Моделирование системы физического эксперимента как средства подготовки учащихся по физике в основной школе

Актуальность исследования.

Общемировые тенденции развития общества, характеризующиеся сменой технократической направленности его развития на гуманистическую, а также внутренние изменения в общественной и политической жизни нашей страны, начавшиеся в конце 80-х годов прошлого века, привели к настоятельной необходимости существенных изменений в системе образования.

В настоящее время процесс модернизации затронул всю систему школьного образования и регламентируется рядом нормативных документов. В принятой Концепции модернизации российского образования на период до 2010 г. поставлена задача преодоления несоответствия содержания и технологий обучения требованиям современного общества. Для решения этой задачи предусмотрены следующие меры — информатизация системы образования, введение профильного обучения, отработка содержания и форм единого государственного экзамена и пр. 1.

В нормативных документах (федеральный компонент государственного стандарта общего образования по предмету физика) конкретизируются цели и задачи общего и основного школьного физического образования, определены обязательный минимум содержания, требования к уровню подготовки выпускников. Особенностью нового стандарта является его ориентация не только на обучение, но и развитие учащихся путем введения в содержание.

1 Государственная политика в сфере образования // Физика в школе. 2005. № 2. С.З.

Сборник нормативных документов. Физика / Сост. Э. Д. Днепров, А. Г. Аркадьев. М.: Дрофа, 2004. 111 с. образования деятельностной компоненты. Это отражается в целях основного общего образования по предмету физика: формирование целостного представления о мире, основанного на приобретенных знаниях, умениях, способах деятельностиприобретение опыта разнообразной деятельности (индивидуальной и коллективной), опыта познания и самопознанияподготовка к осуществлению осознанного выбора индивидуальной образовательной и профессиональной траектории.

В соответствии со стандартом система школьного образования состоит из трех ступеней — начальная четырехлетняя школа, основная школа, старшая профильная школа. Каждая ступень вносит свой вклад в образование и развитие школьников. Обучение физике начинается с седьмого класса, поэтому повышенное внимание к разработке содержания и методики обучения данному предмету в основной школе вполне оправданно. Спектр требований к подготовке по физике выпускника основной школы в связи с новыми целями и задачами образования значительно расширился. От выпускника школы требуется усвоение не только системы физических знаний, владение общеучебными умениями (к которым относятся, в частности, наиболее востребованные в настоящее время информационные умения), но и экспериментальными умениями, к которым относят не только умения, связанные непосредственно с выполнением эксперимента, но и умения высказывать и обосновывать гипотезы, совместно решать проблемы, выбирать и конструировать способ деятельности, оценивать результаты собственной и коллективной деятельности и пр.

В контексте новых требований к конечному результату обучения перечисленные выше экспериментальные умения в их расширенном понимании все больше проявляют себя как общеучебные. Поэтому для удобства дальнейшего исследования мы сочли возможным условно разделить все экспериментальные умения на отдельные группы:

• собственно экспериментальные умения (такие как умение наблюдать, измерять, определить цель эксперимента, спланировать его проведение, получить результат, сделать выводы и др.);

• проблемные умения (умение высказывать, обосновывать, доказывать гипотезу);

• деятельностные умения (постановка цели деятельности, выбор или конструирование способа деятельности, оценка результата деятельности, рефлексия, умение совместно выполнять задание в группе и др.).

В рамках исследования мы считаем возможным выделить в отдельную группу из общеучебных умений и информационные умения (поставить вопрос, ответить на вопрос, выделить в тексте главную мысль, найти информацию, подтверждающую вывод и пр.), так как это позволяет уделить особое внимание их формированию.

Новым требованиям к обучению в значительной степени отвечает содержание написанных или переработанных в последние годы учебников физики для основной школы (авторы — Н. Е. Важеевская, Н.С. ПурышеваА.Е. ГуревичН.К. Гладышева, И.И. НурминскийВ.Г. Разумовский, В. А. Орлов, Ю. И. Дик, Г. Г. Никифоров, В.Ф. ШиловJI.C. Хижнякова и А.А. Синявина).

Это учебники нового поколения. Их содержание позволяет на практике реализовать деятельностную направленность в обучении физике. В школьной практике, однако, достаточно распространены учебники физики для основной школы авторов А. В. Перышкина, Е. М. Гутник, обучение по которым может быть модернизировано на основе методик, позволяющих учителю на практике реализовать новые требования к процессу и результатам обучения физике.

