Развитие познавательных универсальных учебных действий на уроках физики

Развитие познавательных универсальных учебных действий у учащихся

на уроках физики.

Цель: активизировать учебный процесс таким образом, чтобы ученики хотели и умели получать знания, могли их применять в жизненных ситуациях.

Задача: воспитание личности, человека, умеющего анализировать, самостоятельно оценивать факты, явления, события и на основе полученных знаний формировать свой взгляд на мир.

Решение данной задачи вижу в освоении и применении на своих уроках новых технологий и интерактивных средств обучения, активизирующих познавательную и творческую деятельность школьника, способствующих ученику самому открыть путь к познанию.

Согласно ФГОС метапредметными результатами обучения физики в основной школе являются универсальные учебные действия, т.е. овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов, умениями предвидеть возможные результаты своих действий. Всё это находит отражение в исследовательской деятельности ученика.

В курсе основной школы происходит знакомство с физическими явлениями. В старшей с физическими теориями в рамках учебного предмета «физика». Поэтому основной упор необходимо делать организацию исследовательской деятельности учащихся на уроке.

На уроке в 8 классе при рассмотрении темы агрегатные состояния вещества я предлагаю рассмотреть необычные свойства жидкости (неньютоновская жидкость), в 7 классе при рассмотрении темы давление определить от каких величин зависит давление.

Сейчас учащиеся должны владеть не только частными практическими умениями, но и общими представлениями о проведении наблюдений и опытов (от постановки целей до формулировки вывода).

При изучении темы давления в 7 классе я предлагаю ответить на вопрос: «Может ли яйцо пройти в бутылку?» или «Чей фонтан выше?» Чтобы дать ответы на эти вопросы нужно не только свободно владеть теорией, но и уметь применять свои знания на практике, уметь с помощью опытов доказывать свою точку зрения.

Возрастает значение учебного эксперимента, в том числе и используемого при изучении нового материала.

Введение некоторых физических величин, характеризующих свойства тел или явлений, непосредственно через ученический эксперимент при специальной организации деятельности учащихся, позволяет решать ряд задач, таких как:

· формирование умений проводить наблюдения, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения физических явлений;

· формирование умений представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости;

· знакомство с методом научного познания и методами исследования явлений и объектов природы и развитие теоретического мышления (от экспериментальных фактов к моделям и гипотезам, а затем и к выводу законов);

· формирование самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений.

Например, на уроке в 9 классе по определению силы натяжения нити учащиеся наблюдают за поведением шарика, выдвигают гипотезы по расчёту силы натяжения нити, с помощью динамометра и мензурки делают измерения.

А также при таком подходе учащиеся становятся в некотором смысле первооткрывателями. Здесь уместна известная китайская мудрость: «Услышал - и забыл, увидел - и запомнил, сделал - и понял».

Например, в 7 классе с помощью пакета доказываем существование атмосферного давления. Ребята рассуждают, что можно сделать с предметами, представленными на демонстрационном столе, как провести доказательства, выстраивают цепочку умозаключений и проводят эксперимент.

В более узком (собственно психологическом значении) термин «универсальные учебные действия» можно определить как совокупность действий учащегося, обеспечивающих его культурную идентичность, социальную компетентность, толерантность, способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса.

Виды универсальных учебных действий:

· личностные;

· регулятивные, включая саморегуляцию;

· познавательные, включая логические, познавательные и знаково-символические;

· коммуникативные действия.

Личностными результатами обучения физике являются:

Личностным результатом обучения физике, на мой взгляд, становится убежденность обучающихся в возможности познания природы, уважение к авторам открытий и изобретений, появление интереса к физике как к элементу общечеловеческой культуры. На этой стадии понимания ученик начинает рассматривать причины открытия, происхождение изучаемого явления, постигая законы, лежащие в основе этого явления, предвидит различные следствия, вытекающие из этих законов. При этом он видит закономерность изучаемого явления, целостную картину окружающего мира.

Регулятивные универсальные учебные действия.

