Домашние наблюдения и опыты учащихся по физике. Их организация

Домашние наблюдения и опыты учащихся по физике. Их организация

ВВЕДЕНИЕ

Физика (в переводе с греческого - наука о природе) - наука об общих

свойствах и законах движения вещества и поля. (Малая советская

энциклопедия).

Уже в определении физики как науки заложено сочетание в ней как

теоретической, так и практической частей. Автор работы считает важным,

чтобы в процессе обучения учащихся физике учитель смог как можно полнее

продемонстрировать своим ученикам взаимосвязь этих частей. Ведь когда

учащиеся почувствуют эту взаимосвязь, то они смогут многим процессам,

происходящим вокруг них в быту, в природе, дать верное теоретическое

объяснение. Это, по мнению автора, может являться показателем достаточно

полного владения материалом.

Какие формы обучения практического характера можно предложить в

дополнение к рассказу преподавателя? В первую очередь, конечно, это

наблюдение учениками за демонстрацией опытов, проводимых учителем в классе

при объяснении нового материала или при повторении пройденного, так же

можно предложить опыты, проводимые самими учащимися в классе во время

уроков в процессе фронтальной лабораторной работы под непосредственным

наблюдением учителя. Еще можно предложить: 1)опыты, проводимые самими

учащимися в классе во время физического практикума; 2)опыты-демонстрации,

проводимые учащимися при ответах; 3)опыты, проводимые учащимися вне школы

по домашним заданиям учителя; 4)наблюдения кратковременных и длительных

явлений природы, техники и быта, проводимые учащимися на дому по особым

заданиям учителя. Эта классификация взята из [2, с. 4] в сокращенном виде,

были выбраны пункты, касающиеся заданий практического характера.

Что можно сказать о приведенных выше формах обучения? При проведении

демонстрационного опыта в классе сразу время, отводимое на опыт,

ограничивается продолжительностью урока, а на самом деле еще меньше. При

этом основную деятельность выполняют учитель и, в лучшем случае, один - два

ученика. Остальные только наблюдают за проведением опыта. Часто после

урока, на котором проводилась демонстрация, к столу учителя подходит много

детей, желающих покрутить ручку генератора, потрогать стакан с водой на

ощупь, чтобы определить его температуру и так далее. Это всё показывает то,

что многие дети сами хотят ставить опыты, им это интересно! Учителя всегда

стараются (конечно, если это хорошие учителя) вести обучение таким

образом, чтобы детям было интересно. А тут и искать ничего не надо - дети

сами дают подсказку о том, что они не прочь поэкспериментировать сами,

посмотреть те явления, о которых рассказывал учитель в теории, на практике.

Существуют, конечно, фронтальные лабораторные работы, в которых учащимся,

как правило, разделенным на бригады по несколько человек, предлагается

самим провести некоторые опыты и сделать измерения с последующим расчетом.

Тут возникает сложность: не всегда в школьном кабинете физики есть

достаточное количество комплектов приборов и оборудования для проведения

таких работ. Старое оборудование приходит в негодность, а, к сожалению, не

все школы могут позволить себе закупку нового. Да и от ограничения по

времени никуда не денешься. А если у одной из бригад что-то не получается,

не работает какой-то прибор или чего-либо не хватает, тогда они начинают

просить о помощи учителя, отвлекая других от выполнения лабораторной

работы.

А что будет, если учитель предложит ученикам выполнить опыт или

провести наблюдение вне школы, то есть дома или на улице? Сразу следует

сказать то, что времена, когда практически любой мог проверить самую

современную физическую теорию у себя дома ушли в прошлое лет так на

двести. Сейчас на передовые исследования нужны огромные средства, которые

не всегда имеются даже у некоторых стран. Таким образом, опыты, задаваемые

на дом, должны не требовать применения каких-либо приборов и существенных

материальных затрат. Это должны быть опыты с водой, воздухом, с предметами

которые есть в каждом доме. Кто-то может усомниться в научной ценности

таких опытов, конечно, она там минимальна. Но разве плохо, если ребенок сам

может проверить открытый за много лет до него закон или явление? Для

человечества пользы никакой, но какова она для ребенка! Опыт - задание

творческое, делая что-либо самостоятельно, ученик, хочет он этого или нет,

а задумается: как проще провести опыт, где встречался он с подобным

явлением на практике, где еще может быть полезно данное явление. Здесь надо

заметить то, чтобы дети научились отличать физические опыты от всяческих

фокусов, не путать одно с другим.