В частности, процесс обучения может быть продолжен на элективных курсах в основу которых положена методика реализующая деятельностную направленность в обучении.

Процессу обучения физике в основной школе (в прошлом школе первой ступени) уделялось большое внимание в исследованиях таких видных методистов, как Ю. И. Дик, С. Е. Каменецкий, Э. Д. Новожилов, А. А Пинский, Н. С. Пурышева, В. Г. Разумовский, Н. А. Родина,.

A.В. Усова, JT.C. Хижнякова.

В результате этих исследований были заложены основные направления в физическом образовании школьников, определявшие стратегию обучения на протяжении последних лет — формирование глубоких и прочных знаний, естественнонаучного мировоззрения школьников, развитие учащихся в процессе обучения. Все эти стратегические направления отражены в исследованиях многих авторов.

Процесс обучения методам познания, формирования экспериментальных умений, развития мышления учащихся в процессе изучения курса физики явились предметом исследования Г. М. Голина, Н. М. Зверевой, В. В. Майера, А. А. Никитина, Н. И. Одинцовой,.

B.Г. Разумовского, Т. Н .Шамало и др.

Большое внимание в работах ряда авторов уделяется способам включения методологических знаний в содержание школьного физического образования, а именно, в работах Н. Е. Важеевской, Л. Я. Зориной, Н. В. Кочергиной, В. Н. Мощанского, В. В. Мултановского, Н. В. Шароновой.

Развивающему обучению школьников на уроках физики, разработке проблемного и деятельностного подходов к обучению посвящены работы С. В. Анофриковой., П. Карпинчика, Р. И. Малафеева, А. И. Подольского, Ю. А. Саурова, А. В. Хуторского.

Во всех этих исследованиях подчеркивается роль физического эксперимента в обучении и развитии учащихся, но не рассматриваются способы его построения в базисной и выборной частях курса физики в современных условиях относительной завершенности физического образования в основной школе и соответствия новым требованиям к умениям учащихся.

В этом плане становится актуальной разработка модели системы физического эксперимента по физике в основной школе, не только отвечающего традиционным задачам реализации на практике принципа наглядности и научности в обучении, но и позволяющего формировать востребованные общеучебные и экспериментальные умения.

Проблема исследования обусловлена противоречиями между:

• введением деятельностной компоненты в содержание школьного физического образования и имеющим место в практике обучения физике достаточно широким применением традиционных методик обучения, ориентированных на получение учащимися готового знания;

• изменением в структуре школьного курса физики, целях и задачах обучения и недостатком новых способов построения системы эксперимента и методики его применения;

• необходимостью применения активных форм обучения и недостатком способов организации работы с учащимися, стимулирующих познавательную активность учащихся;

• декларируемым введением деятельностной направленности в процесс обучения физике в основной школе и недостаточным применением экспериментального метода на уроках;

• требованием формирования знаний, умений как результатов обучения физике и применением в практике обучения репродуктивных заданий для контроля достижений учащихся.

В свете вышеизложенного проблема исследования формулируется следующим образом: как построить систему физического эксперимента при обучении физике в основной школе, чтобы, сохранив системность, научность предметной подготовки учащихся, обеспечить формирование знаний и умений.

Объектом исследования является процесс обучения физике в основной школе.

Предмет исследования — система физического эксперимента как средство предметной подготовки и развития учащихся основной школы.

Цель исследования — разработать модель системы физического эксперимента и методику применения экспериментальных заданий в учебном процессе по физике в основной школе.

Гипотеза исследования. Если в систему физического эксперимента в основной школе включить демонстрации учителя, связанные с ними домашние и классные опыты учащихся, а также экспериментальные задания для учащихся по элективным курсам, а познавательную деятельность учащихся при их выполнении и обсуждении организовать на основе проблемности, то у школьников появится возможность приобретать, наряду со знанием основных физических понятий и законов, информационные, экспериментальные, проблемные, деятельностные умения, что и приведет к повышению интереса к физике как предмету. и.

Предложенная модель, сочетающая комплексное применение физического эксперимента с методами, позволяющими активизировать процесс обучения физике в основной школе путем развития информационных, проблемных, деятельностных, экспериментальных умений, названа нами экспериментально-деятельностной моделью (ЭДМ) обучения.

