Особливості навчально-пізнавальної діяльності учнів в навчанні фізики

Поганий учитель підносить істину, хороший вчить її знаходити.

Нам відомо, що процес учіння є своєрідним процесом самостійного «відкриття» учнем уже відомих у науці знань. «Коли говорять, — писав психолог С. Л. Рубінштейн, — що людина як індивід не відкриває, а лише засвоює вже здобуті людством знання…, то це, власне, означає лише те, що вона не відкриває їх для людства, а особисто для себе повинна все-таки відкрити або навіть «пере відкрити». Людина досконало володіє лише тим, що сама здобуває власною працею». У цьому розумінні учень опановує суб’єктивно нове, тобто те, що йому не відоме, але вже пізнане наукою, відоме іншим людям. Учіння вимагає повного «розпредмечування знань» або компактного «відтворення» тих мисленєвих і практичних операцій і дій, які колись здійснювалися в процесі наукового дослідження явищ або предметів.

Процес цей має три взаємопов’язані стадії .

— На першій стадії відбувається сприймання, осмислення і запам’ятовування матеріалу, що вивчається, або засвоєння теоретичних знань.

— На другій стадії засвоюються навички і вміння практичного застосування знань, що вимагає проведення спеціальних тренувальних вправ.

— На третій стадії здійснюється повторення, поглиблення і закріплення знань, удосконалення практичних умінь і навичок. Тобто, для того, щоб оволодіти новим матеріалом, учневі необхідно здійснити повний цикл навчально-пізнавальних дій: сприймання нового матеріалу, його первинне і наступне осмислення, запам’ятовування, вправляння в застосуванні теорії на практиці, повторення з метою поглиблення і засвоєння знань, умінь і навичок.

Розглянемо детальніше кожну з названих стадій.

1. Засвоєння теоретичних знань. Засвоєнням знань називається навчально-пізнавальна діяльність учнів, спрямована на свідоме і міцне оволодіння знаннями, способами виконання навчальних дій. Процес засвоєння знань починається зі сприймання матеріалу, що вивчається. Суть даної дії полягає в тому, що учні за допомогою органів чуття сприймають зовнішні властивості, особливості й ознаки предметів і явищ, які вивчаються.

Так, за допомогою зорового сприймання можна розглянути картину, скульптуру, виставку, навколишню природу та ін., слухового — почути розповідь, вокальний чи інструментальний концерт і под., дотику — відчути основні частини предмета, його властивості тощо.

Сприймання — це відображення в свідомості зовнішніх властивостей, якостей і ознак предметів та явищ, що безпосередньо впливають на органи чуття. Результатом сприймання є формування уявлень як нижчої форми знань: у свідомості людини зберігаються лише зовнішні образи сприйнятих предметів і явищ, проте не розкривається їх сутність. Наведемо приклади. Учні вивчають електричний струм, вони добре знають для чого він потрібен, як ним користуватися, але ж це лише поверхневі знання про струм.

При вивченні теплових явищ учні добре розуміють про що йде мова, але не розуміють звідки і чому проходять обміни.

Наведені приклади свідчать про те, що в уявленнях фіксуються лише зовнішні властивості . Проте як у науковому пізнанні, так і в навчанні необхідно розкрити суть предметів і явищ. Вникнути в суть можна лише за допомогою мислення та осмислення.

Осмислення — вищий ступінь розуміння. У загальному плані осмислення — це така розумова діяльність, в процесі якої людина розкриває сутність предметів і явищ, що пізнаються , формує наукові поняття. Процес осмислення складається з таких мисленєвих операцій :

А) аналіз сприйнятих, зафіксованих в уявленнях зовнішніх властивостей і ознак предметів та явищ, що підлягають вивченню;

Б) логічне групування ознак і властивостей предметів та явищ, що вивчаються, і виділення з-поміж них найсуттєвіших, найбільш загальних;

В) мисленєве осягнення суті предметів і явищ, що підлягають вивченню, формування теоретичних понять, узагальнюючих висновків, правил тощо;

Г) перевірка обгрунтованості й достовірності зроблених теоретичних висновків.

Осмислення знань з окремих дисциплін відбувається не завжди однаково. Так, на уроках біології, фізики, хімії важливу роль відіграє розкриття учнями причинно-наслідкових зв’язків між предметами та явищами реального світу. Наприклад, вивчаючи випаровування води листям , учні встановлюють причини і наслідки цього явища.

Рослина всмоктує з грунту розчинені у воді мінеральні солі, необхідні для її росту. Отже, вода потрібна, щоб переносити поживні речовини до різних органів і утворювати органічні речовини. Зайва вода випаровується листками рослин у повітря.

Так учні осмислюють, що причина всмоктування води рослиною — це потреба її в поживних речовинах; наслідок: ріст, розвиток рослини, випаровування зайвої води.

