Домашний эксперимент как средство развития творческого потенциала личности учащегося.
«Сначала я делал изобретения всем давно известные, потом не так давно известные, а потом и совсем новые»
К.Э.Циалковский
Автор : Т.Н. Танюшкина
Учитель физики
МПКУ им. М. А. Шолохова войск НГ РФ
Учитель высшей категории
Почетный учитель общего образования РФ.
Статья знакомит читателей с результатами Международного мониторингового исследования качества математического и естественно-научного образования TIMSS-2019 в сравнении с результатами предыдущих циклов исследования. Особое внимание уделено динамике изменений результатов по уровням достижений, содержательным областям и видам познавательной деятельности. Рассмотрены вопросы практической направленности преподавания физики, применения знаний на практике при выполнении домашнего эксперимента.
Ключевые слова: международное мониторинговое исследование качества общего образования, исследование TIMSS, математическое и естественно-научное образование, новые результаты получены в рамках исследования TIMSS-2019.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
ИНСТИТУТ СОДЕРЖАНИЯ И МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ
РЕЗУЛЬТАТЫ МЕЖДУНАРОДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ TIMSS-2019
Международное сравнительное мониторинговое исследование качества математического и естественнонаучного образования TIMSS (TIMSS – Trends in Mathematics and Science Study) является первым мониторинговым исследованием в области общего образования, которое позволяет проследить тенденции развития математического и естественнонаучного общего образования с 1995 года (проводится каждые 4 года). В исследовании оцениваются образовательные достижения учащихся 4-ых классов начальной школы и учащихся 8-ых классов. Дополнительно изучаются особенности содержания школьного математического и естественнонаучного образования в странах – участницах, особенности учебного процесса, а также факторы, связанные с характеристиками образовательных учреждений, учителей, учащихся и их семей. Исследование организовано Международной ассоциацией по оценке образовательных достижений (IEA – International Association for the Evaluation of Educational Achievement).
В исследовании TIMSS-2019 приняли участие более 60 стран мира. Российская выборка включала 4022 учащихся четвертых классов и 3901 учащегося восьмых классов из 590 образовательных организаций 49 регионов страны. Главной инновацией исследования TIMSS-2019 был переход на компьютерное тестирование, а так- же включение нового блока заданий, оценивающих способность учащихся проводить исследования и решать различные проблемы.
Ключевые вопросы, на которые отвечает исследование:
1.Каково состояние математического и естественнонаучного образования с точки зрения международных образовательных стандартов?
2.Как изменились результаты российских учащихся за последнее десятилетие?
Что происходит с результатами российских учащихся при переходе из начальной школы в основную?
3.Какие факторы определяют наивысшие результаты учащихся по математике и естествознанию?
4.В каком направлении следует совершенствовать российское образование?
За период с 2011 по 2015 годы существенных изменений в результатах российских восьмиклассников по предметным областям естествознания не произошло. В 2019 году самые высокие результаты показали российские восьмиклассники при выполнении заданий по химии — 551 балл, что значимо выше средних результатов по естественно-научной части теста TIMSS. Не отличаются от среднего значения результаты выполнения заданий по биологии. Несколько ниже среднего оказались результаты выполнения заданий по физике (540 баллов) и значимо ниже — результаты по географии. Именно географический материал (с элементами геологии и астрономии) вызвал у российских учащихся наибольшие затруднения (средний результат их выполнения составил 533 балла по международной шкале). По сравнению с предыдущим циклом исследования, который проводился в 2015 году, наблюдаются некоторые изменения в результатах российских восьмиклассников по предметным областям. Заметно улучшились результаты выполнения заданий, основанных на материале биологии, но еще более заметно снизились результаты по физике и химии.
Российские восьмиклассники по знанию естественных наук находятся в мире на шестом месте, а по математике - на седьмом. Таковы результаты международных исследований PIRLS -2020 и TIMSS-2019 г.
