2.2. Порівняння і систематизація матеріалу

Великий вплив на розумовий розвиток учнів роблять завдання, що вимагають порівняння, систематизації і узагальнення вже вивченого матеріалу. Наприклад, в таблиці 1. представлені результати порівняння гравітаційних і електростатичних сил.

Таблиця 1

Загальні властивості	Відмінності
1. Центральні сили.	1. Різна природа сил.
2. Однаково змінюються з відстанню.	2. Електромагнітні сили в 1039 рази більше сил тяжіння.
3. Універсальні.	3. Електромагнітні сили проявляють себе і як сили тяжіння, і як сили відштовхування, гравітаційні сили – сили тяжіння.

У електродинаміці вивчаються різні часткові приклади електромагнітного поля: електростатичне, стаціонарне електричне, вихрове електричне і магнітне. Можна зіставляти їх властивості, знаходити в них загальне і відмінне. Зіставленню піддаються магнітні властивості речовини (феромагнетики, пара- і діамагнетики), властивості полів і речовини, хід променів в лінзах і дзеркалах і так далі. У шкільному курсі можна знайти безліч прикладів для відповідних завдань учнем. Велике значення має і робота по систематизації знань учнів. Так, в перед вивченням поняття внутрішньої енергії необхідно узагальнити і систематизувати знання учнів, отримані про будову речовини.

Закінчуючи вивчення теми "Сили в природі", можна запропонувати учням систематизувати отримані знання по наступних параметрах: природа сили, її напрям, закон, якому вона підкоряється.

Систематизувати можна поняття, що вивчаються, і одиниці їх виміру. Наприклад, доцільно провести систематизацію величин і їх одиниць по розділах "Електродинаміка".

Ці завдання благотворно впливають на якість знань учнів. Їх виконання вимагає від учнів аналізу, зіставлень, узагальнень і інших розумових операцій, тобто веде до розумового розвитку.

Наприклад, щоб ввести одиницю виміру довільної величини, треба:

1. Вибрати для цієї величини певну формулу;

2. Вважати в цій формулі значення усіх величин (окрім тієї, що визначається) рівними одиниці:

3. Записати найменування одиниці визначуваної величини;

4. Сформулювати необхідне визначення;

5. Дати їй назву.

У пояснення нового матеріалу доцільно включати фронтальні досліди і евристично поставлені фронтальні лабораторні роботи.

Фронтальні досліди – короткочасні фронтальні лабораторні роботи, які одночасно виконуються такими, що усіма вчаться класу під керівництвом учителя.

Фронтальні досліди, учать школярів спостерігати і аналізувати явища, сприяють розвитку мислення. Активізація розумової діяльності досягається відповідно постановкою питань, в яких слід звертати увагу на істотні сторони питання, що вивчається.

З метою розвитку мислення учнів і розвитку їх пізнавальної самостійності, разом з використанням фронтальних дослідів потрібно ширше застосовувати евристичний прийом проведення фронтальних лабораторних робіт. Евристичний прийом виконання фронтальних лабораторних робіт припускає проведення їх та вивчення відповідного матеріалу.

Евристично поставлені фронтальні лабораторні розвивають пізнавальну самостійність учнів, знайомлять їх з суттю експериментальних досліджень, сприяють осмисленню матеріалу, що вивчається, і міцності засвоєння. Такі лабораторні роботи разом з фронтальними дослідами повинні широко застосовуватися в шкільній практиці, особливо на першому ступені навчання фізиці. Надалі самостійність робіт учнів при виконанні, повинна підвищуватися, і після колективного обговорення плану виконання роботи експериментальні завдання учні повинні виконувати самостійно, без відповідних вказівок учителя. Обговорення результатів експериментів проводиться при цьому не поетапно, а у кінці виконання усієї роботи (чи на наступному уроці), а іноді головні висновки учні формулюють самостійно, до колективного їх обговорення.

