Оренбурзький державний педагогічний університет

Фізико-математичний факультет

Кафедра теоретичної фізики та ІТО

Курсова робота

«Формування вмінь учнів розв'язувати фізичні задачі:
евристичний підхід »
Виконала:
студентка 4 курсу ФМФ
Косарєва Є.В.
Керівник:
кандидат пед. наук,
професор кафедри
теоретичної фізики та
ІТО Ільясова Т.В.
Оренбург 2006

Зміст

Введення ------------------------------------------------- ----------------- 3
§ 1 Що таке завдання, класи, види та етапи вирішення завдань .-------------- 5
§ 2 Сутність евристичного підходу у вирішенні завдань з фізики ---- 12
2.2. Характеристика евристичних методів (Педагогічні прийоми
і методи на основі евристик )-------------------------------------------- - 20

Висновок ------------------------------------------------- ----------------------- 32

Література ------------------------------------------------- ------------------------ 34

Введення

Для чого вирішуються завдання в школі? Загальна відповідь: для того, щоб навчитися вирішувати завдання життя, науки, техніки. Дуже важливо виділяти в навколишньому житті завдання, тобто ставити питання. Значення фізичні завдання мають для формування творчих здібностей учнів, таких рис характеру як воля, акуратність, спостережливість і багатьох інших якостей. Успішне вирішення фізичних задач - запорука успіхів у розумінні фізики.
Рішення фізичних задач відіграє велику роль у формуванні навичок самостійної роботи. Саме це вміння найбільш повно характеризує рівень засвоєння знань, показує, як учні можуть практично застосовувати наявні знання. Енріко Фермі стверджував, що "людина знає фізику, якщо він уміє вирішувати завдання". [6]
Фізична завдання - це ситуація, що вимагає від учнів розумових і практичних дій на основі законів і методів фізики, спрямованих на оволодіння знаннями з фізики та на розвиток мислення. [3] Рішення завдання - це процес, який показує творчу діяльність людини, вирішального це завдання. [11]
Способи вирішення традиційних завдань добре відомі: логічний, математичний, експериментальний. Методика навчання цим способам спирається на алгоритмічні або полуалгорітміческіе моделі. Але при вирішенні творчих завдань ці методи часом виявляються безсилими.
Нестандартні завдання вимагають нестандартного мислення, їх рішення неможливо звести до алгоритму. Тому поряд з традиційними методами необхідно озброїти учнів і евристичними методами вирішення завдань, які засновані на фантазії, перебільшенні, «вживании» у досліджуваний предмет або явище і ін
Ці методи не просто цікаві, вони розкривають творчий потенціал учня, розвивають образне мислення, збагачують духовну сферу. Вони допоможуть вчителю показати фізику як предмет глибоко значимий для будь-якої людини, величезний культурний аспект фізичної науки, сформувати стійкий інтерес до її вивчення. [3]
Мета моєї курсової роботи полягає в тому, щоб виявити різні евристичні методи у вирішенні завдань і підібрати завдання до цих методів.
Основними завданнями моєї курсової роботи є:
1. Провести історичний аналіз проблеми евристичного навчання.
2. На прикладі рішення задач показати переваги евристичного методу і недоліки звичайних методів.
§ 1 Що таке завдання, класи, види та етапи вирішення завдань.
Ставлення до вирішення завдань у викладанні фізики різко відрізнялося в дореволюційній школі і в сучасній. Внаслідок існувало в школі початку 20 століття розриву між теорією і практикою, викладачі в загальній своїй масі не приділяли уваги вирішенню завдань з фізики, а учні не прагнули застосувати набуті знання до вирішення конкретних фізичних питань.
У сучасній школі фізичні задачі є потужним знаряддям вивчення предмета. Зміна ставлення до завдань з фізики відбулося, по-перше, тому, що під впливом досліджень з психології змінився погляд на процес засвоєння фізичних понять, по-друге, в школі активно впроваджувався принцип єдності теорії та практики, що вимагає більшої конкретизації фізичних понять і застосування отриманих знань до вирішення практичних завдань.
Завдання - ситуація, з якою доводиться мати справу в навчальній і науковій діяльності, коли необхідно визначити невідоме на основі знання його зв'язків з відомими. Під фізичної завданням слід розуміти ситуацію (сукупність певних факторів), що вимагає від учнів розумових і практичних дій на основі законів і методів фізики, спрямованих на оволодіння знаннями з фізики та на розвиток мислення.
Основна мета, яку ставлять при вирішенні завдань, полягає в тому, щоб школярі глибше зрозуміли фізичні закономірності, навчилися розбиратися в них і застосовувати їх до аналізу фізичних явищ, до практичних питань.
Рішення фізичних задач у процесі навчання фізики:
1. Сприяє більш виразному формування фізичних понять, більш різнобічному і глибокому розумінню, міцному освоєнню змісту навчання. Через відповідний підбір матеріалу фізичних завдань можна знайомити учнів з новим матеріалом, розширюючи сферу їх знань, підготувати дітей до засвоєння подальших частин досліджуваного курсу. У цьому полягає пізнавальне значення рішення фізичних завдань.
2. Створює і зміцнює навички й уміння в застосуванні фізичних законів до пояснення явищ природи і до вирішення практичних питань. Таким чином, реалізується єдність теорії і практики.