Поняття — це форма наукового знання , в якій розкривається суть пізнаних предметів і явищ, що виражається у вигляді законів, правил, висновків та інших теоретичних узагальнень.

Психологи виділяють два види осмислення — первинне і наступне. Звичайно, якщо новий матеріал легкий, не має складних понять, достатньо одного первинного сприймання і осмислення для того, щоб його добре зрозуміти. Проте в більшості випадків, особливо з математики, фізики, хімії, матеріал, який необхідно вивчити, буває досить складним, тому первинне його сприймання і осмислення дозволяє домогтися лише поверхового, неточного розуміння. Тому вивчаючи подібний матеріал, учні повинні здійснювати його наступне, глибше осмислення.

Пригадайте уроки, коли учитель пояснює новий, досить складний матеріал і одразу переходить до опитування учнів. У таких випадках більшість учнів не в змозі відповідати на поставлені з цього матеріалу запитання. І це зрозуміло: вони здійснили лише первинне сприймання й осмислення — на рівні не зовсім чітких уявлень і поверхового розуміння. Для того, щоб домогтися глибокого осмислення, учителю необхідно в різних формах, двічі пояснити новий матеріал, забезпечити первинне і наступне, грунтовніше осмислення. Оволодіння новим матеріалом не зводиться лише до його розуміння і формування наукових понять. Буває так, що учень начебто все розуміє, якщо інший відповідає на питання з нової теми, проте сам передати її зміст не може.

Значить, виучуваний матеріал потрібно не лише розуміти, а й зберігати в пам’яті, уміти вільно і логічно його відтворювати. Не слід забувати такого положення: Ми добре знаємо лише стільки, скільки можемо сказати; ми добре знаємо лише те, що здатні висловити. А. Дістервег

Запам’ятовування матеріалу є органічною частиною навчально-пізнавальної діяльності учнів. Воно базується на глибокому і всебічному розумінні засвоєних знань. А знати навчальний матеріал — означає вміти:

— осмислено і повно відтворювати його в скороченому вигляді;

— виділяти в матеріалі головні положення;

— пояснювати суть засвоєних правил, висновків та інших теоретичних узагальнень;

— доводити правильність і обгрунтованість теоретичних положень;

— відповідати на прямі й непрямі питання з матеріалу, що вивчається;

— розчленовувати матеріал на смислові частини і складати план його в усній і писемній формі;

— ілюструвати засвоєні теоретичні положення своїми прикладами і фактами;

— письмово відповідати на питання з вивченого матеріалу;

— встановлювати зв’язки вивченого матеріалу з раніше пройденим;

— застосовувати одержані знання на практиці; переносити засвоєні знання на пояснення інших явищ і фактів;

— виділяти світоглядні та морально-естетичні ідеї у матеріалі, що вивчається, виявляти до них своє ставлення.

Наведені положення показують, що запам’ятовування не може зводитися до механічного зазубрювання. Воно базується на розумінні навчального матеріалу і сприяє розумовому розвитку школярів. Запам’ятовування часто здійснюється шляхом повторення — відтворення вивченого матеріалу.

При цьому воно може бути пасивним, коли учень сприймає те, що й сприймав раніше; і активним, коли учень самостійно відтворює знання: переказує вголос чи про себе, дає усні відповіді на питання підручника, складає план прочитаного, тези тощо. З точки зору часу, який виділяється на запам’ятовування, Виділяють запам’ятовування концентроване , яке здійснюється за одним присідом, і Розосереджене , коли засвоєння навчального матеріалу здійснюється декількома прийомами і розосереджується в часі. При концентрованому запам’ятовуванні знання переходять оперативну, короткотривалу пам’ять і швидко забуваються. Розосереджене запам’ятовування сприяє переведенню знань у довготривалу пам’ять.

Саме тому використання учнями прийомів розосередженого запам’ятовування є результативнішим.

Важливою умовою забезпечення знань учнів є використання запам’ятовування не лише як відтворюючої діяльності, а як діяльності, в якій розкриваються і осмислюються нові деталі виучуваного матеріалу — деталі, які за первинного сприймання не помічалися. Значимим при цьому є наведення власних прикладів і фактів, вироблення умінь передавати матеріал своїми словами, осмислення його світоглядної, моральної, естетичної, екологічної спрямованості.

Суттєвою умовою успішного запам’ятовування є його довільність, що спричиняє мобілізацію вольових зусиль учня з метою міцного засвоєння навчального матеріалу.

Правильна організація процесу запам’ятовування дозволяє домагатися засвоєння теоретичного матеріалу школярами, попереджає його механічне зазубрювання, сприяє глибшому осмисленню знань, розвиває мислення, пам’ять, морально-вольові якості.

