автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Экспериментальные задачи как средство формирования знаний о физическом явлении и развития логического мышления в курсе физики основной школы (VII-VIII классы)

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальные задачи как средство формирования знаний о физическом явлении и развития логического мышления в курсе физики основной школы (VII-VIII классы)"

челябинский государствен! ш пвдагогическии

институт

эксперимент алы ие задачи как средство формирования знании о физическом явлении и развития логического мышления в курск физики основной школы (vii - viii классы)

tЗ.ОО.02 - методика преподавания физики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

На правах рукшпюи удк бз (077.7)

Искандеров Наиль ТаЯзрахманович

Челябинск - 1993

Работа выполнена в Челябинском государственном педагогическом институте.

Научная руководитель - доктор педагогических наук,

ирофэссор Тулькибпева H.H.

Официальные оппоненты - доктор педагогических наук,

профессор Сериков Г.II.

- кандидат педагогических наук, Драпкш М.Л.

Ведущая организация - Уральский государственный

педагогический институт.

Защита состоится октября 1993 года в 15 часов на заседании специализированного совета К 113 13 03 по присуждения ученой степени кандидата педагогических наук при Челябинском государственном педагогическом институте /454080, г.Челябинск, пр.им.В.И.Лешша, 69, ауд.429/.

С диссертацией мокно ознакомиться в читальном зале библиотеки института.

Автореферат разослан сентября 1993 г.

Учений секретарь спс шп ли зиро в анного совета"

--"V

/ в.д.хомутск15й.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми исследования. Одной из важных задач современного образования является задача построения системы обучения, позволяющей учащимся самостоятельно получать знания из анализа природных и об ществегошх явлений. Умению изучать явления природа учат предметы естоствошю-научного цикла, в том числе и физика. Изучение курса физики в течении первых двух лет предполагает изучение широкого круга явлений, служащих основой для последующего изучения всего курса физики.

Процесс усвоения знаний, их закрепление и контроль проводится с использованием физических задач. При этом система задач реализует задачный подход к проблеме обучения. Деятельность по осуществлению процесса решения задач рассматривалась в работах психологов Г.А. Балла, Л.Л.Гуровой, Г.С.Костика, Н.А.Менчинской, С.Л.Рубинштейна, Ю.А.Самарина, Н.Ф.Талызиной Л.Ф.Фридмана, А.Ф.Эсаулова. Дидактами и методистами Д.А.Александровым, Б.С.Беликовым, Е.Н.Горячкштым, С.Е.Каменецким, В.К.Кобушкиннм, Д.И.Кульбицким.С.С.Мошковнм, В.Г.Разумовским, Н.Н.Тулькибаевой, М.Е.Тульчинским, A.B..совой, И.М.Швойченко даны определения понятию "задача", проведена их классификация по различным основаниям, выделены их Функции в обучении, выявлены этапы процесса решения и обучения действия и операции процесса решения, показано, что деятельность по их решению может носить обобщэнг-'й характер.

Экспериментальный характер физической и химической науки нашел свое отражение в применении к задачам в 'виде экспериментальных задач. Изучение этого вида задач позволило дать их определение, провести классификацию, показать некоторые дидактические возможности применения в обучении и воспитании методистами: И.Г.Антипиным, В.А.Зибором, Е.Н.Горячкиннм, В.Н.Ланге. И.Я.Льни-ной, Е.И.Малолетковой, С.С.Мошковым, Г.И.Корсаком, В.П.Ореховым, Н.Н.Тулькибаевой, А.В.Усовой, Т.Н.Шамало.

Глубокое изучение основ естественных наук невозможен без овладения' навыками экспериментальной деятельности, развитие которых обеспечивается комплексом экспериментальных знаний, включающих в себя кратковременные опыты, лабораторные работы, физический практикуй. Наши исследования по применению экспериментальных зада*' в обучении показали, чтг большая часть диссерташт онных работ: А.А.Давидена, Н.М.Евсеевой, Г.С.Качаловсй, ¡O.A.Ко

ролева, Л.С.Ломоносова, А.П.Лещукова, В.Ыирзоева, И.Ф.Миронова, А.В.Токарева, посвящена проблеме развития познавательного интереса к предмету, развитию уровня знания, формированию умений решать задачи и проводить эксперимент, развитию практической направленности обучения.

