Триз-педагогика в физике

Описание

Содержание
Введение 3
1. Общая характеристика ТРИЗ-педагогики в физике 8
1.1. Понятие и сущность ТРИЗ-педагогики 8
1.2. Характеристика инновационной системы ТРИЗ-педагогики 15
1.3. Использование ТРИЗ-педагогики в физике 20
2. Практическая технология ТРИЗ-педагогики в физике 32
2.1. Организация и методы исследования 32
2.2. Методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса 32
2.3. Оценка эффективности проведенных мероприятий 34
Заключение 76
Список использованных источников 80

Введение
Актуальность исследования. Современное общество предъявляет к человеку всё более высокие требования. В условиях роста социальной конкуренции молодому человеку необходимо уметь творчески применять те знания и навыки, которыми он обладает; уметь преобразовать деятельность таким образом, чтобы сделать её как можно более эффективной. Современная школа, находясь на пути перемен, ставит перед собой, как и всегда, задачу социализации школьника, при этом необходимо учитывать условия изменяющегося общества. В связи с этим необходимо уделять особое внимание развитию творческой активности школьников.
Продуктивность мыслительной и особенно творческой активности учащихся, их творческой деятельности, к сожалению, остается далеко позади их потенциальных возможностей и не в полной мере отвечает задачам современного обучения. Сегодня актуальна проблема формирования творчески активной личности, способной самостоятельно делать выбор, ставить и реализовывать цели, выходящие за рамки, предписанные стандартными требованиями, анализировать свою деятельность. Творческая личность готова не только к постоянным изменениям, но и к принятию этих изменений как возможности получения удовлетворения потребности в решении творческих задач.
Решение проблемы развития творческих способностей учащихся предполагает учет и введение в обиход системы образования специальных развивающих средств, так как уровень развития творческих способностей зависит от содержания и методов обучения.
Однако анализ учебной литературы по различным школьным предметам, наблюдение за работой педагогов и учащихся зачастую показывают, что в широкой практике обучения в большинстве случаев используются репродуктивные задачи, ориентирующие ученика на однозначные ответы, не активизирующие его мыслительной деятельности и тем более, не развивающей творческих способностей.
Анализ работ, раскрывающих различные аспекты построения учебного материала и подбора методов его изучения, показал, что они, преимущественно, посвящены либо общим методическим подходам (В. И. Белозерцев, Е. А. Брагина, Т. А. Ильина, И. Я. Лернер, М. Н. Скаткин и др.), либо выполнены на материале узкой специализации (Г. С. Альтшуллер, Г. А. Буш, А. А. Мирошниченко, Н. Г. Салмина и др.) и, как правило, для специалистов определенного профиля. Возможности применения конкретных методов активизации творческого мышления в процессе развития творчества учащихся исследовали Г.С.Альтшуллер, В.Н.Данченко, В.Зусман, Т.В.Кудрявцев, А.П.Ляликов, С.А.Новоселов, В.М.Одрин, В.П.Пархоменко.
Среди целей, предъявляемых к современному школьному образованию, выделяется формирование личности, способной решать поставленные перед ней задачи в условиях рыночной экономики, в частности, быстро находить наиболее оптимальное и эффективное решение преодолеваемой проблемы. Такая цель направлена на реализацию внутреннего потенциала школьника, развитие его творческого начала, продуктивности мышления, которые как раз и должны способствовать развитию умения справляется с выше перечисленными заданиями.
В последнее время с высоким темпом адаптируется применение ТРИЗ (теории решения изобретательских задач Г. С. Альтшуллера) в образовании, которая получило название ТРИЗ-педагогика. Внедрение инструментов ТРИЗ в образование способствует продуктивности мышления, а также играет роль «общего» языка для интеграции различных образовательных областей. Все это определяет актуальность темы выпускной квалификационной работы.
Эффективность отдельных приемов ТРИЗ убедительно была доказана в ходе экспериментальной работы по применению ТРИЗ в педагогике (по физике – А. Гин, литературе – Ю. Мурашковский, О. Алешина, по биологии – И. Андржеевская, по информатике, естествознанию и др.). Однако применение ТРИЗ-педагогики на уроках физики в литературе представлено недостаточно, что и обуславливает противоречие и научную новизну настоящего исследования: применение ТРИЗ-педагогики на уроках дает положительные результаты, а ее применение на уроках физики не разработано.
Цель – разработать и апробировать на практике механизмы применения инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
Объектом исследования выступает развивающий учебно-воспитательный процесс в условиях общеобразовательного учреждения.
Предметом исследования является развитие продуктивности мышления учащихся на уроках физики через использование инструментов ТРИЗ-педагогики.
Гипотеза: включение в образовательный процесс инструментов ТРИЗ-педагогики, способствует развитию креативности и системности мышления; обучение на уроках физики в средней школе будет проходить эффективней благодаря овладению учащимися практическим опытом работы с методами активизации мышления, основанных на ТРИЗ.
Для достижения цели были выдвинуты задачи:
1. Изучить литературные источники с целью изучения механизмов использования инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
2. Разработать и апробировать на практике механизмы применения инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
3. Обобщить результаты исследования и проанализировать эффективность разработанной методики.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались методы двух уровней.
Методы теоретического уровня: анализ литературы по проблеме исследования, обобщение, аналогия, синтез эмпирического материала, интерпретация.
Методы эмпирического уровня: прямое и косвенное наблюдение, анкетирование, обобщение эмпирического материала, констатирующий педагогический эксперимент.
Организация исследования:
Исследование проводилось в три этапа.
1 этап — начальный:
— изучение и анализ соответствующей литературы;
— формирование целей и задачей, выделяется предмет и объект исследования;
— формируется гипотеза, определяются методы исследования.
2 этап – основной:
— формирование контрольной и экспериментальной групп;
— проведение основного педагогического эксперимента;
3 этап – заключительный:
— подведение итогов педагогического эксперимента;
— осуществление количественного и качественного анализа экспериментальных данных;
— формулировка выводов;
— оформление результатов исследования.
Практическая значимость состоит в том, полученные результаты исследования могут применяться в деятельности учителей физики по развитию креативности и системности мышления, поскольку обучение на уроках физики в средней школе будет проходит эффективней благодаря овладению учащимися практическим опытом работы с методами активизации мышления, основанных на ТРИЗ.
Опытно-экспериментальная база. Экспериментальное исследование проводилось на базе – МОУ. Количество членов выборки составило 60 человек, учащиеся 8-го класса (30 детей экспериментальная группа, 30 детей — контрольная группа).
Структура и объем выпускной квалификационной работы состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы. Общий объем работы составляет 81 страницу машинописного текста.