2. Організація вправ на застосування знань на практиці та формування умінь і навичок. Важливість даного етапу в процесі оволодіння новим матеріалом виявляється не тільки в тому, що знання потрібні людині для практичної діяльності та її духовного розвитку, а в тому, що формування практичних умінь і навичок сприяє глибшому осмисленню матеріалу, який вивчається, розвитку кмітливості та творчих здібностей. Наприклад, за допомогою вправ учні виробляють навички осмисленого уміння розв’язувати задачі, проводити лабораторні роботи. Для організації вправ суттєве значення мають два положення:

1) до виконання тренувальних вправ учні можуть приступати лише тоді, коли вони добре опанували теорію, осмислили і засвоїли знання;

2) процес застосування засвоєних знань на практиці має труднощі, пов’язані з тим, що загальне проявляється у великій різноманітності конкретного, коли сформоване правило, висновок чи закон учень повинен застосувати в новій ситуації.

У сучасній дидактичній системі вправ перші завдання мають репродуктивний характер. Вони спрямовані на актуалізацію раніше набутих знань, чуттєвого і практичного досвіду, на які повинно опиратися засвоєння нових навичок і умінь. Вони виконуються за допомогою вчителя. Перехід до наступних видів вправ передбачає постійне наростання труднощів і складності завдань, підвищення самостійності учнів у їх виконанні і творчий підхід до їх вирішення.

Усе це необхідно врахувати, організовуючи заняття, на яких виробляються уміння і навички застосування засвоєних знань на практиці.

3. Повторення, узагальнення і систематизація вивченого матеріалу з метою поглиблення знань та удосконалення практичних умінь та навичок. Вихідною основою стадії повторення, узагальнення і систематизації є положення про те, що пізнання є не прямою, а кривою лінією, яка безмежно наближається до спіралі. Це означає, що оволодіння знаннями не зводиться до одного пізнавального акту, суть знання не розкривається одразу всією своєю багатогранністю, а потребує подальшої розумової і практичної діяльності з метою глибшого його засвоєння. Має значення тут й інше, відоме нам положення.

Засвоєння матеріалу, який вивчається, має концентрований характер, при якому знання переходять в оперативну, короткочасну пам’ять і швидко забуваються. Для того, щоб попередити це забування, необхідно перевести знання в пам’ять довготривалу, тобто здійснити розосереджене запам’ятовування, що також вимагає організації повторення вивченого матеріалу, а саме: кожної теми, окремих розділів навчальної програми, а також повторення наприкінці навчального року.

Під узагальненням розуміють мислене виділення якихось властивостей, що належать певному класу предметів, перехід від одиничного до загального. На основі узагальнення учні засвоюють поняття, закони, ідеї, теорії, тобто окремі знання, їх системи і структури.

Систематизація — це мисленєва діяльність, у процесі якої знання про об’єкти, що вивчаються, організуються в певну систему за обраним принципом. Вищою формою систематизації є організація вивченого і засвоєного раніше матеріалу в таку систему, в якій би чітко вирізнялися її окремі компоненти і взаємозв’язки між ними. Наприклад, система знань про клітину передбачає розкриття структури клітини, як складної органічної системи, її елементів і взаємозв’язків між ними.

Узагальнення і систематизація є складними взаємопов’язаними процесами: ширше узагальнення спричиняє більшу кількість зв’язків та відносин і, відповідно, ширше коло знань, об’єднаних у систему. З урахуванням ролі та місця в навчальному процесі визначають такі види узагальнення і систематизації:

1) первинне узагальнення, яке реалізується під час сприймання і усвідомлення навчального матеріалу, в результаті якого утворюються загальні уявлення про предмети і явища;

2) локальне узагальнення, яке здійснюється на етапі осмислення нового матеріалу, коли розкриваються причинно-наслідкові та інші зв’язки в предметах і явищах, тобто внутрішня суть об’єктів вивчення; його результатом є засвоєння окремих понять;

3) міжпонятійні узагальнення і систематизації, коли встановлюються загальні ознаки та властивості вивчених понять, здійснюється перехід від менш загальних до більш загальних понять, об’єднання засвоєних понять у систему; його результатом є система понять;

4) тематичні узагальнення і систематизації, що забезпечують засвоєння цілої системи понять, яка вивчалася протягом тривалого часу;

5) підсумкові узагальнення і систематизації слугують для встановлення зв’язків та відносин між системами знань, засвоєними в процесі оволодіння усім курсом;

6) міжкурсові узагальнення і систематизації здійснюються з ряду споріднених предметів, наприклад, біологічних ,географічних , фізичних, математичних, історичних, філологічних.

Такою є система і суть навчально-пізнавальної діяльності на різних етапах оволодіння матеріалом, що підлягає вивченню. Відсутність одного з етапів, тобто порушення цілісності системи, веде до низького результату навчально-пізнавальної діяльності. Лише здійснення учнями повного циклу навчально-пізнавальних дій забезпечує глибоке і міцне оволодіння програмним матеріалом, їх розумовий і загальний розвиток, формування наукового світогляду, всебічну вихованість.