Развитие физико-технического творчества учащихся при обучении физике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Казенас, Владимир Евгеньевич

• Казенас, Владимир Евгеньевич
• кандидат педагогических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Казенас, Владимир Евгеньевич

Введение

Глава 1. Проблема развития физико-технического творчества учащихся при обучении физике.

1.1. Социально-экономические и научно-методические предпосылки становления проблемы.

1.2. Современное состояние проблемы творчества и творческого развития в философской, психолого-педагогической и методической литературе.

1.3. Состояние проблемы развития физико-технического творчества в школьной практике.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Развитие физико-технического творчества учащихся при обучении физике.

2. 1. Содержание и методы развития физико-технического творчества учащихся в процессе обучении физике.

2.2. Организация физико-технического творчества учащихся в различных видах учебной деятельности.

2.3. Реализация процесса развития физико-технического творчества учащихся при обучении физике.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Педагогический эксперимент и его итоги.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие физико-технического творчества учащихся при обучении физике»

Человечество вступило в эру новой научно-технической революции,

- «4 X — - Г- Л. .

О^уСЛОБЛСхипСгх ^ пдшп^п 1 (иивпйшп и1дриипл»т о иилач/Ш (^шшш, лимш, биологии, астрономии и других естественных наук. В последние годы сформировались и стремительно развиваются новые научно-технические направления: микроэлектроника, робототехника, кибернетика и другие. Это в значительной мере уже сейчас определяет, и в большей степени будет определять в ближайшем будущем, всю жизнь нашего общества, его экономику, социальную сферу, культуру.

Соответственно этому социальные ожидания нашего общества состоят в появлении человека нового типа, обладающего потребностью и готовностью решать сложные инженерно-технические задачи, владеющего высоким уровнем научно-технической культуры.

Все это предъявляет новые требования к интеллектуальному и научно-техническому развитию подрастающего поколения. В настоящее время возникла острая потребность в скорейшем переходе к новым педагогическим технологиям, позволяющим формировать активных граждан, обладающих развитыми способностями решать актуальные практические задачи, стоящие перед нашим обществом.

Основы успешной деятельности человека по проектированию, созданию и обслуживанию техники и осуществлению высокоэффективных технологических процессов, несомненно, закладываются в стенах общеобразовательной школы и, в первую очередь физики.

Согласно Государственному образовательному стандарту общими целями, стоящими перед курсом физики, являются формирование и развитие у ученика научных знаний и умений, необходимых для понимания явлений и процессов, происходящих в природе, технике, быту.

Обучение физике должно вооружить учащихся методами научного познания, способствовать развитию их интеллектуальных и практических умений, позволяющих самостоятельно проводить исследование явлений природы и исследования в области техники на уровне, соответствующем возрасту и ступени обучения.

В этом контексте нами и рассматривается проблема развития физико-технического творчества учащихся.

В настоящее время имеется много публикаций, связанных с развитием физико-технического творчества учащихся (К.Айманов (5), Г.С.Альтшуллер (8, 9), Н.П.Бойко (29), Б.Т.Войцеховский (47), М.А.Галагузова (49; 50; 51), Б.М.Игошев (87; 88), Д.М.Комский (104; 105;106; 107), И.М.Низамова (155), Д.И.Пеннер (150; 162), В.Г.Разумовский (178; 179; 180), Ю.С.Столяров (196; 197; 198), В.А.Тайницкий (199), В.А.Труфанов (51; 209), С.А.Хорошавин (230; 231) и др.).

Разработке отдельных методов и приемов преподавания физики, направленных на развитие творческих способностей учащихся, их самостоятельности посвящены работы В.А.Бетева (25), И.Я.Даниной (117; 119), Р.И.Малафеева (128; 130; 131), В.С.Третьякова (207), А.В.Усовой (212; 214; 217; 218; 219), С.И.Фролова (228), Т.ШИамало (235) и др.

Данная проблема является предметом диссертационных исследований А.В.Агеева (4), З.В.Андреевой (11), Т.Д.Бердалиевой (22), ЮА.Варицкого (43), М.Г.Ковтунович (102), М.С.Слепцовой (192), Е.Г.Трофимова (208) и др.