1. Общая характеристика ТРИЗ-педагогики в физике

1.1. Понятие и сущность ТРИЗ-педагогики
В последние годы в российской педагогике активно разрабатывается подход, получивший название «личностно-ориентированное обучение», в котором обосновывается необходимость признания и учета уникальности личного (субъектного) опыта каждого ученика. При таком подходе ученику предоставляется свобода выбора учебного содержания, поощряется индивидуальная избирательность по отношению к форме обучения, признается существование индивидуально-специфических способов усвоения материала.
Однако при этом нельзя полностью отрицать потребности общества. Общество нуждается в личностях, обладающих определенной интеллектуальной и нравственной культурой. В этом заключаются гарантии дальнейшего развития человечества.
Известно выражение М. Монтеня: «Мозг хорошо устроенный стоит больше, чем мозг хорошо наполненный». Тем самым подчеркивается различие между образованностью (кругом знаний, получаемых в школе) и интеллектуальной воспитанностью (степенью умственного развития личности), между которыми никак нельзя ставить знак равенства.
Это означает, что целью образовательного процесса является не просто усвоение содержания отдельных учебных дисциплин, но, в первую очередь, развитие и обогащение интеллектуальных ресурсов личности средствами этих дисциплин.
Наряду с передачей ученику системы научных знаний об окружающей действительности, а также вооружением его методами научного познания необходимо создавать условия для его личностного роста, формирования у него психологической готовности к дальнейшей деятельности с учетом своеобразия и ценности его внутреннего мира.

