Организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики в основной школе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Котляров, Владимир Александрович

• Котляров, Владимир Александрович
• кандидат педагогических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Котляров, Владимир Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ.

1.1. Исследовательская деятельность.

1.1.1. Научная и учебная исследовательская деятельности.

1.1.2. Исследовательский метод.

1.1.3. Творческая деятельность.

1.2. Состояние проблемы организации исследовательской деятельности учащихся в методической литературе и в практике обучения.

1.3. Теоретические основы технологии организации исследовательской деятельности учащихся.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2 РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ОСНОВЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ В 7-9 КЛАССАХ.

2.1. Структура образовательного процесса на основе исследовательской деятельности учащихся .:.

2.1.1 .Задачи обучения.

2.1.2. Формы организации учебного процесса.

2.1.3. Средства обучения.

2.2. Внеклассная работа.

2.2.1. Элективный курс «Конструирование физических приборов».

2.2.2. Элективный курс «Курс экспериментальной физики».

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1. Задачи и основные этапы педагогического эксперимента.

3.2. Содержание, методика проведения и результаты обучающего и контрольного этапов педагогического эксперимента.

3.2.1. Обучающий эксперимент.

3.2.2. Контрольный эксперимент.

Выводы по третьей главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики в основной школе»

В настоящее время происходят радикальные изменения в обществе, техногенное общество сменяется посттехногенным. В посттехногенном обществе изменяется, прежде всего, отношение к человеку, признаются его права и создаются оптимальные условия для его развития и самореализации.

Любому типу общества присуща соответствующая система образования. Техногенному обществу свойственна, так называемая, «традиционная» система образования. Посттехногенному нужна принципиально новая система образования - современная парадигма образования. Принципиальное отличие современной парадигмы образования состоит, прежде всего, в том, что образование рассматривается как деятельность, направленная на развитие личности посредством обучения и воспитания, а учитель является организатором познавательной деятельности школьников.

Первейшей задачей образовательной политики России является достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства. Основные принципы образовательной политики определены в Законе Российской Федерации «Об образовании»[1], Федеральном законе «О высшем и послевузовском профессиональном образовании»[2] и раскрыты в Национальной доктрине образования в Российской Федерации до 2025 года [3], Федеральной программе развития образования на 2000-2005 годы [4], Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года [5].

Модернизация образования в базовом звене - общеобразовательной школе, предполагает создание условий для повышения качества общего образования через использование эффективных методов обучения, обеспечение дифференциации и индивидуализации образования, введение предпрофильного и профильного обучения, системы государственной оценки качества образования и др.

Модернизация общего образования в целом включает и реформирование „ физического образования. Физика как общеобразовательный предмет вносит свой вклад в решение задач обучения, воспитания и развития учащихся, подготовки их к труду и жизни.

Основным документом, определяющим работу учителя физики до 90-х годов 20 столетия в России, была программа, в которой указывались: время на изучение материала и его основное содержание, межпредметные связи, работы физического практикума и фронтальные лабораторные работы. В настоящее время основным документом, определяющим содержание обучения физике, являются Временные требования к минимуму содержания и результатам обучения учащихся по физике. В дальнейшем предполагается переход на концепцию профильного обучения и уточнение содержания образования. Смена содержания обучения физике вызвана изменением целей образования в целом. Произошел поворот от информационной насыщенности обучения к деятельностной его основе, то есть к формированию активной личности, обладающей целым набором компетенций. В отличие от традиционной программы в общую часть Временных требований по физике включены: важнейшие методы научного познания, важнейшие категории научного знания, планирование и проведение наблюдений и экспериментов; конкретизированы требования к уровню подготовки выпускников: измерять, собирать экспериментальные установки, описывать, сравнивать, распознавать, обосновывать, представлять и т. д. То есть, обучение физике в современной школе предполагает усвоение школьниками многих вопросов методологии науки и развитие их исследовательских умений. Однако практика обучения показывает, что у учащихся массовой школы слабо сформированы, прежде всего, экспериментальные умения и навыки, знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения. Особенно актуальна эта проблема в основной школе, когда закладываются основные экспериментальные умения и навыки, формируется элементарная культура исследователя. Разрешение этой проблемы способствует оптимизации процесса обучения физике в основной школе, помогает ученику определиться с выбором профиля дальнейшего обучения, что определяет актуальность нашего исследования на современном этапе развития методики обучения физике

Понятие исследовательской деятельности и организация учебно-воспитательного процесса на ее основе рассмотрены, с разных сторон, в ряде исследований психологов, философов и педагогов. Особый интерес представляют исследования направленные на решение проблемы формирования исследовательских умений учащихся. Различные пути решения этой проблемы предлагаются: В. И. Андреевым, М. Г. Беккером, М. И. Линником, Р. И. Малафеевым, MJ И. Махмутовым, И. Е. Мураховским, А. А. Никитиным, В. Г. Разумовским, А. А. Шаповаловым и другими.