Начало изучения курса физики приходится на этап развития психики подростков, позволяющий начать формирование и развитие элементов логического мышления. Решение экспериментальных задач, как сложный вид деятельности, имеет для этого много возможностей. Изучение работ по формированию логического мышления показало, что дедуктивным приемам мышления уделяется приоритетное внимание, а методы и приемы деятельности по изучению явлений природы с использованием научной индукции развиваются слабо.

Рассмотренные нами рвботы по вопросам использования экспериментальных задач в преподавании фирчки показывают, что методистами осознается высокая педагогическая ценность применения в обучении экспериментальных задач для решения большого круга воспитательных и.образовательных вопросов. Однако практика их применения показала, что их использование'в основной школе отводит им второстепенную роль далекую чт основной цели обучения на этом этапе изучения физических явлений. Остается неразработанной методика использования экспериментальных задач при изучении физических явлений и показ возможностей по применению для этого методов научной индукции.

Таким образом, актуальность нашего исследования обсловлена:

- необходимостью совершенствования процесса приобретения знаний физических явлениях;

- большой педагогической ценностью экспериментальных задач как метода и средства обучеия;

- необходимостью уточнения классификации экспериментальных задач;

- необходимостью выяснения возможностей экспериментальных задач для отработки умений по использованию методов научной индукции при формировании физических знаний;

- отсутствием в методике преподавания физики на сегодняшний день исследований, предметом рассмотрения которых явилась бы методика применения экспериментальных задач как одного их

. средств формирования знаний о физических явлениях и развития элементов логического мышления в курсе физики основной школы.

Б

Цель нашего исследования заключается в выявлении Функций экспериментальных задач в процессе формирования знаний о физическом явлении и разработке методики формирования умения решать экспериментальные задачи в курсе физики УН-УШ классов.

Объектом нашего исследования выбран процесс Формирования у учащихся умения решать экспериментальные задачи в курсе физики УН-УШ классов при изучении физических явлений.

' Предмет исследования составляет деятельность учителя физики по формированию умения решать эксперименталыше задачи.

В своем исследованиям мы руководствовались гипотезой: процесс усвоения знаний о физическом явлении будет проходить более успешно, если его организовать при систематическом и целенаправленном использовании экспериментальных задач; деятельность учащихся по решению таких задач строить на основе выделения физической сущности рассматриваемого явления; методика обучения экспериментальным задачам должна предполагать усвоение структуры процесса их решения.

Цель исследования и сформулированная гипотеза позволили поставить и решить следующие задачи исследования:

1. Выявить состояние формирования знаний о физическом явлении в школьном курсе физики.

2. Определить дидактические возможности экспериментальных задач как метода и средства формирования знаний.

3. Выяснить возможности целенаправленного формирования логического мышления учашихся при использовании методов научной индукции в условиях решения экспериментальных' задач.

4. Уточнить и развить дидактические основы отбора материала для применения экспериментальных задач в обучешш.

5. Разработать методику использования экспериментальных задач, направленную на формирование знаний о физических явлениях.

6. Разработать систему экспериментальных задач, способствующих формированию знаний о физическом явлении.

7. Осуществить внедрение разработанной методики использования экспериментальных задач в процесс обучения, и проверку эффективности их использования нь формирование знаний о физическом явлении.

Методологической основой исследования явились: теория позна ния, теория систем, труды дидактов, психологов и педагогов по организации процесса обучения, психологическая концепция дол-

тельностного подхода к обучению, теория поэтапного формирования умственных действий, теория формирования обощенных умений, разработанная А.В.Усовой, психолого-педагогическ^я теория обучения решению задач, разработанная Л.М.Фридманом и Н.Н.Тулькибаевой.

При решении поставленных задач применялись следующие методы исследования:

- анализ нормативных документов и научных публикаций с целью уяснения вопросов, относящихся к предмету исследования;

- анализ философской,' психолого-педагогической литературы по вопросам определения актуальности и методологической основы построения системы экспериментальных задач и методики их использования при изучении физических явлений;

- анализ трудов по психологии обучения и умственного развития учащихся;

- наблюдение и анализ деятельности учителей физики и личного опыта работы в школе по изучению состояния исследуемой проблемы и внедрению разработанной методики;

- моделирования системы экспериментальных задач и сосздаше методики использования экспериментальных задач в процессе формирования знаний и умений учащихся;

- педагогический эксперимент по выявлению эффективности предложенной методики;

- метода поэлементного и пооперационного анализа с целью выявления влияния экспериментальных задач на формирование знаний о физических явлениях и развития уметя решать экспериментальные задачи. При обработке эксперимента и установления достоверности результатов использовались метода математической статистики.

