучения сложна и многогранна. При ее решении учитывается ряд особенностей творчества.

Важная особенность творческого процесса заключается в том, что он имеет объективную и субъективную стороны. Объективно творчество определяется новизной и социальной ценностью конечного продукта; его результатом должно быть научное открытие, изобретение, произведение и т.д. Субъективно переживается сам процесс творчества. Новизна продукта, состояние вдохновения, внезапность догадки могут иметь лишь субъективный характер. Это позволяет развивать творческие способности учащихся, организуя педагогический процесс таким образом, чтобы поставить школьника в положение первооткрывателя того, что уже известно учителю, но является новым для ученика.

Другой особенностью развития творческих способностей является то, что они, как и любые другие способности, развиваются в деятельности. Следовательно, главной задачей  учителя при решении этой проблемы является поиск путей и средств, форм организации творческой деятельности учащихся в процессе обучения физике.

В цикле научного познания ( факты - проблемы – гипотеза – теоретические следствия – проблема – эксперимент, применение на практике ) на разных этапах различна роль логики и интуиции. При выводе теоретических следствий главную роль выполняет логика. При выдвижении гипотезы, а также при переходе от теории к проверке или применению теоретического предвидения на передний план выступает интуиция. Требуется догадаться, какова причина наблюдаемого явления, каков его механизм, каково внутренне строение и т.п. В других случаях нужно догадаться, как практически проверить правильность теоретического предвидения, как проверить теорию на практике или как осуществить необходимый технический эффект. Кратко говоря, интуиция имеет решающее значение при решении проблем исследовательского ( почему ? ) и конструктивного ( как сделать ? ) характера. Это наиболее трудные моменты в творческом процессе. Именно они сопровождаются эмоцией ( радость, удивление, удовлетворение, восторг, огорчение и т.п. ), которая придает творческой деятельности специфическую окраску возвышенности, необычайности, притягательности.                

Субъективный характер творческого процесса дает возможность для управления им в учебных целях. А циклический характер процесса научного творчества помогает определить моменты для выдвижения проблем творческого характера, а именно: при переходе от известных фактов к выдвижению гипотезы ( как объяснить броуновское движение? ), а также при переходе от теоретических выводов к их экспериментальной проверке или применению ( как сконструировать дефектоскоп для обнаружения дефектов в металлической детали? ). Приведу несколько примеров.

Задачи исследовательского типа:

На краю горизонтально расположенного диска покоится шайба. Диск постепенно раскручивается, его угловая скорость медленно возрастает. Наступает момент, когда шайба соскальзывает с диска. Объяснить, почему шайба соскальзывает?

 

Как определить вес автомобиля, не взвешивая его, а лишь исследуя его баллоны?

 

     Задачи конструкторского типа:

Как вольтметр можно переделать в омметр? Начертить схему. Сделать расчет и собрать прибор. Определить цену деления омметра.

 

Сконструировать прибор для автоматической записи графика пути свободно падающего тела.

   

Работа с одаренными детьми, развитие их творческих способностей неразрывно связано с положительной мотивацией учения и формированием познавательных интересов и способностей, глубокой и прочной системой знаний и умением применять их для объяснения явлений, обобщенными учебными и практическими умениями и навыками, максимальным развитием самостоятельности школьника. Составной частью творческих способностей является теоретическое мышление и познавательная активность.

      Вся работа учителя физики в указанных направлениях создает базу для развития творческих способностей учащихся, развитию их интереса к физике, к выделению группы наиболее перспективных, одаренных  детей.

При планировании работы необходимо предусмотреть, где, когда и как будет осуществляться творческая деятельность учащихся. При этом следует учесть готовность школьников к творчеству: их мотивацию, уровень знаний, умений и навыков, возможность теоретической или экспериментальной проверки догадки. Решению творческих задач ( в широком смысле слова ) должно предшествовать овладение необходимыми знаниями. Чем лучше подготовлены условия для совершения открытия, тем выше становится творческая активность. Следовательно, чем лучше подготовлен ученик к свершению субъективного открытия, тем активнее его творческая деятельность и тем кратковременнее процесс.

На развитие творческих способностей влияет характер педагогического общения учителя и учащихся в процессе обучения.