Что необходимо ребенку, чтобы провести опыт дома? В первую очередь,

наверное, это достаточно подробное описание опыта, с указанием необходимых

предметов, где в доступной для ребенка форме сказано, что надо делать, на

что обратить внимание. В школьных учебниках физики на дом предлагается либо

решать задачи, либо отвечать на поставленные в конце параграфа вопросы. Там

редко можно встретить описание опыта, который рекомендуется школьникам для

самостоятельного проведения дома. Следовательно, если учитель предлагает

ученикам проделать что-либо дома, то он обязан дать им подробный

инструктаж.

В этой работе автор ставит себе цель разработать набор опытов,

пригодных для проведения школьниками в домашних условиях. Для достижения

вышеуказанной цели перед автором стоят следующие задачи: 1)анализ

литературы; 2)разработка методики применения домашних опытов и наблюдений

по физике в процессе обучения; 3)разработка набора опытов, которые могут

быть предложены учителем своим ученикам для домашнего выполнения.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

Впервые домашние опыты и наблюдения по физике стали проводиться в

1934/35 учебном году Покровским С.Ф. в школе № 85 Краснопресненского района

города Москвы. Конечно, эта дата является условной, еще в древности учителя

(философы) могли советовать своим ученикам понаблюдать за природными

явлениями, проверить какой-либо закон или гипотезу на практике в домашних

условиях. В своей книге “Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике”

[2] Покровский пишет о том, что самостоятельные работы учащихся при

выполнении различных упражнений являются необходимым этапом усвоения

учащимися знаний, развития их мышления, творческих способностей,

формирования и развития умений и навыков. Проведение опытов и наблюдений в

домашних условиях является прекрасным дополнением ко всем видам классных

практических работ. Покровский пишет о том, что учителя должны планировать

свою работу так, чтобы прохождение каждой темы, каждого узлового вопроса

было обеспечено сочетанием работ теоретических и практических. Ни одна тема

не должна быть пройдена чисто теоретически, как ни одна работа не должна

быть проделана без освещения ее научной теории. Умелое сочетание теории с

практикой и практики с теорией даст нужный воспитательный и образовательный

эффект и обеспечит выполнение требований, которые предъявляет нам

педагогика. Основное орудие обучения физике (ее практической части) в школе

- демонстрационный и лабораторный эксперимент, с которым учащийся должен

иметь дело в классе при объяснениях учителя, на лабораторных работах, в

физическом практикуме, в физическом кружке и в домашних условиях.

Без эксперимента нет и не может быть рационального обучения физике;

одно словесное обучение физике неизбежно приводит к формализму и

механическому заучиванию. Первые мысли учителя должны быть направлены на

то, чтобы учащийся видел опыт и проделывал его сам, видел прибор в руках

преподавателя и держал его в своих собственных руках. Однако если учащиеся

будут проделывать различные опыты и наблюдать за демонстрацией опытов,

выполняемых учителем, но не будут слышать продуманных ярких рассказов

преподавателя, не будут решать задач, не будут читать учебника и

знакомиться с литературой, то такую работу учителя еще нельзя назвать

удовлетворительной.

Рассказ учителя о физических законах и явлениях - это фундамент,

закладывающий основу образования учащегося, введение ко всей его

теоретической и практической учебе. Естественно поэтому рассказ учителя

должен быть доходчивым, простым, точным и выразительным, ярким и красочным.

Если рассказ преподавателя является введением в теоретическое и

практическое обучение физике, то основой практического обучения являются:

демонстрация опытов учителем и фронтальные лабораторные работы. Для того,

чтобы понять какое место среди практических форм обучения занимают домашние

опыты и эксперименты рассмотрим вкратце эти вышеперечисленные формы

обучения. Для этого воспользуемся книгой [1] из списка литературы.

