Творческие задания на уроках физики и математики
статья по физике на тему

СОГБОУ «Сафоновская общеобразовательная школа-интернат

для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей»

                                                                                 Учитель физики

высшей категории

Попова Е. А.

Сообщение

на заседании МО учителей математики, информатики, физики

«Творческие задания на уроках физики и математики»

2014 год

Новые стандарты образования предъявляют новые требования к результатам  освоения учениками основной образовательной программы. Основное  место в новых стандартах отводится  общеучебным умениям и способам деятельности, формированию универсальных учебных действий.
Можно назвать чаще всего встречающиеся  недостатки образования на протяжении не одного десятка последних лет  – это формальное запоминание и автоматическое решение типовых задач. Новый материал воспринимается для того, чтобы изложить его учителю в том же виде, в каком он был предложен учащимся.

Новый стандарт предлагает применять знания на практике в новых условиях, учить учеников использовать изучаемый материал на практике, развивать у учащихся подвижность мышления, креативность в принятии решений.

В настоящее время существует острая социальная потребность в творчестве и творческих индивидах. Развитие у школьников творческого мышления одна из важнейших задач современной школы. Стремление реализовать себя, проявить свои возможности – это то направляющее начало, которое проявляется во всех формах человеческой жизни – стремление к развитию, расширению, совершенствованию, зрелости, тенденция к выражению и проявлению всех способностей организма и «я».

Одним из методов овладения универсальными учебными действиями можно считать решение творческих задач на предметном материале. Выполнение упражнений творческого характера, связанных с материалом, близким учащимся, имеет большое значение для совершенствования их умений и навыков. Они видят результаты своих занятий, переживают достижения, которые вселяют уверенность в собственных силах, мобилизуют их к достижению более высоких показателей в учёбе. Усваиваемые же умения и навыки становятся более прочными.

В процессе выполнения творческих упражнений учащиеся не только воспроизводят и совершенствуют усваиваемые знания, умения и навыки, но и свободно ими оперируют в разнообразной практической деятельности. Выполнение творческих упражнений характеризуется самым высоким уровнем познавательной деятельности учащихся, которая проявляется в более вдумчивом и пытливом отношении к установлению новых связей между изучаемыми явлениями и процессами, в раскрытии практической значимости усваиваемого учебного материала.

Какое же задание можно считать творческим?

Определение творческого задания в среде современных практиков педагогики – это предмет многочисленных дискуссий и споров.
Во-первых, «не разведено» понятие «творческого задания» и «творческой задачи».
Во-вторых, существует множество подходов к определению самого творческого задания и его функции в развитии мышления учащихся.
В-третьих, существуют различные классификации творческих заданий.
Но общий признак  для понятия творческого задания – это субъективная новизна, новизна изучаемого материала для самого ученика.
       Остановимся на таком определении творческого задания.
Творческое задание – это форма организации учебной информации, в которой наряду с заданным условием и неизвестными данными, содержится указание учащимся для их самостоятельной творческой деятельности, направленной на реализацию их личностного потенциала и получение требуемого образовательного продукта. 

Творческая деятельность требует от человека не шаблонных, привычных действий, а подвижности мышления, быстрой ориентировки, творческого подхода к решению больших и малых задач.

Следует отметить, что развитием творческого мышления учащихся педагогическая наука занимается уже много лет. Меняются только названия понятий.
       По определению Василия Григорьевича Разумовского (60-е годы прошлого столетия) творческие задачи делятся на задачи первого и второго типа.
Например, задача второго типа будет звучать так:  определить начальную скорость «снаряда», выпущенного из баллистического пистолета, если, выстреленный вертикально вверх, он поднялся на высоту h, или, если, выстреленный горизонтально на высоте h1, он пролетел по горизонтали расстояние S, или, если, обладая массой m и, попав в баллистический маятник массой M, он вызвал отклонение последнего от вертикали на угол α и т.д.