3. Дозволяє здійснювати принцип політехнізма в навчанні (підбір завдань з технічним змістом).
4. Допомагає "оживити» фізичні формули конкретним змістом, дати учням навик у виборі формул і в користуванні ними.
5. Закріплює знання і застосування найменувань фізичних величин у різних системах, формує навички роботи з таблицями постійних величин;
6. Є одним з дієвих способів встановлення міжпредметних зв'язків.
7. Дозволяє здійснити повторення пройденого матеріалу, організувати контроль знань.
У практиці роботи рішення фізичних завдань часто використовують при викладенні нового навчального матеріалу.
Особливу увагу слід приділити завданням при закріпленні матеріалу, так як тільки уміння вирішувати задачі характеризує ступінь усвідомленості пройденого матеріалу, міцність і глибину знань.
Завдання можна класифікувати за різними ознаками.
1. За змістом: абстрактні і конкретні, з виробничим і історичним змістом, цікаві.
2. За дидактичним цілям: тренувальні, контрольні, творчі.
3. За способом завдання умови: текстові, графічні, завдання-малюнки, задачі-досліди.
4. За ступенем складності: прості (містять один-два дії), складні, комбіновані.
5. За характером і методом дослідження: кількісні, якісні, експериментальні.
Охарактеризуємо деякі види завдань з фізики.
Якісні - це завдання, для вирішення яких не потрібно обчислень; використання таких завдань сприяє розвитку мови учнів, формування в них уміння ясно, логічно і точно висловлювати думки, оживляє виклад матеріалу, активізує увагу учнів. (Приклади: 1. Чому в підйомних будівельних кранів гак, який переносить вантаж, закріплений не на кінці троса, а на обоймі рухомого блоку?
2. Чому, незважаючи на безперервне виділення енергії в електричній печі або праску, обмотка останніх не перегорає?). [6]
Навчальний посібник М. Є. Тульчинського «Якісні задачі з фізики 7-8 класи», призначене для першого ступеня навчання, видавалося в нашій країні лише одного разу, в 1976 р., і давно стало бібліографічною рідкістю. У той же час посібник користується заслуженою популярністю серед педагогів завдяки вдалому підбору ясно сформульованих запитань, які дозволяють на якісному рівні обговорити важливі фізичні закономірності в навколишньому світі. За минулі 20 років у країні так і не з'явилося допомоги, яка могла б повністю замінити книгу М. Є. Тульчинського. Враховуючи великий «голод» на хороші книги з фізики і побажання багатьох вчителів, вирішили перевидати (з дозволу спадкоємців, на жаль, вже пішов від нас автора) допомога, не змінюючи в ньому практично нічого.
Евристичний прийом при вирішенні якісних завдань полягає у постановці та вирішенні ряду взаємопов'язаних цілеспрямованих якісних питань. Кожен з них має своє самостійне значення і рішення і одночасно є елементом вирішення всієї задачі. Цей прийом прищеплює навички логічного мислення, аналізу фізичних явищ, складання плану виконання завдання, вчить пов'язувати дані її умови з вмістом відомих фізичних законів, узагальнювати факти, робити висновки.
Слід розрізняти три форми здійснення евристичного прийому рішення якісних задач у процесі навчання фізики:
а) форма навідних питань передбачає постановку вчителем ряду питань і відповіді на них учнів, це перша ступінь навчання;
б) питально-відповідна форма передбачає постановку самим учням питань та відповіді на них, як правило, рішення подається у письмовій формі;
в) оповідна (у відповідь) форма передбачає відповіді учнів на подумки поставлені перед собою питання; рішення представляється у вигляді логічно і фізично пов'язаних між собою тез (пропозицій), що утворюють цілісний розповідь. [2]
Кількісні (розрахункові) завдання особливо необхідні при вивченні тих тем програми, які містять ряд кількісних закономірностей (закони динаміки, закони постійного струму і т.д.), так як без них учні не зможуть усвідомити досить глибоко фізичний зміст цих законів. (Приклади: 3. У скільки разів зменшиться енергія магнітного поля котушки, якщо силу струму зменшити на 50%? 4. Тіло масою 30 г, кинуте з поверхні Землі вертикально вгору, досягло максимальної висоти 20 м. Знайти модуль імпульсу сили, що діяла на тіло в процесі кидання. Опором повітря знехтувати.)
Графічні завдання дозволяють наочно найбільш яскраво і дохідливо висловлювати функціональні залежності між величинами, що характеризують процеси, що протікають в навколишньому нас природі і техніці (особливо при вивченні різних видів руху в механіці, газових законів). У деяких випадках лише з допомогою графіків можуть бути представлені процеси, які тільки на більш пізніх стадіях навчання фізики можна виразити аналітично (наприклад, робота змінної сили). (Приклади: 5. Тіло, що має початкову швидкість 50 м / с, рухалося прямолінійно з постійним прискоренням і через 10с зупинилося. Побудувати графік швидкості тіла і, використовуючи цей графік, знайти переміщення і шлях, пройдені тілом. 6.Начертіть графіки ізотермічного розширення ідеального газу даної маси в координатах p, V; T, V; r, p; r, T, де T, V, r, p - відповідно температура, об'єм, щільність і тиск газу.)
