Одна из главных задач учителя – научить своего ученика думать. Это, пожалуй, важнее всего объема знаний, который он может сообщить, т.к. думать в жизни придется всем. Необходимо учить ребенка этому с детства. Очень полезны бывают эвристические методы – совместный поиск истины на уроке. Это всегда очень увлекательное занятие. Ученик вдруг понимает, что он может до чего-то додуматься сам, и это «что-то» оказывается настолько важным, что уже попало в учебник, а там всякую ерунду не пишут. Повышается самоуважение, подавляется комплекс неполноценности, появляется уверенность в себе, интерес к изучаемому предмету. Знания оказываются, как правило, более прочными.
Для организации подобного урока учитель должен подобрать такой материал, чтобы достижение истины оказалось для учеников посильным, но не слишком легким, учесть подготовку и умственный потенциал класса. В идеале было бы хорошо весь учебный материал преподносить таким образом, но это невозможно, т.к. требует больших затрат времени.
Главная задача – заставить ученика логично обосновать свои выводы. Даже если правильный ответ был дан сразу, но не было логичного объяснения, цель считать достигнутой нельзя. Если ученики зашли в тупик, следует подобрать наводящий вопрос (он не должен оказаться прямой подсказкой) или привести аналогию, которая поможет сообразить. Следует постоянно подбадривать ребят, подсказывать, приблизились они к истине после очередного ответа или отдалились. Нельзя давать дискуссии затухнуть, надо постоянно «теребить» класс, втягивать в обсуждение все новых и новых учеников. Учитель должен проявлять заинтересованность в происходящем на уроке и искренне обрадоваться не меньше учеников, когда цель будет достигнута. Приведу примеры.
1. Теплоизолирующие свойства одежды (8-й класс). После объяснения механизма теплопроводности и выяснения того факта, что воздух – плохой проводник тепла, задаю популярный вопрос, который периодически всплывает в телевизионных играх и викторинах: «Когда становится жарко, мы, жители средней полосы, стремимся избавиться от одежды, а жители Средней Азии в самую жару надевают ватные халаты, папахи из овчины. Почему так поступают?» Наводящие вопросы: чем мы, люди, отличаемся от лягушек? Где та граница, после которой следует не раздеваться, а одеваться? После того, как определена граница 37 °С, можно задать на дом дополнительный вопрос: а если лягушки были бы способны на это, использовали бы они одежду? Поиск ответа потребует от учащихся вспомнить кое-что из биологии, заставит строить абстрактные модели, что очень полезно для умственного развития.
2. Охлаждение жидкостей при испарении (8-й класс). Объясняю механизм испарения жидкостей тем, что самые быстрые молекулы способны, преодолев притяжение молекул поверхностного слоя жидкости, покинуть ее. Затем задаю вопрос: что происходит с жидкостью при испарении и почему? (Варианты: встречали ли вы когда-нибудь потную собаку? Или: почему в жаркий летний день так хочется искупаться? В этих случаях дискуссия получается длиннее и интереснее.) Наводящий вопрос: вспомните, какие молекулы могут покинуть жидкость?
Подсказка-аналогия. Класс построен на уроке физкультуры. Подсчитан средний рост класса. Пятерых самых высоких учеников выделили для участия в баскетбольном матче. Как изменится средний рост оставшихся?
3. Система отсчета (9-й класс). Учащиеся познакомились с определением механического движения. На доске это определение записываю так:
Механическое движение – это изменение ПОЛОЖЕНИЯ тела: а) в ПРОСТРАНСТВЕ; б) с течением ВРЕМЕНИ; в) ОТНОСИТЕЛЬНО других тел.
Затем задаю вопрос: какой «инструмент» потребуется для того, чтобы описывать механическое движение? Какие три элемента обязательно должны в него входить? Далее ученики соображают, что речь идет о системе координат, часах и теле отсчета.
Часы проблемы не составляют, а о системе координат, как правило, сразу редко догадываются. Даю подсказку: на уроках по каким предметам вам приходилось определять или как-то задавать положение тела в пространстве? Каким понятием вы пользовались тогда? После того, как произнесено слово координата, уместно спросить: что это такое? После долгих поисков выясняется, что это число. Затем уточняем, сколько чисел надо задать, чтобы определить положение тела в пространстве, на поверхности и на линии. Здесь тоже можно организовать дискуссию, задав вопрос: кто знает, каковы координаты Москвы? Ну хотя бы, сколько их? А почему только две?