Для реализации цели исследования и гипотезы намечены следующие задачи:

1. Выявить состояние проблемы школьного физического образования и применения экспериментального метода обучения физике в основной школе в условиях современной системы обучения.

2. Разработать концепцию по реализации деятельностной направленности в процессе обучения физике в основной школе на основе экспериментальной подготовки учащихся.

3. Обосновать модель системы физического эксперимента в основной школе.

4. Сконструировать модель методики применения экспериментальных заданий в учебном процессе по физике в основной школе.

5. Предложить задания для контроля сформированности умений учащихся.

6. Провести опытно-экспериментальную проверку выдвинутой гипотезы и оценить результативность разработанной методической системы.

Методологию исследования составляют: диалектический характер процесса познания, определяющий способ построения модели системы физического эксперимента, принцип перехода к освоению более сложной деятельности в процессе совместного выполнения заданий, положенный в основу разработки системы и типологии заданийпринципы первичности предметной и коллективной деятельности в процессе организации познавательной деятельности, принцип соответствия мотива и сущности деятельности, принцип присвоения новой деятельности через рефлексиюдидактические принципы создания основы для введения нового знания, создания возможности активного повторения, соответствия способов обучения и методов контроля.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования.

Теоретические методы. Анализ литературы по вопросам философии и теории познания, культурно-исторической теории деятельностилитературы по теории и практике развивающего, проблемного обучения. Изучение содержания документов по вопросам модернизации образования. Анализ учебников и обобщение опыта преподавания физики в современных условиях.

Экспериментальные методы. Наблюдение за ходом учебного процесса при обучении физике в основной школе, экспертные оценки материалов, тестирование и анкетирование учащихся, анкетирование учителей, педагогический эксперимент. Статистическая обработка данных педагогического эксперимента и обоснование выводов.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечены методологией исследования, адекватной целям, предмету и задачам исследования, опорой на основные положения наук физики, педагогики, психологии и методики преподавания предмета, сочетанием теоретического анализа проблемы и выводов из практики преподавания физики в школе, длительностью эксперимента, экспериментальной базой, достаточной для применения статистической обработки результатов исследования, внедрением результатов исследования в практику.

Основные этапы исследования:

Первый этап — поисковый (1994;1997 гг.). Этот этап включал теоретический анализ проблемы и оценку состояния проблемы в практике обучения. Изучение литературы по теме исследования. Определение научного аппарата исследования.

Второй этап — опытно-экспериментальный (1997;2003 гг.). На этом этапе происходило уточнение гипотезы, основных теоретических положений, разрабатываемой методики, осуществлялась разработка экспериментальных заданий для учащихся, методических рекомендаций. Осуществлялось практическое обучение физике в основной школе по разработанной методике. Проводилась оценка и корректировка некоторых ее элементов.

Третий этап — обобщающий (2004;2005 гг.). Подведение итогов эксперимента, обобщение и анализ его результатов.

База исследования.

Экспериментальное исследование по моделированию системы физического эксперимента как средства подготовки учащихся по физике в основной школе осуществлялось в течение 1995;2005 гг. на базе школы № 49, а также №№ 4, 23, 50 г. Томска. Разрабатываемая методика проверялась и корректировалась на основе внедрения в практику обучения физике в школах г. Томска, г. Анжеро-Судженска, г. Юрги Кемеровской области и г. Краснодара. Материалы исследования обсуждались на семинарах учителей физики гг. Томска и Краснодара и использовались при повышении квалификации учителей физики Краснодарским краевым институтом дополнительного профессионального педагогического образования, научно-методическим центром департамента образования г. Томска, Томским областным институтом повышения квалификации и переподготовки работников образования. Всего в педагогическом эксперименте принимали участие 904 ученика и 278 педагогов.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Обоснована необходимость и возможность экспериментальной подготовки учащихся по физике средствами физического эксперимента.

2. Предложена экспериментально-деятельностная модель (ЭДМ) подготовки учащихся основной школы по физике, позволяющая школьникам наряду с усвоением основных понятий и законов осваивать экспериментальные, информационные, проблемные, деятельностные умения.