Однако в работах перечисленных авторов рассматриваются лишь отдельные стороны развития физико-технического творчества учащихся: решение задач с физико-техническим содержанием, выполнение творческих лабораторных работ, работа в физико-технических кружках, на факультативных занятиях и некоторые другие.

Анализ учебных программ и учебных пособий по физике показывает, что проблема развития физико-технического творчества учащихся разработана недостаточно.

Анализ реального состояния преподавания физики в практике общеобразовательной школы позволил нам выявить следующие противоречия в деле развития физико-технического творчества учащихся:

1) между теоретическими знаниями учащихся и умениями практического их применения;

2) между необходимостью развития творческого потенциала школьников, позволяющего им решать проблемы и задачи физико-технического содержания, и недостаточным объемом специальных знаний, умений и навыков прикладного характера, получаемых на уроках физики;

3) несоответствие между парком школьного лабораторного и демонстрационного оборудования и современной контрольно-измерительной, исследовательской техникой и ее элементной базой;

Перечисленные противоречия становятся еще более очевидными по причине недостаточного количества разработанных форм и методов развития физико-технического творчества учащихся непосредственно в учебном процессе по физике.

Преодоление этих противоречий приводит к необходимости решения проблемы развития физико-технического творчества учащихся, в первую очередь, на уроках физики и в домашних заданиях.

Таким образом, актуальность проблемы развития физико-технического творчества учащихся при обучении физике обусловлена: необходимостью развития интеллектуального и творческого потенциала учащихся в процессе обучения физике;

- необходимостью разработки форм и методов развития физикотехнического творчества учащихся при обучении физике. Исходя из актуальности исследуемой проблемы и научных предпосылок, способствующих ее дальнейшему развитию, нами определена тема исследования: "Развитие физико-технического творчества учащихся при обучении физике ".

Цель исследования - разработка методики развития физико-технического творчества учащихся, включающей в себя все виды учебной деятельности учащихся в процессе изучения физики.

Объект исследования - процесс обучения физике в современной общеобразовательной школе.

Предмет исследования - содержание, формы и методы организации учебной деятельности, направленной на развитие физико-технического творчества учащихся общеобразовательной школы.

На основе вышеизложенного нами была сформулирована гипотеза: развитие физико-технического творчества учащихся на уроках физики, развитие их интеллектуальных способностей будет более продуктивным, если обеспечить:

1) тесную взаимосвязь учебной деятельности по физике с процессом физико-технического творчества;

2) вариативность форм и методов развития физико-технического творчества учащихся при изучении физики;

3) учет индивидуальных особенностей учащихся, их склонностей, способностей, интересов, профессиональной направленности и т.д.

Исходя из цели исследования и сформулированной гипотезы, мы определили следующие задачи:

1. Проанализировать состояние исследуемой проблемы в психолого-педагогической, методической литературе и школьной практике.

2. Выявить основные пути и средства развития физико-технического творчества учащихся на уроках физики.

3. Определить формы и методы организации учебной деятельности учащихся, наиболее эффективные с точки зрения развития их физико-технического творчества.

4. Экспериментально проверить разработанную методику развития физико-технического творчества учащихся в процессе обучения физике.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

-анализ философской, психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования;

-изучение и анализ практики работы общеобразовательных заведений по исследуемой проблеме;

-педагогический эксперимент, в ходе которого опробировалась разработанная нами методика, а также проводились беседы с учащимися, анкетирование, контрольные работы и др.

Опытно-экспериментальная работа проводилась в три этапа в период с 1994 по 1997гг. в школах-гимназиях № 57 и № 27, школе №32 г. Кургана, а также в Карачельской средней школе Шумихинского района Курганской области. Экспериментом было охвачено 167 учащихся указанных общеобразовательных заведений, в нем приняло участие 14 учителей физики

На первом этапе (1994-1995гг.) был проведен анализ состояния проблемы развития физико-технического творчества учащихся при обучении физике в психолого-педагогической литературе и школьной практике, сформулированы цель, основные задачи, гипотеза исследования; исследован уровень обученности учащихся, определены экспериментальные и контрольные классы, проведен констатирующий эксперимент. Основными методами исследования на данном этапе являлись педагогическое наблюдение, беседы, анкетирование, выполнение учащимися контрольных и специальных заданий диагностического характера.