Задача первого типа, будет иметь следующее условие:  определить наиболее простым способом начальную скорость «снаряда» баллистического пистолета.
       На условии такой задачи учащиеся могут предложить несколько вариантов решения. Выстрелить вертикально вверх и измерить высоту подъема «снаряда» и по высоте определить его начальную скорость; выстрелить из пистолета горизонтально и по дальности полета вычислить начальную скорость «снаряда»; измерить упругость пружины и массу «снаряда» определить его скорость и т.д.

В современной педагогической практике все творческие задания делят на задания открытого и закрытого типа.

Задания закрытого типа имеют однозначное решение. (Сравните  с задачами второго типа). В отличие от них, задания открытого типа (задачи первого типа) не имеют однозначного решения.

Так, например, заданием закрытого типа, можно считать такой вопрос «Каков характер движения и взаимодействия молекул жидкости?». При переводе его в задание открытого типа мы можем предложить учащимся такое задание: напишите дневник из жизни молекулы жидкости.
       Свою классификацию творческих заданий предлагает Андрей Викторович Хуторской. Творческие задания делятся на когнитивные, креативные и оргдеятельностные (или методологические).

Когнитивные задания направлены на формирование и развитие познавательных умений учащихся. Это умение задавать вопросы, умение чувствовать окружающий мир, проводить опыты и эксперимент, отыскивать причины возникновения явлений.

Так примером когнитивного задания может  быть такое творческое  задание: М.В. Ломоносов в одной из своих записей поставил следующий вопрос: «Любой цвет от смачивания водой делается гуще. Почему? Надо подумать». Проведите эксперимент с целью ответа на вопрос, поставленный ученым. Для эксперимента можно использовать любое доступное вам оборудование.
       Креативные задания обеспечивают формирование у учеников креативных свойств личности: умение делать прогноз, чуткость к противоречиям, гибкость, фантазию, умение придумать новое.

Примером креативного задания может быть такое задание.
Известен «закон бутерброда»: бутерброд всегда падает маслом вниз. Соответствует ли данное утверждение законам физики? Этим вопросом давно занимаются ученые, проводят серии опытов. Хлеб с маслом просто сдвиньте на край стола, чтобы он навис и упал. Бутерброду не хватает расстояния до пола, чтобы совершить полный оборот и шлепнуться маслом вверх. Что можно придумать, чтобы бутерброд не падал маслом вниз? Предложите несколько способов.

Оргдеятельностные задания формируют способность осознавать и формулировать цели своей учебной деятельности,  организовывать свой образовательный рост, умение осознавать результаты своего обучения, давать оценку и рецензию образовательного продукта своих одноклассников.
Пример творческого оргдеятельностного задания. «Добыча огня»: Придумайте конструкцию прибора, который бы позволял демонстрировать процесс добычи огня нашими первобытными предками. Снабдите ваш прибор инструкцией «Правила эксплуатации моего прибора».
       Еще одна классификация творческих заданий может проводиться по характеру получаемых образовательных продуктов.

В соответствии с такой классификацией можно условно выделить 5 типов творческих заданий, которые позволят развивать общеучебные креативные умения учеников.

Эмоционально – образные образовательные продукты. Они позволяют формировать умение создавать «образ» решения проблемы, умение интуитивно мыслить, умение оперировать воображаемыми образами, умение «вживаться» в изучаемый объект.

Пример. «Сила воли». Представьте следующую ситуацию. В содержание школьного курса физики помимо силы тяжести, силы трения, силы упругости и других сил, включили еще одну очень важную силу – силу воли. Какова будет ее физическая природа? В каких «единицах измерения» она должна измеряться? Какой прибор позволил бы «измерить величину» силы воли? Как бы вы его назвали? Дайте ответы на вопросы в виде юмористического мини – сочинения или стихотворения. Название к нему придумайте сами.

Оценочные образовательные продукты. Они формируют умения критически мыслить, сравнивать и сопоставлять различные точки зрения, давать объективную оценку происходящему, давать прогноз и формулировать гипотезы, рефлексировать свою деятельность.
Пример. «Пыль на батарее». Почему пыль в комнате оседает, в основном, с внутренней стороны отопительной батареи (которая ближе к стене), чем с внешней стороны батареи? Дайте объективную оценку происходящего.
       Материальные образовательные продукты. Формируют умения конструировать, ставить опыты и проводить эксперимент, проводить наблюдение, моделировать.