3. Разработана система физического эксперимента в основной школе, представляющая собой сочетание домашних и классных опытов учащихся, поясняющих эти опыты демонстраций учителя и экспериментальных заданий для учащихся на элективных курсах.

4. Предложен ряд заданий разного уровня самостоятельности при их выполнении (задание-траектория, задание-пунктир, задание-вектор, задание-оценка), позволяющий включать в познавательную деятельность разные по уровню деятельностного развития группы учащихся. Разработаны рекомендации по способам работы с заданиями.

Теоретическая значимость исследования.

1. Расширены возможности учащихся в области экспериментальной подготовки при обучении физике в основной школе.

2. Уточнен понятийный аппарат методики обучения физике на основе введения понятия экспериментально-деятельностная модель обучения (ЭДМ).

3. Разработаны содержание и методика применения экспериментально-деятельностной модели обучения физике в основной школе.

4. Предложены способы более ранней предпрофильной подготовки по физике учащихся 7 и 8 классов в рамках элективных курсов, что способствует приобретению большего объема базовых знаний и умений для обучения в старшей школе, повышению интереса к предмету, осознанному выбору физического профиля.

Практическая значимость исследования.

Разработано:

• модель выпускника основной школы, позволяющая оценить степень готовности ученика к обучению в профиле, содержащем предмет физику. За основу разработки модели приняты уровни владения знаниями, информационными, экспериментальными, проблемными и деятельностными умениями;

• содержание экспериментальных заданий для учащихся 7, 8, 9 классов.

• способы работы учителя с разноуровневыми экспериментальными заданиями по физике для учащихся 7, 8, 9 классов.

• методическое пособие по организации элективных курсов деятельностной направленности для учащихся 7, 8, 9, 10 классов. Пособие содержит разработанные программы, методические рекомендации по обучению информационным, экспериментальным, исследовательским умениям, ожидаемые результаты.

• пособие для учителей физики по организации предметных проектов.

Внедрение этих результатов позволяет проверить эффективность разработанной методики.

Критериями эффективности предлагаемой методики являются:

— статистически надежные результаты проверочных заданий по усвоению знаний, приобретению экспериментальных, информационных, проблемных, деятельностных умений;

— повышение уровня знаний учащихся экспериментальных классов по сравнению с контрольными в процессе проведения эксперимента;

— присвоение общеучебных и экспериментальных умений большим числом учащихся экспериментальных классов.

— положительная динамика интереса к предмету — физике.

Апробация результатов исследования осуществлялась на международных, всероссийских, региональных городских и вузовских конференциях по проблемам теории и методики обучения и воспитания физике в городах Москва, Барнаул, Благовещенск, Екатеринбург, Новосибирск, Омск, Томск, Челябинск и др. Обсуждение способов внедрения методики в практику обучения физике происходило на семинарах учителей физики г. Томска, педагогических мастерских, на заседаниях кафедры общей физики Томского государственного педагогического университета, кафедры методики преподавания физики Московского государственного областного университета. Материалы и результаты исследования нашли свое отражение в курсе теории методики обучения физике, читаемом автором студентам физико-математического факультета Томского государственного педагогического университета, изложены в монографии, учебно-методических пособиях и статьях.

Результаты исследования изложены в монографии, учебно-методических пособиях и статьях.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, теоретической части (главы 1 и 2), методической части (главы 3, 4, 5), опытно-экспериментальной (глава 6), заключения и списка литературы. Текст диссертации иллюстрирован схемами, таблицами, графиками и рисунками.

Эти выводы были сделаны учениками на основе эксперимента, в процессе которого они обменивались действиями и идеями, и подкорректированы после самостоятельного обращения к учебнику.

В качестве домашнего задания было предложено сделать грамотное описание своего исследования. Анализировали описание учитель и эксперты-аналитики, выбранные из числа учеников. Оценка правильности хода исследования производилась по пунктам, разработанным ранее. Около половины учеников отразили эти пункты в своем описании. В выводах учеников отмечалось, что результаты эксперимента, несмотря на их приблизительность, позволяют утверждать, что движение по наклонной плоскости является равноускоренным, так как этому выводу есть научное подтверждение в учебнике.