Наиболее благоприятными являются эвристическая беседа, и проблемный метод изложения материала на уроке ( французские мастерские ), где сталкиваются разные точки зрения, возникает организованная учителем дискуссия между школьниками. В этом случае понятия, закономерности выводятся самими учащимися в процессе решения учебных задач. Организация дискуссии требует большого труда и мастерства, но эффективность оправдывает затраченные усилия.

Еще одной формой учебного общения, способствующей развитию творчества, является кооперация учащихся, где учитель сотрудничает с группами совместно работающих учеников.

Эти и другие эффективные формы учебного общения и самостоятельности школьников могут реализоваться на уроках, но для них, а следовательно, и для развития творчества наиболее благоприятны учебные конференции, семинары и факультативы.

Учебные семинары в старших классах средней школы – одна из лучших форм коллективной работы, когда возникают общий интерес, дискуссия, каждый следит за столкновением мнений, старается (пусть даже про себя ) определить собственную точку зрения. Данные возрастной психологии приводят к выводу, что семинарская форма организации учебных занятий соответствует потребностям и интересам старших школьников, развитию их познавательных интересов и творческих способностей. Так, например, при проведении семинара на тему «Производство, передача и использование электрической энергии» в Х классе учащиеся не только излагают прочитанное в литературе, но и высказывают свою точку зрения по вопросам о способах передачи электроэнергии. Как правило, возникает дискуссия: одни учащиеся доказывают, что в экономическом отношении более выгодной является передача электроэнергии переменным током, другие приводят веские аргументы в защиту передачи электроэнергии постоянным током.

Факультативные занятия организуются для углубления знаний по физике, развития разносторонних интересов и способностей учащихся и их профессиональной ориентации.

На факультативных занятиях учитель имеет большую свободу в выборе форм организации занятий и методов обучения. Посещение занятий учащимися по выбору и желанию сближает и объединяет их по признаку общности интересов. Поэтому такие занятия дают возможность установления более тесных контактов между школьниками в группе, а также между ними и учителем, что способствует организации самостоятельной работы учеников с учетом их индивидуальных склонностей и других особенностей личности. Это в свою очередь составляет предпосылку для успешного развития познавательной активности и способностей школьников при выполнении ими заданий творческого характера.

Отсутствие строгого регламента в прохождении программы факультатива создает благоприятные условия для организации учебного процесса преимущественно как самостоятельной продуктивной творческой деятельности учащихся. С этой целью используется наиболее увлекательный учебный материал ( в частности, достижения современной науки и техники ). В большей мере, чем на уроках, применяются такие методы обучения, которые активизируют мыслительную деятельность обучаемых. Так на факультативных занятиях широко практикуются доклады учащихся по отдельным вопросам физики, рефераты по материалам из ее истории, обсуждения докладов и сообщений на семинарах, решение экспериментальных задач, выполнение лабораторных работ, самостоятельные исследования. Факультативные занятия более полно, чем обязательные, позволяют осуществить исследовательский подход к изучению школьниками физических явлений и творческое применение ими физических законов на практике.

Однако превращение факультатива только в занятия с целью руководства развитием индивидуальных способностей учащихся было бы педагогической ошибкой. Каждое задание должно иметь ценность не только для того ученика, который его выполняет, но и для всех остальных участников факультатива. Поэтому все подготовленные школьниками доклады или рефераты нужно заслушать и обсудить, а изготовленные ими модели, приборы, лабораторные установки обязательно использовать для нужд физического кабинета, для иллюстраций выступлений товарищей. Таким образом, труд каждого участника факультатива должен быть полезным для членов коллектива, нужным для школьного кабинета физики.

Для доклада или сообщения ученика на семинаре желательно выбрать тему, малоизвестную большинству учащихся, чтобы в максимальной степени гарантировать их интерес к его выступлению. Кроме того, для подготовки сообщения рекомендуется и подбирается литература, которой не располагают другие участники факультатива, и на докладчика возлагается ответственность перед товарищами за успешность проведения занятия. Такую заинтересованность в труде товарища нужно обеспечить и при подготовке лабораторных и демонстрационных установок, изготовлении приборов и моделей. Взаимная заинтересованность в результатах выполнения заданий, ответственность перед товарищами являются важными элементами отношений в трудовом коллективе, и это превращает факультатив в школу коллективного труда.

