Корженко Роман

Науковий керівник – Трифонова О.М.

Кіровоградський державний педагогічний університет ім. В. Винниченка

Анотація: У даній статті розкривається проблема підвищення мотивації навчання учнів середніх загальноосвітніх шкіл засобами розв’язування фізичних задач.

Ключові слова: мотивація, розв’язування задач, невизначеність, методика навчання фізики.

Актуальність проблеми: Під час проходження практики виявилося що третина учнів зайнятих на уроках фізики досить повільно запам’ятовують навчальну інформацію. Такий стан можна вважати критичним. Тому дана проблема мимоволі поставиться в ранг основних є актуальною для вчителів, методистів. Постає завдання пошук шляхів підвищення ефективності навчання. Ми пропонуємо це здійснити через створення спеціальної системи розв’язування фізичних задач.

Аналіз останніх досліджень. Питання підвищення ефективності вивчення матеріалу шляхом розв’язання задач знайшло свій відбиток у дослідженнях науковців К.В. Альбіна, П.С. Атаманчука, О.М. Борбата, В.П. Вовкотруба, А.А. Криськова, А.М. Куха, О.І. Ляшенка, В.В. Мендерецького, А.І. Павленка та інших.

Мета дослідження. Теоретичне обґрунтування доцільності використання методу розв’язування задач як засобу підвищення мотивації навчання фізики, ефективності засвоєння теоретичного матеріалу на уроках фізики.

Виклад основного матеріалу. Серед практичних методів навчання фізики важливе місце належить розв'язуванню задач. Уміння практично використовувати знання – це показник свідомості й міцності знань. Але навіть у випадку свідомого, неформального засвоєння навчального матеріалу, уміння застосовувати знання не приходить само по собі, для цього потрібно спеціально навчати. В навчанні практичного застосування знань розв'язок задач займає вагоме місце.

Щоб підвищити якість навчання і виховання учнів у процесі навчання фізики, слід збільшити дієвість знань, поглибити практичні уміння і навики учнів. Одним із дійових засобів досягнення цієї мети є методично правильне використання у навчанні фізики різних за змістом і складністю задач.

Фізичною задачею називають певну проблему, яка в загальному випадку розв'язується за допомогою логічних умовиводів, математичних дій та експерименту на основі законів фізики. У методичній літературі під задачами зазвичай розуміють доцільно підібрані вправи, основне призначення яких полягає у вивченні фізичних явищ, формуванні понять, розвитку логічного мислення учнів і прищепленні їм умінь застосовувати свої знання на практиці.

Розв'язування задач є невід'ємною складовою частиною навчального процесу, бо дозволяє формувати і збагачувати фізичні поняття, розвиває фізичне мислення учнів, їх навички застосування знань на практиці. У процесі розв'язування задач формуються працелюбність, допитливість розуму, самостійність у судженнях, виховується інтерес до навчання, загартовується воля і характер, розвивається вміння аналізувати явища, узагальнювати відомості про них тощо. Велика роль задач у здійсненні політехнічного принципу навчання. Розв'язування задач є способом перевірки і систематизації знань, дає можливість раціонально проводити повторення, розширювати і поглиблювати знання, сприяє формуванню світогляду, знайомить з досягненнями науки, техніки і т.п. В цілому це відповідає вимогам компетентнісного підходу у навчанні.

Усе це дозволяє говорити про розв'язування задач як метод навчання. Виходячи з вищевикладеного ми вважаємо, що фізичні задачі доцільно використовувати для:

• створення проблемних ситуацій;
• повідомлення нових знань;
• формування практичних умінь і навичок;
• перевірки глибини і міцності засвоєння знань; повторення і закріплення матеріалу;
• розвитку творчих здібностей учнів та ін.

Розв'язування задач є складовою частиною майже кожного уроку. На комбінованих уроках їх використовують при реалізації кожної мети навчання учнів.

Для організації повторення підбирають комбіновані задачі. Вони є ефективним засобом контролю знань учнів.

Нині існує чимало способів класифікацій задач, що відрізняються один від одного за багатьма ознаками: за змістом, за способом подання умови, за дидактичною метою та ін. Класифікація задач за певними ознаками дозволяє раціонально здійснювати їх підбір та розробити методику їх розв'язування.

Відповідно до програми шкільного курсу фізики, окрім опанування теоретичних знань, учні мають удосконалити основні навички роботи з різноманітними фізичними приладами та обладнанням. На нашу думку ефективним засобом розвитку мотивації навчання є формування якісних та експериментальних задач й визначення методики їх розв’язування. Водночас, при поглибленому вивченні фізики задачі є не лише засобом закріплення вивченого матеріалу, а й потужним стимулом пошуку нових знань.

У Державному стандарті базової і повної загальної середньої освіти (2013) [3] головною метою поглибленого вивчення фізики в школі є посилення її прикладної спрямованості. Навчання переважно орієнтується на розв’язування задач, формування вмінь учнів використовувати наукові знання для розв’язування практичних завдань різних галузей діяльності, на розвиток логічного мислення, ознайомлення учнів із широким колом техніко-технологічних застосувань вивчених теорій, висвітлення екологічних проблем тощо.