Експериментальні - завдання, дані, для вирішення яких отримують з досвіду при демонстрації, або ж при виконанні самостійного експерименту. При вирішенні цих завдань учні виявляють особливу активність і самостійність. Перевага експериментальних завдань перед текстовими полягає в тому, що перші не можуть бути вирішені формально, без достатнього осмислення фізичного процесу. (Так, наприклад, при вивченні фізичного приладу реостата за допомогою експериментальних завдань учні усвідомлюють різницю у використанні реостата як приладу, що регулює струм в ланцюзі, і в якості подільника напруги (потенціометра).
Завдання з неповними даними найчастіше зустрічаються в житті, коли відсутні відомості доводиться добувати з таблиць, довідників, або шляхом вимірів. Рішення задач цього типу сприяє формуванню навичок самостійної роботи учнів з довідковою літературою. (Приклади: 7. Який максимальний вантаж може витримати алюмінієва (мідна, сталева і т.п.) дріт при заданому перерізі? 8. При якій найменшій довжині обривається від власної ваги сталевий дріт, підвішена за один кінець?)
При вирішенні завдань використовують різні методи:
Аналітичний, який полягає в розчленуванні складної задачі на ряд простих (аналіз), при цьому рішення починається з відшукання закономірності, яка дає безпосередню відповідь на питання завдання. Остаточна розрахункова форма виходить шляхом синтезу ряду приватних закономірностей.
Синтетичний, коли рішення задачі починається не з шуканої величини, а з величин, які можуть бути знайдені безпосередньо з умови задачі. Рішення розгортається поступово, поки в останню формулу не увійде шукана величина. При такому підході рішення завдання знову ж таки треба починати з аналізу явища.
Структура процесу вирішення задачі:
· Ознайомлення з умовою задачі;
· Складання плану виконання завдання;
· Здійснення рішення;
· Перевірка правильності виконання завдання;
Виходячи з наведеного вище, можна виділити наступні етапи формування в учнів уміння розв'язувати задачі з фізики:
1. Аналіз. Умова задачі являє собою код. На першому етапі відбувається перекодування інформації - це короткий запис умови задачі, малюнки, креслення.
2. Виявлення структури процесу розв'язання завдання. Основну увагу слід приділити оволодінню учнями загальними операціями за рішенням фізичної завдання будь-якого типу. Перерахуємо зазначені операції:
- Вибір раціональних способів вирішення завдання;
- Виконання наближених обчислень;
- Виконання дій з іменованими величинами;
- Перетворення одиниць величин;
- Застосування різних способів перевірки;
- Аналіз результатів.
Операції відпрацьовуються в процесі вирішення конкретних завдань.
3. Засвоєння загальної структури рішення класу задач по конкретній темі, на застосування конкретних фізичних законів. Засвоєні раніше операції шикуються в струнку систему, яку можна розглядати як припис алгоритмічного типу для вирішення завдань з певних тем.
4. Припис алгоритмічного типу для вирішення завдань певного виду (якісні, кількісні, експериментальні та ін) з конкретних тем і на конкретні закони узагальнюються в загальні приписи алгоритмічного типу для вирішення завдань цього виду.
5. Відбувається подальше узагальнення приписів алгоритмічного типу, при цьому виробляється загальне припис алгоритмічного типу для вирішення будь-якої фізичної задачі.
Етапи за рішенням фізичних завдань:
1 етап. Вивчіть умови, зробіть коротку запис даних за допомогою прийнятих позначень. Вивчити умова - значить, постаратися уявити собі явище чи процес, який описаний в змісті завдання.
2 етап. Докладно всебічно розгляньте фізичні явища і процеси, про які йде мова в задачі. Виявите і розгляньте початкове і кінцеве стан процесу і параметри, їх характеризують. Це допоможе вам уточнити умова, поставити відповідні індекси до буквеним позначенням.
3 етап. Знайти (витягти з пам'яті) ту закономірність - закон, формулу, правило - яка описує дане явище чи процес.
4 етап. Зробіть перевірку, чи відповідає кількість отриманих рівнянь числу невідомих; чи всі величини, що входять у розрахункову формулу, визначені. Перевірте відповідність розмірності шуканої величини за розрахунковою формулою.
5 етап. Розрахуйте значення шуканої величини, дайте аналіз отриманої відповіді.
Важливо, щоб учням на перших етапах навчання фізики були повідомлені вимоги, пропоновані до вирішення завдань: обов'язковий запис (якщо інакше не зазначено в завданні) даних і отриманого результату в одиницях СІ; отримання розрахункової формули в загальному вигляді (тобто без проміжних розрахунків); запис відповіді; акуратна послідовну запис всієї задачі з короткими коментарями
Критерії сформованості вміння розв'язувати фізичні задачі.
1. Знання основних операцій, з яких складається процес рішення задачі.
2. Засвоєння структури сукупності операцій.
3. Перенесення засвоєного методу рішення завдань по одному розділу на рішення завдань по інших розділах і предметів.
Отже, фізичні завдання є важливою складовою частиною процесу навчання фізики. Успіх навчання рішенню завдань значною мірою залежить від того, чи користується вчитель узагальненим методом вирішення завдань, або кожна приватна завдання вирішується своїм методом. Останнім часом саме за вмінням розв'язувати фізичні задачі оцінюється знання учнями фізики. [6]