2. Практическая технология ТРИЗ-педагогики в физике

2.1. Организация и методы исследования

Цель исследования – разработать и апробировать на практике механизмы применения инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
В начале исследования была поставлена гипотеза: включение в образовательный процесс инструментов ТРИЗ-педагогики, способствует развитию креативности и системности мышления; обучение на уроках физики в средней школе будет проходить эффективней благодаря овладению учащимися практическим опытом работы с методами активизации мышления, основанных на ТРИЗ.
Для достижения цели и доказательства изложенных гипотетических положений были определены следующие задачи работы:
1. Разработать и апробировать на практике механизмы применения инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
2. Обобщить результаты исследования и проанализировать эффективность разработанной методики.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались методы: прямое и косвенное наблюдение, анкетирование, обобщение эмпирического материала, констатирующий педагогический эксперимент.
Для проверки гипотезы был проведен констатирующий и контрольный эксперимент, тестирование с применением теста креативности Е.П. Торренса, теста Дж. Гилфорда, итоговое тестирование по физике, статистические методы обработки материалов (метод Стьюдента).
Нами была разработана и апробирована методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса (экспериментальная группа) на основе внеклассных занятий по физике, базирующийся на инструментах ТРИЗ-педагогики. Целью методики является содействие развитию креативной мыслительной деятельности средствами ТРИЗ-педагогики в курсе физике.
Организация исследования:
Исследование проводилось в три этапа.
1 этап — начальный:
— изучение и анализ соответствующей литературы;
— формирование целей и задачей, выделяется предмет и объект исследования;
— формируется гипотеза, определяются методы исследования.
2 этап – основной:
— формирование контрольной и экспериментальной групп;
— проведение основного педагогического эксперимента;
3 этап – заключительный:
— подведение итогов педагогического эксперимента;
— осуществление количественного и качественного анализа экспериментальных данных;
— формулировка выводов;
— оформление результатов исследования.
Экспериментальное исследование проводилось на базе – МОУ. Количество членов выборки составило 60 человек, учащиеся 8-го класса (30 детей экспериментальная группа, 30 детей — контрольная группа).

2.2. Методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса
Методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса направлена на активизацию следующих приемов мышления, используемых в физике: абстрагирование и конкретизация, обобщение и специализация, аналогии, можно сравнить с аналогичными принципами используемыми в ТРИЗ: принципом перехода в надсистему, принципом перехода в подсистему и принципом копирования.
Нами была разработана и апробирована методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса на основе внеклассных занятий по физике, базирующийся на инструментах ТРИЗ-педагогики.
Целью методики является содействие развитию креативной мыслительной деятельности средствами ТРИЗ-педагогики в курсе физике.
Методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса включает девять взаимосвязанных занятий: метод проб и ошибок; мозговой штурм; обратный мозговой штурм; морфологический анализ; идеальный конечный результат; отрицание или взгляд со стороны; принцип перехода в другое измерение; переход в надсистему; переход в подсистему, метод синектики, системный оператор, конструктор «ЭИЗ2» и т.д.
Каждое занятие направлено на усвоение того или иного метода активизации знаний или принципы разрешения противоречий через систему физических задач.
Каждое из занятий состоит из трех взаимосвязанных этапов:
• на первом этапе деятельность учителя была направлена на формирование у школьников понимания идеи нового приема;
• второй этап направлен на осознание учащимися применения выделенного приема в бытовых ситуациях;
• на третьем этапе школьники учились использовать прием при решении конкретных физических задач.
Кроме того, в начале каждого занятия ученикам предлагается проблемная ситуация, попытки разрешения которой зачастую приводят к неэффективному решению, в основном из-за использования только раннее изученных методов или жизненного опыта. В такой работе происходит актуализация знаний, после чего ученики «подталкиваются» педагогом к наиболее оптимальному и эффективному решению, обобщение которого приводит к новому приему активизации мышления.
Занятие № 1. Метод проб и ошибок
Цель занятия: познакомить учащихся с понятием креативности и методом проб и ошибок.
1. Вводное тестирование экспериментальной группы.
2. Беседа с учащимися.
Каждый день мы слышим либо по телевизору, либо в школе, либо на улице слово креативность. Нам говорят вот это креативно, а вот это нет. Вот это креативный подход, а вот этот обычный. Так что же такое креативность? Как вы считаете, что скрывается под словом тренинг креативного мышления?
Да, каждый из вас абсолютно в чем-то прав, под креативность мы будем понимать способность человека к творчеству, способность создавать, что-то оригинальное, казалось бы, из стандартной ситуации.
Нам с вами приходится ежедневно решать очень много всевозможных, разнообразных проблем. Задачи бывают не только, как наверно зачастую вы считаете, математические, но и жизненные (бытовые, семейные, политические).
Каждый день современному человеку приходится преодолевать всевозможные трудности, и при том, как более эффективно. А знать решение всех проблем, которые с нами могут приключится невозможно.
3. Прикладное упражнение.
Упражнение 1. Сейчас на парту будет выдано изображение чего-либо, попробуйте в парах придумать название этой картинке, как можно точнее