Регулятивные действия обеспечивают организацию учащимся своей деятельности. К ним относятся:

· целеполагание, как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что известно и усвоено учащимися, и того, что еще неизвестно;

· планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий;

· прогнозирование - предвосхищение результата и уровня усвоения его временных характеристик;

· контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона

· коррекция - внесение необходимых дополнений и корректив в планов и способ действия в случае расхождения эталона.

· оценка- выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения;

Регулятивные универсальные учебные действия можно формировать при выполнении лабораторных работ, при решении экспериментальных задач, при решении качественных и количественных задач.

Познавательные универсальные учебные действия

Познавательные действия включают общеучебные и логические универсальные учебные действия.

Общеучебные УУД включают:

Например, при решении задачи в 7 классе, определить какую мощность развивает человек, поднимая груз, прослеживаются почти все общеучебные УУД. Дети самостоятельно формируют цель: «Рассчитать мощность человека». Ищут необходимую информацию с помощью таблиц и учебника. Выбирают наиболее эффективный способ решения. Подводят итог каждому этапу поиска. Строят правильно сформулированные выводы в устной и письменной форме. Предоставляют результаты измерений и вычислений .

Развитие общеучебных УУД на уроках физики предусматривает:

· формирование умений воспринимать, перерабатывать предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить ответы на поставленные вопросы и излагать его;

· приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач.

Рассмотрим задачу 8 класса на тему: «Плавление и отвердевание кристаллических тел» Данное вещество перешло из жидкого состояния в твёрдое при 0 С. Какое вещество изображено на фотографии? Учащимся необходимо правильно выделить основное содержание текста и переработать полученную информацию. При 0 С- это вода.

Универсальные логические действия

В рамках школьного обучения под логическим мышлением понимается способность и умение учащихся производить простые логические действия (анализ, синтез, сравнение, обобщение и т.д).

· сравнение конкретно-чувственных и иных данных (с целью выделения тождеств), различия, определения общих признаков и составление классификации.

· анализ - выделение элементов, расчленение целого на части;

· синтез - составление целого из частей;

· классификация - отношение предмета к группе на основе заданного признака;

· обобщение - генерализация и выведение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;

· доказательство - установление причинно-следственных связей, построение логической цепи рассуждений;

· установление аналогий.

Коммуникативные универсальные действия

Коммуникативные универсальные действия обеспечивают социальную компетентность и сознательную ориентацию учащихся на позиции других людей (прежде всего, партнера по общению или деятельности), умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем, интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми.

Видами коммуникативных действий являются:

· планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение цели, функций участников, способов взаимодействия;

· постановка вопросов – инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации;

· разрешение конфликтов - выявление, идентификация проблемы, поиск и оценка альтернативных способов разрешения конфликта, принятие решения и его реализация;

· управление поведением партнера – контроль, коррекция, оценка действий партнера;

· умение с достаточно полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи в соответствии с грамматическими и синтаксическими нормами родного языка.

Рассмотрим познавательные УУД.

Дидактический аспект концепции изучения физики: учебный материал подается в форме экспериментальных и теоретических исследований. Результатом этих исследований являются:

– исходные факты;

– эмпирические законы;

– модельные гипотезы;

– теоретические выводы;

– экспериментальная проверка теоретического предвидения.

В эксперименте учащиеся помещают предмет познания реально или мысленно в такие условия, в которых его сущность может раскрыться наиболее ярко, после чего этот предмет становится объектом реальных или мысленных трансформаций. Эксперимент включает этапы планирования, подготовки, проведения, вычленения данных, их анализа. Средством проведения физического эксперимента является прямое и косвенное измерение величин.

Я на уроках часто применяю решение экспериментальных задач.

Например, изучая тему равноускоренное движение в 9 классе, я показываю эксперимент и даю задачу.

Определите скорость, с которой тележка столкнётся с преградой, если начальная скорость равна 0 м/с.

