Систематизация и обобщение учебного материала по физике в средних общеобразовательных учреждениях
25
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Ульяновский государственный
педагогический университет имени И.Н. Ульянова
Кафедра методики преподавания физики
Квалификационная работа
Систематизация и обобщение учебного материала по физике в средних общеобразовательных учреждениях
Студентка 5 курса
физико-математического
факультета
группы ФМ-02-2
Яхина Н.К.
Руководитель:
профессор, кандидат
педагогических наук
Зиновьев А.А.
Ульяновск, 2007
Оглавление
Введение
Глава 1. Процесс обучения физике как единый процесс образования и воспитания
1.1 Психологические основы обучения
1.2 Формирование умений и навыков, развитие творческих способностей
1.3 Формирование у школьников обобщенных умений
1.4 Особенности содержательного обобщения и теоретического мышления
Глава 2. Изучение физики в средних общеобразовательных учебных заведениях
2.1 Введение профильного обучения
2.2 Процесс формирования физических понятий
2.3 Обобщение и систематизация знаний учащихся по физике
2.4 Обобщение и систематизация в курсе старших классов
2.4.1 Систематизация курса механики
2.4.2 Систематизация курса молекулярной физики
2.4.3 Систематизация курса электродинамики
2.5 Методика проведения обобщающих уроков
2.6 Педагогический эксперимент
2.6.1 Анкетирование учащихся старших классов общеобразовательной школы
2.6.2 Проверка умений учащихся работать по обобщенному плану
Заключение
Литература
Приложение
Введение
Тема квалификационной работы выбрана не случайно, ведь понимать функции, значение, виды систематизации и обобщения важно для всякого учителя, стремящегося к увеличению эффективности восприятия учениками материала курса. Умение обобщать материал было актуально во все времена - древние философы были знамениты умением наблюдать явления, обобщать и оформлять свои мысли в красивые изречения, оды, стихи. В журналах по методике преподавания физики в школе прошлого столетия и нашего можно встретить различные способы систематизации знаний. Необходимо отметить, что систематизация и обобщение - это творческий процесс, но все же требующий соблюдения некоторых правил.
Реформы образования и развитие технического прогресса стали причиной трудностей, возникших перед учителем. В частности увеличился объем изучаемого материала без предусмотрения дополнительных часов на новый материал, а значит уменьшение времени на изучение каждой темы. Перед учителем основной школы появилась задача предпрофильной подготовки учащихся, помочь ребятам в предстоящем выборе направления обучения в старших классах в связи с введением профильного обучения. В старших классах в зависимости от профиля учитель выполняет разные задачи, но одна цель - передать красоту науки физики, продемонстрировать межпредметные связи, систематизировать полученные знания за 11 школьных лет в единую физическую картину мира. Таким образом, учитель физики должен найти оптимальный метод обучения. Существуют различные подходы к решению задач, например, использование компьютеров, личностно-ориентированный подход, индивидуальные методы обучения, систематизация и обобщения и др.
Объектом изучения в данной работе является организация учебного процесса по физике, а предметом изучения - систематизация и обобщение учебного материала по физике в общеобразовательных учреждениях. Экспериментальное исследование направлено на изучение эффективности усвоения при проведении обобщения и систематизации в старших классах общеобразовательной школы.
Задачи исследования:
1. изучить закономерности процесса обучения и воспитания, проблемы, с которыми сталкивается современный учитель;
2. анализировать научный материал на тему систематизации и обобщения по многочисленным источникам;
3. экспериментально исследовать уровень навыков обобщения учащихся старших классов средней общеобразовательной школы № 24 г. Ульяновска;
4. разработать вспомогательный материал для обобщения и систематизации на уроках по физике;
5. разработать конспекты обобщающих уроков по систематизации учебного материала.
При планировании учебного процесса по физике в основной школе для успешной реализации образовательных задач необходимо уделять внимание следующим вопросам:
1) проводить целенаправленную работу по формированию у школьников учебных умений;
2) концентрировать учебный материал по физике вокруг фундаментальных понятий;
3) способствовать интенсивному развитию мышления учащихся;
4) полнее использовать принцип систематизации и обобщения изучаемого материала (1).