Пример. «Игрушка». Придумайте конструкцию игрушки, принцип действия которой был бы основан на законе Архимеда. Дайте ей название. Опишите принцип ее действия. Изобразите конструкцию в виде схематического рисунка.

Теоретические образовательные продукты. Формируют умения создавать «новое» знание, генерировать идеи, задавать вопросы.
Пример. «Тайна ракушки». Всем известен следующий факт, если раковину морской черепашки поднести к уху, то будет слышен звук, напоминающий шум морской волны. Почему возникает этот шум? Почему раковина шумит лишь тогда, когда мы подносим ее близко к уху? Предложите несколько гипотез.
       Информационные образовательные продукты. Формируют умения обобщать и систематизировать и преобразовывать  учебную информацию, кодировать и декодировать учебный материал, интерпретировать информацию.
Пример. «Творческие превращения». Выберите любую тему по физике          7 класса. Осуществите серию  «творческих превращений»: придумайте несколько творческих заданий по этой теме для проведения олимпиады. Дайте названия вашим заданиям.

Возникает вопрос, как и когда, предлагать учащимся творческие задания?

Главной формой деятельности является урочная деятельность. Инструментом для развития мышления, ведущего к формированию творческой деятельности школьника, являются занимательные задачи (задачи «на соображение», «на догадку», головоломки, нестандартные задачи, логические задачи, творческие задачи), которые можно успешно использовать на уроках в качестве дополнительного, вспомогательного пути для тренинга мышления и формирования элементов творческой деятельности. Однако в связи с недостатком времени на изучение основного материала по физике в урочное время, можно предлагать учащимся творческие домашние задания следующего характера:

1. С помощью сантиметровой ленты измерьте длину своего шага. По пути в школу подсчитайте число шагов и определите пройденный вами путь. На листе клетчатой бумаги изобразите примерную траекторию своего движения в масштабе.

2. Найдите дома сыпучие вещества и воронку. Какое из найденных вами сыпучих тел можно насыпать горкой наибольшей крутизны? Почему? Ответ проверьте опытом, насыпая каждое вещество на лист бумаги через воронку с одинаковой высоты.

Развивать творческие способности учащихся с учётом их индивидуальности, воспитывая у них самостоятельность и инициативность, можно при выполнении творческих лабораторных работ. Методика проведения этих работ прошла многолетнюю апробацию в школах.  Ребятам следует предложить выполнить лабораторную работу без инструкций из учебника или с минимальными указаниями к работе, в этом случае степень самостоятельности учеников оказывается более высокой. Успех проведения лабораторных работ по данной методике зависит от двух обстоятельств: ученики должны хорошо знать теоретический материал, который будет использоваться при выполнении данной работы, и владеть необходимыми экспериментальными умениями и навыками. К таким работам можно отнести следующие:

1. Измерение объёма тела (7 класс).

Приборы и материалы: мензурка, небольшой лист бумаги, пробирка ножницы, скотч, нитки, различные тела (болт, гайка, цилиндрик, гвоздь или шуруп, стеклянный пузырёк с пробкой к нему).

Задания:

- Определите объём металлического цилиндрика и гайки.

- Определите внешний объём стеклянного пузырька, а затем объём стекла, из которого он изготовлен.

- Используя имеющееся в вашем распоряжении оборудование, определите более точно объём гвоздя или шурупа.

Методические замечания. При выполнении задания 2 пузырёк вначале плотно закрывают пробкой и полностью погружают в воду в мензурке (до пробки). Так определяют его "внешний объём". Затем пробку убирают и пузырёк погружают в мензурку таким образом, чтобы он наполнился водой. В этом случае определяют объём стекла, из которого пузырёк изготовлен.

Для выполнения задания 3 следует предварительно проградуировать пробирку. С помощью изготовленного из неё "мерного сосуда" можно наиболее точно определить объём небольшого предмета (гвоздя, шурупа и др.). Чем меньше диаметр пробирки, тем точнее можно произвести измерение объёма тела.

2. Определение плотности тела (7 класс).