Заключение
Современное преподавание в школе сталкивается с проблемой снижения интереса учащихся к изучению предметов. Такой школьный предмет как физика общество давно отнесло к категории самых сложных. Перед педагогом ставиться задача – пробудить интерес, не отпугнуть ребят сложностью предмета, особенно на первоначальном этапе изучения курса физики.
Использование современных образовательных технологий позволяет рационально организовать процесс обучения, добиваться хороших результатов. Степень познавательной активности учащихся на уроках зависит от того, какими методами пользуется на уроке учитель. ТРИЗ-педагогика выступает как одна из важнейших педагогических технологий, обеспечивающих возникновение мотивационного компонента учебно-познавательной компетенции учащихся на уроках физики. Эта технология привлекает своей нестандартностью, открывает большие практические возможности, способствует развитию творчества, преодолению пассивности учащихся на уроке, повышению качества знаний по предмету.
ТРИЗ-педагогику используют для того, чтобы научить учащихся самостоятельному, критическому мышлению, размышлять, опираясь на знание фактов, делать обоснованные выводы и принимать аргументированные решения, научить работать в команде.
ТРИЗ-педагогика позволяет школьникам овладеть умением построения цепочки: от идеи через цели, задачи, мозговой штурм до реализации и публичной защиты проекта. В основе ТРИЗ-педагогики учащихся лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, развитие их критического и творческого мышления, умение увидеть, сформулировать, найти пути решения и решить проблему.
Возможности ТРИЗ в физике основаны на следующем:
1) ясное формулирование структуры проблемы, редуцирование ее к предельно упрощенной форме в виде бинарного противоречия (или нескольких противоречий) — этим актом ТРИЗ обеспечивает правильную диагностику проблемы, выявление ее действительной сути;
2) определение экторов (взаимодействующих элементов) проблемной ситуации и ресурсов, необходимых и достаточных для решения проблемы, для устранения противоречий во взаимодействиях экторов — это ТРИЗ-исследование позволяет, так сказать, оценить реальные силы «противников» и «союзников»;
3) выдвижение идеальных целей, мысленное идеальное моделирование нужных функций, требующихся от будущего решения — этим ТРИЗ стимулирует уход от стереотипного воздействия привычных решений, существующих в окружающих объектах;
4) использование опыта создания сотен тысяч эффективных изобретений для нахождения решения актуальной проблемы — ТРИЗ дает примеры таких решений в виде моделей перехода от состояния «было» к состоянию «стало» (приемов) и иллюстрирующих их примеров;
5) применение ТРИЗ — законов развития систем для стратегического выбора направления поиска идеи решения;
6) применение строгой дисциплинирующей методики пошагового анализа проблемы и синтеза идеи решения в виде так называемых алгоритмов решения изобретательских задач (АРИЗ).
Цель исследования состояла в разработке и апробации на практике механизмы применения инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
В начале исследования была поставлена гипотеза: включение в образовательный процесс инструментов ТРИЗ-педагогики, способствует развитию креативности и системности мышления; обучение на уроках физики в средней школе будет проходить эффективней благодаря овладению учащимися практическим опытом работы с методами активизации мышления, основанных на ТРИЗ.
Для достижения цели и доказательства изложенных гипотетических положений были определены следующие задачи работы:
1. Разработать и апробировать на практике механизмы применения инструментов ТРИЗ-педагогики в обучении школьников физики.
2. Обобщить результаты исследования и проанализировать эффективность разработанной методики.
Методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса направлена на активизацию следующих приемов мышления, используемых в физике: абстрагирование и конкретизация, обобщение и специализация, аналогии, можно сравнить с аналогичными принципами используемыми в ТРИЗ: принципом перехода в надсистему, принципом перехода в подсистему и принципом копирования.
Нами была разработана и апробирована методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса на основе внеклассных занятий по физике, базирующийся на инструментах ТРИЗ-педагогики.
Целью методики является содействие развитию креативной мыслительной деятельности средствами ТРИЗ-педагогики в курсе физике.
Методика использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса включает девять взаимосвязанных занятий: метод проб и ошибок; мозговой штурм; обратный мозговой штурм; морфологический анализ; идеальный конечный результат; отрицание или взгляд со стороны; принцип перехода в другое измерение; переход в надсистему; переход в подсистему, метод синектики, системный оператор, конструктор «ЭИЗ2» и т.д.
Каждое занятие направлено на усвоение того или иного метода активизации знаний или принципы разрешения противоречий через систему физических задач.
Для проверки гипотезы был проведен констатирующий и контрольный эксперимент, тестирование с применением теста креативности Е.П. Торренса, теста Дж. Гилфорда, итоговое тестирование по физике, статистические методы обработки материалов (метод Стьюдента).
Мы сравнили средние результаты изучаемых параметров (беглость, гибкость, оригинальность) в начале и конце эксперимента отдельно. В экспериментальной группе по всем трем параметрам наблюдается рост показателей. В контрольной группе динамика незначительная.
Анализ результатов, полученных в ходе контрольных срезов в конце опытно-экспериментальной работы, позволил сравнить уровни знаний учащихся по физике из экспериментальной и контрольной групп.
Контрольный срез по окончании эксперимента показал, что высокого уровня знаний по физике достигли 47% (14 чел), среднего — 43% (13 чел) школьников экспериментальной группы, а в контрольной группе — соответственно 17% (5 чел) и 50% (15 чел).
Полученные результаты опытно-экспериментальной ра¬боты дают нам основание утверждать, что знания по физике в экспериментальной группе выше, чем в контрольной, что свидетельствует об эффективности методики использования ТРИЗ-педагогики в курсе физике для учащихся 8-го класса.
Таким образом, сравнительный анализ данных подтверждает поставленную гипотезу, о том, что включение в образовательный процесс инструментов ТРИЗ-педагогики, способствует развитию креативности и системности мышления; обучение на уроках физики в средней школе будет проходить эффективней благодаря овладению учащимися практическим опытом работы с методами активизации мышления, основанных на ТРИЗ.