При проведении такого вида работы обязательным является задание — отрефлексировать свою деятельность в исследовании. В одном из рефлексивных текстов было написано: «Мы сами исследовали характер движения, мы не сразу додумались, как можно доказать, помогло совместное обсуждение. Мы научились исследовать явления. В начале исследования, необходимо выдвинуть гипотезу и обосновать способ ее доказательства. Гипотеза такова: если движение ускоренное, скорость должна возрастать. Затем мы искали способ более точного измерения скорости. В результате исследования мы установили, что движение по наклонной плоскости ускоренное, вывели формулу ускорения и дали свое определение».

В этом рефлексивном тексте ученик не указывает на постановку цели, не видит необходимости доказательности выводов. В то же время он указывают на наличие гипотезы, поиск способа ее доказательства, это означает, что происходит уже осмысленное построение деятельности.

Можно привести пример более «научного» описания выполненной деятельности: «Я посмотрел, как скатывается шарик, и подумал. Если бы его скорость была одинаковой, то на полпути отношение пути S к скорости V, равное tl, было бы в два раза меньше, чем отношение пути к скорости, равное t2 на всем пути. Тогда я измерил время на первом участке и на всем пути и подсчитал их отношение. Оно не равнялось 2, а было меньше. Значит, это движение не равномерное и скорость меняется. Как она меняется? Если время на всем участке пути меньше удвоенного времени на первом участке, -значит она увеличивается. Дальше я стал измерять скорость на отдельных участках пути, которые равны. Мне помогал М, он делал измерения и записывал результаты. Мы сделали вывод — скорость возрастает на одну и ту же величину. Так как я подтвердил мое предположение двумя разными способами, значит, — знание, которое я получил, достаточно достоверно» [134]. В этом высказывании отражено разделение функций в групповой деятельности. Первый мальчик выдвигал предположения, обосновывал, искал способ проверки. Второй — проводил эксперимент, третий — первично оформлял исследование. Ученик М., который проводил измерения, написал так. «Я понял, что нужно делать, чтобы решить проблему после того, как Е. объяснил свою мысль. Нужно измерить время прохождения тела на разных последовательных участках траектории и подсчитать скорость.».

Как видно, задания такого типа, выполняемые совместно, активизируют учеников, «втягивают» их в решение проблем, позволяют закрепить известные им действия и постепенно формировать новые. Знания учащихся, полученные в результате выполнения задания, становятся более прочными, что подтверждается результатами их проверки.

5.3.6. Задание — оценка.

Данный тип задания подразумевает как включение учеников в деятельность оценки полученного результата, качества своего образовательного продукта, своей активности, так и организацию рефлексии деятельности. Результативность процесса обученияразвитие, социализация учеников зависит от того, насколько они осознают себя в этом процессе. Переориентация в обучении на личность ученика, введение активных форм обучения невозможны без осуществления рефлексии.

После осуществления предметной деятельности ученик должен переключиться на рефлексивную, с помощью которой выявляется методологическая основа предметной деятельности. А. В. Хуторской пишет[174, с. 190]: «Общее отрефлексированное знание включает в себя совокупность следующих компонентов: знаю, что» (информация о содержании своего знания и незнания) — знаю, как (информация об усвоенных действиях, относящихся к способам рождения, развития и преобразования знания) — знаю, зачем" (понимание смысла информации и деятельности по ее получению) — знаю, я" (самоопределение себя относительно данного знания и соответствующей информации).

Одним из первых показал значение рефлексии в обучении Г. П. Щедровицкий. Рефлексия — это проекция развертывания схем деятельности. Именно рефлексия позволяет субъекту присваивать новые виды деятельности и новое знание.

Таким образом, организация рефлексии — необходимый этап в нашей методической системе обучения физике в основной школе. Это означает, что учеников необходимо обучать осуществлению рефлексии, а учителей — организации рефлексии.

О необходимости организации рефлексии, опираясь на анализ практики школьного обучения, пишет В. М. Лизинский. «В конце каждого урока или его части важно не только и не столько повторять пройденный материал, сколько осуществлять рефлексию состояния ребенка, его отношения к происходящему, его переживаний на уроке в связи с тем содержанием и той деятельностью, которая либо коснулась его, либо захватила его, либо была для него полезна и интересна, либо он остался совершенно безразличен к происходящему» [79, с. 5].

Он предлагает такой вариант организации рефлексии. В конце урока ученику предлагается серия вопросов, на которые он должен ответить письменно. (Доволен ли ты тем, как прошел урок? Было ли тебе интересно? Сумел ли ты получить новые знания? Ты был активен на уроке? Ты с удовольствием будешь выполнять домашнее задание? Учитель был внимателен к тебе?).