Вопросы формирования экспериментальных навыков учащихся рассмотрены: А. А. Бобровым, В. А. Буровым, В. С. Зворыкиным, А. В. Усовой и др.

Проблема обучения учащихся методам научного познания решается в работах JI. Я. Зориной, В. Г. Разумовского, В. Я. Синенко, М. Н. Скаткина,

A. В. Усовой и т. д.

Вопросы оптимизации учебно-воспитательного процесса исследованы у Ю. К. Бабанского, В. В. Давыдова, М. И. Махмутова Г. И. Щукиной и др.

Принципы и требования к изготовлению самодельного физического оборудования рассмотрены в работах: JI. И. Анциферова, С. Е. Каменецкого,

B. В. Новицкого, В. Ф. Подгорного, В. Я. Синенко и др.

Решения проблемы организации исследовательской деятельности учащихся при обучении физике предлагают: М. Г. Беккер, JL А. Казанцева, И. Е. Мураховский и др.

К сожалению, бесспорные достижения научной мысли не исчерпывают всех современных проблем, обозначенных выше. Особое значение на современном этапе развития методики обучения физике в основной школе имеют проблемы, связанные с предпрофильной подготовкой учащихся и реализацией Временных требований к минимуму содержания и результатам обучения физике.

Достаточно большое количество диссертационных исследований и по- -собий по методике обучения физике рассматривают вопросы, связанные с обучением учащихся методам научного исследования, возможностями организации творческой деятельности, взаимосвязью учебных и внеклассных занятий, путями оптимизации учебного процесса. Немало работ, в которых уделяется должное внимание личностно-деятельностному подходу к учебному процессу, его психодидактическому проектированию. Но, как правило, проблема организации исследовательской деятельности учащихся не раскрывается полностью, их разрозненное использование не приводит к снятию проблемы формирования исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения физике.

Изменения содержания обучения приводит к изменению материально-технического обеспечения учебно-воспитательного процесса. Кроме того, на процесс обучения физике имеет влияние научно-технический прогресс, изменения в техническом оснащении исследовательской деятельности ученых. К сожалению, техническая оснащенность учебного процесса по физике сильно отстает от современного уровня развития техники. Хотя интенсивно идут разработки современного школьного оборудования, пройдет еще много времени, прежде чем они дойдут до каждой школы.

Таким образом, можно выделить противоречия, существующие в теории и практике обучения физике, между: новыми образовательными целями и традиционным обучением физике; наличием большого количества работ в теории и методике обучения физике, посвященных исследовательской деятельности учащихся и их низкой эффективностью в практике обучения; необходимостью развития исследовательских умений и навыков учащихся и современным состоянием материально-технической базы кабинетов физики.

Названные противоречия свидетельствуют об актуальности проблемы организации исследовательской деятельности учащихся при изучении физики в основной школе.

Цель нашего исследования: разработать технологию организации оптимального учебно-воспитательного процесса изучения физики на основе исследовательской деятельности учащихся 7-9 классов.

Объектом исследования является процесс обучения физике в основной общеобразовательной школе.

Предмет исследования — исследовательская деятельность учащихся основной школы при изучении физики.

В основу исследования положена следующая гипотеза: процесс обучения физике, организованный на основе исследовательской деятельности учащихся, обеспечит развитие их творческих исследовательских умений, если:

- включить учащихся в активную деятельность по созданию и использованию «Микролаборатории»;

- обеспечить учебный процесс специальными дидактическими средствами, включающими комплексы алгоритмических предписаний, комплекс исследовательских задач и обобщающие лабораторные работы.

Исходя из цели исследования и выдвинутой гипотезы, были поставлены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать состояние проблемы организации исследовательской деятельности учащихся основной школы.

2. Разработать технологию оптимального учебно-воспитательного процесса изучения физики на основе исследовательской деятельности учащихся.

3. Разработать элективные курсы, основанные на исследовательской деятельности учащихся, позволяющие осуществлять предпрофильную подготовку выпускников основной школы.

4. Построить систему дидактических средств, обеспечивающих реализацию учебно-воспитательного процесса на основе исследовательской деятельности учащихся в процессе изучения физики учащихся 7-9 классов.

5. Проверить эффективность разработанной технологии организации исследовательской деятельности учащихся при изучении физики.

Методологической основой исследования явились:

- диалектика процесса познания (Г. Гегель);

- психологическая теория деятельности (JI. С. Выготский, С. JI. Рубинштейн);

- педагогическая теория поэтапного формирования умственных действий (П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина);

- педагогическая теория развивающего обучения (В. В. Давыдов, Д. Б. Эль-конин);

- педагогическая теория цикличности процесса познания (В. Г. Разумовский, В. Я. Синенко);

- педагогическая теория формирования обобщенных умений (А. В. Усова).