Дети анализируют данные, которые можно измерить с помощью эксперимента, выдвигают гипотезы, выводят формулу и пытаются вычислить скорость.

Вычленяя данные эксперимента, анализируя их, учащиеся формулируют результаты, рассматривают, подтвердилась ли гипотеза, адекватна ли реальности модель, полученная в ходе преобразования исходной модели. Выявленное несоответствие результатов эксперимента и предсказаний исходной модели ведет к определению границ данной модели, поиску ее преобразования или поиску новой модели, выдвижению новой гипотезы. Выдвижение гипотез, экспериментирование являются важнейшими средствами развития у учащихся мышления и воображения. В свою очередь воображение и творческие способности учащихся способствуют выдвижению гипотез и экспериментированию.

Важное значение имеет фронтальный учебный эксперимент, в том числе и используемый при изучении нового материала.

Рассмотрим основные этапы деятельности учителя и учащихся на уроке изучения нового материала с использованием фронтального ученического эксперимента.

1 этап- этап подготовки к активному усвоению знаний. На этом этапе перед учащимися ставится некоторая проблема либо с помощью демонстрационного или фронтального эксперимента, либо путем сопоставления известных фактов и выявления их противоречивости. При этом желательно так организовать процесс, чтобы учащиеся сами могли сформулировать проблему.

2 этап - формулирование гипотезы исследования. Учащиеся самостоятельно или с помощью учителя высказывают предположения о возможных причинах, порождающих проблему; о возможной взаимосвязи явлений и свойств тел (объектов), проявляющихся в этом явлении, то есть о связи физических величин, характеризующих протекание данного явления.

3 этап - учебное исследование. На этом этапе целесообразно сформулировать тему урока, а также совместно с учащимися сформулировать цель и задачи урока для учащихся. В этом случае деятельность учащихся выстраивается в виде решения цепочки познавательных задач, приводящих к получению нового для ученика знания.

Наибольший интерес представляют задачи в 8 классе на расчёт количества теплоты выделяемое при различных процессах. Например, сколько берёзовых дров нужно, чтобы нагреть воду до кипения в пробирке; сопротивление какого продукта наибольшее – лимон, картофель, огурец.

Познавательные задачи для ученика:

· Планирование исследования. (Учащиеся предполагают, что можно определить с помощью эксперимента, какие данные можно получить с помощью таблиц, выводят формулу для расчётов, планируют эксперимент.)

· Выполнение эксперимента в соответствии с намеченным планом.

· Представление результатов с помощью различных знаковых систем: графиков, таблиц, диаграмм, структурно-логических схем, вербально. Каждая группа представляет свои результаты.

· Анализ полученных данных, обнаружение качественных или количественных закономерностей явления. На этом этапе класс работает в интерактивном режиме, отчет каждой группы открыто обсуждается. Как итог, формулируются выводы о той или иной зависимости физических величин друг от друга в соответствии с поставленными задачами.

Так можно построить весь урок или часть урока в зависимости от тех задач, которые ставит учитель для конкретной ситуации в конкретном классе. Работа учащихся должна обязательно включать этап рефлексии: что нового узнал? чему научился? что еще можно узнать? Таким образом, в некоторых случаях учащиеся приходят к выводу о необходимости продолжения уже новых исследований, так как возникают новые проблемы и вопросы.

Вывод: говоря о формировании у учащихся универсальных учебных действий, мы говорим об умениях и навыках обучающихся, которые позволят им самостоятельно усваивать новые знания, а также навыков самоорганизации своей деятельности по их поиску. Уровень самостоятельности учащихся зависит от степени сформированности учебных компетенций. А степень участия в самостоятельной деятельности учащихся и руководство остается за учителем.

Таким образом, основная цель, которая стоит передо мной, как учителя - научить детей самостоятельно добывать знания. Главная задача учителя – максимально инициировать самостоятельный поиск учащихся. Учитель должен стремиться к минимальному вмешательству в их учебную деятельность, лишь в случае необходимости организационно влиять на ситуацию, помогая учащимся продвинуться в поиске нового.