Розвиток творчих здібностей учнів при вивченні елементів електроніки на уроках фізики і в позаурочній роботі

Abstract

У роботі наведено наукове і методичне обґрунтування методики розвитку творчих здібностей та уяви учнів під час вивчення елементів електроніки в шкільному курсі фізики у 10-х класах загальноосвітньої школи і позаурочній роботі; продемонстровано комп'ютерне моделювання як різновид мисленого експерименту у вигляді комп'ютерних моделей електронно-вакуумних і напівпровідникових елементів; запропоновано варіанти задач творчого характеру на розвиток уяви і творчих здібностей учнів, що включають елементи просторових уявлень; доповнено лабораторні роботи навчального фізичного експерименту із застосування комп’ютерного програмного забезпечення (програми-симулятора Electronic Workbench та електронних таблиць Excel); представлено методичні рекомендації щодо проведення демонстрацій і лабораторних робіт а також завдання та тести для закріплення знань і умінь учнів та об’єктивного їх контролю.

В исследовании рассматриваются методы развития творческих способностей и воображения учеников 10-х классов при изучении элементов электроники школьного курса физики на уроках и внеклассных занятиях. В процессе изучения школьного курса физики существует проблема восприятия, суть которой в невозможности увидеть в реальных условиях некоторые объекты и явления. Это вызывает проблемы понимания учебного материала учениками. Поэтому перед педагогами возникает задача наглядно подать информацию ученикам об этих явлениях, объяснить их содержание и применение на практике, что без творческого подхода решить невозможно. Поэтому проблема развития творческих способностей учеников занимает видное место в методике преподавания школьного курса физики. Движущим компонентом развития творческих способностей учеников есть воображение - психический процесс создания новых образов объектов, которые часто недоступны к непосредственному восприятию. Главной функцией воображения есть создание новых образов на основе прошлого опыта. Воображение предоставляет возможность человеку оперируя своими знаниями, выявить новые свойства объектов и их взаимосвязь. Благодаря воображению человек может выходить за пределы своего опыта и знаний и на основе этого осуществлять такие новообразования, которые невозможно получить эмпирическим или логическим путем. Применение воображения (фантазии) учеников - это одно из психолого-педагогических направлений развития творческих способностей учеников. В практике преподавания физики заметна недооценка роли фантазии, а учителя не имеют достаточных методических рекомендаций, необходимых для формирования и развития этого психического процесса. Это и обуславливает актуальность выбранной темы. Большие возможности для решения вопросов формирование и развития творческих способностей и воображения учеников предоставляет процесс изучения физики, в частности ее разделов, посвященных изучению элементов электроники. Общеизвестно. что развитие творческих способностей происходит в деятельности. Поэтому существование большого количества объектов и процессов, наблюдение которых вызывает трудности в условиях общеобразовательной школы (электромагнитное поле, заряженные частички, их движение и взаимодействие), побуждает участников учебного процесса к творческой деятельности - созданию наглядных образов исследуемых объектов с целью дальнейшего изучения. Задача учителя - использовать учебный материал по элементам электроники для развития творческих способностей учеников. Это вызывает необходимость обобщения и систематизации знаний, а также пересмотра методики преподавания электроники в рамках школьного курса физики. Все физические понятия - это абстракции, в которых мы концентрируем наше понимание окружающего мира. Большинство своих предположений человек подтверждает с помощью моделей и аналогий, которые наглядно раскрывают физические. На основе аналогий и моделей проводится мысленный эксперимент, который включает в себя процесс оперирования мысленными образами при отсутствии реальных объектов или при исследовании явлений, которые человек не воспринимает непосредственно. Руководствуясь принципом наглядности, мы реализуем метод моделирования и метод аналогий, которые позволяют объяснить ученикам сложные явления и процессы на доступном уровне. Сегодня невозможно оставить в стороне вопрос о применении компьютерных технологий в учебном процессе, внедрение которых не только оказывает содействие организации и объединении различных форм учебной деятельности, но и ориентирует на индивидуализацию и дифференциацию обучения. Современный уровень развития компьютерных технологий разрешает значительной мерой расширить возможности внедрения аналогий, моделей и виртуального эксперимента в процесс изучения элементов электроники в школьном курсе физики и во внеклассной работе. В нашей работе представлено компьютерное моделирование как разновидность мысленного эксперимента на примере компьютерных моделей электронно-вакуумных и полупроводниковых элементов. Также представлены демонстрации вариантов проведения виртуального эксперимента на основе компьютерной программы Electronic Workbench при изучении принципов действия электронных приборов (блок питания со стабилизатором выходного напряжения, усилитель электрических сигналов, генератор незатухающих колебаний); возможности применения компьютерной техники во время проведения лабораторного эксперимента для обработки результатов экспериментальных исследований (с помощью электронных таблиц EXCEL). Все это заметно активизирует познавательную деятельность учеников, мышление, фантазию, уровень развития творческих способностей учеников.

Work contains scientific and methodical grounding of the contents and methods of development of imagination and creative abilities of pupils at conducting the scholastic with classes on the themes, connected the study of elements of electronics in the comprehensive school, which are based on using new and information facilities, methods and technologies; the development and adding of physical experiment with using of scholastic computer software (the computer models, spreadsheets Excel and program Electronic Workbench); the creation of methodical recommendations for undertaking the demonstrations and laboratory work with computer software; the creation of tasks and tests for controlling the knowledge and skills of pupils and checking then up.