РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ МІЖПРЕДМЕТНОГО ХАРАКТЕРУ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ ЯК ЗАСІБ ФОРМУВАННЯ ПІЗНАВАЛЬНОГО ІНТЕРЕСУ УЧНІВ
РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ МІЖПРЕДМЕТНОГО ХАРАКТЕРУ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ ЯК ЗАСІБ ФОРМУВАННЯ ПІЗНАВАЛЬНОГО ІНТЕРЕСУ УЧНІВ
Бузько В. Л.
Проблему пізнавального інтересу в контексті своєї педагогічної теорії розглядав К. Д. Ушинський. У своїй теорії він психологічно обґрунтовував інтерес у навчанні.
Практичне застосування прогресивні ідеї з проблеми інтересу в навчанні знайшли в досвіді педагогів А. С. Макаренка і С. Т. Шацького.
В процесі вивчення фізики в загальноосвітній школі особливого значення набуває пізнавальний інтерес. Оскільки саме в шкільному віці основною діяльністю для учнів є пізнавальна діяльність, направлена на вивчення системи знань в різних наукових галузях.
Інтерес, як значуще для людини поняття, має багато трактувань, у своїх психологічних визначеннях, він розглядається як: - виборча спрямованість уваги людини (М. Ф. Добринін); - прояв її розумової і емоційної активності (С. Л. Рубінштейн); - активне емоційно-пізнавальне відношення людини до світу (Н. Г. Морозова).
Таким чином, пізнавальний інтерес в найзагальнішому визначенні можна назвати вибірковою діяльністю людини на пізнання предметів, явищ, подій навколишньому світу, активізуючою психічні процеси, діяльність людини, її пізнавальні можливості. Проблема стимулювання, спонукання школярів до навчання не нова: вона була поставлена ще в 40-50-ті роки минулого століття І. А. Каіровим, М. А. Даніловим, Р. Г. Лембер та іншими дидактами і методистами.
В межах досить широкого поняття «пізнавальний інтерес» доцільно виділити особливий вид інтересу – інтерес до навчального предмету [2].
Інтерес до навчального предмету – направленість особистості учня на процес оволодіння знаннями з певного навчального предмету.
В даний час проблема формування пізнавального інтересу до вивчення фізики є досить актуальною. Для покращення якості навчально-пізнавальної діяльності учнів необхідно застосовувати весь комплекс методичних підходів, методів, прийомів, засобів, які дозволяють максимально залучити учнів до процесу навчання, забезпечити високий рівень засвоєння нового матеріалу та практичне застосування отриманих знань, застосовувати прийоми наукового методу пізнання при розв’язуванні навчальних задач, у ході виконання самостійних спостережень і дослідів тощо [1].
Одним із засобів формування пізнавального інтересу в процесі вивчення фізики є розв’язування задач міжпредметного характеру.
Метою даної статті є показ можливостей формування пізнавального інтересу учнів засобами реалізації міжпредметних зв’язків, що переростають в інтеграційні процеси формування знань на уроках фізики з іншими природничими науками, зокрема з біологією та біонікою.
Міжпредметні зв’язки є дидактичною умовою і засобом всебічного засвоєння основ наук у школі. Встановлення міжпредметних зв’язків в шкільному курсі фізики сприяє глибокому засвоєнню знань, формуванню наукових понять і законів, вдосконаленню навчально-виховного процесу і оптимальній його організації, формуванню наукового світогляду.
Нині вдосконалені шкільні програми націлюють учителя на необхідність використовування в процесі викладання міжпредметних зв'язків. Проблема полягає в розробці прийомів і способів реалізації їх в різних формах і методах навчальної роботи.
