Формування вмінь розв'язувати винахідницькі задачі в курсі фізики загальноосвітньої школи

Abstract

У дисертації науково обґрунтовано проблеми формування вмінь розв'язувати винахідницькі задачі учнями загальноосвітніх шкіл в курсі фізики в результаті застосування в навчальному процесі винахідницьких задач. Установлено, що широке застосування в процесі вивчення фізики винахідницьких задач дозволить підвищити рівень і якість знань учнів з даного предмета. Виявлено організаційно-дидактичні та методичні умови ефективності і результативності використання винахідницьких задач в навчальному процесі. Теоретично і експериментально обґрунтовано можливості підвищення рівня і якості знань учнів загальноосвітніх шкіл з фізики в результаті широкого застосування в навчальному процесі винахідницьких задач. Основні результати дослідження впроваджені в процес навчення фізики учнів середньої загальноосвітньої школи. Розроблено рекомендації та навчальні програми щодо використання винахідницьких задач при вивченні фізики.

В диссертации научно обоснованы проблемы формирования умений решать изобретательские задачи учениками общеобразовательных школ в курсе физики в результате применения в учебном процессе изобретательских задач. Актуальность данной проблемы обусловлена необходимостью повышения уровня и качества знаний учеников по физике и недостаточной разработкой вопроса использования для достижения названной цели изобретательских задач. В основу исследования была положена рабочая гипотеза, согласно которой широкое применение в процессе изучения физики изобретательских задач разрешит повысить уровень и качество знаний учеников по данному предмету. В ходе дальнейших исследований, которые завершились проведением педагогического эксперимента, данная гипотеза нашла свое подтверждение. На основе анализа результатов проведенного исследования можно сделать вывод о том, что повышение уровня и качества знаний учащихся происходит за счет того, что использование изобретательских задач позволяет активизировать познавательную деятельность школьников и сделать процесс изучения физики более доступным и интересным. Последнее в значительной мере влияет на формирование мотивов их познавательной деятельности. Невозможность формального подхода в решении изобретательских задач делает процесс познания более глубоким и осмысленным, что также способствует повышению уровня и качества знаний учеников. Особое значение имеет то, что учащиеся решают изобретательскую задачу в соответствии с индивидуально составленным планом. В отдельных случаях они самостоятельно изготовляют или принимают участие в изготовлении конструкторского образца устройства, системы или их элементов. Все это положительно влияет на формирование экспериментальных и конструкторских умений и навыков школьников. Творческая деятельность учащихся в свою очередь стимулирует интерес к изучению физики. Вследствие проведенного исследования наметились такие пути усовершенствования методики применения изобретательских задач в курсе физики: 1. Изобретательские задачи должны применяться совместно с другими типами задач. Выбор учебных задач должен определяться их дидактическими возможностями и дидактическими целями урока, занятия кружка или факультатива. Каждая конкретная задача должна быть составной частью определенной системы задач. и системы должны быть по возможности простые, доступные для понимания их структуры и функционального назначения. В ходе решения изобретательских задач, связанных с указанными техническими системами появляется возможность не только их усовершенствования, но и создания принципиально новых - вплоть до конструкторского внедрения - идей. Это оказывает содействие реальному выходу на рационализаторскую и изобретательскую деятельность. 3. Количество изобретательских задач можно увеличить путем доработки обычных текстовых задач. Для этого необходимо исключить из текста условия любые физические величины, оставив "нечто", его функциональное назначение и техническое противоречие, которое необходимо устранить в процессе решения задачи. 4. Необходимо привлекать учеников к созданию и постановке самостоятельных изобретательских задач. Это не только оказывает содействие росту активности умственной деятельности, но и расширению возможностей нахождения нетривиальных решений в разных сферах жизни, то есть оказывает содействие формированию жизненной стратегии творческой личности.

The thesis substantiates scientifically issues of raising the level and quality of knowledge of pupils of general educational schools in physics resulting from the use in the teaching process of inventive problems. It has been established that the wide use in the physics study process of inventive problems will permit to improve the level and quality of pupils' knowledge in this subject. Organizational didactic and methodical conditions for the efficiency and resultativeness of using inventive problems in the teaching process have been determined. Possibilities for raising the level and quality of knowledge of pupils of general educational schools in physics have been theoretically and experimentally substantiated on the basis of the wide use in the teaching process of inventive problems. Basic research results have been implemented in the process of teaching physics for pupils at general educational school. Recommendations and curricula have been worked out concerning the use of inventive problems in studying physics.