Развитие творческих способностей учащихся на уроках физики в рамках системы непрерывного креативного образования НФТМ-ТРИЗ на примере урока по теме «Инфракрасное излучение»

Формирование и развитие творческих способностей учащихся является важной задачей образования. Современный мир меняется очень быстро. Если раньше консерватизм был необходимым условием выживания, то сегодня для человека как существа не только биологического, но и социального, важен его статус, роль, место в обществе. От того, насколько эффективно он решает возникающие задачи и ставит новые, от способности изменять мир вокруг себя зависит качество его жизни. Инновации могут создавать только творческие люди, поэтому сегодня так актуальна проблема развития креативности у школьников [1].

В основе работы в старших классах лежит Федеральный государственный образовательный стандарт (ФГОС) среднего (полного) общего образования, предъявляющий особые требования к содержанию образовательных программ, реализуемых в данных учреждениях, и результатам освоения обучающимися этих программ. Среди личностных характеристик современного выпускника можно отметить следующие:

• креативный и критически мыслящий, активно и целенаправленно познающий мир, осознающий ценность образования и науки, труда и творчества для человека и общества;
• владеющий основами научных методов познания окружающего мира;
• мотивированный на творчество и инновационную деятельность;
• готовый к сотрудничеству, способный осуществлять учебно-исследовательскую, проектную и информационно-познавательную деятельность;
• мотивированный на образование и самообразование в течение всей своей жизни [2].

Формирование устойчивой нравственной позиции школьника определяет внутренний план креативности. Морально-нравственные качества направляют деятельность творческого человека в созидательное русло. Они определяют личностный выбор, перед которым стоит человек в определении цели своей деятельности, способа её достижения.

Метапредметные результаты, такие как: самостоятельность в постановке новых учебных целей и задач, способность видеть цель деятельности в самой деятельности, выход за пределы установленных требований, независимость от мнения большинства, также присущи креативной личности. Для творческого человека процесс решения задачи важнее, чем результат. Это способствует постановке новых задач, формулировка и решение которых не обязательно предопределены условием предыдущей.

Создание, разработка и воплощение идеи являются закономерными шагами творческого процесса. Самоконтроль, независимость от внешней оценки, стремление решать задачу до тех пор, пока она не будет удовлетворять собственным выработанным критериям её оценки характерно для поведения на творческом уровне.

Говоря о предметных результатах, высокий уровень знаний является необходимым условием для проявления творчества в любой деятельности [3].

По мнению Д. Б. Богоявленской [4], творческих способностей как отдельного вида способностей не существует – говоря о творческих способностях подразумевают уровень выполнения той или иной деятельности. Равно как и не существует творческой и нетворческой деятельности – в любой профессии есть ремесленники, а есть Мастера. Последователи Д. Б. Богоявленской рассматривают творческие способности как способности к продолжению деятельности «за пределами требуемого».

Бытует мнение, что от природы у всех есть творческие способности. В то же время, возможность их развития сильно коррелирует с интеллектуальным прогрессом человека, обусловлена физиологическими особенностями. Творческие способности, как и прочие, развиваются только при включении ребенка в соответствующую деятельность. Именно поэтому педагогу важно создавать условия для подобной деятельности школьников.

 Целью современного креативного образования является обеспечение становления креативной личности обучаемого (личности, способной и готовой к субъективному и объективному творчеству как процессу и результату). В процессе становления креативной личности происходит формирование и развитие личности, адекватной выполняемой творческой деятельности и получаемым творческим результатам [5].

Этим задачам в полной мере удовлетворяет модель НФТМ-ТРИЗ (непрерывного формирования творческого мышления и развития творческих способностей – теория решения изобретательских задач) [6].

Структура креативного урока по системе НФТМ-ТРИЗ значительно отличается от традиционного урока и предполагает блочное построение, реализующее цели урока, адекватные целям креативного образования в целом [7].