В данной работе проанализируем последнее направление. Обобщение знаний в учебном процессе решает две задачи: способствует более глубокому и осознанному усвоению знаний и формированию определенных приемов мышления. В процессе обобщения знаний учебный материал предстает перед учащимися в систематизированном виде, чему способствует установление связи между изученными понятиями, законами и теориями, определение границ их применимости, четкое выделение особенностей тех или иных явлений, их сходство с другими и отличия от них.
В ходе обобщения знаний развиваются мышление и познавательные способности школьников, выполняются такие мыслительные операции, как анализ, синтез, абстрагирование, конкретизация и т.п. Это открывает большие возможности для формирования научного мировоззрения учащихся, поскольку позволяет завершить формирование у них представлений о современной физической картине мира, показать в ней место каждой изученной теории. На обобщающих занятиях перед учениками можно раскрыть процесс развития и становления научных знаний и ознакомить с методами научного познания. В связи с рассмотрением вопросов истории физики школьников знакомят с трудами и биографией отечественных и зарубежных ученых, тем самым, осуществляя их нравственное воспитание.
Глава 1
Процесс обучения физике как единый процесс образования и воспитания
1.1 Психологические основы обучения
Важнейшей составляющей целостного педагогического процесса выступает процесс обучения. Под процессом обучения понимается взаимодействие учеников и учителя, в ходе которого осуществляется, прежде всего, образование и вносится существенный вклад в воспитание и развитие личности. Обучение - особый вид деятельности, направленный на организацию освоения социального опыта учащимися. Обучение носит двойственный характер: преподавание и научение. Преподавание - целенаправленная деятельность учителя, в основе которой лежит управление учебной деятельностью. Учитель, опираясь на психологические основы обучения и учитывая особенности развития школьников, организует педагогический процесс так, чтобы обеспечить в максимальной степени усвоение знаний, умений и навыков. При этом он учитывает как особенности разных ступеней познания, специфику учебного материала, так и особенности конкретного ученика - его развитие, работоспособность, интересы и т.п.
Научение же - разносторонняя деятельность самих учащихся, включающая умственные и физические операции. В процессе учения школьник познает закономерности природы и общества, приобретает определенные интеллектуальные и практические умения и навыки. Этот процесс обычно делят на чувственное и рациональное познание (20).
Чувственная ступень познания представляет собой процесс отражения действительности в форме ощущения (отражение в сознании отдельных свойств предметов и явлений), восприятия (отражение предметов и явлений в целом) и представления (воспроизведение ранее полученных ощущений и восприятий). С помощью ощущений и восприятия осуществляется непосредственная связь сознания человека с внешним миром. В представлениях уже появляются элементы обобщения, но, тем не менее, знание остается наглядным и конкретным.
Для чувственной ступени познания важны действия учащихся с предметами, а также рассматривание предметов, наблюдение явлений, слушание объяснений, составление словесного описания и т.п. Особую роль приобретают средства наглядности (демонстрационные модели, опыты, таблицы, картины, диафильмы и т.д.).
Рациональную ступень познания иногда называют логической, или просто мышлением. Мышление - опосредованное и обобщенное познание человеком предметов и явлений объективной действительности в их существенных связях, свойствах и отношениях. На этой ступени познания учащиеся обобщают данные своего чувственного восприятия, систематизируя их и устанавливая связи между ними, приходят к пониманию сущности изучаемых явлений, установлению законов, логическому развитию теорий, к выводу экспериментально проверяемых следствий этих теорий (9).
В свою очередь, мышление связано с процессом чувственного познания. Формирование представлений, например, об электрических цепях происходит на основе восприятия конкретного (опыт) и условного (схема) наглядного материала. Здесь в результате аналитико-синтетической деятельности одновременно происходит конкретизация условных обозначений при составлении электрической цепи по электрической схеме и абстрагирование при переходе от реальных объектов цепи к их изображению. Одной из важных форм научного знания являются понятия, которые в физике часто выражаются кратко специальными терминами и обозначениями. Формирование понятий и установление соотношений между ними осуществляется в процессе умственных операций - анализа, синтеза, сравнения, определения, абстракции, обобщения, систематизации, когда происходит осмысление, понимание и включение учебного материала в определенную научную систему, установление внутрипредметных и межпредметных связей (20).