Успехи наших подростков несомненны. Другое дело, что знания, которые они демонстрируют – по большей части фактические. Задачи они могут решать лишь по выученному образцу, по стандартному алгоритму. С умением рассуждать, находить нестандартный подход, применять школьные знания в жизни у наших школьников большие трудности.
Для ученика в школе главный способ постижения нового - запоминание готовых научных фактов , а для ученого- гипотеза и ее доказательство. В работе творчески мыслящего человека преобладает догадка с последующей оценкой и обоснованием. Усваивая готовые знания, ученик овладевает лишь частью опыта предшествующих поколений. Поскольку творческая деятельность учащихся организуется редко, страдает развитие соответствующей группы их интеллектуальных способностей. Если согласиться с А.Пуанкаре в том, что «логика доказывает, а интуиция творит», то придется признать, то творчеству в учебном процессе отводится неправомерно мало времени.
По И.П.Павлову «чувство проблемы» врожденное; оно основывается на рефлексе «Что это такое?», сопровождаемом чувством удивления. Этот счастливый дар природы человеку следует всячески развивать в процессе обучения, причем самое главное - не гасить инициативы самих учащихся.
Выдвижение проблемы – начало творческого процесса; за ним следуют продуктивные операции дивергенции(продуцирование идей -расхождение) и конвергенции(установление связей между различными явлениями- схождение).Не следует думать, что в школе нельзя организовать упражнения, развивающие операцию конвергенции, т.е. исследовательскую и изобретательскую деятельность. Ведь открытия и изобретения могут быть субъективно новыми для учеников, т.е. известными обществу, учителю, но новыми для учеников. К таким упражнениям как раз относятся домашние эксперименты. Это один из педагогически эффективных и интересных для учащихся приемов самостоятельной работы Он способствует осознанному изучению курса, воспитывает самостоятельность и находчивость, развивает индивидуальные творческие способности, мыслительную деятельность – все эти качества необходимы современному человеку.
Из анкет учащихся: «Мне нравиться делать домашние эксперименты, потому что мне интересно делать самому….», «……это интересно!!!», «….я могу закрепить то, что узнал на уроке», «….я сам наблюдаю физические процессы и узнаю много нового», «….они помогают понять тему более глубоко.» и т. п. Все это очень ценно для самих учащихся, для становления их личностей, умеющих творить, созидать.
Занимаясь проблемой развивающего обучения, я часто обращаюсь к работам Э.М. Браверман. В одной из ее статей приводился образец отчета учащегося о проделанном эксперименте. Я решила использовать эту форму для отчета своих учащихся о домашнем эксперименте, потому что заполняя эту форму , учащийся подробно рассказывает от своего личного «Я»(что очень важно в технологии ЛОО) о том, какую цель он ставит и почему, какую гипотезу выдвигает, самостоятельно составляет план опыта и т.д. Таким образом учащийся еще раз следует по пути научного познания. Ведь ничто так не запоминается как личный опыт, личная деятельность.
Отмечу еще и такой аспект: домашние опыты в отличии от классных экспериментальных работ проводятся с применением подручных средств, а не специального оборудования, что существенно, ведь в жизни учащимся придется встречаться с различными практическими задачами. В этом плане домашние эксперименты формируют умения познавать окружающие явления, рассматривая их в новой, измененной ситуации.
И еще роль домашних экспериментов неоценима в подготовке к ГИА и ЕГЭ, а так же для подготовки учащихся к научно-практическим конференциям.
При подборе заданий для домашнего эксперимента я руководствуюсь следующими принципами:
1.Работа должна стимулировать познавательную активность и развитие мышления.
2.Привлекать внимание к основному материалу курса физики.
3.Должен быть направлен на углубление и пополнение знаний.
4.Легко выполняться в домашних условиях.
5.По возможности не предлагать перечень необходимого оборудования.
6.Учащиеся могут применять самодельные приборы.
Где и как я использую домашний эксперимент в учебном процессе:
1.Перед изучением новой темы(опережающее задание).
Пример: перед изучением темы «Удельная теплоемкость вещества» учащиеся выполняют задание: «исследовать зависимость времени нагревания вещества от рода вещества».