На наш погляд особливу увагу доцільно приділяти узагальнюючому повторенню, яке відповідає структурним елементам програмового матеріалу. Метою цих занять є повторення та закріплення основних фундаментальних компетенцій, фізичних теорій та понять, підкреслення значення експериментального методу наукового пізнання, взаємопов’язаного впливу розвитку теоретичних досліджень та їх практичного втілення, що сприятиме формуванню наукового і критичного мислення.

Для розвитку критичного мислення, через яке найбільш ефективною є мотивація навчання ми виділили окремий тип задач, який передбачає реалізацію принцип неозначеності.

Для прикладу приводимо одну з таких задач.

Задача №1. З м. Києва до м. Кіровограда, відстань між якими 300 км, їде поїзд. Нехай на даний момент відомо, що він знаходиться між першим і двохсотим кілометрами шляху в напрямі до м. Кіровограда. Де саме знаходиться поїзд?

Розв’язок: Задача неозначена. Поїзд може знаходитись в будь-якому населеному пункті між визначеними границями шляху. В таких випадках говорять про неозначеність місцезнаходження поїзда, неозначеність його координати. Dх=200 км - 100 км =100 км. Якщо відомо, що поїзд знаходиться між 150 і 200 км шляху, то місце перебування визначається більш точніше. Неозначеність координати поїзда Dх=200 км - 150 км = 50 км. Якщо перебування поїзда точно визначено, то неозначеність Dх = 0 і координата визначається точно. Разом з учнями приходимо до висновку: чим більша неозначеність Dх, тим  з меншою точністю можна визначити координату поїзда і навпаки, чим менша неозначеність, тим точніше визначається місце перебування поїзда. За такого підходу учні усвідомлюють реальну дійсність, а не формальну відповідь на умову задачі.

Мотивація навчання значно підвищується, коли використовуються задачі місцево-прикладного характеру.

Задача 2. В Кіровоградській області видобувається 95% уранової сировини для атомних електростанцій та наукових цілей. Концентрація закису урану U₃O₈ складає 0,1%. При реакції поділу чистого урану-235 розпалась деяка маса урану та виділилась енергія Е=2,56×10²⁸ МеВ. Визначити масу урану, що розпався, та масу закису урану, якщо при діленні одного ядра виділяється 200 МеВ енергії. Скільки потрібно видобути руди, щоб мати один кілограм урану?

Важливу роль відіграють задачі дослідного характеру.

Задача №3. В наявності є високовольтний генератор, газорозрядні трубки, прилад для визначення довжини світлової хвилі, дифракційні решітки з різною постійною від   і менше. Дослідіть з якої орбіти повинен перейти електрон на другу орбіту, щоб спектральну лінію в спектрі п’ятого порядку можна було спостерігати під кутом ?

Підвищенню ефективності розв'язування задач з фізики сприяють технічні засоби навчання. Так, ми широко використовували діапроекції розв'язувань типових задач, задач-моделей, малюнків до задач, що значно економить час, дає можливість зосередити увагу учнів на головному, встановити необхідні закономірності між фізичними величинами тощо. Іноді на одному кадрі показуємо умову задачі і малюнок до неї. Далі заслуховуємо пропозиції окремих учнів про план розв'язування задачі. Потім на наступному кадрі подаємо її розв'язування. Через 1–2 хв. проекцію вимикаємо, і учні самостійно відтворюють хід розв'язування задачі в своїх зошитах. Діапроекцію можна використати також під час аналізу контрольної або самостійної роботи.

Висновки. Ефективність уроку значно зростає, якщо в процесі вивчення розділу атомна фізика використовувати метод розв’язування нестандартних задач. Це дозволяє стимулювати розумову діяльність, сприяє індивідуалізації навчання, дає можливість економно витрачати час на перевірку знань і умінь учнів класу. Таким чином, учні заохочуються до самостійного отримання знань. Така організація навчально-пізнавальної діяльності сприяє розвитку креативного мислення учнів та підвищенню інтересу до вивчення предмету.

Список літератури

1.Атаманчук П. С. Збірник задач з фізики / Під ред. П. С. Атаманчука / П. С.. Атаман-чук, А. А. Криськов, В. В. Мендерецький. –К.: Школяр, 1996. – 304 с.

2. Вовкотруб В.П., Ковальов І.З., Подопригора Н.В. Розв'язування олімпіадних задач з фізики: Для студентів вищих навчальних закладів. - Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В. Винниченка, 2002.- 198 с.

3. Державний стандарт базової і повної загальної середньої освіти (Постанова Кабінету Міністрів України № 1392 від 23 листопада 2011 року).

4. Павленко А.І. Методика навчання учнів середньої школи розв’язуванню і складанню фізичних задач –К: Міжнародна фінансова агенція 1997.–177с.