Наиболее существенную роль при формировании новых понятий играют абстрагирование, обобщение и конкретизация. Абстрагирование состоит в выделении одних (важных) свойств объекта познания и отвлечение от других его свойств. Процесс абстрагирования происходит у школьников на основе анализа, сравнения и других мыслительных операций, при широком использовании учителем средств наглядности, дифференцирование существенных свойств от несущественных, объединение общих существенных черт предметов и явлений действительности составляет процесс обобщения, который осуществляется в единстве с синтезом, абстракцией и другими мыслительными операциями. Следовательно, выделение существенных признаков - необходимый этап обобщения.
Целесообразность использования различных методов формирования понятий, а также количество необходимых для этого упражнений зависит от возраста, подготовки и индивидуальных способностей учащихся. В начале изучения физической теории ученик движется от чувственно-конкретного знания фактов к познанию законов природы, т.е. от конкретного к абстрактному. Однако это - не единственная линия развития мышления: в процессе познания абстрактных моделей, теорий, и законов учащиеся «примеряют» их к уже известным им явлениям и процессам, стараясь понять их. Так происходит движение от общего к частному. Обе эти линии развития мышления связаны между собой и должны учитываться педагогом.
Процесс обучения невозможен без запоминания основных фактов, положений теорем, схем, постулатов и т.п. Эффективность запоминания учебного материала зависит от того, насколько он логически связан с уже имеющимися у школьников знаниями и может быть хорошо понят ими. При этом учитель должен добиваться произвольного запоминания. Он указывает цель усвоения тех или иных сведений, выделяет главное и второстепенное, стимулирует необходимую мотивацию процесса познания со стороны школьников. Условиями успешного запоминания служат: осмысление учебного материала, умственная активность и самостоятельность в работе, постоянное использование запоминаемого материала, понимание его значимости, воспроизведение его в процессе повторения и практическое применение изученного (10).
Осуществление принципа развивающего обучения связано с опережением обучения по сравнению с развитием. Однако ускоренное прохождение материала приводит к увеличению его смыслового объема, приходящегося на один урок, и как следствие - к чрезмерной трудности усвоения. Управляя процессом учения, учителю приходится учитывать также мотивацию учебной деятельности учащихся. Школьник может учиться под влиянием мотивов двух типов: внешних (требования учителя или товарищей, соревнование, наказание или награды и т.п.) и внутренних (интерес к предмету, любознательность и т.п.). Мотивация учения определяет устойчивость внимания учащихся в учебной работе.
Естественно, что внутренние и внешние мотивы не дают одинакового результата - эффективность выше при наличии внутренних мотивов. Поэтому учителю приходится использовать различные приемы для повышения интереса учащихся к учебному материалу, в частности опыты и самостоятельный эксперимент. В 7 - 8 классах в этом плане полезны игрушки, используемые в качестве моделей машин и установок, в старших необходимо учитывать профессиональную ориентацию ребят. Даже учащиеся 7-го класса проявляют особый интерес к изучаемым вопросам, если видят, какое большое значение имеют для техники, химии или других наук.
Значительную роль в восприятии и усвоении знаний играют эмоции. Чувства удивления, радости или удовлетворения, которые возникают при нахождении правильного решения трудной задачи, при удачном выполнении лабораторной работы или успешном выступлении на диспуте, стимулируют дальнейшую учебную деятельность школьников.
1.2 Формирование умений и навыков, развитие творческих способностей
Развитие науки неизбежно приводит к возрастанию объема знаний, которые должны быть приобретены в период обучения в средней школе. Поэтому идет поиск путей совершенствования процесса обучения, а значит улучшение методов сообщения новых знаний и методики формирования у учеников умений и навыков.