Исследование проводилось с 1989 г. по 1993 г. и включало в себя три этапа.

На первом этапе исследования (1989г.-1990г.) для теоретического обоснования проводимого исследования был проведен анализ документов народного образования, философской, психологической и методической литературы. Были определены цель, объект, пред- мет исследования, сформулированы рабочие гипотеза и задачи, разработан лан проведения исследования. Практический аспект исследования заключался в разработке плана педагогического экспери мента и проведении констатирующего эксперимента с целью изучения состояния исследуемой проблемы в практике преподавания школы.

На втором этапе исследования (1990г.-)992г.) уточнялась и

корректировалась методика использования экспериментальных задач при изучении физических явлений. На основа анализа констатирующего эксперимента был проведен пробный эксперимент и начат обучающий эксперимент, проводившийся с 1990 г. по 1993 г., что позволило уточнить структуру деятельности по решению экспериментальных задач в процессе изучения физических явлений.

На третьем этапо (1992г.-1993г.) Оыл продолжен обучающий эксперимент и осуществлены проверка эффективности разработанной методики, оформлении результатов эксперимента, что позволило завершить теоретическое и практическое исследование. Внедрение-рекомендуемой методики обучения проводилось в школах города Челябинска.

Научная новизна и теоретическая значимость работы состоит:

- в разработке системы экспериментальных задач, способствующей усвоению знаний о физическом явлении;

- в разработке методики использования экспериментальных задач для применения в качестве одного из способов изучения физических явлений;

- в разработке структуры процесса решения экспериментальных задач и внявлешш уровней сформированное™ решать такие задачи.

■Практическая значимость исследования заключается:

- в разработке методических рекомендаций по использованию экспериментальных задач в обучении физике;

- во внедрении в практику школьного обучения результатов исследования;

- в положительном влиянии системы экспериментальных задач на формирование знаний о физическом явлении.

На защиту выносятся:

1. Методика формирования умения решать экспериментальные задачи.

2. Методика формирования знаний о физическом явлении при использовании для этого экспериментальных задач.

Апробация результатов исследования осуществлялась путем публикаций работ в печати и выступлений: на методических семинарах кафедры методики преподавания физики Челябинского педагогического у. ютитута, на конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей и аспирантов Челябинского пединститута (1990-1993гг.), на всероссийских и ментузовских

научно-практических конференциях и семинарах "Научный понятия в современном учебном процессе школы и вуза" (г.Челябинск, 1992, ЮЭЗгг.),. на XXVI Зон«льном совещании преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и обшетехнических •дасцишшн педагогических институтов Урала, Сибири V Дальнего Востока (г.Абакан, 1993г.), на нг.учно-практическом семинаре "Наука - школе" (г.Магнитогорск, 1993 г.), на выступлениях перед учителями и студентами-стажерами (г.ЧеляОинск, 199?.г.).

структура и основные идеи диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, »включения и ПиОлиогриф'ш; содержит 16 таблиц и 4 рисунка.

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяется цель, объект, предмет исследованчя; формулируется гипотеза и задачи исследования, методологические и психолого- дидактические основы, раскрываются его научная новизна, теоретическ я .и практическая значимость, приводятся положения, выносимые на защиту.

В первой главе - "Особенности формирования знаний о физическом явлении и развитии мышления при решении экспериментальных задач" - анализируется научная, методическая литература, диссертационные исследования по проблеме использования при обучении экспериментальных задач; определяется место и функции экспериментальных задач в процессе обучения физике; анализируется состояние формирования знаний о физических явлениях; рассматри- • веются вопросы возможности формирования элементов логического мышления в процессе решения экспериментальных задач; определяются пути использования экспериментальных задач в обучении.'

Формирование системы физических знаний в курсе физики основной школы начинается с изучения широкого круга физических явлений. Изучение работ по методологии физического образования показало, что физическое знание составляет часть общечеловеческого знания и является результатом познания физической сущности явлений природы. Определяя структуру физического знания, дидакты и психолога выделяют два уровня знаний (эмпирический и теоретический), однако б определении места физических явлений -в рассмотренных системах различно. Мы разделяем точку зрения А.В Усовой, считающей, что явления входят в систему научных по-

шгпу-1, формируемых на всем протяжении изучения школьного курса Физики. Для правильного Формирования знаний 'о физических явлениях большое значение приобретает изучение научшх фактов и их дальнейшее обобщение, что позволяет подойти к создании эмпирических теорий.