2.1 Поняття евристики і евристичного навчання.

Евристика (від грец. Heurisko - знаходжу) - методологія наукового

дослідження, а також методика навчання, заснована на відкритті або

здогаду. 1) У Стародавній Греції - система навчання шляхом навідних питань; 2) Сукупність логічних прийомів і методичних правил теоретичного дослідження і відшукання істини; метод навчання і відшукання істини; метод навчання, який сприяє розвиткові винахідливості, активності. Великий Енциклопедичний Словник, в одній з трьох трактувань евристики, визначив її так: «Висхідний до Сократа метод навчання (т.зв. сократічеськие бесіди)».

Метод Сократа розвивався і вдосконалювався в працях великих

мислителів і педагогів. Різні аспекти евристичного навчання знайшли своє відображення в працях Я.А. Коменського, І.Г. Песталоцці, Дж. Дьюї та ін Ян Амос Коменський писав, що правильно навчати - це не значить забивати в голови якусь корисну інформацію, а значить «розкрити здібності розуміти речі, щоб саме з цієї здатності, точно з живого джерела, потекли струмочки , струмочки живої думки ».

Вважається, що складність вчительської праці в тому, щоб знайти шлях до

кожному учневі, створити умови для розвитку здібностей закладених у кожному. А це найбільш можливо тоді, коли при навчанні використовується евристичний метод.

Незважаючи на величезний внесок у науку радянськими вчителями-педагогами евристичний метод навчання практично не порушувалося. Аналіз різних літературних джерел показав, що більшість практиків і теоретиків освіти відносять евристику до одного з методів чи прийомів навчання. Нерідко евристику відносять до одного з методів навчання, ці методи так і називають «евристики». У теорії та практиці навчання 80-х років евристики часто приписувалися невластиві їй функції повідомлення нових знань, наприклад, Т.А. Ільїна писала: «У педагогіці поширений ще один термін, що характеризує бесіду за повідомленням нових знань, - евристична бесіда». Тепер ми розуміємо, що ця думка була хибною. [5]

Ідеї ​​про евристичному навчанні в сучасній дидактиці розроблялися в працях А.В. Хуторського, М.М. Льовиній ​​та багатьох інших.

Розвиток евристичних підходів до навчання у нашій країні не було

пов'язано з інноваційними дидактичними системами; евристичний аспект навчання найбільше виявився властивий проблемному і розвивального навчання. Насправді евристичне навчання має свою специфіку, яка відрізняє його як від проблемного, так і від розвивального навчання. Евристичне навчання також тісно пов'язане з особистісно-орієнтованим навчанням. [13]

Основні функції евристичного навчання:

-Самостійне засвоєння знань і способів дій;

-Розвиток творчого мислення, перенесення знань і умінь у незнайому

ситуацію;

-Бачення нової проблеми в традиційній ситуації;

-Бачення нових ознак досліджуваного об'єкта;

-Перетворення відомих способів діяльності і самостійне

створення нових;

-Навчання учнів прийомів активного пізнавального спілкування;

-Розвиток мотивації навчання, мотивації досягнення.

