ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ТЕХНОЛОГИИ ТРИЗ 6
1.1. Назначение ТРИЗ-технологий в образовании 8
1.2. Механизмы применения методов и приемов ТРИЗ 12
1.3. ТРИЗ в обучении физике 17
ГЛАВА 2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИЁМОВ ТРИЗ
В ДЕМОНСТРАЦИОННОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ 26
2.1 Выполнение творческих работ по физике на основе ТРИЗ 26
2.2. Создание экранов для демонстраций физических явлений 30
2.3 Усиление вариативности опытов по физике на примере "картезианского водолаза" при изучении темы "Давление жидкостей и газов" 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
ЛИТЕРАТУРА
Демонстрационный физический эксперимент является одним из основных методов обучения в курсе физики. Материально технической базой для его проведения служит оборудование кабинета физики, разнообразие и состояние которого напрямую сказывается на эффективности учебной деятельности. Созданию демонстрационного оборудования и его использованию в физическом эксперименте были посвящены исследования основоположников создания системы учебного оборудования для школьного курса Б.С. Зворыкина, Е.Н. Горячкина и А.А. Покровского.
На сегодняшний день, существует такая проблема, как плохая материально техническая оснащённость школ, расположенных вдали от крупных городов. В связи с плохим финансированием, материальнотехническая база физических кабинетов, на протяжении долгого времени, не обновляется. Решению данной проблемы способствовали разработки методистов, которые исследовали возможные варианты повышения эффективности уже имеющегося учебного оборудования, в учебном физическом эксперименте.
В публикациях В.В. Майера, В.Ф. Шилова, П.В. Зуева, и других ученых, была, с научной точки зрения, обоснована потребность создания самодельных приборов по физике, что позволило бы решить часть проблем, связанных с нехваткой оборудования, а так же, при должном подходе, развить у учащихся инженерное мышление и способности, позволяющие решать сложные, нестандартные задачи.
В школьном курсе физики имеются приборы, которые используются редко или возникает ситуации, когда для демонстрации какого-либо физического явления отсутствует необходимое оборудование. В этом случае, методисты работают над поиском нового учебного прибора, его использования в учебном процессе, или ищут замену недостающего. К таким исследованиям относятся работы Шамало Т.М., Шилова В.Ф., Надеевой О.Г. и других. Деятельность ученых, методистов, учителей, которая позволяет продлить "жизнь" вышедшему из строя учебному оборудованию школьного кабинета физики, расширяет диапазон опытов для уроков.
Однако многофункциональности школьных приборов, имеющихся в кабинете физики, не уделено должного внимания. Разработка новых демонстрационных приборов требует использования различных методов. Решению проблем (технических, педагогических, экономических и других) предложена Альтшуллером — основателем Теории решения изобретательских задач и его последователей. В частности, для конструирования экспериментальных установок, поиска новых идей использования учебных приборов по физике, хорошую помощь учителю могут оказать приёмы ТРИЗ Целесообразно знакомить с ними и школьников на уроках и при организации проектно-учебной деятельности. Поэтому исследование, посвященное созданию новых демонстрационных экспериментов, с использованием приёмов ТРИЗ следует считать актуальным.
Объект исследования — учебно-воспитательный процесс по физике.
Предмет исследования — использование ТРИЗ при обучении физике
Цель исследования — разработка вариативных демонстрационных опытов на базе вышедшего из строя учебного оборудования с использованием приёмов ТРИЗ.
Гипотеза исследования: Используя приёмы ТРИЗ можно расширить функциональность имеющихся физических приборов, и на этой основе повысить вариативность демонстрационных физических опытов по курсу физики.
В соответствии с целью и гипотезой исследования, поставлены конкретные задачи:
1. Изучить и проанализировать труды ведущих специалистов по теме исследования.
2. Выделить основные ТРИЗ технологии, которые можно применить в учебно-воспитательном процессе при обучении физике, ознакомиться с приёмами ТРИЗ.
3. Показать возможности ТРИЗ в обучении физики, в частности в учебных физических экспериментах.
4. Осуществить отбор приёмов ТРИЗ для разработки демонстрационных опытов по курсу физики на учебном оборудовании школьном кабинете физики.
5. Представить изготовленный экран для демонстрации "порошковых фигур" и продемонстрировать опыт "Картезианский водолаз" на основе трубки Ньютона.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы нами получены следующие результаты:
1. Проведенный анализ научно-методической, учебной литературы, пособий по развитию творчества и др., показал, что процесс самодельного проектирования технических моделей и физических приборов, их изготовления, не потерял свое значение и в настоящее время, несмотря на широкое внедрение в образовательный процесс информационно-коммуникационных технологий.
2. В хронологическом порядке рассмотрено развитие ТРИЗ-технологии и образование на ее основе ТРИЗ-педагогики, оказывающей свою позитивную роль на все аспекты учебно-воспитательного процесса в учреждениях среднего и высшего образования.
3. Описаны виды учебного физического эксперимента по школьному курсу физики, даны их краткие характеристики. Наибольшее внимание уделено демонстрационному эксперименту, требованиям к нему.
4. Отмечены работы ученых, методистов при усовершенствовании демонстрационных приборов в рамках их многоцелевого использования, выделены способы реализации такого вида творчества педагогов.
5. Определено, что для разработки, модернизации экспериментальных установок для воспроизведения физических явлений по различным темам школьного курса физики на базе демонстрационного оборудования школьного кабинета физики, или для проектирования технических устройств на основе подручные материалов при обучении физике в классах инженерного профиля целесообразно использовать приёмы ТРИЗ (см. Приложение).
6. Проанализированы трудности, ожидающие экспериментатора во время подготовки и проведения опытов. Основные проблемы связаны со стабильностью получения результатов опыта, или конструирования элементов технического устройства, подбором материалов используемые в приборах или моделях и другие. Доказано, что данные проблемы можно успешно решать при помощи приёмов ТРИЗ.
7. Изучены возможности использования в качестве экрана при проведении демонстрационных опытов различных средств, например интерактивной доски, экрана для теневой проекции или "черного ящика" по оптике. Представлен изготовленный нами экран для демонстрации "порошковых фигур".
8. Отработана возможность продления «жизни» сосуда от уже пришедшей в негодность трубки Ньютона. В частности, разработана модификация опыта "Картезианский водолаз".
9. Для демонстрации процесса проектирования технических устройств на уроках физики (или во внеурочной работе) в классах инженерного профиля нами разработана модель центрифуги для стиральной машины, которая демонстрировалась соавтором на Всероссийской научно - практической конференции в Глазове. По итогам работы опубликована статья "Формирование интереса к инженерной деятельности при проектировании технических устройств на основе учебного физического эксперимента" совместно с Надеевой О.Г.
10. Модель "Картезианского водолаза" демонстрировалась студентам четвертого курса и преподавателям кафедры теории и методики обучения физике, технологии и мультимедийной дидактики. Демонстрация получила положительные отзывы.
В дальнейшем планируется конструирование новых опытов, модернизация имеющихся. Возможно привлечение обучающихся к данной работе для повышения эффективности обучения физике.
Таким образом, считаем, что задачи, поставленные в нашем исследовании решены, цель достигнута, гипотеза подтверждена.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
