Задача развития творческих способностей учащихся — составная часть проблемы развития их мышления. Ее решение имеет для общества огромное экономическое и социальное значение. Физика как учебный предмет обладает особенностями, которые раскрывают широкие возможности для развития творческих способностей учащихся в процессе обучения.
Методика развития творческих способностей школьников базируется на понимании закономерностей научного творчества. Такое понимание складывается в результате обобщения взглядов ученых и философов на процесс получения научных знаний. На основе этого обобщения (в частности, высказываний таких выдающихся ученых, как А. Эйнштейн, М. Планк, М. Борн, П. Л. Капица), как показал В. Г. Разумовский, важные элементы научного творчества в физике могут быть представлены в виде цикла:
обобщение фактов → построение абстрактной модели (выдвижение гипотезы) → вывод теоретических следствий → экспериментальная проверка этих следствий.
Соответственно циклу естественнонаучного творчества следует, видимо, строить процесс обучения, так чтобы он включал все необходимые компоненты творческого процесса, а именно: интуитивный переход от суммы исходных фактов к абстрактной модели, вывод из нее логических следствий, экспериментальную проверку этих следствий.
Следует иметь в виду, что при использовании принципа цикличности в изложении нового материала для различных звеньев цикла оптимальны разные методы. К примеру, при ознакомлении школьников с исходными фактам,, эффективен рассказ учителя в сочетании с демонстрациями. При переходе к изучению абстрактных физических моделей целесообразно использовать проблемный метод изложения с использованием схем, учебных моделей, мультипликаций. Наконец, экспериментальную проверку теоретических следствий лучше всего проводить в виде фронтальных лабораторных работ и опытов.
Представление о цикличности научного творчества не только позволяет рационально расположить учебный материал, но и разработать специальные творческие упражнения. Как известно, в творческом процессе особая роль принадлежит интуиции: она особенно важна при выдвижении гипотезы (построении абстрактной, модели), при проектировании эксперимента для проверки теоретических выводов. Соответственно этим двум функциям интуиции творческие упражнения можно подразделить на два типа: исследовательские (требуют ответа на вопрос: почему?) и конструкторские (требуют ответа на вопрос: как сделать?). При изучении, например, электрического тока в металлах (после того как учащиеся получили модельное представление об электронном газе и токе как о направленном движении свободных электронов внутри пространственной ионной решетки) ученикам можно задать вопрос: «Почему при прохождении электрического тока проводник нагревается?» (творческое упражнение первого рода), а также предложить им «сконструировать» (начертить схему и объяснить принцип действия) электрический термометр (упражнение второго рода).
Как видно, оба типа упражнения сходны в том, что их начальные условия не содержат указания на алгоритм, который следует использовать при решении. Таким образом, под творческой обычно понимают задачу, алгоритм решения которой учащимся неизвестен. В этом случае смысл их деятельности при решении состоит в том, чтобы прежде всего определить, какими правилами или законами надо воспользоваться для получения ответа на вопрос задачи.
Творческие упражнения могут быть разными по форме: это или вопрос, или качественная, количественная, или экспериментальная задача, или лабораторная работа, или исследовательское либо конструкторское задание, рассчитанное на длительное время исполнения. Особенность их состоит в том, что они могут иметь несколько решений. Поэтому особенно ценны те из них, правильность решения которых может быть проверена экспериментально. Применяются творческие упражнения на завершающем этапе изучения понятия, темы. В связи с этим большое значение имеют лабораторные работы и наблюдения творческого характера.
В целях развития творческих способностей учащихся необходимо как можно шире использовать домашнюю работу, особенно в форме лабораторных занятий и наблюдений, связанных непосредственно с учебной деятельностью в классе, а также заданий по конструированию моделей, подготовке рефератов, лабораторным исследованиям и др., выполнение которых рассчитано на продолжительный срок — неделю, месяц, полугодие.
Для развития физического мышления школьников и их творческих способностей следует шире практиковать домашние лабораторные исследования обобщающего характера, представляющие собой систему взаимосвязанных наблюдений, причем таких, что предыдущие служат элементами последующих, более сложных,
В заключение следует подчеркнуть, что творческие задачи не только развивают способности учеников применять знания в новых условиях, но и создают дополнительные благоприятные условия для политехнического обучения и формирования диалектико-материалистического мировоззрения школьников. При их решении учащиеся не просто запоминают описания явлений, а самостоятельно исследуют их и находят пути их объяснения, не запоминают готовые конструкции, а, опираясь на имеющиеся знания, учатся создавать различные установки.
Методы обучения физике
Методы обучения в широком плане, относящиеся ко всем учебным предметам, составляют предмет исследования дидактики. В задачу методик преподавания, и методики физики в том числе, входит разработка применения уже исследованных дидактикой общих методов обучения с учетом особенностей содержания и научных методов исследования той или иной науки (в частности, физики).
В педагогической теории и практике советской школы учебно-воспитательный процесс рассматривается как двусторонний, диалектически сочетающий обучающую деятельность учителя и учебную деятельность учащихся, что соответствует идее развивающего обучения. Поэтому любой метод обучения должен представлять со-бой систему целенаправленных действий учителя, организующих познавательную и практическую деятельность учащихся, обеспечивающую усвоение ими содержания образования. Иначе, методы обучения — упорядоченные способы взаимосвязанной деятельности учителя и учащихся, направленные на достижение поставленных целей образования.