Второй этап (1995-1996гг.) состоял в разработке методики развития физико-технического творчества учащихся и опробирования ее отдельных элементов в процессе преподавания физики. Основные методы, применявшиеся на этом этапе: теоретическое моделирование процесса развития и педагогический эксперимент (в школах № 27, 32, 57 г. Кургана).

Третий этап (1996-1997гг.) - проведение широкого эксперимента, в ходе которого осуществлялась проверка эффективности разработанной методики развития физико-технического творчества учащихся, анализ и обобщение полученных данных. На данном этапе опытно-экспериментальной работы для оценки результатов проводимого исследования использовались уровневая система и методы математической статистики.

Научная новизна исследования заключается:

- в теоретической разработке содержания и методов развития физико-технического творчества учащихся в учебном процессе по физике, охватывающей все основные виды их учебной деятельности: изучение нового материала, решение задач, выполнение лабораторных работ, работ физического практикума, выполнение домашних заданий. Основными принципами предлагаемой нами методики являются: взаимосвязь всех видов учебной деятельности учащихся, осуществляемая с целью всестороннего развития физико-технического творчества учащихся; вариативность форм и методов работы; направленность на развитие творческих способностей и самостоятельности учащихся при решении задач физико-технического характера; учет индивидуальных особенностей учеников (их общих и специальных способностей, направленности интересов, волевых качеств и т.д.);

- в определении условий развития физико-технического творчества учащихся в практике общеобразовательной школы, к которым мы относим: наличие специально созданной для этого материально-технической базы при кабинете физики; целенаправленность каждого задания физико-технического характера во всех видах учебной деятельности, их взаимосвязь и преемственность; рассмотрение теоретических и практических вопросов курса физики в тесной взаимосвязи с окружающим современным миром техники; планирование учебного процесса с учетом предлагаемой методики развития физико-технического творчества учащихся; систематичность и последовательность работы по развитию физико-технического творчества учащихся; планомерное нарастание сложности физико-технических заданий, их творческого содержания.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

- обоснована принципиальная возможность развития физико-технического творчества учащихся непосредственно при обучении физике;

- сформулированы общие принципы организации учебной работы по развитию физико-технического творчества учащихся.

- определены уровни развития учащихся в области физико-технического творчества.

Практическая значимость исследования состоит в том, что установлены и разработаны конкретные формы и методы организации деятельности учащихся по развитию физико-технического творчества во всех звеньях учебного процесса. Как показало исследование, применение разработанной нами методики на практике приводит к повышению интереса учащихся к физике и, как следствие этого, к повышению общего уровня обученности, уровня развития логического и творческого мышления, уровня экспериментальных и конструкторских умений и навыков. Разработаны методические рекомендации по применению предлагаемой методики развития физико-технического творчества учащихся на практике

Методологической основой исследования явились: теория познания, теория развивающего обучения, теория формирования обобщенных умений и навыков учащихся.

На защиту выносятся следующие положения:

- эффективное развитие физико-технического творчества учащихся происходит в том случае, если оно проводится не только во внеурочной работе, а, в первую очередь, в рамках учебного процесса;

- работа, направленная на развитие физико-технического творчества учащихся, должна охватывать все основные виды учебной деятельности учащихся и быть ориентированной на максимальное развитие общих и специальных способностей учеников с учетом глубины и направленности их интересов;

- организуемое на основе разработанной нами методики развитие физико-технического творчества учащихся заметно повышает качество их знаний по физике и интерес к предмету.

Достоверность результатов исследования обеспечивается единством теоретического и экспериментального исследования, привлечением к проведению эксперимента учителей высокой квалификации, широкой выборкой учащихся; использованием различных методов обработки эмпирического материала, полученного во время опытно-экспериментального исследования и совпадением полученных при этом принципиальных результатов.