Демонстрационный эксперимент является одной из составляющих учебного

физического эксперимента и представляет собой воспроизведение физических

явлений учителем на демонстрационном столе с помощью специальных приборов.

Он относится к иллюстративным эмпирическим методам обучения. Роль

демонстрационного эксперимента в обучении определяется той ролью, которую

эксперимент играет в физике-науке как источник знаний и критерий их

истинности, и его возможностями для организации учебно-познавательной

деятельности учащихся.

Значение демонстрационного физического эксперимента заключается в том,

что:

-учащиеся знакомятся с экспериментальным методом познания в физике, с

ролью эксперимента в физических исследованиях (в итоге у них формируется

научное мировоззрение);

-у учащихся формируются некоторые экспериментальные умения: наблюдать

явления, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, анализировать

результаты, устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и

т.п.

Демонстрационный эксперимент, являясь средством наглядности,

способствует организации восприятия учащимися учебного материала, его

пониманию и запоминанию; позволяет осуществить политехническое обучение

учащихся; способствует повышению интереса к изучению физике и созданию

мотивации учения. Но при проведении учителем демонстрационного эксперимента

учащиеся только пассивно наблюдают за опытом, проводимым учителем, сами при

этом ничего не делают собственными руками. Следовательно, необходимо

наличие самостоятельного эксперимента учащихся по физике.

Значение и виды самостоятельного эксперимента учащихся по физике. При

обучении физике в средней школе экспериментальные умения формируются при

выполнении самостоятельных лабораторных работ.

Обучение физике нельзя представить только в виде теоретических

занятий, даже если учащимся на занятиях показываются демонстрационные

физические опыты. Ко всем видам чувственного восприятия надо обязательно

добавить на занятиях “работу руками”. Это достигается при выполнении

учащимися лабораторного физического эксперимента, когда они сами собирают

установки, проводят измерения физических величин, выполняют опыты.

Лабораторные занятия вызывают у учащихся очень большой интерес, что вполне

естественно, так как при этом происходит познание учеником окружающего мира

на основе собственного опыта и собственных ощущений.

Значение лабораторных занятий по физике заключается в том, что у

учащихся формируются представления о роли и месте эксперимента в познании.

При выполнении опытов у учащихся формируются экспериментальные умения,

которые включают в себя как интеллектуальные умения, так и практические. К

первой группе относятся умения: определять цель эксперимента, выдвигать

гипотезы, подбирать приборы, планировать эксперимент, вычислять

погрешности, анализировать результаты, оформлять отчет о проделанной

работе. Ко второй группе относятся умения: собирать экспериментальную

установку, наблюдать, измерять, экспериментировать.

Кроме того, значение лабораторного эксперимента заключается в том, что

при его выполнении у учащихся вырабатываются такие важные личностные

качества, как аккуратность в работе приборами; соблюдение чистоты и порядка

на рабочем месте, в записях, которые делаются во время эксперимента,

организованность, настойчивость в получении результата. У них формируется

определенная культура умственного и физического труда.

В практике обучения физике в школе сложились три вида лабораторных

занятий:

-фронтальные лабораторные работы по физике;

-физический практикум;

-домашние экспериментальные работы по физике.

Фронтальные лабораторные работы - это такой вид практических работ,

когда все учащиеся класса одновременно выполняют однотипный эксперимент,

используя одинаковое оборудование. Фронтальные лабораторные работы

выполняются чаще всего группой учащихся, состоящей из двух человек, иногда

имеется возможность организовать индивидуальную работу. Соответственно в

кабинете должно быть 15-20 комплектов приборов для фронтальных лабораторных

работ. Общее количество таких приборов будет составлять около тысячи штук.

Названия фронтальных лабораторных работ приводятся в учебных программах. Их

достаточно много, они предусмотрены практически по каждой теме курса

физики. Перед проведением работы учитель выявляет подготовленность учащихся

к сознательному выполнению работы, определяет вместе с ними ее цель,

обсуждает ход выполнения работы, правила работы с приборами, методы

вычисления погрешностей измерений. Фронтальные лабораторные работы не очень

сложны по содержанию, тесно связаны хронологически с изучаемым материалом и

рассчитаны, как правило, на один урок. Описания лабораторных работ можно

найти в школьных учебниках по физике.