Процесс усвоения знаний с точки зрения психологии представляет образование вромешпгс связей р коре головного мозга, происходящий под действие;-,! внешней среда и активной мыслительной деятельности познающего объекта. Таким образом, формирование любых знаний сопровождается развитием мышления, при этом на пор-пов место выдвигается вопрос о тем, кисие виды мышления начнут развиваться при изучении тех или иных областей знания.

Формированию научных понятий посвящэш работы психологоп и дидактов Д.Н.Богоявленского, П.Я.Гальперина, Н.А.Маннинской, М.Н.Скаткина, Н.Ф.Талызиной, Л.В.Усовой, С.Г.Шаповаленко, М.Н.Шардакова. В развитии кавдого понятия выделяются два этапа: движение от чувственно-конкретного восприятия к образованию абстрактного понятия, завершавшегося его определением и движением от абстрактного понятия к конкретно-чувственному объекту.

В процессе решения экспериментальных задач соединяется конкретно-чувственное восприятие явлений и процессов с необходп -мостью дольнейшего их абстрагирования, практические действия по проверке результатов решения, что позволяет привлечь их к процессу формирования знаний о физических явлениях, особешга в курсе физики основной школы.

Анализ практики преподавания позволил сделать вывод о том, что учителя, осознавая высокую ценность экспериментальных задач в обучении, не систематически применяют их на своих уроках, считая их дополнительным средством в формировании экспериментальных умений и в меньшей степени средством формировашш и контроля знаний. К одной из прич;ш, затрудняющих их применение, било названо отсутствие соответствующих дидактических материалов, поскольку последний из задачников был выпущен более двадцати лчт назад, а в имеющихся задачниках только 7% общего объема составляют специально выделенные экспериментальные задачи, по некоторым раздолам основного курса физики их число мало или вовсе отсутствуют.

Проблемой решения экспериментальных задач пшшмплось большое число методистов-физиков: И.Г.Антипин, А.И.Бугаев, и.Я.Ва-

лентинавичус, Е.Н.Горячкин, Э.А.Довнар, В.В.Закотнов, В.А.Зибор, Л.А.Иванова, С.Е.Каменицкий, Г.И.Корсак, В.Н.Ланге, Р.И.Малафеев, Е.И.Малолеткова, И.Я.Ланина, Н.Н.ТулькиОаева, А.В.Усова, Д.А.Александров и И.М.Швайченко. Работа названных авторов позволили определить роль и функции этих задач в обучении. Основными функциями данного вида задач, по мнению авторов, являются развивающая и контролирующая. Методическая роль экспериментальных задач состоит в: создании проблемных ситуаций; развитии измерительных навыков; обучению приемам составления задач; ознакомлением с экспериментальным методом познания; развитии способностей по конструированию приборов, развитию интереса к предмету и изучаемому материалу.

Формирование мышления в подростковом возрасте как и на более ранних этапах развития может начинаться с опоры на практическую деятельность, включенную в состав более сложной деятельности по решению экспериментальных задач. Учет методов научного исследования физических явлений в сочетании с экспериментальной деятельностью. позволит развить важные на этом этапе развития приемы мышления, связанные с методом научной индукции.

На основе анализа научной литературы и диссертационных исследования мы пришли к выводу о возможности применения экспериментальных задач при изучении физических явлений в курсе физики основной школы и развития элементов логического мышления при их решении с позиции деятельностного подхода, теории поэтапного формирования знаний и умений, на основании реализации системного подхода. Выявленные аспекты определили основные найрвления нашего дальнейшего исследования по разработке системы формирования у учащихся знаний о физических явлениях при использовании экспериментальных задач.

Во второй главе - "Психолого-дидактические основы использования экспериментальных 'задач в процессе формирования знаний о физическом явлении и обобщенном умении по их решению" - на основе системно-деятельностного подхода разработана методическая система использования экспериментальных задач при изучении физических явлений, включающая в себя как один из элементов методику формирования у учащихся умений решать экспериментальные задачи. Определен системообразующий фактор, элементы системы, установлена ее структура, внешняя среда и связи, обеспечивающие функционирование системы; рассматриваются экспериментальные задачи,

направленные на изучение физических явлений и методика их использования, разработана методика обучения умению решать экспериментальные задачи на занятиях по физике.