2.Перед проведением классной лабораторной работы.
Пример: сконструировать калориметр и объяснить его устройство и принцип действия.
3.После лабораторной работы, усложнив задание, которое они выполняли в классе.
Пример: «Как определить вес металлического предмета, не прибегая к его взвешиванию и измерению объема».
4.Как занимательный опыт, задачу - парадокс для более глубокого изучения темы.
Пример: «Почему соль плавит лед?».
«Как определить удельную теплоту парообразования воды, располагая домашним холодильником, кастрюлей неизвестного объема, часами и равномерно горящей газовой горелкой? Удельную теплоемкость воды считать неизвестной».
При анализе домашних экспериментов у учащихся возникает огромное количество вопросов, которые побуждают их мыслить, обращаться к дополнительной литературе или интернет – ресурсам. Учащиеся убеждаются на личном опыте , что «дорога открытий и исследований» очень трудна и терниста! Конечно , бывает и такое, что для некоторых учащихся эксперимент окажется трудным, но этого не следует бояться. Уже сама попытка продуцировать, мыслить с целью получения новых знаний многого стоит и никогда не проходит бесследно!
Каковы же результаты моей работы в этом направлении:
1)Как показало анкетирование детей и их родителей растет познавательная активность учащихся, заинтересованность, мотивация к учению.
2) Беседуя с учащимися о выполнении ими работы, при проверке, я общаюсь с учеником в паре: «учитель-ученик», обращаясь к его личному «Я», интересуясь ЕГО достижениями или неудачами, что так же важно для формирования личности.
3) Учащиеся ведут тетради «Для домашних экспериментов», где у них накапливается «банк данных», который может быть использован при подготовке к экзаменам. Полученные таким способом знания редко забываются.
4) Обучение происходит в ситуации успеха.
5) Идет поэтапная подготовка к научно-практической конференции в старших классах.
6) Активизируются мыслительные процессы, легко возникают проблемные ситуации и легко решаются в ходе активной эвристической беседы.
7) Реализуется стандарт образования, повышается качество знаний.
Считаю, что использование домашнего эксперимента в сочетании с другими методами и приемами обучения позволит максимально развить творческий потенциал личности учащихся, вооружить их методами научного познания .Все эти умения и навыки необходимы современному человеку, чтобы правильно и уверенно ориентироваться в сложных жизненных ситуациях.
Список литературы:
А.В. Усова. Избранное. — Челябинск: ЧГПУ, 2000.
Л.А. Иванова. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. — Москва: Просвещение, 1983.
Н.М. Зверева. Активизация мышления учащихся на уроках физики. — Москва: Просвещение, 1980.
Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. // Под ред. А. В. Усовой. — Москва: Просвещение, 1990.
Интернет ресурсы.
Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. М, 1986
Ковтунович
М.Г. Домашний эксперимент по физике, ВЛАДОС, 2007.
Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы (Под ред.
А.В.Усовой
.) М. 1990.
Опыты в домашней лаборатории. М. Наука.
Главная редакция физико-математической литературы, 1981 (серия:
“Библиотечка “ Квант”
Вып
. 4.
Динамика результатов TIMSS-2019 [Электронный ресурс]. URL: https://fioco.ru/Media/
Default
/
Documents
/МСИ/Динамика%20результатов_TIMSS-2019.pdf (дата обращения: 10.08.2021).
Качество образования в российской школе по результатам международных исследований / под ред. Г.С. Ковалевой. М.: Логос, 2007. 408 с.
Ковалева Г.С. Сравнительный анализ качества математического и
естественно-научного
образования в России (по материалам международного исследования TIMSS-1995) [Электронный ресурс]. URL: http://www.centeroko.ru/public.html#timss_pub (дата обращения: 10.08.2021).
Основные результаты международного исследования качества математического и естественно-научного образования TIMSS-2003 [Электронный ресурс]. URL: http://www.centeroko.ru/
public.html#timss_pub
(дата обращения: 10.08.2021).