«Евристичне навчання відрізняється від розвивального та проблемного якісно новим завданням: розвитком не тільки учня, а й траєкторії його освіти, включаючи розвиток цілей, технологій, змісту освіти» [4].

Евристичний похід використовується не тільки в педагогіці, але і в

психології, інженерії, фізики, інформатики, кібернетики, філософії та інших наукових галузях. Фахівці кожної з цих наук розглядають евристику зі своїх позицій, надають своєрідне тлумачення її основним поняттям і положенням. Так, кібернетики вважають, що евристика - методи і способи, пов'язані з поліпшенням ефективності системи (людини чи машини), що вирішує завдання. В останні роки до евристики відносять і ті дослідження представників кібернетики, які намагаються моделювати вищі прояви інтелекту. Психологи вважають евристику розділом психології, що вивчає творче мислення. Педагоги вважають евристику наукою про засоби і методи вирішення завдань. Філософи термін "евристичний" приписують таким правилам або твердженнями, які сприяють відкриттю нового.

Все ж таки основою евристики є психологія, особливо той її розділ,

який отримав назву психології творчого, чи продуктивного, мислення. Наприклад, використання евристичних методів технічної творчості (пряма і зворотна мозкова атака, метод евристичних прийомів і метод морфологічного аналізу і синтезу) в комп'ютерній інженерії дозволяють розвинути творчу уяву та здібності учнів зробити перші кроки до винахідництва - створенню нових технічних рішень. Евристичні прийоми як готові схеми дії складають об'єкт евристичної логіки, а реальний процес евристичної діяльності - об'єкт психології. Але якщо евристичні прийоми можуть бути представлені у вигляді певної логічної схеми, тобто можуть бути описані математичною мовою, то евристична діяльність на сучасному етапі розвитку науки не має свого математичного виразу.

У евристики як молодий, що розвивається науці не все поняття досить чітко визначені. Це, перш за все, відноситься до поняття "евристичний метод". Багато дослідників розуміють під ним певний ефективний, але недостатньо надійний спосіб вирішення завдань. Він дозволяє обмежувати перебір варіантів рішення, тобто скорочувати число варіантів, що вивчаються перед тим, як вибрати остаточне рішення. Зрозуміло, що це визначення поняття "евристичний метод" не може бути визнаний задовільним,

тому що в ньому представлена ​​лише зовнішня характеристика явища, але не

розкриті суттєві його риси.

Щоб розкрити істота цього поняття, необхідно мати на увазі, що

сам термін "евристичний" застосуємо до явищ двоякого роду. По-перше, можна розглянути як евристичну діяльність людини, що призводить до вирішення складної, нестандартної задачі, по-друге, евристичними можна вважати і специфічні прийоми, які людина сформував у себе в ході вирішення одних завдань і більш-менш свідомо переносить на вирішення інших завдань.

Тривалий час основну увагу вчителів була прикута до першої

функції методів - засвоєнню знань. Друга функція - розвиток

пізнавальних здібностей - залишалася в тіні. У результаті в школах

склався певний тип навчального процесу, що характеризується прагненням вчителя піднести все знання в готовому вигляді. Така методика навчання призводить до того, що пізнавальна діяльність учнів набуває односторонній відтворює характер: основні зусилля учнів спрямовані на сприйняття готових знань, їх запам'ятовування і наступне відтворення.

Творчу орієнтацію заявляють не так багато навчальних закладів, в

Росії таких закладів ще дуже мало, хоча деякі вчителі все-таки намагаються працювати за магічними технологіям і методикам, але рівень творчості, звичайно, ще низький. Причиною цього у школах є гонитва за вимогами, які диктують вузи. У результаті більш необхідним для вчителів є "натаскування" учнів під певні, аж ніяк не творчі вимоги.

У результаті - відчуження освіти від того, на що справді здатний учень, якому доводиться шукати лазівки, щоб "знайти і здати" контрольні нормативи, замість того, щоб приділити увагу тому, до чого у нього дійсно є здібності. Г.Г. Воробйов наголошує: «Коли вчитель не зовсім впевнений, що отримає потрібний йому відповідь, він ... дарує ідею». Дарувати - в даному випадку означає, що ... отримав не здогадується про дарування, вважаючи, що це його власна ідея. Як відомо, свої ідеї більше хвилюють, захоплюють і спонукають до самореалізації ». [8, 13]

Евристичний метод навчання дозволяє педагогу надати

учням більше самостійності і творчого пошуку.

Проблема в тому, що при розробці методики формування творчих здібностей за допомогою евристичного методу вчитель повинен враховувати:

а) загальний рівень розвитку учнівського колективу;

б) вікові особливості формування креативної сфери;

в) особистісні особливості учнів;

г) специфічні риси та особливості навчального предмета.

