Мастер-класс: Проблемные ситуации как средство повышения учебной мотивации обучающихся на уроках физики.
методическая разработка по физике

Мастер-класс:

Проблемные ситуации как средство повышения учебной мотивации обучающихся на уроках физики.

Учитель: Филимонова Елена Владимировна,

учитель физики МБОУ Стодолищенская СШ. 

Цель мастер-класса: передача коллегам личного профессионального опыта в области проблемного обучения учащихся.

Задачи мастер-класса:

* показать способы повышения учебной мотивации обучающихся через создание проблемных ситуаций на уроке.

Оборудование: компьютер, презентация, проектор.

Здравствуйте, уважаемые коллеги! Сегодня я представлю вам опыт своей работы по теме «Проблемные ситуации как средство повышения учебной мотивации обучающихся на уроках физики».

Ни для кого не секрет, что каждый учитель хочет, чтобы его ученики хорошо учились, с интересом и желанием занимались на уроках. В этом заинтересованы и родители учащихся. Но подчас и учителям, и родителям приходится с сожалением констатировать: «не хочет учиться», «мог бы прекрасно заниматься, а желания нет». Мы знаем, что школьников нельзя успешно учить, если он относится к учению равнодушно. Мы сталкиваемся с проблемой снижения учебной мотивации и отсутствием познавательной активности учащихся. От мотивации во многом зависит эффективность усвоения учебного материала. Советский педагог Шалва Александрович Амонашвили говорил: «Ребенок не хочет брать готовые знания и будет избегать того, кто силой вдалбливает их ему в голову. Но зато он охотно пойдет за своим наставником искать эти же самые знания и овладевать ими». 

Исходя из этого, одним из способов повышения мотивации обучающихся я считаю создание проблемных ситуаций на уроке. На уроках и внеурочной деятельности стараюсь вовлекать учеников в решение проблем и проблемных задач, когда они сталкиваются с тем, что для понимания и объяснения чего-либо прежних знаний недостаточно. Организованная деятельность учащихся по разрешению учебной проблемы побуждает учеников к поиску, повышает у учащихся активную умственную деятельность. Дети на основе анализа фактов, наблюдения явлений (при демонстрационном или фронтальном эксперименте) самостоятельно делают выводы и обобщения, формулируют правила, понятия, законы, применяют имеющиеся у них знания в новой ситуации.

Для успешной постановки проблемы, она должна содержать познавательную трудность и видимые границы известного и неизвестного, вызвать чувство удивления при сопоставлении нового с неизвестным и неудовлетворенность имеющимся запасом знаний, умений и навыков. Проблемный вопрос должен содержать противоречивость информации и вызывать необходимость и желание сравнивать, рассуждать, анализировать данные.

Проблемная ситуация — центральное звено проблемного обучения, с помощью которого пробуждается мысль, познавательная потребность, активизируется мышление. В процессе разрешения противоречий, лежащих в основе проблемной ситуации, ученики усваивают такие приемы мышления, как умение анализировать, выделять главные и второстепенные признаки явлений, устанавливать причинно-следственные связи между ними и другие. Перечисленные процессы теоретического мышления составляют основу логических умений. Следовательно, работа в условиях проблемной ситуации позволяет развивать универсальные учебные действия (УУД) и повысить мотивацию к обучению у школьников, что важно для выполнения стандартов второго поколения. Поэтому освоение технологии создания проблемной ситуации на уроке становится важным для современного учителя.

Проблемные ситуации можно создавать на всех этапах урока с использованием различных приемов. Для того, чтобы заинтересовать учащихся учебным материалом, следует преподносить новую информацию так, чтобы вызвать эмоциональное восприятие темы. Для этого можно сопоставлять неожиданные факты, обнаруживать противоречия, вызвать у учащихся удивление, недоумение, вопрос, который побуждает к поиску истины.

Проблемные ситуации возникают в ходе познавательной деятельности человека. Поэтому для введения в проблемную ситуацию нельзя (недостаточно) просто указать обучающимся на противоречие. Необходимо организовать их деятельность так, чтобы они сами натолкнулись на некоторое несоответствие познаваемого с имеющимися у них системой знаний. Деятельность эта может быть различной. Например, решение задачи, дающей парадоксальный ответ, расчет, не подтверждающийся экспериментом, беседа, в ходе которой (чаще всего на основе анализа опытов) преподаватель умело подводит обучающихся к осознанию некоторого противоречия

На уроках физики можно для создания проблемных ситуаций использовать три типа противоречий:

• противоречия между жизненным опытом учащихся и научными знаниями;
• противоречия между ранее полученными учениками знаниями и новыми;
• противоречия самой объективной реальности.