Проблема приемов познавательной деятельности, способов решения задач давно привлекает внимание психологов и методистов. Некоторые исследователи связывают проблему формирования познавательных умений с усвоением знаний. Понимая это, многие ученые стремятся выявить условия, способствующие формированию у учащихся соответствующих умений. Проблема формирования приемов познавательной деятельности решена в деятельностной теории учения. При деятельностном подходе мышление понимается не как некая готовая функция, которая применяется при решении арифметических задач, при выполнении геометрических доказательств и т.д. мышление рассматривается как содержательная система различных видов деятельности, формирующихся в процессе решения соответствующих задач и становящихся умственными в результате прохождения ряда закономерно сменяющих друг друга этапов. Усвоение общих приемов мышления может идти двумя путями.
1. Приемы мышления не выступают как специальные предметы усвоения, их становление идет лишь по ходу усвоения знаний, в процессе решения задач, где они занимают место средств и поэтому не осознаются. В результате процесс формирования интеллектуальных умений растягивается, далеко не всегда приводит к желаемому результату. Но даже и там, где формируются приемы мышления, они остаются, как правило, недостаточно осознанными, недостаточно обобщенными, а в результате этого - ограниченными в своем применении теми частными условиями, в которых они были усвоены.
2. Интеллектуальные умения выступают как предметы специального усвоения. Управление процессом формирования познавательных приемов способствует их качественному усвоению в короткое время. Кроме того, эти приемы строятся на основе ориентировочной основы третьего типа, т.е. носят не частный, а общий характер (17).
Усвоение учащимися умений во многом определяется тем, в какой мере учитель владеет знанием особенностей процесса усвоения умений учащимися, трудностей, возникающих у них при овладении знаниями и умениями, условий, способствующих лучшему усвоению. Умение - готовность личности к определенным действиям или операциям в соответствии с поставленной целью, на основе имеющихся знаний и навыков. Все психологи отмечают свойство умения - обобщенность, которое позволяет решать поставленные задачи в различных меняющихся условиях деятельности. К обобщенным умениям относят категорию умений, гибких по своим свойствам, легко переносимые в новые обстоятельства, нацеленных на развитие интеллектуальных способностей учащихся (5).
Процесс обучения не может быть успешным без вооружения учащихся системой знаний и навыков учебного труда - от умения читать и писать до умения планировать самостоятельно свои действия; осуществлять самоконтроль за ее выполнением и вносить последующие коррективы. Процесс овладения знаниями неразрывно связан с процессом овладения интеллектуальными умениями, такими, как анализ, сравнение, синтез, абстрагирование, систематизация, обобщение, и умениями практического характера. Первостепенное значение имеют познавательные умения, т.е. умения самостоятельно приобретать знания из различных источников (6).
Умения становятся обобщенными, если они формируются на понимании научных основ и структуры деятельности. В основу предлагаемой методики положены теория деятельности, разработанная А.Н. Леонтьевым, и учение о типах ориентировки - П.Я. Гальпериным и Н.Ф. Талызиной (33). Последние два ученых - педагогов считают, что формирование умения не следует растягивать на продолжительный период времени, это можно осуществить за пять этапов, в короткий промежуток времени. П. Я. Гальперин разработал теорию поэтапного формирования умственных действий. Было установлено, что возможности научения повышаются, если проводятся три этапа последовательно. Этапы таковы:
1) предварительная ориентировка ребенка в задаче, в показываемом ему действии или его продукте;
2) преобразование действий в речевой план - в действие теоретического характера - «действие со словами и словесными понятиями»;
3) перенос действия во внутренний умственный план.
А.Н. Леонтьев, подвергнув всестороннему анализу описанные в работах Гальперина и его сотрудников этапы формирования умственных действий и понятий, отмечал, что далеко не всегда этот процесс проходит по всем трем указанным путям, а может начаться прямо с формирования в плане речи, что зависит от предшествующих достижений умственного развития ребенка.
Исследования психологов показали, что умения формируются в процессе деятельности человека. Психическая деятельность побуждается потребностью; направлена на предмет ее удовлетворения и осуществляется системой действий.
Страницы: 1, 2