Якщо учитель вдумливо і цілеспрямовано проводить роботу по розвитку пізнавальних здібностей учнів, послідовно ускладнює пізнавальні завдання, що вирішуються ними, надає учням все більшу самостійність, йому вдається добитися значних зрушень в розумовому розвитку дітей. В цьому випадку учитель має право розраховувати на те, що в старших класах учні самостійно справлятимуться з виконанням логіко-пошукових завдань, тобто завдань, що вимагають самостійного доведення, пояснення або виведення нового знання.

При логіко-пошуковій роботі учнів значна частина матеріалу вивчається ними на основі активної пізнавальної діяльності.

Воістину необмежені можливості для розвитку мислення учнів відкриваються перед учителем при навчанні розв’язання фізичних завдань. Необхідно лише, щоб навчання рішення завдань служило не лише і не стільки засвоєнню і запам'ятовуванню формул законів, а було б спрямовано на навчання аналізу тих фізичних явищ, які складають умову завдання, учило б пошуку рішення задачі, акцентувало б увагу учнів на суті отриманої відповіді і прийому його аналізу.

Приступаючи до рішення задачі, учень, передусім, повинен уявляти собі явище, описане в умові завдання. Далі потрібно уважніше вчитуватися в умову завдання і спробувати зрозуміти, які об'єкти описані в умові завдання, що про них відомо і чи не містить умову "приховані" дані. Тепер, коли умова проаналізована, можна приступати до короткого запису завдання, виписуючи дані не в тому порядку, як вони з'являлися в тексті, а в тому угрупуванні, яке виявилося в ході аналізу. Бажано зробити креслення до завдання. Тільки після цього слід приступати до пошуку принципів рішення задачі.

Існують декілька прийомів пошуку принципу рішення завдань: аналітико-синтетичного, алгоритмічного, евристичного.

Хід міркувань при аналітико-синтетичному прийомі починається з питання: що треба знати, щоб відповісти на питання завдання?

Може виникнути наступне питання: яких даних не вистачає для відповіді на питання завдання і як їх можна визначити?

Після виконання цього логічного кроку в ході рішення задачі знову виникають питання: чи вирішено завдання? Якщо ні, то, яких даних не дістає, щоб відповісти на питання завдання? Які дані є, щоб визначити ці невідомі величини?

Пошук рішення задачі закінчений. Належить виконати розрахунки: виразити усі невідомі величини через відомих і вивести загальну формулу для визначення шуканої величини, перевірити її (чи співпадають найменування величин в лівій і правій частині виведеного рівняння), підставити дані і отримати відповідь.

Отриманням відповіді не закінчується рішення задачі, відповідь треба проаналізувати. Виявити, чи правдоподібна отримана відповідь.

Завдання можуть вирішуватися не лише аналітико-синтетичним прийомом, але і алгоритмічно. Для типових завдань в багатьох темах курсу фізики може бути складений свій перелік алгоритмічних приписів, керуючись якими, учні здійснюють пошук рішення задачі.

У деяких темах рішення задачі можливе лише на основі евристичного прийому.

При евристичному прийомі учень, після проведення аналізу умови завдання і його запису, намагається знайти відповідь на такі питання: що вимагається визначити в завданні? Чи просуває знаходження цієї величини до досягнення мети? Якщо ні, то в чому причина невдачі? Якщо так, то яку наступну величину можна визначити? І так далі

Яким би прийомом не вирішувалося фізичне завдання, вона вимагає від вирішального активної розумової діяльності.

Проте рішення завдань сприяє розвитку мислення школярів лише у тому випадку, якщо кожен учень вирішує задачу сам, докладаючи для цього певні зусилля.

З метою розвитку мислення корисно пропонувати учням завдання по самостійному складанню завдань. Такі завдання можуть бути дуже різноманітними.

Творча діяльність припускає великі знання, високо розвинене логічне мислення, гнучкість розуму, а також здатність передбачати результат дослідження до проведення обґрунтованих доказів. Для розвитку творчих здібностей необхідно в ході навчання ставити учнях в такі ситуації, яких вони вимушені висловлювати припущення, будувати припущення, проявляти і розвивати свою інтуїцію.[22]