Основой построения системы по использованию экспериментальных задач в формировании знаний о физическом явлении положен де-ятельностный подход. Мотивом такой деятельности является познавательная потребность, а также практическая потребность деятельности по получению и проверки правильности результата решения, физической задачи, напрвленность активности на процесс добывания знаний о физических явлениях.

Целью методической системы является формирование знаний о физических явлениях при использовании экспериментальных задач в процессе обучения. Данная цель была использована в качестве системообразующего фактора. Связи управления и субординации представляют собой системообразующие связи.

Цель системы определяет ее содержание, в качестве которого был определен процесс решения экспериментальных задач учащимися, направленный на изучение новых физических явлений, что позволяет решать следующие задач!! обучения: формирование навыков работы с лабораторным оборудованием; формирование экспериментальных умений; формирование умения решать данный вид задач; развивать элементы логического мышления; формировать умете анализировать физические явления.

Методом обучения, определяемым целями и подчиняющимся содержанию системы, является эвристическая беседа, решение экспериментальных задач, наблюдение демонстраций опытов учителем, выполнение экспериментальных заданий.

Для использования экспериментальных задач как средства организации деятельности учителя и учащихся необходимо было осуществить их классификацию, способную обеспечить изучение физических явлений. В основу построения такой классификации были положены планы обобщенного характера по изучению явлений, разработанные А.В.Усовой, а также различие роли эксперимента в их решении, что позволило разделить и на виды и подвиды задач (таб.1).

Иерархичность системы экспериментальт. . задач обусловлена тем, что каждый элемент системы может быть представлен как элемент подсистем!/, включающий в себя определенные вида и подвиды зпдпч. Субординация средств обучения ипределяется тем, что решения каждой задачи определенного вида и подвида должно осущпст-

Классификация экспериментальных задач по . роли в нта эксперимента при изучении явлений

виды задач подвида задач

I Задачи на 1. Объяснение^ явления

выяднение 2. Выявление сущестшш;ых различий и общих

сущности черт в явлениях

явления 3. Предсказание результата явления

(задачи-оценки)

II Задачи на 1. Зависимость между величинами отсутствует

установлен! 2. Зависимость между величинами, характери-

взаимосвязи зующими физическое явленно, обнаружива-

между вели- ется: а) качественно; б) устанавливается

чинами вид математической зависимости

III Задачи на 1. Прямое определение неизвестной величины

определение Г) Л . Косвенное определение неизвестной вели-

неизвестной чины ■

величины

IV Задачи на 1. Качественное решение звдачи

получение 2. Расчетные задачи

заданного

результата

V Технологичос- 1. Использование паспортных донных ' •

ки9 задачи устройств

2. Создание моделей технических устройств и

простейших приборов

вляться в определенной последовательности.

За конечный результат мы принимаем такой уровень сформированное™ знаний о физических явлениях, при котором усваивается структура деятельности по изучению физических явлений, входящие в нее действия и операции.

Лнтегративным качеством смоделировагаюй методической системы является возможность переноса сформированной деятельности по изучению явлений на другие виды знаний и вида деятельности.

Открытость данной системы определяется том, что она представляет собой часть системы деятельности по изучению физических

явлений и формирования научных знаний у учащихся.

Для формирования элементов логического мышления яри решении экспериментальных задач Сила проведена схематизация изучаемых явлений по основным мотодам научной индукции: методам согласия, разницы, остатков и сопутствущих изменений. Наибольшее число изучаемых явлений приходится на методы согласия и разницы, взаимно дополняющие друг друга. Применение метода сопутствующих изменений позволяет находить вид математической зависимости между изучаемыми явжяшями и поэтому его применение ограничено, для использования метода остатков больше подходит следующая ступень и изучении физики, поскольку требует знаний большого числа род-стьешшх явлошЯ.

Показанная классификация экспериментальных задач работает на различных этапах урока, где каждому виду задач определено свое место.

На основе теории обучения учащихся умению решать физические задачи (разработанной Н.Н.Тулькибаевой) было показано, что деятельность по решению экспериментальных задач носит обобщенный характер и обнаруживает возможности переноса на другие виды деятельности. На основании выделения действий и операций, составляющих деятельность то решению экспериментальных задач, была разработана структура деятельности по обучению учащихся умению решать экспериментальные задачи на основе поэтапного формирования этого умения, предполагающая для усвоения в VII-VIII классах действий и операций, представленных в таблице 2.