Надо сказать, что похожие вопросы мы закладывали в разработанные для учащихся материалы, в виде карт рефлексии. Однако, предлагались они не на всех уроках, а только на уроке-проблематизации, когда ученики вместе с учителем разрабатывали новые способы деятельности или когда ученики сами планировали урок. Если рефлексия предлагается на каждом уроке, ученики привыкают к ней как к некоему стереотипу, и она становится формальным действием. По этой же причине необходимо разнообразить способы рефлексии. Нами использовалась письменная и устная рефлексия в виде ответов на вопросы или заполнения анкет, рефлексия в виде свободного текста или сочинения, а также — этапная рефлексия (оценка этапов урока) в виде беседы [125,126,136].

О рефлексии как необходимом условии развития учащихся говорил С. Л. Рубинштейн [122]. Он отмечал, что развитие рефлексивности учащихся имеет общеразвивающее значение. Роль рефлексии в оценке учениками своей деятельности отмечает Н. Е. Важеевская [18]. По ее мнению умение рефлексировать является сложным и состоит из умений осуществлять контроль своих действийопределять последовательность этапов познавательной деятельности, опираясь на рефлексию собственного опытавидеть в известном — неизвестное, то есть видеть противоречие, которое является причиной движения мысли.

Рефлексия, однако, не сводится к оценке деятельности, она имеет большое значение в присвоении учениками новых действий. Как отмечает А. В. Хуторской, через рефлексию устанавливается отношение ученика к собственному действию и обеспечивается преобразование этого действия в соответствии с содержанием и формой совместной деятельности [173,175].

Выполнение рефлексивного задания-оценки позволяет ученику осмыслить полученные знания, приобретенные умения, оценить свои способности совместно решать проблемы. Учитель получает информацию о тех действиях ученика, которые скрыты от внешнего наблюдателя.

Для проверки степени сформированности необходимых ученикам умений нами разработаны совместно с учащимися деятельностные карты. Задание формулируется таким образом, чтобы ученик либо заполнил карту, либо сравнил свои действия с теми, которые отражены в карте.

Эффективность применения карт по проверке деятельностных умений была установлена в совместном с О. В. Булаевой исследовании [14, 142].

Правильность сформированности у ученика познавательных действий с помощью карт может проверить сам ученик или учитель. Ученики могут произвести взаимопроверку. Карта может служить и канвой, по которой можно научиться выполнять действие.

Задание-оценка сформированности умения.

Проверяется степень владения умением измерять).

Формулировка задания-оценки измерительного умения.

Измерьте физическую величину (силу, напряжение).

Сравните свои операции с теми, которые обозначены в карте.

Поставьте плюс напротив совпадающей операции.

Проверьте, все ли операции вы выполнили, сколько операций пропустили.

Пронумеруйте порядок своих операций.

Сравните свой порядок выполнения операций с порядком операций в карте.

Сделайте обоснованный вывод, умеете ли вы измерять.

Что в действии измерение вызывает у вас затруднения?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Современное состояние школьного образования характеризуется наличием традиционной, существующей много лет и достаточно эффективной системой обучения, направленной на формирование и накопление суммы знаний. Вместе с тем в настоящее время интенсивно развиваются подходы, позволяющие обеспечить обучение и воспитание ученика не только много знающего, но и умеющего, способного легко применять разнообразные знания и умения в любых ситуациях. В содержание физического образования вводится деятельностная компонента, требующая разработки и внедрения новых методик, реализующих на практике идеи концепции модернизации российского образования.

Актуальной становится задача разработки такой методики, которая способствовала бы расширению и углублению знаний и приобретению учащимися информационных, экспериментальных, проблемных и деятельностных умений.

Поставленная задача потребовала теоретического анализа проблемы.

1. В работе проанализированы теоретические основы разработки активных методов обучения физике в основной школе, опирающиеся на классические и современные труды видных философов, психологов, педагогов.

Проанализированы роль экспериментального метода в познании, влияние экспериментальной деятельности на развитие научного знания, мышления человека, становление его интеллекта.

Выявлено состояние проблемы школьного физического образования и применения экспериментального метода обучения в основной школе в условиях современной системы обучения.