Логика построения уроков творчества направлена на то, чтобы сделать процесс обучения подлинно развивающим. В связи с этим предполагается овладение способами разных видов активной познавательной деятельности самих учащихся: размышлениями об удивительных фактах или предметах; действиями с головоломками; психологическими тренингами; интеллектуальными заданиями; решением компьютерных пространственных задач. Все перечисленное существенно обогащает развитие ученика.

Система заданий креативного урока специально продумана для поддержания устойчивой положительной мотивации в ходе урока. В завершении каждого блока учебной работы у школьников создаются и активно поддерживаются положительные эмоции успеха и нарастает желание перейти к следующему этапу работы.

Реализацию модели НФТМ-ТРИЗ рассмотрим на примере сдвоенного урока физики по теме «Инфракрасное излучение» (11-й класс).

Цель урока: создать педагогические условия для развития творческих способностей учащихся при изучении темы «Инфракрасное излучение».

Блок 1 (мотивация «Встреча с чудом» – 5 минут) представляет собой систему оригинальных предметов (опытов, фактов), способных вызвать удивление. Данный блок мотивирует учащегося к теме занятия и развивает его любознательность.

Рассмотреть с учениками картины известных художников (рис. 1, рис. 2, рис. 3). Обратить внимание на выбранную авторами цветовую гамму.

Примерные вопросы для обсуждения:

• Какие общие черты можно выделить при рассмотрении картин?
• Что необычного вы заметили?
• Почему художники использовали столь необычную цветовую гамму?

Далее учитель предлагает обратиться к следующим изображениям (рис. 4).

 

Примерные вопросы для обсуждения:

• Что общего данные изображения имеют с рассмотренными ранее картинами?
• Что это за изображения? [8]

На рисунке 4 представлены реальные фотографии лица человека в инфракрасном диапазоне. Как мы видим, картины художников не так уж далеки от истины. А тема нашего сегодняшнего урока: «Инфракрасное излучение».

Блок 2 (содержательная часть – 20 минут) представляет собой изучение программного материала учебного курса, обеспечивает формирование системного мышления и развитие творческих способностей.

Для решения творческих задач необходимо хорошо знать теорию по теме. Для этого откроем § 39 учебника [9] и продолжим заполнять таблицу. (Таблицу ученики начали заполнять, изучая тему «Шкала электромагнитных излучений», и продолжат ее заполнение на следующих уроках).

 

Название	Диапазон длин волн	Диапазон частот	История обнаружения	Источники	Применение	Особенности

 

А теперь рассмотрим возможность получения фотографии в инфракрасном диапазоне.

Инфракрасная фотография — это техника фотосъёмки, в которой используется специальный фильтр, пропускающий инфракрасную часть спектра (волновой диапазон от 700 нм до 900 нм), но задерживающий видимое излучение.

Изображения, которые получаются на таких фотографиях демонстрируют не излучаемое объектом тепло (как это принято считать), а свойство предметов отражать или поглощать инфракрасное излучение. Например, вода и небо выглядят на инфракрасных фотографиях черными потому, что максимально поглощают инфракрасное излучение, а листва и облака выглядят белыми поскольку максимально отражают его [10].

Термограммы – разновидность инфракрасной фотографии – это изображение в инфракрасном диапазоне, позволяющее определить перегретые или переохлаждённые места и зафиксировать картину распределения температурных полей. С повышением температуры тела интенсивность его теплового излучения увеличивается. Следовательно, термографию можно использовать для наблюдения распределения температуры по поверхности тела. 

Блок 3 (психологическая разгрузка – 5 минут) представляет собой систему упражнений по гармонизации развития полушарий головного мозга.

А теперь давайте прервемся и подарим друг другу улыбку. Дейл Карнеги однажды сказал: «Улыбка ничего не стоит, но много дает. Она обогащает тех, кто ее получает, не обедняя при этом тех, кто ее дарит». А легко ли заполучить улыбку? Попробуйте! (Учащиеся попарно, по очереди пытаются рассмешить друг друга.) А какого цвета была улыбка вашего соседа по парте (пофантазируйте)?