Одним з провідних методів навчання школярів фізиці служить розв’язування задач. Реалізувати в останніх міжпредметні зв'язки, як показує аналіз їх структури і змісту, можна за такими основними напрямками: - залучення фактичного навчального матеріалу із різних галузей знань; - формування «наскрізних» або «розвиваючих» понять та інших структурних елементів знань (законів, теорій, методів дослідження); - актуалізація умінь і навичок, набутих школярами в процесі вивчення різних дисциплін; - застосування теорій, законів, правил, розглянутих на уроках з інших предметів; - використання методів дослідження із суміжних галузей науки і техніки; - комплексне вивчення певних явищ, об’єктів, проблем на основі використовування знань з різних навчальних дисциплін. Для систематичної реалізації міжпредметних зв’язків в розв’язуванні задач з фізики, причому на всіх рівнях, доцільно використовувати в практичній роботі різні види фізичних задач із міжпредметним змістом. Наведемо деякі приклади задач міжпредметного характеру.
№1. Як кашалоти використовують закони фізики?
Відповідь: Кашалоти, перед пірнанням так само, як і люди затримують у своїх легенях повітря, вони здатні поринати на глибину близько півтори години. Еластичні ребра й особливості будови кровоносної системи допомагають кашалотам протистояти високому тиску й низьким температурам (рис. 1).
№2. Мешканці острова Ява можуть передбачати наближення землетрусу, спостерігаючи за передчасною появою бутонів королівської примули («квітки землетрусу») (рис. 2). З чим пов’язане це передбачення?
Відповідь: У чому ж секрет королівської примули? На це питання, що давно хвилювало ботаніків і сейсмологів, відповіла людина, спеціальність якої – обробка металів. Євген Григорович Коновалов дійшов висновку, що цвітіння королівської примули стимулюють високочастотні ультразвукові поштовхи, що незмінно бувають перед виверженням. Ці коливання сприяють різкому «стрибку» в обміні речовин рослини, і вона зацвітає…
Примула (першоцвіт весняний, першоцвіт лікарський): Primula veris L. Назва роду від латинського primus – перший, veris – родовий відмінок від ver – весна. Народні назви – ключ-трава, мідяниця. Кожне виверження вулкана на острові Ява забирало дуже багато людських життів доти, поки мешканці не звернули увагу на рослини, що зустрічалися тільки тут, на схилі небезпечної гори. Це була королівська примула. Цікаво, що розпускала вона квітки тільки напередодні виверження вулкана. Тепер жителі прилеглих від вулкана сіл систематично стежать за рослиною-рятівником і, як тільки воно починає цвісти, поспішно залишають селища. І кажуть, що примула ще жодного разу їх не підвела. Зараз цією властивістю першоцвіту зацікавилися вчені.
№3. Як такі рослини, як череда трироздільна, грабельки звичайні, жовтозілля звичайне використовують силу тертя?
Відповідь: Насіння рослин чудово користуються законами природи, щоб після дозрівання знайти собі притулок – дати життя наступним поколінням. Насінини кульбаби, жовтозілля (рис. 3) мають гачки і тому чудово розносяться вітром. Волоски гачка жовтозілля виділяють клейкий слиз, завдяки чому чіпляються до тварин або людей і так переносяться на великі відстані. Насіння використовує сили міжмолекулярної взаємодії.
А насіння череди (рис. 4) для переміщення на великі відстані використовує силу тертя. Плоди цієї рослини клиновидні, сплющені, з двома (рідше трьома-чотирма) зазубленими щетинками на широкому кінці. Ними воно чіпляється до одежі людей та шерсті тварин і, таким чином, розповсюджується. Розноситься воно і водою. На мілких місцях щетинки чіпляються за дно, а згодом плід проростає. Сила тертя між щетинками і ґрунтом чи шерстю тварин протидіє відриванню насінини. Досить відомий поширений бур’ян – грабельки звичайні теж використовує закони фізики. Грабельки (рис. 5) квітнуть півдня і не красою квітів приваблюють увагу, а пристосуванням до розмноження. Плід, який має «хвостик», чіпляється за травинки і «вгвинчується» у ґрунт. В суху погоду хвостик скручується в пружинку, яка в дощову погоду розкручується, занурюючи плід глибше в землю. Волоски, які густо вкривають плід, перешкоджають йому рухатись у зворотному напрямку.