Главным средством для этого служат проблемные вопросы, однако, на уроках физики с этой целью можно использовать демонстрационный и мысленный эксперимент, фронтальные опыты, экспериментальные задачи, задачи практической направленности.

- Уважаемые коллеги, предлагаю вам стать на время учениками и поработать вместе над разрешением проблемных ситуаций, предложенных в заданиях. Разделимся на группы. Каждая группа получит разные виды заданий. Потом проверим, как вы справились.

I группа

Постановка проблемного вопроса на этапе открытия новых знаний.

Оперный певец способен разбить большой бокал, спев очень громко определенную высокую ноту. Почему? (Можно ли одновременно находиться в движении и покое?

Можно ли увеличить объем шарика, не развязывая нити. Демонстрационный опыт: Раздувание шарика при откачивании воздуха из колокола воздушного насоса.

Сколько весит тело, когда оно падает?

В стеклянном сосуде с водой лежит картофелина. Заставьте ее плавать.

Петя ехал к бабушке на электричке, и всю дорогу над ним издевались два неведомые ему явления. Одно при каждой остановке толкало Петю вперед, а другое, когда вагон трогался – дергало назад. Что это за хулиганские явления, и можно ли с ними справиться?

а) при объяснении нового материала.

Рассмотрим пример создания проблемной ситуации на уроке физики по теме “Диффузия” в 7 классе.

Учащимся предлагается определить скорость диффузии запаха в помещении и сравнить ее со скоростью движения молекул, которая сообщается ученикам. Скорость молекул примерно 400 м / с, она соизмерима со скоростью пули.

После расчета скорости диффузии учащиеся получают результат: примерно 25 см /с. Для расчета им необходимо вспомнить, как рассчитать скорость, зная путь и время. Возникает проблема: почему скорость диффузии много меньше скорости молекулы? Учащиеся выдвигают свои гипотезы и пытаются объяснить данный факт, используя первоначальные сведения о строении вещества.

В данной ситуации учитель может подвести к правильным выводам не напрямую, а косвенно, проведя аналогию: представьте себе, что каждый из вас молекула и вам надо преодолеть расстояние от одной стены до другой, сначала вы делаете это в пустом помещении, а затем с преградами (молекулами), которые совершают хаотичное движение. После обсуждения данной проблемы совместными усилиями приходим к выводу о том, что молекула запаха преодолевает столкновения и взаимодействия с другими молекулами, при этом теряя скорость.

• При изучении в 9 классе свободного падения, говорю о том, что древнегреческий учёный Аристотель утверждал, что «... тело большей массы падает на землю быстрее, чем тело меньшей массы».
• Прав ли Аристотель?
• Чаще всего ребята согласны с высказыванием Аристотеля. Далее проделываются опыты (два листа бумаги, один из которых скомкан, два кружка – железный и бумажный), в результате которых учащиеся приходят к выводу о том, что здесь свою роль играет сопротивление воздуха.

II группа

Создание проблемной ситуации на этапе закрепления.

Если подуть на руку, то чувствуете холод, а если подышать, то тепло? Почему?

Ученики получают тексты с ошибками с точки зрения физики. Ученикам предлагается объяснить, что не так как должно быть на самом деле.

Мишка на рыбалке с дедушкой.

Тихим неторопливым шагом пробирались мы вдоль берега через осоку, внимательно вглядываясь в прозрачную воду. Наконец, я заметил красавца-карася. Он застыл прямо возле берега, еле шевеля своими бронзовыми жабрами. Прицелившись точно в рыбу, метнул острогу. Остриё вонзилось в тело, карась нервно метнулся и затих.

(В воде изображение рыбы приподнято, и, точно прицелившись в рыбу, в неё не попадешь)

Император Николай 1 совершил первую поездку из Петербурга в Москву по железной дороге18 августа 1851 года. Императорский поезд был готов к отправлению в 4 часа утра. Начальник строительства дороги генерал Клейнмихель, чтобы подчеркнуть особую торжественность события, приказал первую версту железнодорожного полотна покрасить белой масляной краской. Это было красиво и подчеркивало то обстоятельство, что императорский поезд первым пройдет по нетронутой белизне уходящих вдаль рельсов. Однако генерал не учел одного обстоятельства. Какого именно? (Он забыл о смазочном действии масляной краски. Паровоз буксовал. В результате жандармы, подобрав полы шинели, бежали эту версту перед поездом и посыпали песком покрашенные рельсы, чтобы увеличить силу трения).

Проблемные вопросы. 1. Какой водой – теплой или холодной - лучше запивать лекарство, чтобы ускорить его действие? Почему? (Теплой, так как ее молекулы движутся быстрее, и диффузия ускоряется.)

