Метод исследования ключевых ситуаций как средство активизации познавательной деятельности обучающихся при подготовке
к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ по физике.
Данная методическая разработка посвящена проблеме повышения эффективности подготовки обучающихся к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ по физике путем использования метода исследования ключевых ситуаций.
В работе раскрываются теоретические основы метода ключевых ситуаций, обосновывается его актуальность и целесообразность применения в образовательном процессе по физике. Подробно описываются этапы разработки и проведения занятий с использованием ключевых ситуаций, акцентируется внимание на особенностях отбора задач и организации работы обучающихся.
Ключевая идея разработки заключается в том, что анализ и решение специально подобранных, ключевых ситуаций, демонстрирующих наиболее важные и сложные физические закономерности, способствует:
Более глубокому и осознанному усвоению теоретического материала.
Развитию логического мышления и умения применять знания в нестандартных ситуациях.
Формированию навыков самостоятельной работы и поисковой деятельности.
Активизации познавательной деятельности и повышению мотивации к изучению физики.
Успешной подготовке к решению олимпиадных задач и заданий повышенной сложности на ГИА и ЕГЭ.
В разработке представлены конкретные примеры ключевых ситуаций по различным разделам физики, методические рекомендации по их использованию и варианты организации работы обучающихся (индивидуально, в группах, в формате проектной деятельности). Приводятся примеры заданий для самоконтроля и оценки усвоения материала.
Разработка предназначена для учителей физики общеобразовательных школ, лицеев, гимназий, а также для преподавателей учреждений дополнительного образования, занимающихся подготовкой обучающихся к олимпиадам и экзаменам по физике. Материалы разработки могут быть адаптированы для различных уровней подготовки и возрастных групп обучающихся.
В современной системе образования, подготовка к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ по физике требует не только глубокого знания теоретического материала, но и умения применять эти знания в нестандартных ситуациях, анализировать сложные задачи и находить оптимальные решения. В своей практике я столкнулась с проблемой недостаточной познавательной активности обучающихся, формальным заучиванием формул и неумением видеть физические закономерности за словесными описаниями задач. В связи с этим, был разработан и внедрен в педагогическую деятельность метод исследования ключевых ситуаций, который позволяет активизировать познавательную деятельность обучающихся и повысить эффективность подготовки к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ.
Работа по данной проблеме ведется с 2020 года:
Изучены теоретические аспекты и сущность данного метода, проанализировала библиографические источники и данные
официальных
интернет-порталов.
Разработаны методические указания к решению задач и внедрены в педагогическую работу.
Представлена методическая разработка «Метод исследования ключевых ситуаций как средство активизации познавательной
деятельности обучающихся при подготовке к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ по физике» экспертному сообществу в виде докладов, мастер-классов, открытых уроков, публикации статей.
Диссимилирован
педагогический опыт по данной теме в образовательных организациях различного уровня.
Метод исследования ключевых ситуаций (МИКС) - это педагогический подход, основанный на создании и анализе проблемных ситуаций, отражающих ключевые физические закономерности и принципы. В отличие от решения типовых задач, МИКС предполагает не просто применение готовых формул, а активное вовлечение обучающихся в процесс исследования, анализа, выдвижения гипотез и поиска решений.
Цель и задачи применения метода исследования ключевых ситуаций.
Цель метода: активизация познавательной деятельности обучающихся, развитие их аналитического и критического мышления, формирование умения применять знания в нестандартных ситуациях.
Задачи:
Способствовать формированию умения анализировать условия задачи, выявлять противоречия и проблемы.
Развивать навыки выдвижения гипотез и построения моделей.
Совершенствовать умения применять теоретические знания для решения практических задач.
Способствовать повышению мотивации к изучению физики.
Повысить уровень подготовки к успешной сдаче ГИА и ЕГЭ, а также к участию в олимпиадах.
Ключевые ситуации – это тщательно отобранные или специально разработанные задачи, в которых явно проявляются важные физические принципы и закономерности, а также возникают противоречия или нестандартные условия, требующие глубокого анализа. Эти ситуации могут быть представлены в различных формах:
Экспериментальные задачи:
требующие проведения реального или мысленного эксперимента для установления закономерности.
Качественные задачи:
требующие объяснения физического явления без использования математических формул.
Расчетные задачи:
с нестандартными условиями, требующими применения нескольких физических законов и умения строить математические модели.
Задачи с альтернативными решениями:
позволяющие продемонстрировать различные подходы к решению одной и той же задачи.
Метод исследования ключевых ситуаций на сегодняшний день является весьма актуальным. При подготовке к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ используются именно контролирующие задания. И тут метод ключевых ситуаций весьма эффективен, так как все задания группируются вокруг таких ситуаций. Обучающиеся, решая задачи, многократно практикуется в применении ключевых ситуаций. Разбирая тесты с выбором ответа, ученики имеют возможность быстро проверить усвоение всех изученных тем.
Таким образом, творчески осваивая ключевые ситуации, находя закономерности, ставя на их основе задачи и решая их, ученик учится решать задачи и тем самым готовится к сдаче государственного экзамена, решению олимпиадных задач Деятельное знакомство с ключевыми ситуациями повышает уверенность ученика в своих знаниях по физике, поскольку эти знания, естественно, становятся умениями.
Этапы работы с ключевой ситуацией:
Представление ситуации:
обучающимся представляется проблемная ситуация в форме задачи, эксперимента или качественного вопроса.