Физический практикум проводится с целью повторения, углубления,

расширения и обобщения полученных знаний из разных тем курса физики;

развития и совершенствования у учащихся экспериментальных умений путем

использования более сложного оборудования, более сложного эксперимента;

формирования у них самостоятельности при решении задач, связанных с

экспериментом. Физический практикум не связан по времени с изучаемым

материалом, он проводится, как правило, в конце учебного года, иногда - в

конце первого и второго полугодий и включает серию опытов по той или иной

теме. Работы физического практикума учащиеся выполняют в группе из 2-4

человек на различном оборудовании; на следующих занятиях происходит смена

работ, что делается по специально составленному графику. Составляя график,

учитывают число учащихся в классе, число работ практикума, наличие

оборудования. На каждую работу физического практикума отводятся два учебных

часа, что требует введения в расписание сдвоенных уроков по физике. Это

представляет затруднения. По этой причине и из-за недостатка необходимого

оборудования практикуют одночасовые работы физического практикума. Следует

отметить, что предпочтительными являются двухчасовые работы, поскольку

работы практикума сложнее, чем фронтальные лабораторные работы, выполняются

они на более сложном оборудовании, причем доля самостоятельного участия

учеников значительно больше, чем в случае фронтальных лабораторных работ.

Физические практикумы предусмотрены в основном программами 9-11 классов. В

каждом классе на практикум отводится примерно 10 часов учебного времени. К

каждой работе учитель должен составить инструкцию, которая должна

содержать: название, цель, список приборов и оборудования, краткую теорию,

описание неизвестных учащимся приборов, план выполнения работы. После

проведения работы учащиеся должны сдать отчет, который должен содержать:

название работы, цель работы, список приборов, схему или рисунок установки,

план выполнения работы, таблицу результатов, формулы, по которым

вычислялись значения величин, вычисления погрешностей измерений, выводы.

При оценке работы учащихся в практикуме следует учитывать их подготовку к

работе, отчет о работе, уровень сформированности умений, понимание

теоретического материала, используемых методов экспериментального

исследования.

Домашние экспериментальные работы. Домашние лабораторные работы -

простейший самостоятельный эксперимент, который выполняется учащимися дома,

вне школы, без непосредственного контроля со стороны учителя за ходом

работы.

Главные задачи экспериментальных работ этого вида:

-формирование умения наблюдать физические явления в природе и в быту;

-формирование умения выполнять измерения с помощью измерительных

средств, использующихся в быту;

-формирование интереса к эксперименту и к изучению физики;

-формирование самостоятельности и активности.

Домашние лабораторные работы могут быть классифицированы в зависимости

от используемого при их выполнении оборудования:

-работы, в которых используются предметы домашнего обихода и подручные

материалы (мерный стакан, рулетка, бытовые весы и т.п.);

-работы, в которых используются самодельные приборы (рычажные весы,

электроскоп и др.);

-работы, выполняемые на приборах, выпускаемых промышленностью.

Классификация взята из [1].

В своей книге [2] С.Ф. Покровский показал, что домашние опыты и

наблюдения по физике, проводимые самими учащимися: 1)дают возможность нашей

школе расширить область связи теории с практикой; 2)развивают у учащихся

интерес к физике и технике; 3)будят творческую мысль и развивают

способность к изобретательству; 4)приучают учащихся к самостоятельной

исследовательской работе; 5)вырабатывают у них ценные качества:

наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность; 6)дополняют

классные лабораторные работы тем материалом, который никак не может быть

выполнен в классе (ряд длительных наблюдений, наблюдение природных явлений

и прочее), и 7)приучают учащихся к сознательному, целесообразному труду.

Домашние опыты и наблюдения по физике имеют свои характерные

особенности, являясь чрезвычайно полезным дополнением к классным и вообще

школьным практическим работам.

Уже достаточно давно рекомендовано учащимся иметь домашнюю

лабораторию. в нее включались в первую очередь линейки, мензурка, воронка,

весы, разновесы, динамометр, трибометр, магнит, часы с секундной стрелкой,

железные опилки, трубки, провода, батарейка, лампочка. Однако, несмотря на

Страницы: 1, 2, 3, 4