Приборы и материалы; весы, гири, мензурка, линейка, металлическое тело, пластилиновый шар с полостью внутри или с небольшим металлическим телом (стальной шарик, гайка и т.п.), сосуд с насыщенным раствором соли, сосуд с водой, химический стаканчик.  

Задания:

Определите: а) плотность металлического тела; б) плотность раствора соли. Выясните, не нарушая целостности пластилинового шара, есть ли внутри него полость или какое-либо инородное тело (плотность чистого пластилина сообщается ученикам).  

          Методические замечания. Задание 1 можно рассматривать как основное, обязательное для всех. При выполнении задания 1б вначале определить массу пустого химического стаканчика, после чего - массу того же стакана с раствором соли. Объём раствора соли брать 100 мл (это упростит расчёт).

          К заданию 2 изготавливают пластилиновые шарики объёмом 50 см3. В некоторых из них делают полости, в другие помещают металлические предметы (стальные шарики, гайки, и т.д.). Полость надо делать с таким расчётом, чтобы шарик при погружении в мензурку с водой, не плавал на поверхности.

3. Определение мощности тока (8 класс).

Приборы и материалы: источник тока, низковольтная лампа на подставке, два одинаковых резистора, реостат, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Задания:

Определите мощность тока в электрической лампе при помощи амперметра и вольтметра. Кроме лампы в цепь последовательно включите реостат. Вначале сопротивление реостата должно быть максимальным, затем плавно уменьшайте его, доведя напряжение на лампе до номинального значения (указанного на цоколе лампы).

        Исследуйте, как изменится мощность тока в резисторе, если последовательно с ним включить ещё один точно такой же резистор. Результат объясните.

Методические замечания. Выполняя задание 2, ученики иногда после включения второго резистора определяют мощность не на первом резисторе (как требуется в задании), а на обоих. Поэтому перед лабораторной работой полезно пояснить им содержание задания. Объяснение результата: сила тока в цепи после включения второго резистора в соответствии с законом Ома уменьшится в 2 раза (I=I/2). Поэтому в 2 раза уменьшится и напряжение на первом резисторе (U1=I 1R1). Следовательно, мощность тока на первом резисторе (Р1=I 1U1) уменьшится в 4 раза.

Кроме лабораторных работ можно проводить уроки решения творческих заданий. Такие уроки целесообразно проводить как уроки повторения изученного материала в конце четверти. В учебниках математики 5 - 6-х классов (автор Н. Я. Виленкин и др.) содержится много интересных и полезных сведений об истории, технике, окружающем мире. В этих учебниках размещены творческие задания: специальные игры и упражнения рубрики, отмеченной славянской буквой «мыслете». Эти задания способствуют успешному изучению математики, вызывают интерес к предмету, помогают развить такие качества как внимание, сообразительность, учат хорошо и быстро запоминать, обладать сильной волей.

Широко использовать творческие задания можно при проведении  внеклассной работы. Такие мероприятия можно проводить как интегрированные  с другими предметами, например химией, биологией, математикой, литературой и др.

Задачи творческого характера, способствуют формированию познавательных интересов, стимулируют познавательную активность даже самых слабых учащихся.

В завершении хочу обобщить функции творческих заданий открытого типа.
Образовательные функции предоставляют учащимся возможность:

- получения образовательного продукта;

- углубления и расширения знаний по предмету;

- приобретение опыта творческой деятельности.

Воспитательные функции позволяют:

- проявлять активность, точность, самостоятельность;

- развивать внимание;

- контролировать свои знания и умения по предмету;

- развивать навыки самоорганизации.

Развивающие функции позволяют учащимся формировать:

- мышление и коммуникативные умения;

- умения самостоятельно искать решение учебных проблем;

- творческий потенциал.

Все эти функции, являются составляющими «Требований к результатам освоения материала» в стандарте основного общего образования второго поколения.

Литература

1. Малафеев Р.И. Система творческих лабораторных работ по физике 7-8 классах.//Физика в школе - № 2, № 3, 1993.

2. Орлов В.А. Творческие экспериментальные задания.//Физика в школе -    № 4, № 5, 1994.

3. Ресурсы Интернета.