Учащимся предложена головоломка «Звезда» (рис. 5): из 11 деревянных фигур необходимо собрать звезду.

Вопросы для обсуждения:

• Что вы можете сказать о цветах получившейся звезды?
• Как вы думаете, как выглядят фотографии звезд в инфракрасном диапазоне?

 
Перерыв.

Упражнение на поиск общих признаков объекта (время выполнения – 2 минуты): Возьмите два слова: пожар и ветер. Выпишите в столбик как можно больше общих характеристик этих объектов.

Упражнение на исключение лишнего элемента(время выполнения – 1 минута): Среди объектов «свеча, огонь, яблоко, мед, парафин» найдите лишний. Поясните почему вы так решили? Какие общие признаки объединяют остальные объекты?

Упражнение на поиск различных способов использования объектов (время выполнения – 4 минуты): Перечислите как можно больше способов использования пожарной сигнализации.

Упражнение на выделение существенных признаков (время выполнения – 2 минуты): Выпишите все существенные признаки понятия электромагнитное излучение [11].

Блок 6 (содержательная часть – 15 минут).

Пришло время применить полученные знания к решению изобретательской задачи. Для этого будем работать в группах (класс делится на три группы – по рядам).

Напомним, что как правило, в процессе решения человек проходит пять основных этапов:

1)  выбор цели;

2)  постановка задачи;

3)  поиск вариантов решения;

4)  анализ вариантов решения;

5)  оценка вариантов и выбор решения.

Для выбора цели воспользуемся фондом физических эффектов. [12] Определим цель – выявление пожара. Задачей будет выявление пожара на начальном этапе.

Для решения какой-либо проблемы следует попытаться найди противоречие, которое в ней заложено. В нашем случае проектируемая система должна улавливать тепло от пожара и не должна улавливать тепло от других источников – противоречие.

Помните, что решение творческой задачи должно быть: физически осуществимым (соответствовать законам природы); реализуемым (соответствовать ресурсам и потенциалу личности или общества); полезным и выгодным.

А теперь попробуем воспользоваться матрицей Г. С. Альтшуллера для поиска требуемого приёма разрешения противоречия [13]. Рассмотрите рекомендации этих приёмов. Не останавливайтесь на единственном решении – запишите варианты, проецируйте лучшие решения на вашу конструкцию.

Проанализируйте и оцените каждый вариант предложенного решения. Выберите лучшее и подготовьтесь рассказать о нем. (Ученики готовят небольшое выступление, на доске делают необходимые иллюстрации, выбирают оратора или группу докладчиков).

Мы сегодня много говорили о цветах, о различии их восприятия в видимом и инфракрасном диапазонах. На анализе цветовых предпочтений основан тест Люшера [14].

Согласно теории Макса Люшера, выбор цвета указывает на истинное состояние человека, а не на то, каким он себя представляет. Результаты диагностики позволяют произвести индивидуальную оценку стрессоустойчивости, активности и коммуникативных способностей, а также дать рекомендации о том, как можно избежать психологического стресса.

Попробуйте пройти тест и проанализировать результат.

Ученикам предлагается выбрать карандаш (цвет должен символизировать отношение ученика к сегодняшнему занятию) и раскрасить одну область на общей картине. Картина-раскраска распечатывается заранее на листе А3. Число областей подбирается чуть больше, чем число учащихся в классе.

Организация учебной деятельности в рамках модели НФТМ-ТРИЗ позволяет выйти за рамки стандартных форм обучения и сместить его вектор в направлении самостоятельности, поисковой активности школьников, от предметных знаний – к метапредметным, от репродуктивных умений – к творчеству. Следует отметить, что эффективное развитие творческих способностей школьников возможно только в условиях системы занятий.