Умови формування творчих здібностей:

а) позитивні мотиви навчання;

б) інтерес до самостійної діяльності в учнів;

в) творча активність;

г) позитивний мікроклімат в колективі;

д) сильні емоції;

е) надання свободи вибору дій, варіативність роботи.

Принципи діяльності:

а) креативність навчання (реалізація творчих можливостей вчителя та учнів);

б) опора на суб'єктивний досвід учнів (одне з джерел навчання);

в) актуалізація результатів навчання (застосування на практиці

набутих знань, умінь і навичок);

г) індивідуалізація і диференціація навчання (індивідуальний і диференційований підхід до учнів);

д) системність навчання;

е) творче взаємодії учнів і вчителя в процесі навчання.

Отже, завданнями вчителя будуть виступати:

а) постійне поповнення запасу знань учнів з математики;

б) розвиток загальнонавчальних умінь і навичок;

в) розвиток креативного мислення;

г) розвиток творчої самостійності учнів;

д) виховання в процесі навчання в цілому творчої особистості.

«Ступінь складності завдання визначається кількістю істотних

взаємозв'язків у її умови, числом опосередкувань і перетворень,

призводять до знаходження шуканого »[8]. Залежить вона і від рівня

самостійності учнів при постановці та вирішенні проблеми.

Такі більш зовнішні, піддаються об'єктивній оцінці

умови, що визначають евристичність завдань.

Евристичне мислення характеризується високим ступенем новизни одержуваного його основі продукту, його оригінальністю. Це мислення з'являється тоді, коли людина, спробувавши вирішити завдання з урахуванням її формально-логічного аналізу з прямим використанням йому відомих способів, переконується в безплідності таких спроб і у нього виникає потреба у нових знаннях, які дозволяють вирішити проблему: ця потреба і забезпечує високу активність вирішального проблему суб'єкта.

Евристична діяльність або евристичні процеси, хоча і включають в себе розумові операції як важливого свого компонента, разом з тим мають деякою специфікою. Саме тому евристичну діяльність слід розглядати як такий різновид людського мислення, яка створює нову систему дій або відкриває невідомі раніше закономірності оточують людину об'єктів (або об'єктів досліджуваної науки).

У багатьох роботах про креативному мисленні основними його показниками вважаються такі, які відображають ступінь відхилення від звичного рішення, подолання бар'єрів минулого досвіду. З метою їх виявлення використовуються штучні проблеми, які передбачають різке зіткнення наявного досвіду з вимогами завдання, вони вважають незвичні рішення, часто порушують те, що диктується досвідом життя.

  Ми вважаємо, що розвиток творчого мислення в учнів у процесі вивчення ними фізики є однією з актуальних завдань, що стоять перед викладачами фізики в сучасній школі. Основним засобом такого виховання та розвитку математичних здібностей учнів є завдання. [10]

При навчанні фізики на рішення завдань виділяється велика частина

навчального часу. Звідси напрошується висновок, що навчальний час, що відводиться на вирішення завдань у школі, використовується неефективно, а це негативно позначається на якості навчання фізики в цілому.

Кожна запропонована для вирішення учням завдання може служити багатьом конкретним цілям навчання. І все ж головна мета завдань - розвинути творче мислення учнів, зацікавити їх фізикою, призвести до «відкриття» фізичних фактів.

Досягти цієї мети за допомогою одних стандартних завдань неможливо, хоча стандартні завдання, безумовно, корисні й необхідні, якщо вони дані вчасно і в потрібній кількості. Ми вважаємо, що слід уникати великого числа стандартних завдань, як на уроці, так і в позаурочній роботі, так як в цьому випадку сильні учні можуть втратити інтерес до фізики.

Ознайомлення учнів лише з спеціальними засобами розв'язання окремих типів завдань створюють, на наш погляд, реальну небезпеку того, що учні обмежаться засвоєнням одних шаблонних прийомів і набудуть вміння самостійно вирішувати незнайомі завдання («Ми завдання не вирішували», - часто заявляють учні, зустрівшись із завданням незнайомого типу).

У системі завдань шкільного курсу фізики, безумовно, необхідні

завдання, спрямовані на відпрацювання того чи іншого фізичного досвіду,

завдання ілюстративного характеру, тренувальні вправи, які виконуються за зразком. Але не менш необхідні завдання, спрямовані на виховання в учнів стійкого інтересу до вивчення фізики, творчого ставлення до навчальної діяльності. Необхідні спеціальні

вправи для навчання школярів способам самостійної діяльності, загальним прийомам рішення задач, для оволодіння ними методами наукового пізнання реальної дійсності прийоми продуктивної розумової діяльності, якими користуються вчені-фізики, вирішуючи ту чи іншу задачу.