За длительный период развития дидактики и методик преподавания было осуществлено немало попыток определения методов обучения и их классификации. «Приходится констатировать, что безупречной в логическом отношении, достаточно обоснованной и поэтому общепризнанной классификации общих методов обучения создать еще не удалось». В руководствах по педагогике и дидактике приводят различные классификации методов обучения в зависимости от того, какой существенный признак положен в основу каждой из них.
В последние годы в связи с возникшей перед школой новой задачей всемерного развития творческих способностей учащихся получила развитие классификация методов по характеру деятельности учащихся и учителя, вследствие чего центр тяжести перенесен на внутреннюю сущность методов. Так, М. Н. Скаткин и И. Я. Лернер в предложенной ими классификации различают пять методов обучения: 1) объяснительно-иллюстративный, или информационно-рецептивный; 2) репродуктивный; 3) проблемное изложение; 4) частично-поисковый, или эвристический; 5) исследовательский.
Но, определяя группу методов только по их внутренней сущности (продуктивной или подражательной), нельзя дать характеристики различным способам управления процессом познания учащихся. Вместе с тем закономерности обучения предполагают ряд целей, производных от общих и характерных для некоторых аспектов обучения или отдельных его этапов (формирование интереса, организация внимания, закрепление знаний, индивидуализация и дифференциация обучения и т. п.). По отношению к этим частнодидактическим целям упомянутые авторы говорят и о частнодидактических методах, которые представляют собой конкретную форму одного из общих методов или сочетание нескольких общих методов.
Кроме того, каждый учебный предмет имеет цели, специфические только для него; например, специфические цели обучения физика — это выработка измерительных навыков, соотнесение теоретических знаний с данными эксперимента, развитие физического мышления учеников и др.
В практике изучения физики в школе сложились разнообразные методы обучения. Их в большинстве случаев группируют по трем наиболее существенным признакам: 1) источники, из которых учащиеся черпают знания; 2) характер деятельности учителя; 3) характер деятельности ученика. Эти три признака вытекают из понимания обучения и учения как единого процесса, в котором источники знаний находятся в тесной взаимосвязи с деятельностью учителя и ученика. Классификация по источникам знаний и единству деятельности учителя и ученика проста и удобна на практике, так как позволяет выбирать методы в зависимости от специфики содержания учебного материала и частных задач обучения физике. Вместе с тем она далека от совершенства, поскольку не позволяет однозначно классифицировать все методы обучения, недостаточно учитывает характер познавательной деятельности учащихся и пр.
Руководствуясь приведенными выше существенными признаками, всю совокупность методов обучения физике можно разделить на три большие группы: словесные, наглядные и практические.
Словесными называют методы, применяя которые учитель передает знания учащимся главным образом посредством слова с иллюстрацией физических явлений или наглядных пособий (по мере надобности). К ним относятся разные виды изложения материала учителем: лекция, рассказ, объяснение, беседа, а также телерассказ, телелекция, работа с книгой (учебником, учебной и справочной литературой). Деятельность учащихся в этом случае выражается преимущественно в слушании, осмысливании и последующих устных и письменных ответах. В этой группе методов главным источником знаний является слово.
В группе наглядных методов главную роль играет показ учителем явлений и предметов, а слово приобретает иное значение: им учитель направляет ход наблюдений и логику мышления учащихся, комментирует отдельные стороны явлений и процессов, уточняет правильность восприятий учащихся. Ученики, наблюдая, осмысливают результаты наблюдений, экспериментальные факты, делают выводы, получают новые знания. К этой группе относится демонстрационный эксперимент, т. е. демонстрация опытов учителем, а также демонстрация диафильмов, схем, рисунков, чертежей, коллекций, кинофрагментов, телевставок на урок, учебных кинофильмов. В последние годы приобрел распространение фронтальный эксперимент (опыты, выполняемые учащимися на уроке фронтально), в ходе которого школьники, кроме новых знаний, приобретают умения самостоятельно воспроизводить поставленные учителем опыты, собирать небольшие установки, снимать показания приборов и т. п. Основным источником знаний, приобретаемых учащимися, является наблюдение; учитель руководит при этом познавательным процессом. Деятельность учащихся выражается в наблюдении и рассказе о наблюдаемом, воспроизведении опытов и значительно меньше—в слушании и ответах.
Практические методы — это лабораторные работы, физические практикумы, внеклассные опыты и наблюдения, работа с раздаточным материалом, решение задач. В процессе применения этих методов учащиеся не только получают новые знания, но и приобретают экспериментальные, измерительные, исследовательские навыки, навыки в применении знаний к решению задач. Слово учителя играет при этом следующую роль: учитель инструктирует школьников, указывает цели работы, направляет ее, проверяет ход работы, помогает сделать выводы. В ряде случаев ученики пользуются составленными учителем инструкциями, указаниями, алгоритмами. В деятельности учащихся преобладает практическая работа (вещественные и умственные действия), в ходе которой особую роль играет самостоятельный мыслительный процесс, позволяющий осуществить поиск данных, решить задачу. Результаты такой работы являются основным источником знаний и умений.