В Концепции преподавания учебного предмета «Физика» отмечается, что в качестве учебного предмета физика не только «вносит существенный вклад в формирование естественнонаучной картины мира обучающихся и предоставляет наиболее ясные образцы применения научного метода познания…», но и «готовит российских граждан к жизни и работе в условиях современной инновационной экономики». При этом выделяются задачи физического образования: подготовка обучающихся к продолжению образования и дальнейшей профессиональной деятельности в области физико-технических наук и формирование естественно-научной грамотности и интереса к науке.

Повышение качества преподавания предмета «Физика» с одной точки зрения направлено на мотивацию учащихся к углубленному изучению физики и формированию естественно-научной грамотности с другой точки зрения. Новые задачи выдвигают и новые подходы к их решению. Формирование у обучающихся целостной учебной деятельности, содержащей теоретические знания, исследовательские навыки и умения, играет важную роль в развитии интеллектуального и личностного развития.

Урок начинается задолго до его начала. Умелое планирование урока играет ведущую роль в эффективности учебного процесса и напрямую влияет на достижение результатов обучения. При планировании урока, в рамках реализации обновленного образовательного стандарта, особое внимание обращено формированию таких умений, как постановка задачи исследования, выдвижение научных гипотез и предложение способов их проверки, определение плана исследования и интерпретации полученных результатов. Неизбежно и внесение изменений в методику обучения способам решения физических задач. Эти способы не должны сводиться к решению типовых задач по заданному алгоритму, а основываться на умениях применять знания вне класса. То есть решать реальные ситуации, самостоятельно выбирая физическую модель решения на основании обоснованного выбора необходимых законов и формул, использовать знания из разных учебных дисциплин.

В связи с этим на первый план выходит необходимость создания условий для реализации потенциальных возможностей каждого обучающегося в процессе обучения.

При организации исследовательской деятельности обучающихся в рамках урока необходимо обратить внимание на актуальную форму учебной деятельности – наставничество в форме «ученик-ученик». При формировании исследовательских групп возможны группы по принципу:

– «равный – равный»;

– «более успешный – менее успешный».

При формировании группы по принципу «равный – равный» учитываем склонности и учебные возможности учащихся. Например, при изучении темы «Законы постоянного тока» в 8 классе можно предложить учащимся решить проблемную ситуацию – «почему лампа накаливания перегорает в момент включения?». Учащиеся исследуют процессы, протекающие в лампе накаливания в момент включения с использованием цифровой лаборатории «Архимед», датчиков силы тока и напряжения и лабораторного оборудования.

Учащиеся, хорошо усвоившие закономерности физических величин при протекании электрического тока по проводнику, определяют план исследования, а учащиеся, имеющие навыки работы с цифровой лабораторией, снимают показания с помощью заявленных датчиков. Постановка задачи исследования, выдвижение научных гипотез и предложение способов их проверки осуществляется совместно на первом этапе исследования. Подобная форма наставничества по принципу «равный – равный» является взаимовыгодной для всех участников исследования. Обучающиеся дополняют друг друга, совершенствуя исследовательские навыки. Для развития одарённых обучающихся целесообразно предложить решение вопроса «Замена ламп накаливания на светодиодные лампы. Преимущества и недостатки». Использование цифровой лаборатории «Архимед» и датчиков измерения физических величин позволяет обучающимся получить результаты с большей точностью в сравнении с использованием стрелочных приборов.

При проведении урока по теме «Давление жидкости, вызванное действием силы тяжести» в 7 классе учащиеся выдвигают гипотезу: «Давление жидкости на дно сосуда зависит: от высоты столба жидкости; от плотности жидкости». Поиск решения поставленной проблемы осуществляется по группам с использованием цифровой лаборатории «Архимед», датчика давления и лабораторного оборудования. Первая группа определяет значение давления воды на дне измерительного стакана и на высоте 20 см. Вторая группа определяет давление воды, солевого раствора воды и подсолнечного масла на дне измерительного стакана. На основании вывода каждая группа доказывает или опровергает выше поставленную гипотезу. Две группы могут выполнять подобные задания по смыслу, но с разными начальными условиями. По результатам проведенных экспериментов учащиеся делают вывод о зависимости одной физической величины от другой, а также сравнивают результаты подобных заданий.