Здійснюючи цілеспрямоване навчання школярів вирішення завдань, з допомогою спеціально підібраних вправ, можна вчити їх спостерігати, користуватися аналогією, індукцією, порівняннями, і робити відповідні висновки. Необхідно, як ми вважаємо, прищеплювати учням міцні навички творчого мислення.

У шкільних підручниках фізики (і не тільки нинішніх) мало

завдань, за допомогою яких можна показати учням роль спостереження, аналогії, індукції, експерименту.

Евристична завдання - найкращий спосіб миттєво порушити увагу і

навчальний інтерес, наблизити можливість відкриття. Евристичні завдання можуть бути запропоновані як для класної, так і для домашньої роботи, причому учень повинен мати право вибору будь-якого варіанта завдання. [8]

2.2. Характеристика евристичних методів (Педагогічні прийоми та методи на основі евристики)

Для вибору підстави класифікації методів евристичного навчання Хуторський А.В. звернувся до основних видів евристичної освітньої діяльності, класифікувавши їх згідно з цими видами - на оргдіяльнісної, когнітивні та креативні. [13].

Когнітивні методи:

q метод смислового бачення: концентрація уваги на досліджуваному об'єкті дозволяє зрозуміти (побачити) його причину, укладену в ньому ідею, внутрішню сутність. Для його застосування необхідно створення певного настрою. Можуть задаватися допоміжні питання: «Яка причина цього об'єкта, його походження?». «Як він влаштований, що відбувається у нього всередині?». «Чому він такий, а не інший?».
Приклади: це можуть бути завдання на дослідження. Можна досліджувати об'єкт, а можна дослідити явище чи процес.
1. Дослідіть всі можливі фізичні властивості металевої кулі будь-якого розміру, використовуючи підручні засоби (в тому числі і наявні в лабораторії). Запишіть найбільш примітні факти, які ви виявили, поставлені вами питання і версії своїх відповідей на них.
Відповідь: фізичні властивості - круглий, твердий, холодний на дотик, залізний і т.д.
Можна знайти масу: а) зважити, б) через взаємодію, в) m = ρv.
Можна з'ясувати корозійну стійкість кульки, помістивши його в сольовий розчин.
q Метод придумування (спосіб створення невідомого раніше продукту в результаті розумових дій). Використовуються такі прийоми, як заміщення якостей одного об'єкта якостями іншого; пошук властивостей об'єкта в іншому середовищі; зміна елемента досліджуваного об'єкта та опис властивостей нового, зміненого.
Приклади:
1. У фізиці існує поняття сили тяжіння. А могла б існувати «сила легкості»? Які фізичні явища вона тоді характеризувала б? З якими іншими фізичними величинами вона була б пов'язана? Складіть і обгрунтуйте формулу, що пов'язує «силу легкості» з іншими величинами.
Відповідь: нехай сила легкості - сила, протилежна силі тяжіння. Протиставимо інші сили один одному: сила тиску - сила реакції опори, сила тяги - сила тертя, тобто протиставлювані сили вже є А значить «сила легкості» - це друга назва вже відомої сили, так як силі тяжкості протилежна F _a, то вона і є сила легкості.
2. Придумайте іграшку, принцип дії якої базується на законі Ома (або Паскаля). Опишіть її принцип дії.
3. Промінь світла має особливості проходження через збірну лінзу. Що може бути збирає лінзою для звуку? Запропонуйте і опишіть конструкцію такої лінзи. Наведіть приклади її можливого застосування.
q Метод «Якби ... ...»: Складається опис або малюється картина про те, що станеться, якщо у світі що-небудь зміниться - збільшиться у 10 разів сила гравітації і т.д. Подібний метод не тільки розвиває здатність уяви, але й дозволяє краще зрозуміти пристрій реального світу, його фундаментальні фізичні основи.
Приклади:
1. Опишіть гіпотетичну ситуацію на тему: «Якби тепло від більш холодних тіл мимовільно переходило до більш нагрітим ...» Який міг би бути механізм такого процесу?
Відповідь: Другий закон термодинаміки змінився б на протилежний.
Стан нестійкої рівноваги - коли два тіла мають однакову температуру. Варто одній температурі трохи підвищитися, як це тіло почне нагріватися, а інше - остигати. Сонце вдень буде охолоджувати Землю. Світло випромінювати холодні тіла. Люди будуть уночі нагріватися, а вдень - охолоджуватися. Зате вирішиться проблема надпровідності. Сверххолодние проводи будуть використовуватися в лініях електропередач.
q Метод образної картини;