Физика – наука экспериментальная. Наблюдения, опыты являются источником знаний о природе физических явлений. Наблюдения, измерения и анализ полученных результатов, которые производят учащиеся на практических занятиях, являются по существу воспроизведением основных методов физики как науки. Поэтому, постановкой ряда лабораторных работ и работ физического практикума  можно показать учащимся, что получение принципиально важных физических результатов не обязательно требует применения сложного экспериментального оборудования. Например, всего лишь листком бумаги, иголкой и линейкой необходимо располагать для обнаружения одного из замечательных свойств света – интерференции и определения длины волны в опыте Юнга. В такой работе  проявляется высокая степень активности и самостоятельности школьников, выработка умений и навыков обработки результатов наблюдений и измерений, возможность проведения эксперимента или наблюдения по индивидуальному плану и в темпе, определяемом самим учащимся. Не последним по значению является и такой фактор, как устранение посредника между учеником и изучаемым явлением природы. Именно такие работы по наблюдению природных процессов и явлений позволяют воздействовать не только на разум, но и на чувства учащихся, помогают им понять, чем может физика заинтересовать человека на всю жизнь.                                                              

Важная цель обучения физике – овладение учащимися методами решения практических задач, так как человеческое познание есть непрекращающийся процесс постановки и разрешения новых проблем.

Достижению этой цели способствует решение учащимися системы учебных задач.

При решении задач формируются такие качества личности, как целеустремленность, настойчивость, внимательность.

Последовательность задач должна быть такой, чтобы рассмотрение предшествующих влияло на успешность решения последующих, чтобы была реализована их взаимосвязь по сюжету и структуре логических, физических и математических операций.

К первой группе отнесены задачи, ставящие целью усвоение физических понятий, необходимых для решения задач по данной теме.

Вторая группа должна включать в себя специальные, так называемые рефлексивные задачи, в процессе решения которых ученики обращают внимание на свою деятельность по поиску решения. Успешность овладения способом решения задач определенного типа повышается, если целью действий ученика является поиск общего способа решения задач такого типа, а не ответа частной задачи.

Третья группа задач ставит целью приобретение опыта творческой деятельности. В эту группу входят все нестандартные задачи, решения которых не могут быть получены непосредственным применением известного учащимся приема. В процессе решения задач этой группы устанавливаются внутрипредметные и межпредметные связи, полученные знания применяются в новых ситуациях.

Однако последнее время очень модными стали так называемые «многоуровневые» задачи, где в решении одной задачи ученик встречает задачи всех трех типов. Например, задача «Помогите Михаилу Потаповичу»

Стоял прекрасный, теплый июльский день. В зеленом лесу под развесистыми ветвями столетнего дуба на мягкой зеленой траве опочивал Михаил Потапович. После недавнего обеда и сладкого сна он решил обойти свои лесные владения вдоль границы длиной 10 км за 60 минут. 20% пути Потаповичу приходится двигаться под уклон, 10% - в гору, а оставшийся участок – по горизонтальной поверхности.

  Помогите рассчитать Михаилу Потаповичу скорость движения на каждом участке пути, если максимально возможная скорость движения медведя 20 км/ч. В гору же он может подниматься со скоростью 3 км/ч.

Выполнив обход  Михаил Потапович решил еще полакомиться медом. Побывав на опушке и опустошив шмелиное гнездо, в отличном настроении он возвращался домой, но решив искупаться, свернул к реке. Плавая в чистой и теплой воде он заметил, что в одну сторону ( в которой находился его дом ) он плывет несколько быстрее, чем в противоположную, и решил попасть домой вплавь.

Помогите рассчитать время возвращения до места лежки по воде, если скорость движения его против течения 2 м/с, скорость течения реки – 80 см/с, а длина пути по реке 1200 м.

На следующий день Михаил Потапович решил отправиться в соседний лес, дабы проведать своего давнего приятеля Михаила Ивановича. По пути ему необходимо было переправиться через речку «Калиновка» с помощью плота.