В третьей главе - "Метелка проведения и результаты педагогического эксперимента" - рассматриваются задачи, методика проведения педагогического эксперимента по этапам, анализируются его результаты.

В задачи педагогического эксперимента входило изучение состояния проблемы использования экспериментальных за^ач в практике школьного обучения; выявления уровня усвоения знаний о физических явлениях при использовании экспериментальных задач; определения сформированное™ с 'общенного умения решать экспериментальные задачи.

Педагогический эксперимент проводился в VII, VIII классах экспериментальной школы-лицея JM1, гимназии #102, гимназии JfftO, сродней ШК0Л1- Jí18 г.Челябинска.

Структура обобщенного умения решать экспериментальные задачи в курсе физики основной школы в УН-Л'Ш классах

Действия Содеркание операции Обобщенные действия к операции

действия операции

I 1.Первоначальное знакомство с I.Ознакомле- 1.Ориенти-

/ условием и требованием за- - ние с за- ров amie

дачи дачей

- выделение типа эксперимен- 2.Планиро-

тальной задачи вание

2.Выделение описываемого яв-

ления 3.Исполне-

- ознакомление с оборудова- ние

нием эксперимента

3.Восприятие задачной ситуации

путем краткой записи условия

и требования

- выполнение графической дея-

тельности (рисунки, чертежи.

графики)

III 4.Определение способа решения III.Осущест- 1.Ориенти-

задачи вление рование

- проверка наличия приборов и решения 2.Планиро-

материалов для эксперимента

5.Запись осиового уравнения вание

- сборка установки для про-

ведения эксперимента 3.Исполне-

6.Осуществление эксперимента ние

- анализ опытных данных

- внесение их в условие задачи

- осуществление преобразования

исходного уравнения

IV 7.Уточнение содержания решения IV.Проверка 1.Ориенти-

задачи получен- рование

8.Проверка результатов в конт- ного ре-

рольном опыте зультата 2.Исполне-

- Проведение проверки другими ние

способами

Для оценки эффективности предлагаемой методики были выбраны критерии: 1) коэффициент по люты усвоения содержания знаний о явлениях; 2) коэффициент успешности усвоения знаний о явлениях; 3) коэффициент полноты выполнения операций по решению экспериментальных задач; 4) коэффициент успешности развития умения решать экспериментальные задачи; 5) показатель эффективности предлагаемой методики по изучению физических явлений с использованием зксперименталь"ых задач.

Достоверность полученных промежуточных результатов проверялась на основании использования критерия Вилкоксонв, а достоверность окончательных результатов по критерию согласия %2 (хи-квадрат). .

Основные результаты педагогическйго эксперимента представлены в таблицах 3 и 4.

Результаты проведенного эксперимента свидетельствуют о положительном влиянии предложенном методики на формирование знаний о явлениях, на полноту выполнения операций по решению экспериментальных задач; об уровне развития логического мышления мы судим по успешности усвоения элементов научного знания, уровень которых в экспериментальных классах превышает показатели контрольных классов.

Основные результаты работы:

1. Проанализировано состояние применения экспериментальных задач для изучения физических явлений, и определена их дидактическая роль в формировании знаний о физических явлениях на различных этапах этого процесса, показано место и функции задач этого вида в формировании физических понятий.

2. Уточнено понятие о формировании знаний о явлениях природы и физических явлениях как части более общего понятия.

3. Показаны возможности развития логического мышления в'( процессе решения экспериментальных задач при изучении физических явлений с использованием методов научной индукции.

4. Разработаны методологические основы формирования умения решать экспериментальные задачи. Показано, что умение решать такие задачи является обобщенным и обладает свойством широкого переноса.

5. Разработана методическая система по формированию у учащихся умений решать экспериментальные задачи на материале курса основной школы. Разработана структура деятельности учителя по

Полнота усвоения знаний о физическом явлении учащимися VII-VIII классов при решении экспериментальных задач

Физическое явление Коэффициент полноты усвоения содержания знания о явлении Коэффициент эффективности К H = — Кк

аксперим. Ке контр. **

VII класс

1,Тепловое расширение 0,52 0,56 0,95

2.Диффузия 0,64 0,65 0,98

3.Взаимодействие

молекул 0,52 0,39 1.33

4.Давление 0,71 0,46 1 ,54

5.Передача давления 0,63 0,45 1,40

6.Явление выталкивания

погруженных тел 0,76 0,49 1,55

VIII класс ;

1.Топлопроводаость 0,78 0,47 1,66

2.Конвекция 0,79 0,49 1,65

3.Излучение 0,66 0,27 2,07

4.Плавление 0,67 0,46 1 ,46

б.Испарение 0,73 0,34 2,15

6.Электризация 0,84 0,61 1.38,.