q Методи переконструювання завдання (поділ завдання на підзадачі, періодизація процесу, включення і виключення проміжних процесів, рішення оберненої задачі).
Основна ідея цих методів полягає в тому, що для встановлення шуканої залежності між фізичними величинами, аналіз якої дозволив би дати відповідь на питання завдання, пропонується її переконструйовувати, тобто змінити структуру системи розглядається в задачі.
Приклади:
1. У ставку плаває човен, в якому знаходиться камінь. Як змінитися рівень води в ставку, якщо камінь опустити на дно в воду.
Рішення (поділ завдання на підзадачі).
Розіб'ємо завдання на три підзадачі:
- Знайдемо об'єм води, який витісняється човном і каменем на початку;
- Знайдемо об'єм води, який витісняється човном і каменем в кінці;
- Порівняємо витісняються тілами обсяги; зробимо висновок про зміну рівня води у ставку.
2. Хокейна шайба, маючи початкову швидкість V ₀ = 5м / с, ковзає по льоду і до удару об борт майданчика проходить шлях S = 10м. Визначте, який шлях L пройде шайба після абсолютно пружного удару, якщо коефіцієнт тертя шайби об лід k = 0,1. Опором повітря знехтувати.
Рішення (виключення проміжних процесів).
Трансформуємо умову задачі - приберемо стінку, тоді при русі шайби енергія буде витрачатися на здійснення роботи проти сили тертя F = kmg, де k-коефіцієнт тертя. За законом збереження енергії,
m V ₀ І / 2 = kmgS ₁ → S ₁ = V ₀ І/2kg, де S ₁ - шлях, пройдений шайбою, якщо прибрати стінку.
Тоді L = S ₁ - S = V ₀ І/2kg- S = 2,5 (м).
q метод гіперболізації: подумки збільшується або зменшується об'єкт пізнання, його окремі частини або якості. Нові властивості об'єкта призводять іноді до незвичайних ідей і рішень задачі;
Приклад: 1) Що станеться, якщо швидкість звуку стане більше швидкості світла?
q метод інверсії або метод звернень: коли стереотипні прийоми виявляються безплідними, застосовується принципово протилежна альтернатива рішення. У точних науках цей метод відомий доказ від протилежного. Напевно, володіння саме цим методом дозволило великим ученим здійснювати відкриття, пояснюючи парадоксальні результати деяких експериментів. Виникнення в процесі розвитку науки парадоксальних результатів - закономірне явище. Досить згадати «божевільні» ідеї Галілея, Резерфорда, Ейнштейна, Бора і ту сміливість, з якою вони їх висували, щоб зрозуміти, що це суттєва риса наукового мислення. Це метод незамінний у вирішенні проблемних ситуацій, може бути використаний при побудові проблемних лекцій.
Застосовуючи ті чи інші методи, вчитель повинен припускати, що учень може і повинен отримати своє власне рішення творчого завдання. І це «здобуте» знання можна перетворити й збагатити, але ні в якому разі не відкидати. Такий підхід і буде евристичним, від грецького слова «евристика», що означає «знаходжу». Результати особистісного росту і розвитку творчого мислення можна відстежувати за допомогою технології «Портфоліо» (портфель досягнень), в якому будуть накопичуватися творчі проекти вирішених завдань, запропонованих теорій і т.д. У старших класах можна запропонувати учням самим продовжити роботу зі складання творчих завдань з якої-небудь тематиці в якості залікової роботи з даного курсу. [3]
Ще Ньютон говорив, що приклади навчають краще теорії. Тому, чим більшою кількістю прийомів опановують учні на прикладах вирішення конкретних завдань, тим краще вони будуть підготовлені до вирішення різного роду нестандартних завдань, а в діяльності швидко розвиваються їх творчі здібності. [11]
Література:
1. http://www.chelni.ru
2. http://www.sapere aude.ru
3. http://www.vipkro.wladimir.ru
4. Волков І.П. «Педагогічний пошук», М.: Просвещение, 1984
5. Ільїна Т.А., «Педагогіка», М.: Просвещение, 1984.
6. Каменецький С.Є. «Методика розв'язування задач з фізики в середній школі», М.: Просвещение, 1974.
7. Красін М.С. «Система евристичних прийомів вирішення завдань з фізики», Калуга, 2005.
8. Кулюткін Ю.К., «Евристичні методи в структурі рішень», М.: Педагогіка, 1970.
9. Пономарьов Я. А., «Психологія творчого мислення», М.: Наука, 1960.
10. Рубінштейн С. Л., «Про мислення і шляхи його дослідження», М.: Просвещение, 1958.
11.Хабібуллін К.Я. Навчання методам вирішення нестандартних завдань / / Шкільні технології, № 3. - 2004 - с.217-225.
12.Хуторской А.В. Методи евристичного навчання / / Шкільні технології, № 1-2. - 1999. С.233-243.
13.Хуторской А.В., «Евристичне навчання», М.: 1998.