2. В каком виде лучше порекомендовать больному принимать лекарства, если эффект воздействия его надо ускорить: в виде таблеток или капель? Почему? (Капель, так как минует процесс растворения, кроме того, диффузия твердого тела происходит медленнее.)

3. На каком физическом явлении основано применение в терапии мазей, йода и других наружных лекарственных форм? (На явлении диффузии через кожу.)

4. Зачем лисица, спасаясь от преследующей ее собаки, делает резкие внезапные движения в разные стороны как раз в те моменты, когда собака готова схватить ее зубами? (В момент, когда лисица делает резкий поворот, собака по инерции продолжает движение вперед и не может схватить лисицу).  

5. Пословицы и поговорки: а) «Много снега – много хлеба». Почему? (Плохая теплопроводность снега. Снег – «шуба» для земли, сохраняет тепло);

б) «Ласточки низко летают – к дождю».

III группа

Решение задач практической направленности.

Предложите способ решения задачи.

1) Как приблизительно определить массу улова, имея две одинаковые литровые банки, моток бечевки, нож и палку?

(Из палки, банок и веревки сделать весы. В одну банку наливаешь воды - будет 1 кг, в другую банку кладешь рыбу, пока весы не уравновесятся. Отмерил 1 кг - в сторону, следующий кг, и так пока рыба не закончится.)

Предложите способ решения задачи.

2) Знаете, я вчера проходила мимо строительного магазина, там один старичок покупал кирпичи. У него в руках была только линейка. И он с улыбкой меня спросил: «А ты можешь посчитать при помощи линейки, сколько кирпичей я увезу на своей старенькой машине, если грузить можно до 150 кг?» Плотность кирпича 1800 кг/м3. (Масса тела равна произведению плотности вещества и объёма)

Почему шелковый платок не так хорошо вытирает пот, как полотняный?

Почему даже после сильного дождя лепестки розы остаются всегда сухими? (Лепестки содержат маслянистое вещество).

Почему рыбаки, работающие на парусных судах, предпочитают уходить в море ночь, а возвращаться с лова днем? (Ночью ветер дует с суши на море, а днем с моря на сушу).

Почему животные в холодную погоду сворачиваются в клубок? (Уменьшается их площадь поверхности, излучающей энергию. Становится теплее).

С какой целью стоматологи используют зеркальце, нагретое выше 370С? (Чтобы выдыхаемый человеком пар не конденсировался на зеркальце).

IV группа

Создание проблемной ситуации при выполнении эксперимента и фронтальной лабораторной работы.

1) Железная скрепка тонет в воде, потому что её плотность больше плотности воды. Положите скрепку очень аккуратно плашмя на воду, и она не будет тонуть. Почему?

2) Кусок пластилина тонет в воде, так как его плотность больше плотности воды. Как сделать так, чтобы пластилин плавал, а не тонул?

3) Возьмите соломинку для коктейля и опустите одним концом в стакан с водой, а второй зажмите пальцем. Не отжимая пальца, поднимите соломинку и перенесите воду с ее помощью в другой стакан. Объясните: почему вода не выливается.

4) Рассмотрим пример создания проблемной ситуации на уроке физики “Плавание тел” в 7 классе.

Перед учащимися находится три сосуда с жидкостью, в которых помещены три одинаковых тела,

например, яйца: в первом сосуде тело плавает на поверхности, во втором находится внутри жидкости, в третьем тело на дне.

Вопрос: Почему одно тело ведет себя по-разному? От каких факторов зависит поведение тела в жидкости?

Фронтальный опыт. Капля воды соединяет две стеклянные пластинки так, что их трудно разделить, а два кусочка пластилина не соединяет. Почему? Два кусочка пластилина легко соединяются после разлома, а два кусочка мела нет. Почему?

В каком случае уровень воды в сосуде поднимется больше: когда в него опускают связанные ниткой кусок свинца и дерева, так, чтобы они плавали, или когда эти тела не связаны друг с другом? Ответ проверить опытом. (Когда связаны, объем погруженной части куска дерева больше, поэтому уровень воды будет выше).

Проблемные вопросы исследовательского характера можно поставить на уроке физики по теме “Сила трения” в 7 классе.

Перед учащимися ставится вопрос: От каких факторов зависит сила трения? Для того, чтобы решить эту проблему, учащимся необходимо самостоятельно предложить ход работы и выбрать необходимое оборудование.

Учащиеся уже знакомы с измерением силы трения с помощью динамометра, поэтому они предлагают параметры, от которых зависит сила трения:

масса тела (т.е. брусок необходимо нагружать)

поверхность, по которой движется брусок (это может быть дерево, обложка тетради, поверхность книги, пол-линолиум, линейка и т. д.)

