Проведение учебных экспериментов на уроках физики

Добрый день уважаемы коллеги. Девизом моего выступления могут служить слова Конфуция «Послушайте, что говорят вам другие, – и вы забудете. Посмотрите, что делают другие, – и вы запомните. Сделайте это самостоятельно, – и вы, наконец, поймете.»

     В основе физических исследований лежит эксперимент. Он позволяет проверить уже существующие законы и установить новые закономерности, поэтому, «общепризнано, что обучение физике в средней школе должно опираться именно на эксперимент». Умение ставить и проводить опыты, анализировать результаты измерять, устанавливать или проверять зависимости физических величин – всё это необходимо для изучения физики.

За последние годы произошли значительные изменения в области образования. Школы, работавшие по единым программам и учебникам, постепенно начали переходить на профильное обучение. Появилась возможность использовать программы и учебники по выбору. Значительные изменения претерпело производство учебного оборудования.

В школьном физическом эксперименте стали применять новые информационные технологии. Если рассматривать традиционную методику преподавания физики, то она направлена на передачу учащимся готовой информации. Сейчас же в соответствии со стандартами нового поколения, необходимо реализовать деятельностный подход к процессу обучения.  

  В Федеральном компоненте государственного стандарта общего образования среди приоритетных целей и задач физического образования называется цель «приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов; понимание неизбежности погрешностей любых измерений».

     Перед  учителями всегда стояла задача обеспечить прочные и осознанные знания основ наук; ознакомить учащихся с основными методами познания природы, научить их распознавать физические явления и закономерности в природе и технике; обучить применению знаний для объяснений явлений природу, принципа устройства и действия технического оборудования. А это возможно, широко используя в преподавании учебный физический эксперимент.

   Учебный эксперимент — это воспроизведение с помощью специальных приборов физического явления (реже — использования его на практике) на уроке в условиях, наиболее удобных для его изучения. Поэтому он служит одновременно источником знаний, методом обучения и видом наглядности.

     Экспериментальный метод в преподавании физики в средней школе является одним из основных методов обучения физики. Он в весьма доступной и наглядной форме знакомит школьников с демонстрационным подходом к познаванию физических явлений. Закономерностей и процессов в науке - физике. А метод обучения есть отражение метода познания в деятельности, которая называется обучением. Как велико значение демонстрационного метода в науке физике, так оно велико в обучении физике, в преподавании учебного предмета «физика». Специфика демонстрационного метода в его наглядности, убедительности и в педагогической эффективности.

      Систематическое выполнение учениками ШФЭ благоприятствует овладению физическими методами познания: они учатся самостоятельно собирать экспериментальные установки, измерять физические величины, представлять результаты измерений в виде таблиц, графиков и др., делать выводы из эксперимента, объяснять результаты своих наблюдений и опытов с теоретических позиций. А публичное обсуждение проведенного эксперимента развивает и поддерживает интерес учащихся к физике, формирует их интеллектуальные и практические умения, развивает естественно - научный стиль мышления.

     Академик С. И. Вавилов указывал на двойную роль эксперимента: 1)эксперимент доказывает или опровергает какие-либо теоретические положения; 2) эксперимент может стать предпосылкой для открытия новых фактов или новой гипотезы.  

 При обучении физике в школе экспериментальные умения формируются при выполнении разных видов школьного физического эксперимента. Школьный физический эксперимент – сложная система, включающая такие элементы, как фронтальные лабораторные работы по физике, демонстрационный эксперимент, физический практикум, домашние экспериментальные задания по физике.

      С помощью учебного физического эксперимента решаются важные методические задачи: 1)Демонстрационные опыты формируют накопленные ранее предварительные представления и знания.

 2) Опыты позволяют пополнить и расширить кругозор учащихся.

3) Они закладывают правильные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрывают закономерности, знакомят с методами исследования, показывают устройство и принцип действия приборов и установок, иллюстрируют технические применения физических законов.

 Я остановлюсь на основных.

Демонстрации физических явлений. Это необходимый элемент учебной деятельности на уроках физики, но здесь доминирует роль учителя. Однако, ученики здесь осваивают такой простой, но важный метод познания природы, как направленное наблюдение, учатся анализировать и делать выводы.