Список использованных источников
1. Авдевич, В.И. Несколько общих мыслей о творчестве и педагогике [Электронный ресурс] / В. И. Авдевич // Проблемы ТРТЛ. Проблемы творческой педагогики. [Режим доступа: http://www.trizminsk.org].
2. Азерников, В.З. Физика. Великие открытия [Текст] / В.З. Азерников. – М.: ОЛМА – ПРЕСС, 2001. – 270 с.
3. Апросинкина, Н.В. Современные образовательные технологии на уроках физики [Электронный ресурс] / Апросинкина Н.В. – [Режим доступа: http://festival.1september.ru/articles/609257/]
4. Байбородова, Л.В. Обучение физике в средней школе [Текст] / Л.В.Байбородова. – М.: ВЛАДОС, 2007. – 239 с.
5. Балашов, М.М.. Методические рекомендации к преподаванию физики в 7-8 классах средней школы [Текст] / М.М. Балашов. – М.: Просвещение, 1991. – 46 с.
6. Браверман, Э.М. Вечера по физике в средней школе [Текст] / Э.М.Браверман. – М.: Просвещение, 1969. – 250 с.
7. Богоявленская, Д. Б. Психология творческих способностей [Текст] / Д. Б. Богоявленская. – М.: Академия, 2002. – 320 с.
8. Брыкина, Н. С аппетитом поглощать знания [Текст] / Н.Брыкина // Учительская газета. – 2007. — №48. – С. 7
9. Бухвалов, В. А. Алгоритмы педагогического творчества [Текст]: кн. для учителя / В. А. Бухвалов. – М.: Просвещение, 1993. – 96 с.
10. Васильева, Л.В. Исследовательская деятельность учащихся в лицее [Текст] / Л.В.Васильева, Т.В.Милованова // Физика. 1 сентября. – 2008.- №4.- С.2-4
11. Ветрова О.М. Применение элементов ТРИЗ-технологии на уроках физики [Электронный ресурс] / Ветрова О.М. — [Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/statya-primenenie-elementov-triz-tehnologii-na-urokah-fiziki/]
12.