После проведения данного эксперимента учащиеся делают вывод: “ сила трения зависит от…”

- Предложите способ определения вместимости сосуда. В котором находится вода. Используя только весы и разновес. (Сначала с помощью весов определить массу пустого стакана, потом полностью наполнив его водой. По плотности и массе воды, находящейся в стакане, определяют вместимость сосуда).

V группа

Создание проблемной ситуации на этапе рефлексии.

Тема урока «Атмосферное давление»

На уроке изучили, что с увеличением высоты плотность воздуха уменьшается, и  атмосферное давление тоже уменьшаться.

Учитель спрашивает:

-У Пети на празднике в руках был шарик, надутый гелием. Случайно Петя выпустил шарик из рук, и он полетел высоко-высоко в небо. С увеличением высоты над Землей шар изменялся в размере. Каким он становился: большим или меньшим по объему? Что произойдет с шаром, когда он исчезнет из поля видимости?

В повести М.Горького «В людях» есть такие строки: «Я уже не спал, наблюдая, как сквозь щели дровяника пробиваются ко мне на постель лучи солнца. В них пляшет какая-то серебряная пыль – эти пылинки, точно слова в сказке». О каком движении здесь идет речь?

На уроке обязательно должна быть физкультминутка и её можно провести, создавая проблемную ситуацию.

Например, на уроке по теме «Давление твердых тел». Изучили, что давление обратно пропорционально площади опоры.

Встаньте, пожалуйста.

1. Как изменилось давление вашего тела при вставании? (увеличилось)
2. Увеличьте давление на пол ещё в 2 раза! (стать на одну ногу)
3. А теперь еще больше! (на носочки)
4. Встаньте на обе ноги. Как изменилось давление? (уменьшилось)
5. Что нужно сделать, чтобы ещё уменьшить давление на опору? (сесть)
6. Возьмите в руку любой предмет.
7. Положите предмет на место.

   Вопрос: А как можно было еще изменить давление? (сесть на пол, лечь)

Сегодня я попыталась показать вам, что создание проблемных ситуаций на уроках физики не только формирует ту систему физических знаний, умений и навыков, которая предусмотрена программой, но и самым естественным образом повышает мотивацию у учеников, так как такие задания вызывают интерес к изучению физики, дают возможность предполагать, высказываться, экспериментировать. Ситуация затруднения школьника в решении задач приводит к пониманию учеником недостаточности имеющихся у него знаний, что в свою очередь вызывает интерес к познанию и установку на приобретение новых. Когда у детей есть мотивация к учению, тогда они и учатся лучше. Всякий раз при разрешении проблемной ситуации я с удовольствием наблюдаю, как ребята не только усваивают новое для себя, но и переживают этот процесс как «открытие» ещё чего-то неизвестного: кто сдержанно (старшеклассники), а кто с нетерпением и восторгом (семиклассники).

Каждое занятие обязательно заканчивается рефлексией. Выберите, пожалуйста, пословицу, которая на ваш взгляд характеризует деятельность учителя по созданию проблемных ситуаций на уроке.

Смелость города берет.

Всякому овощу свое время.

Старая песня на новый лад.

Через тернии к звездам.

Выше головы не прыгнешь.

Без труда не вытащишь рыбку из пруда.

Дело мастера боится.

Учитель один не считает годин.

Спасибо за активную деятельность. Удачи всем, здоровья.

 • Ожидаемые результаты мастер-класса.

Преподаватели могут использовать элементы создания проблемных ситуаций в своей деятельности. Технология проблемного обучения универсальна, так как можно использовать на разных учебных предметах.  

Рекомендации преподавателям по созданию проблемных ситуаций

⦿ Подводить к противоречию с уже известным и предлагать самим находить способ разрешения.

⦿  Побуждать делать сравнения, обобщения, выводы.

⦿  Создавать ситуации включения, используя задания, связанные с их жизненным опытом.

⦿  Использовать задачи с заведомо допущенными ошибками.

⦿  Предлагать практические исследовательские задания.

⦿  Отыскивать различные способы решения одной и той же задачи.

⦿  Излагать различные точки зрения на один и тот же вопрос.

Литература:

1. Рабиза Ф.В. Забавная физика. – М.:, 2000.
2. Гальперштейн Л. Здравствуй, физика. – М.: 1967.
3. Перельман Я.И. Занимательная физика. – М.: Наука, 1972.
4. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике. – М.: Просвещение, 1974.
5. Марон А.Е., Марон Е.А. Сборник качественных задач по физике. - М.: Просвещение, – 2006.
6. Сёмке А.И. Занимательные материалы к урокам. – М.: НЦ ЭНАС, 2006.
7. Ланина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся. – М.: «Просвещение», 1987.
8. Малафеев Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1980.