Используя учебный эксперимент, я имею возможность:

А). Показать изучаемое явление и, тем самым, создать базу для его изучения.

Б). Проиллюстрировать проявление установленных в науке закономерностей в доступном для обучающихся виде.

Г). Показать применение изученных физических явлений в быту и технике.

Д). Повысить наглядность преподавания и, тем самым, сделать изучаемое явление более доступным для обучающихся.

Лабораторные работы, фронтальные экспериментальные задания, физические практикумы. Они проводятся учащимися самостоятельно на уроке, часто в группах, но их активность не так велика, т.к. в большинстве случаев они работают по готовым инструкциям. Стараюсь  усложнять задания: предлагаю открытые задания по изучению какого-либо физического явления.  В Ким ВПР – 11 по физике предлагается по заданной гипотезе самостоятельно спланировать несложное исследование и описать его проведение. Поэтому в 10 и 11 классе предлагаю составить самим пошаговую инструкцию по изучению конкретного явления.

Например.1.  Вам необходимо исследовать  от каких параметров зависит сопротивление проводника. Перечислено оборудование и набор проводников с разными характеристиками (длиной, толщиной и изготовленные из разного материала).

2. Исследовать от чего зависит скорость испарения жидкости.

Лабораторные работы формируют практические умения, позволяют ученикам овладеть навыком применения тех или иных физических закономерностей, понять тесную связь физики с окружающим миром и предметами.

Я начала внедрять Домашний физический эксперимент. Его ученик проводит уже полностью самостоятельно. Можно провести его традиционно, подробно проинструктировав ученика о порядке выполнения и результатах, а можно уже предложить выполнить его как небольшую проектную работу с получением продукта (самостоятельно составленная инструкция, таблица результатов исследования, графики, диаграммы исследования и др.) Опыты, проводимые ребятами, показывают применение физических явлений в реальной жизни. Проведение таких опытов необходимо для подготовки учеников к практической деятельности и иллюстрации связи науки с жизнью. Физический эксперимент убеждает учащихся в материальности окружающего мира, в его познаваемости, вызывает у них чувство сопричастности к получению научных фактов.

Например.

- В каком чае(воде) сахар(краска) растворится быстрее?

- Как будет вести себя яйцо(картофель, апельсин) в пресной и соленой воде?

-Домашнее исследование: как изменяется температура льда(снега) в процессе его таяния.

-Измерить температуру воздуха на полу и на шкафу (у потолка) и сделать соответствующие выводы.

При организации и проведении домашних экспериментов важно иметь в виду следующее: такие работы должны стимулировать познавательную деятельность и развитие мышления; привлекать внимание к основному материалу курса, быть направленными на углубление и пополнение знаний; легко выполняться в домашних условиях и др. При выполнении опытов обучающиеся могут применять самодельные приборы, предметы и материалы домашнего обихода. Отчет по проведенному эксперименту ребята представляют всему классу в виде презентации или небольшого водео.

Задания исследовательского характера – техническое творчество. Это может быть создание макетов каких-либо устройств, реально работающих устройств. Это уже не просто учебно-исследовательская, а проектная деятельность с получением конкретного готового продукта.

Например. При изучении темы «Сообщающиеся сосуды» предлагаю разработать макет фонта.

Были варианты рисунков, бумажные, собранные из конструктора – лего.

Заключение

. Результаты показывают, что физический эксперимент можно рассматривать как метод активизации познавательной деятельности на уроках физики.

Сформировать глубокие познавательные интересы к физике у всех учащихся невозможно и, наверное, не нужно. Важно, чтобы всем ученикам на каждом уроке физики было интересно. Тогда у многих из них первоначальная заинтересованность предметом перерастет в глубокий и стойкий интерес к науке физике. Уроки без демонстраций и практических работ скучны, т.к. не используется связанная с экспериментом возможность вовлечения учащихся в активный познавательный процесс. Я полностью согласна со словами Галилео Галилея «нельзя чему-то научить человека, можно только помочь ему сделать для себя это открытие».

Спасибо за внимание.