Анализ ситуации:
обучающиеся самостоятельно или в группах анализируют условия задачи, выделяют известные и неизвестные величины, определяют физические закономерности, которые могут быть применены.
Выдвижение гипотез:
обучающиеся выдвигают различные гипотезы о возможных решениях проблемы.
Проверка гипотез:
обучающиеся проверяют свои гипотезы с помощью расчетов, экспериментов или теоретических рассуждений.
Обсуждение результатов:
обучающиеся обсуждают полученные результаты, сравнивают различные подходы к решению задачи и делают выводы.
Обобщение:
учитель подводит итоги, акцентирует внимание на ключевых моментах и закономерностях, связывает изученную ситуацию с другими темами курса физики.
Для учеников данный алгоритм представлен в виде схемы, которая доступна для понимания и отражает сущность применения метода исследования ключевых ситуаций (рис. 1).
Система уравненийЗаконы и закономерности
Что ищем? Ситуация
Ответ Задача
Рисунок 1 – Схема алгоритма, применяемого при решении задач методом исследования ключевых ситуаций
Примеры применения МИКС в моей практике:
Задача:
«Два одинаковых шарика подвешены на нитях одинаковой длины. Один шарик заряжен, а другой - нет. Как изменится угол между нитями, если шарики привести в соприкосновение и снова развести?» Эта задача позволяет исследовать закон сохранения заряда, закон Кулона и принципы электростатики.
Обучающиеся
должны не только рассчитать угол, но и объяснить, почему он меняется.
Экспериментальная задача:
«Исследуйте зависимость периода колебаний математического маятника от длины нити и массы груза
.»
Эта задача позволяет не только повторить известные формулы, но и провести реальный эксперимент, обработать результаты и сделать выводы о погрешностях измерений.
Качественная задача:
«Почему нагревается проводник при прохождении по нему электрического тока?» Эта задача требует от
обучающихся
понимания природы электрического тока и механизма теплового действия тока.
В своей работе использую метод исследования ключевых ситуаций в сочетании с другими методами обучения, такими как:
Лекции-дискуссии: для представления теоретического материала и обсуждения сложных вопросов.
Групповая работа: для совместного решения задач и обмена опытом.
Проектная деятельность: для разработки и реализации исследовательских проектов.
Использование ИКТ: для визуализации физических явлений и моделирования физических процессов.
Важным элементом моей методической системы является создание благоприятной образовательной среды, где обучающиеся чувствуют себя комфортно, не боятся задавать вопросы и высказывать свои идеи. Я стараюсь поддерживать их инициативу и стимулировать самостоятельную работу.
Как показал опыт, изучение физики наиболее эффективно и интересно, когда оно построено как исследование ключевых ситуаций. При использовании в образовательном процессе данного метода стирается искусственная грань между теорией и задачами: вместо «запоминания» и «применения заученного» - исследование.
Анализ результатов учебных достижений, обучающихся за последние пять лет показал, что применение описанного выше метода способствует формированию ключевых компетенций: учащиеся большую часть времени работают самостоятельно, учатся планированию, организации, самоконтролю и оценке своих действий и деятельности в целом.
Внедрение МИКС в мою практику привело к следующим положительным результатам:
Повышение познавательной активности
обучающихся
:
Они стали более заинтересованы в изучении физики, проявляют инициативу и самостоятельно ищут ответы на вопросы.
Развитие аналитического и критического мышления:
Обучающиеся научились анализировать сложные ситуации, выделять ключевые моменты и находить оптимальные решения.
Улучшение результатов ГИА и ЕГЭ:
Количество
обучающихся
, сдающих экзамены на высокие баллы, увеличилось.
Успешное участие в олимпиадах:
Обучающиеся стали более успешно выступать на олимпиадах различного уровня.
Мониторинг познавательной деятельности обучающихся показывает положительную динамику образовательных результатов выпускников 9, 11 классов и продуктивность применения метода исследования ключевых ситуаций при подготовке к ОГЭ и ЕГЭ.
Результаты государственной итоговой аттестации по физике обучающихся 11 классов
Результаты государственной итоговой аттестации по физике обучающихся 9 классов
Ежегодная положительная динамика численности участников перечневых мероприятий, утвержденных приказами Министерства просвещения Российской Федерации и министерства образования Оренбургской области (%):
Подготовка победителей и призеров Всероссийской олимпиады школьников:
Содержание методической разработки «Метод исследования ключевых ситуаций как средство активизации познавательной деятельности обучающихся при подготовке к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ по физике» получило отражение в Учебно-методическом пособии «Механика: методические указания к решению задач», которое внедрено в учебный процесс частного учреждения дополнительного образования «Просвещение» города Оренбурга и применяется мной, и другими преподавателями физики данного учреждения, с 2020 года по настоящее время при проведении занятий по физике для подготовки школьников к государственной итоговой аттестации в форме ОГЭ и ЕГЭ (приложение 1).
Метод исследования ключевых ситуаций является эффективным средством активизации познавательной деятельности обучающихся при подготовке к олимпиадам, ГИА и ЕГЭ по физике. Он позволяет не только углубить знания по предмету, но и развить важные навыки, необходимые для успешной учебы и будущей профессиональной деятельности. Я планирую продолжать развивать и совершенствовать этот метод, а также делиться своим опытом с коллегами. Уверена, что данный метод может быть полезен не только в физике, но и в других областях знания, где требуется развитие аналитического и критического мышления.