Апробация результатов исследования. Основные идеи и результаты исследования были изложены на научно-практических конференциях «Опыт решения проблем управления развитием образования в регионе» (г.Курган, 1996), «Проблемы учебного физического эксперимента» (г.Глазов, 1997),

Модели и моделирование в методике обучения физике» (г.Киров, 1997), на 1-ом Фестивале-конкурсе научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи и студентов (г.Курган, 1997). В этом конкурсе приняли участие 16 учеников из различных школ и классов, в которых проводился педагогический эксперимент. Тринадцать из них стали авторами публикаций в сборнике, изданном по материалам докладов, представленных на конкурсе. Ученик 10 класса школы-гимназии № 57 г.Кургана Е.Плотников, выступивший с докладом «Фотоэлектрические методы исследования переменных звезд и планет», стал лауреатом конкурса по секции «Современная физика и химия».

Теоретические выводы и практические результаты исследования были использованы при составлении учебного пособия для студентов педагогических вузов и учителей физики.

По теме диссертации опубликовано 5 работ:

1. Развитие физико-технического творчества учащихся как одно из средств повышения эффективности обучения физике // Опыт решения проблемы управления развитием образования в регионе: тез. докладов. - Ч.П.-ИПК, Курган, 1996. - С.82 - 83 (в соавторстве);

2. Демонстрационный эксперимент в школе и физико-техническое творчество учащихся // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. и метод, работ. - Вып. 3. - ГГПИ, Глазов, 1997. - С. 48 - 49 (в соавторстве);

3. Индивидуально-групповая работа по развитию физико-технического творчества учащихся при обучении физике // Пути повышения прочности знаний и развития учащихся в процессе обучения физике: материалы научно-практической конференции. - Ч. П. - ИПКПРО, Курган, 1997. - С. 60-63;

4. Моделирование в системе развития физико-технического творчества учащихся // Модели и моделирование в методике обучения физике: тез. докладов. - Вятский гос. пед. ун-т, Киров, 1997. - С. 104-106.

5. Система развития физико-технического творчества учащихся в процессе обучения физике: Уч. пособие. - Курганский гос. ун-т, Курган, 1999 - 62 с. (в соавторстве).

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации 197 страниц. Диссертация содержит 28 таблиц, 42 рисунка и 7 фотографий. Список литературы содержит 255 наименований, из них 8 на иностранном языке.

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

Результаты исследования интереса учащихся к предметам школьного цикла

Предметы Ранг предметов школьного цикла школьного 1 срез (октябрь, 95 г.) 2 срез (май, 97г.) цикла экспериЛенталь контрольные экЬЩрименталь контрольные вде клдссы классы „йвде^классы ., классы

Физика 5 1- . ' 4

Математика 3. ;,г 6 3., . 5

Информатика д.,;:., 1 1

Химия " 1 - \ . 3 4 2

Биология 7 , . ■ 4 в. :„ 6

География 7 8

История 4 2 • . .5 * 1.' ; 3

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Казенас, Владимир Евгеньевич, 1999 год

1. Результаты исследования развития экспериментальных умений и навыков учащихся

2. Э 2,01 31,47 82,54 1,67 15,06 11,31 66,19 10,0 90,0

3. К 2,22 23,8 94,11 1,8 6,62 17,14 50,74 23,7 76,32 срез (декабрь, 1 9 9 6 г.)

4. Э 3,51 44,28 73,55 9,44 15,05 26,06 43,1 6,35 93,65

5. К 2,74 10,13 100 0 4,38 15,04 52,97 27,61 72,393 срез (апрель, 1 9 9 7 г.)

6. Э 4,07 87,87 61,11 13,15 20,55 31,31 30,9 4,09 95,91

7. К 2,13 5,16 100 0 3,0 10,19 50,95 35,86 64,141 срез2 срез3 срез• 100

8. Контрольные классы (средний балл)80 1ДМИ1 Экспериментальные классы (средний балл)

9. Контрольные классы (% выполнения работы)-«■ Экспериментальные классы (%выполнения работы)

10. Рисунок 35. Развитие экспериментальных умений и навыков учащихся (по среднему баллу и % выполнения работы)

11. Наш опыт показал, что систематическое использование в процессе обучения интересных, творческих физико-технических заданий в большей степени стимулирует познавательную активность учащихся и заметно повышает рейтинг физики как учебного предмета.