Прослежены тенденции развития среднего образования на современном этапе.

Показана актуальность и необходимость и обоснована возможность разработки новых методов, направленных не только на обучение, но и на развитие учащихся основной школы по физике средствами эксперимента.

2. На основании теоретического анализа сформулированы основные положения концепции реализации деятельностной компоненты в процессе обучения физике в основной школе.

3. Предложена экспериментально — деятельностная модель (ЭДМ) подготовки учащихся основной школы по физике.

Сущность ЭДМ заключается в организации активной познавательной деятельности учащихся по приобретению нового знания, нового умения на основе системного физического эксперимента. Система физического эксперимента выстраивается как комплекс демонстраций учителя, связанных с ними опытов учащихся и экспериментальных заданий, выполняемых учащимися на элективных курсах деятельностной направленности. Физический эксперимент в рамках данной модели становится средством не только реализации в обучении принципов наглядности и научности, но и формирования требуемых стандартом общеучебных и экспериментальных умений. В рамках ЭДМ названные умения подразделяются на группы: информационные, собственно экспериментальные, проблемные и деятельностные. Такое разделение обусловлено тем, что ряд специальных умений, таких как умение формулировать и обосновывать гипотезу, решать проблемы совместно, выбирать и конструировать способ деятельности, оценивать результаты собственной и коллективной деятельности и ряд других в современных условиях начинают переходить в разряд общеучебных. Выделенные группы умений позволяют в рамках ЭДМ более эффективно и системно осуществлять процесс их формирования.

4. В рамках экспериментально — деятельностной модели формирование умений осуществляется посредством разработанной системы разноуровневых экспериментальных заданий, рассчитанных на разную степень индивидуальных познавательных склонностей и личностное своеобразие способностей учащихся.

Развитие учащихся в процессе выполнения заданий обеспечивается их постепенным усложнением, влияющим на степень самостоятельности познавательной деятельности учащихся в процессе их выполнения. Задания сгруппированы как разноуровневый ряд в порядке усложнения (задание — траектория, задание — пунктир, задание — вектор и задание — оценка).

Задание — траектория четко регламентирует действия учащихся при его выполнении. Это позволяет всем учащимся класса без труда выполнить такое задание и затем принять посильное участие в обсуждении результатов его выполнения.

Задание — пунктир рассчитано на учеников, которые, пользуясь общими указаниями, способны самостоятельно выстроить деятельность по выполнению задания, указать свои действия, результат, активно включаться в обсуждение выводов, способных во многом самостоятельно приобретать новое знание, умение.

Задание — вектор предлагается ученикам, способным самостоятельно выстроить экспериментальную и познавательную деятельность при выполнении задания, обсуждении результатов и выводов.

Задание — оценка необходимо для осмысления деятельности, присвоения самостоятельно «открытых» знаний, умений.

5. Разработаны программы элективных курсов деятельностной направленности в обучении физике и методические рекомендации к проведению занятий. В рамках экспериментально-деятельностной модели эти курсы предлагаются учащимся не только девятых, но и седьмых — восьмых классов, познавательная деятельность которых наиболее активна.

6. Предложены задания для контроля сформированности умений учащихся.

7. Предложенная модель прошла многолетнюю апробацию в школах разных городов России, на основании которой можно сделать следующие основные выводы:

— подтверждена гипотеза о возможности формирования умений учащихся средствами физического эксперимента на основе экспериментально — деятельностной модели обучения;

— проведенный педагогический эксперимент показал эффективность разработанной методической системы, подтвержденную статистически надежными результатами, обеспеченными независимыми репрезентативными выборками;

— разработанные программы и методические материалы дают возможность педагогу на практике применять инструментарий ЭДМ для формирования у учащихся 7,8,9 классов знаний, информационных, экспериментальных, проблемных и деятельностных умений;

Дальнейшее продолжение исследования автор видит в нескольких направлениях: разработка инструментария, позволяющего производить комплексную оценку знаний и умений учащихсяразработка содержания элективных курсов по физике на основе деятельностной направленности для учащихся седьмых, восьмых классов основной школы. Это изучение возможностей модернизации процесса обучения физике в средней школе на основе тех принципов и методик, которые изложены в работе и эффективность которых проверена в практике учебного процесса по физике в основной школе.