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- теоретический анализ проблем, философской, психолого-педагогической и методической литературы;

- изучение и обобщение опыта работы учителей физики;

- проведение педагогических исследований (анкетирование, беседы, наблюдение и т. п.);

- проведение педагогического эксперимента с целью выяснения эффективности предлагаемой технологии;

- статистические методы обработки результатов педагогического эксперимента.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается:

- методологической основой исследования;

- использованием адекватных задачам исследования методов и показателей эффективности предложенной технологии;

- применением методов математической статистики при обработке экспериментальных данных педагогического исследования;

- согласованностью его результатов с современными требованиями к уровню подготовки выпускников основной школы;

- согласованностью результатов педагогического эксперимента с гипотезой исследования.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

1. Построена технология организации исследовательской деятельности учащихся основной школы при обучении физике на основе конкретизации и интеграции педагогических теорий цикличности познания и формирования научных понятий.

2. Определены дидактические средства для формирования творческих исследовательских умений учащихся основной школы при обучении физике, включающие учебно-методические комплексы: «Микролаборатория»; исследовательских задач, обобщающих лабораторных работ, а также обобщенные планы структуры деятельности, предписания для работы с текстом, предписания по выполнению мыслительных операций, предписания к деятельности учащихся в процессе конструирования, рекомендации к исследовательским работам.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

- конкретизировано понятие «учебно-исследовательская деятельность»;

- уточнены критерии оптимальности учебного процесса по физике основанного на исследовательской деятельности учащихся.

Работа в теоретическом аспекте может быть полезной исследователям в области развития творческих способностей учащихся при изучении физики. Практическая значимость проделанной работы состоит в том, что:

- дополнен и внедрен в образовательный процесс учебно-методический комплекс «Микролаборатория»;

- разработаны и внедрены в учебный процесс методические рекомендации по использованию новых дидактических средств (Обобщающие лабораторные работы и Микролаборатория по электростатике) реализации исследовательской деятельности учащихся основной школы;

- систематизирован комплекс алгоритмических предписаний для учащихся основной школы.

Предложенные разработки могут использоваться преподавателями педвузов, учителями физики, учащимися, занимающимися самостоятельными исследованиями.

В соответствии с поставленными задачами исследование проводилось в три этапа с 1998 по 2004год:

На первом этапе (1998-2000 гг.) изучалась, анализировалась и систематизировалась литература по проблеме организации обучения физике в основной школе на основе исследовательской деятельности, обобщался накоплен-t ный опыт. Проводился констатирующий эксперимент, целью которого была оценка уровня развития исследовательских способностей выпускников основной школы, их соответствие Временным требованиям к минимуму содержания и результатам обучения учащихся по физике.

На втором этапе (2001-2002гг.) обосновывались центральные идеи исследования, его основные цели и задачи. Была определена общая структура учебно-воспитательного процесса на основе исследовательской деятельности и разрабатывалась система дидактических средств реализации данного процесса обучения. Был доработан план педагогического эксперимента и определены критерии эффективности экспериментальной технологии.

На третьем этапе (2002-2004гг.) проводился контрольный педагогический эксперимент, позволивший уточнить и скорректировать экспериментальную технологию реализации процесса обучения физике на основе исследовательской деятельности учащихся. Осуществлялась обработка экспериментальных данных, оценка их достоверности и оформлялась диссертация.

Кроме того, начиная с 1992 года, автор диссертации, являясь учителем физики в средней школе, занимается проблемой оптимизации учебно-воспитательного процесса. Творческий поиск привел к построению процесса обучения физике на основе исследовательской деятельности учащихся.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в школах г. Куйбышева, г. Барабинска и Барабинского района Новосибирской области в ходе педагогического эксперимента; в участии в работе IX всероссийской научно-практической конференции «Учебный физический эксперимент. Актуальные проблемы. Современные решения»; на методических семинарах кафедры ТиМОФ НГПУ; в процессе обсуждения материалов на методических объединениях и заседаниях творческой группы учителей физики

Барабинского района, в ряде открытых уроков; в выступлениях на районных педагогических конференциях.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Технология организации исследовательской деятельности учащихся 7-9 классов при обучении физике обеспечивает развитие их исследовательских творческих умений и позволяет реализовать предпрофильную подготовку школьников.

2. Реализация технологии организации исследовательской деятельности учащихся обеспечивается разработанными и систематизированными автором дидактическими средствами.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Котляров, Владимир Александрович

Выводы Краткие выводы по результатам выполненной работы должны состоять из нескольких пунктов, подводящих итог выполненной работы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Котляров, Владимир Александрович, 2004 год

1. Ознакомиться с перечнем предлагаемой тематики и в соответствии со своим интересом выбрать тему (см. приложение 4).

2. Выбранную тему обсудить на индивидуальной консультации с руководителем.

3. Изучить предложенную руководителем литературу или литературу, которую автор определил самостоятельно.

4. На основе изученных материалов и тематического словаря написать анализ собственного изучения темы.

5. На основе изученного теоретического материала выполнить исследовательскую или экспериментальную часть работы.

6. Модифицированный и; расширенный учебно-методический комплекс «Микролаборатория».

7. Комплекс обобщающих лабораторных работ.

8. Комплекс исследовательских задач.