Чтобы подобраться к понятию тела отсчета, в виде подсказки указываю три координаты пиратского клада, не сказав, от чего их отсчитывать. Далее ввожу понятие тела отсчета, понятие системы отсчета, и оказывается, что, кроме названий, учитель ничего нового не сообщил, все самое главное ученики «раскопали» сами.
4. Понятие импульса тела (9-й класс). После сообщения, что импульс тела, или количество движения, – это произведение массы тела на его скорость, задаю вопрос: что больше – импульс пули или импульс автомобиля? Вопрос сформулирован некорректно, и в этом-то его ценность. К сожалению, в школе очень часто задают вопросы, на которые можно ответить без всяких уточнений, а в жизни мы гораздо чаще сталкиваемся с некорректно поставленными вопросами. Часто встречаются ситуации, когда правильным ответом является и не «да», и не «нет», а «не знаю». Если мы озабочены умственным развитием наших учеников, то их надо готовить к ответу на такие вопросы со школьной скамьи. Как правило, в случае с пулей и автомобилем ученики находят ответ без наводящих подсказок.
5. Явление электростатической индукции (10-й класс). Выясняем, что в проводниках есть свободные носители тока, например, свободные электроны в металлах. Положительные ионы, находящиеся в узлах кристаллической решетки, смещаться со своих мест не могут, если не считать колебаний при тепловом движении. После этого провожу демонстрацию. К незаземленному электрометру подношу, не касаясь его, заряженную эбонитовую палочку. Стрелка электрометра отклоняется. Касаюсь шара электрометра рукой. Стрелка электрометра опадает. Затем одновременно убираю и палочку, и руку. Стрелка вновь отклоняется. При необходимости следует повторить демонстрацию, акцентируя внимание на всех ее этапах.
Вопрос: каков знак заряда на электрометре? Пользоваться приборами для ответа нельзя. Наводящий вопрос: вспомните, как взаимодействуют разноименные и одноименные заряды? После выяснения, что на ближайшей к заряженной эбонитовой палочке части проводящей системы шар–стержень-стрелка–человек образуется противоположный по знаку заряд (положительный), остается удивиться тому, что мы смогли отрицательно заряженной палочкой зарядить электрометр положительным зарядом, и сказать, что это было явление электростатической индукции. Теперь ученику уже легче уяснить, почему внутри проводника, помещенного в электростатическое поле, напряженность поля равна нулю. Становится понятным явление грозы, принцип работы молниеотвода, на последующих уроках легче будет понять, как заряжается конденсатор, система последовательно соединенных конденсаторов и др.
6. Правило Ленца (11-й класс). После демонстрации опыта по внесению и извлечению магнита из замкнутого алюминиевого кольца на доске делаю четыре чертежа, на которых кольцо изображаю «в профиль» и обозначаю разным цветом линии индукции магнитного поля постоянного магнита и кольца, по которому течет индукционный ток. Применив все необходимые правила, наношу на чертеж направления векторов сил, линий индукций и направления индукционного тока. Чертежи удобно расположить парами: внесение в кольцо северного полюса, под ним – извлечение северного полюса, рядом – аналогичная пара с южным полюсом. После этого предлагаю учащимся сформулировать правило Ленца самостоятельно. Я произношу только начало формулировки: «Индукционный ток всегда течет в таком направлении, чтобы…» Если возникает затруднение, следует подсказка: Сформулируйте правило для одной пары случаев, когда магнит вносят в кольцо, затем для другой пары. Потом попробуйте объединить оба правила. Если все равно не получается, то задаю наводящий вопрос: как одним словом назвать и увеличение, и уменьшение? Как правило, этого бывает достаточно.
Еще раз следует отметить, что подобное изучение нового материала имеет один минус: большие (и непредсказуемые) затраты времени на уроке. Гораздо проще сформулировать некое положение, чем вести учеников к его самостоятельному осознанию. Не следует также думать, что подобный метод позволит вовлечь всех учеников в активную работу. Некоторые наши воспитанники на уроке предпочитают наблюдать со стороны, как учатся другие, считая, что все можно дома вызубрить по учебнику.
Тенденция к сокращению учебного времени, отведенного на изучение физики, к сожалению, уменьшает наши возможности проводить такие уроки. И все же их стоит проводить, т.к. они позволяют достичь главного: умственного развития учащихся.