№4. Що за тварина зображена на рисунку (рис. 6)? Які особливості зору даної тварини?
Відповідь: Креветка-богомол має найрозвиненіший кольоровий зір. Око складається із трьох частин. Живе в коралових рифах. Надзвичайний зір дозволяє з легкістю піймати здобич.
Креветки-богомоли, можуть не тільки розрізняти промені різного кольору (від ультрафіолетового до інфрачервоного), але й мають оптимальний поляризований зір. На сьогоднішній день не виявлено жодної тварини, що демонструє таку унікальну здібність. Людство досягло подібних результатів лише в останнє десятиріччя за допомогою комп’ютерних технологій.
Учені довели, що у креветки даного виду очі одночасно сприймають чотири лінійні й дві циркулярні поляризації, наділяючи тварину здатністю визначати напрямок коливань і ступінь поляризації. Це корисна властивість, оскільки природнє світло може варіюватися від сильно поляризованого, начебто блиску снігу або відблисків на водній гладі, до неполяризованого, як сонячне світло. Було виявлено особини, де тільки самці відбивали циркулярно-поляризоване світло. На цій підставі було запропоновано гіпотезу, що циркулярно-поляризований зір призначений для спарювальної сигналізації.
Дані задачі доцільно використовувати при вивченні окремих тем з фізики, а також при проведенні інтегрованих уроків, наприклад з фізики і біології, як засіб формування пізнавального інтересу в учнів.
Варто використовувати навчальний матеріал міжпредметного характеру для пропедевтики формування фізичних знань і в якості формування пізнавального інтересу до фізики як науки на уроках природознавства. Наприклад в курсі природознавства 6-го класу при вивченні теми «Види і розмноження рослин і тварин» доцільно використати наступний матеріал [3; 4].
На даному уроці слід акцентувати увагу учнів на способі розповсюдження плодів і насіння; повідомити, що в результаті уважного спостереження за природними явищами вдалося виявити принципи пересування організмів у природі, які були використані творцями нової техніки. Зразком для форм крил австрійського літака «Таубе» (рис. 7) ще на зорі літакобудування послужило насіння ліани зенонія (рис.8, а).
Воно нагадує льотними якостями. Саме ця обставина і привернула увагу винахідника Етріха з Богемії. У 1904р. він побудував свій перший планер без Розмах крил 6 м. Планер міг нести корисне навантаження в 25 кг. Протягом подальших років Етріх, запозичуючи природні аналогії, створював нові моделі планерів, удосконалював їх, покращуючи льотні якості [5, с. 13].
Висновки: аналіз педагогічної практики показав, що розв’язування задач міжпредметного характеру стимулює пізнавальний інтерес до вивчення фізики як науки. Дозволяє краще засвоювати матеріал інших дисциплін природничого циклу, розвиває їх пізнавальні та творчі здібності, впливає на формування стійких мотивів до отримання знань з різних предметів.
ЛІТЕРАТУРА:
1. Андреев В. И. Эвристическое программирование учебно-исследовательской деятельности: методическое пособие – М.: Высшая школа, 1981. — 240 с. 2. Иванова Л. А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. - М.: Просвещение, 1983. – 160 с. 3. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Природознавство. 5 – 6 кл. – К.; Ірпінь: ВТФ «Перун», 2005. 4. Фізика. Астрономія. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів 7–12 класи, О. І. Ляшенко, М. І. Дзюбенко. — К.: Перун, 2005, 2006. — 79 с. 5. Цепух Н. Ф., Гармаш И. И. Бионика в школе: Пособие для учителя. — К.: Рад. шк., 1990. — 112 с. 6. [Електронний ресурс] Режим доступу: http://wwi.hut2.ru/avia/RumplerTaube/rumplertaube.htm.