7.Преломление света 0,85 0,50 1 ,70

Таблица 4

Распределение учащихся экспериментальных (э) и контрольных (к) классов по уровням сформированности знаний и умений (результаты последнего среза)

Формируемое умение, знание Тип обучения Кол-во учащихся Количество учащихся данного уровня Тнабл. Ткркт.

I II III IV V

Решать экс- Э 90 9 20 36 19 6 32,63

периментальные задачи К 90 • 24 40 22 3 1 9,488

Знания о э 88 0 . 16 42 30 - 14,599

явлениях к 88 0 38 35 15 - 7,815

моделированию методической системы, направленной на формирование у учащихся знаний о физических' явлениях при использовании экспериментальных задач.

6. Построена система экспериментальных задач, обеспечивающая поэтапное формирование у учащихся знаний о физических явлениях.

7. Осуществлена классификация экспериментальных задач на основе выделения ^оли эксперимента в их решении и этапов изучения физических явлений.

8. Разработана методика формирования обобщенного умения решать экспериментальные задачи в курсе физики основной школы.

9. Методика изучения физических явлений при использовании экспериментальных задач рассмотрена на примере УП-УШ классов.

10 . Составлены и внедрены в учебный процесс методические рекомендации по использованию экспериментальных задач в курсах физики УИ-УШ классов.

11. Экспериментально проверена эффективность разработанной методики и осуществлено внедрение ёе в учебный процесс по физике в ряде школ г.Челябинска.

Основные выводы проведенного исследования:

1. Методика преподавания физики имеет богатый опыт по обучению учащихся методам самостоятельного исследования законов физики, однако, обнаружено отсутствие работ, предметом исследования которых явилось бы обучение приемам изучения физических явлений с применением методов научной индукции в процессе решения экспериментальных задач.

2. Разработка системы экспериментальных задач по применению их к изучению физических явлений на основе поэтапного формирования действий, опиралась в ее построении на системный и деятель-ностный подход, что позволило решить эту проблему.

3. Средством формирования умения решать экспериментальные - задачи стала построенная система экспериментальных задач, разработанная на основе методики формирования обобщенного умения решать экспериментальные задачи.

4. Развитие умения решать экспериментальные задачи происходит одновременно с использованием их как одного из средств ознакомления учащихся с физическими явлениями.

5. Овладение учителем структурой деятельности по моделированию методической системы, направленной на использование экспе-

римонталышх задач при изучении физических явлений, позволит организовать изучение явлений на более высоком уровне в любой томе основного курса физики.

6. Эффективность формирования знаний о явлениях с использованием экспериментальных задач определяется степенью овладения учащимися умошш решать этот вид задач на основе овладения структурой деятельности по решению экспериментальных задач и знаний обобщенных планов изучения явлений.

7.'' Осуществление педагогического эксперимента по изучению эффективности разработанных методик показало, что разработанная система обеспечивает более высокий уровень усвоения знаний о физических явлениях, развивает логическое мышление.

Результаты исследования представлены в публикациях:

1. Экспериментальные задачи в развитии логического мышления и формировании физических понятий // Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза: Тез.докл.-Челябинск: ЧГПИ.1992.-С.130.

2. 0Сш"й подход к введению понятия о типах экспериментальных задач в физике и химии // Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза: Тез.докл.- Челябинск: ЧГПИ,1992.-с.132. :

3. Активизация познавательной активности учащихся посредством экспериментальных задач при изучении физических явлений // Активизация учебно-познавательной деятельности студентов в процессе их профессиональной подготовки: Тез.докл.- Абакан: йэд-во АПШ, 1992.-С.69.

4. Ознакомление учащихся с этапами развития физического явления // Наука - школе: Тез.докл. - Магнитогорск, 1992.- С.178-179 I

Б. Методические рекомендации по формированию' у учащихся умения решать экспериментальные задачи. - Челябинск: Челяб. пединститут, 1993.- 20с.

Подписано в печать 17.09.93. Заказ Л 4ЭЭ.Тираж КОэкз. Ротапринтная ДЦНТИ