Помогите Потаповичу рассчитать, сколько нужно взять сосновых бревен диаметром 10 см и длиной 3 м для сооружения плота, если его масса 80 кг. Домой он возвращался по другой дороге и ему, при подходе к знакомой нам реке «Калиновка», предстояло перейти «калинов мост», который от времени заметно потерял свою прочность, и тем более перед ним стоял знак 800 Н. Масса съеденного меда 2 кг. Медведь немного подумал и пошел искать брод. Уточните, правильно ли он сделал?

Придя домой, он с удовольствием растянулся на своей кровати из сухой травы, вспомнил сегодняшние похождения, представил завтрашний день. Через несколько минут уже разносился затяжной храп.

С одной стороны, решать такие задачи интересно, но с другой стороны, ошибка, допущенная в решении одной части задачи приведет к неверному ответу в другой .

При проведении занятий по решению физических задач необходимо учитывать, что для накопления опыта творческой деятельности необходимо развитие творческой активности.

Основные процессуальные характеристики этого опыта:

- самостоятельный перенос ранее усвоенных знаний и умений в новую ситуацию, способность использовать эти знания для поиска решения;

- видение новой проблемы в знакомой ситуации;

- видение новой функции объекта;

- самостоятельное комбинирование известных способов деятельности в новой ситуации;

- оперативность мышления, видение различных способов решения данной проблемы;

- нахождение принципиально нового способа решения, не являющегося комбинацией известных способов.

Нахождение такого способа решения задачи на первых этапах часто протекает интуитивно, в форме «озарения», «вдохновения», на последующих этапах – в форме применения последовательной системы логических операций. Большой вклад в формирование творческой активности на факультативных занятиях вносят экспериментальные задачи. Этим термином обычно обозначается задание, решение которого может быть найдено только после выполнения самостоятельного физического эксперимента или даже небольшого лабораторного исследования. Примером задач такого типа может служить задание по определению принципиальной электрической схемы «черного ящика». Ценность экспериментальных задач заключается в том, что они позволяют проверить умения учащихся применять полученные знания на практике. При выполнении даже такого простого задания, как экспериментальное определение электрического сопротивления лампы карманного фонаря, проверяется целый ряд умений и навыков: собирать электрическую цепь, включать в нее приборы для измерения силы тока и напряжения, производить считывание показаний приборов, учитывать взаимное влияние приборов для измерения тока и напряжения при одновременном включении в электрическую цепь, учитывать ошибки измерений.

С другой стороны, даже очень простое экспериментальное задание позволяет обнаружить учащихся с задатками исследователей. Так, например, определяя электрическое сопротивление нити лампы, многие ученики ограничиваются однократным измерением значений напряжения и силы тока. Некоторые измеряют значения силы тока и напряжения несколько раз, но, обнаружив расхождения в полученных результатах вычислений сопротивления лампы, пытаются «улучшить» результат нахождением среднего значения, бездоказательно относя разброс результатов к ошибкам приборов. И лишь некоторые учащиеся, обнаружив изменения значений электрического сопротивления лампы при изменении силы тока, проводят специальные исследования открытого эффекта и выдвигают гипотезу для его объяснения (зависимость сопротивления от температуры). Именно такие ученики заслуживают особого внимания руководителя факультатива, даже если они не проявили себя ничем особенным при изучении теории.                            

 

 

Используемая литература:

 

1.      Разумовский В. Г., Бугаев А. И. и др.   Основы методики преподавания физики в средней школе.   Москва, «Просвещение», 1994г.

 

2.      Под редакцией Кабардина О. Ф. и Орлова В. А.    Методика факультативных занятий по физике.   Москва «Просвещение», 1988г.

 

3.      Ляпина И. Я.   Не уроком единым. Москва «Просвещение», 1991г.

 

4.      Юфанова И. Л.   Занимательные вечера по физике в средней школы. Москва «Просвещение», 1990г.

 

5.      Составатель:  Браверманн Э. М.     Вечера по физике.    Москва «Просвещение», 1979г.

 

6.      Составители: Кротов В. М., Доросевич С. В. Заочная школа «Юный физик», задания для учащихся 8 – 9 классов. Могилев, 1998г.