При формировании группы по принципу «успешный – менее успешный» преследуется цель – повышение уровня внутренней мотивации менее успешного учащегося. Менее успешный учащийся при выполнении учебных заданий совместно с более успешным учащимся обучается в «зоне ближайшего развития». Она определялась как разница фактического уровня развития, который определяется умением решать задачи независимо, и потенциального уровня развития, который определяется посредством решения задач под управлением взрослых и сотрудничества с более опытными соперниками. По словам Л.С. Выготского: «обучение должно ориентироваться на зону ближайшего развития, то есть на задачи, которые ребёнок пока не может решить сам, но уже очень скоро сможет, а пока ему требуется лишь небольшая помощь». Роль помощника может быть исполнена и более успешным учащимся. Иной раз более успешный учащийся передаёт учебную информацию другому учащемуся доступнее, чем сам педагог. Задача педагога будет заключаться в определении для обучающегося границы между умением успешно действовать самостоятельно и успешным действием даже в сотрудничестве с более успешным учащимся. Для более успешного учащегося подобная форма работы способствует формированию более глубоких и прочных знаний. Ведь около 90 % удержания полученной информации обучающимися осуществляется при передаче знаний другому обучающемуся.

Различия свойств личности учеников, их интересов, склонностей, способностей, психологических устремлений к освоению знаний обязательно требуют индивидуального подхода к организации образовательного процесса и дальнейшему продвижению учеников по индивидуальному образовательному маршруту. Индивидуальные подходы к организации исследований позволяют учитывать эти особенности, присущие каждому ученику в большей мере, чем в традиционных подходах к обучению. Эти параметры не изменяются, они расширяются в процессе совместной работы с учащимися. Основные критерии дифференциации, лежащие в основе разделения учащихся на группы при организации исследований, – уровень познавательных интересов и уровень формирования исследовательских навыков и умений.

Можно выделить следующие критерии, определяющие уровень сформированности исследовательских умений и навыков:

– характер суждений и выводов (умение проводить аналогичные исследования, высказывать собственную аргументацию, находить рациональные пути решения проблемы, интерпретировать полученный результат);

– степень самостоятельности учащихся (самостоятельное выполнение исследования);

– степень сложности и число используемых учащимися понятий (использование знаний, полученных при изучении конкретной темы; применение знаний из разных тем курса и различных школьных дисциплин).

На основании данных подходов можно выделить следующие уровни сформированности исследовательских умений учащихся:

– низкий – учащиеся могут выполнять элементарные операции исследования с использованием знаний только определенной темы;

– средний – учащиеся могут логически соединить отдельные компоненты исследования и совместно с учителем исследовать свойства веществ и явлений, которые рассматриваются впервые;

– высокий – учащиеся комплексно используют исследовательские умения, могут не просто правильно выполнять подобные исследования, а также планировать сотрудническую работу по проверке сами выдвинутых гипотез, способны найти рациональные способы исследования проблем, для решения которых требуется актуализация знаний из разных учебных дисциплин, способны найти рациональный путь исследования проблем, для решения которой требуется актуализация знаний из разных учебных дисциплин, интерпретировать полученный результат.

На основании изучения уровня познавательного интереса, а также уровня сформированности исследовательских умений и навыков для приобщения учащихся к исследовательской деятельности целесообразно планировать уроки с элементами исследования или уроки-исследования. На уроках с элементами исследования учащиеся отрабатывают отдельные учебные приемы и формируют составляющие исследовательскую деятельность: постановка задачи исследования, выдвижение научных гипотез и предложение способов их проверки, определение плана исследования и интерпретации полученных результатов. На таких уроках эффективны технология проектного и проблемного обучения.

Список литературы:

1. Концепции преподавания учебного предмета «Физика».

2. Выготский Л. С. Педагогическая психология. М.: Педагогика, 1991.

3. Пахомова Н.Ю. Метод проекта в образовательном учреждении. М., 2005.

4. Сергеев И.С. Как организовать проектную деятельность учащихся. М., 2006.

5. Васильев В. Проектно-исследовательская технология: развитие мотивации. // Народное образование. – 2000. №9.

6. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. /Под ред. Е.С. Полат/ М., 2000.