Роль физического эксперимента в преподавании физики

Роль физического эксперимента в преподавании физики.

Если бы человек не имел способности к навыку, то не мог бы подвинуться ни на одну ступень в своем развитии, задерживаемый беспрестанно бесчисленными трудностями, которые можно преодолеть только навыком, освободив ум и волю для новых работ и новых побед... К.Д. Ушинский

В любой области своей деятельности, будь то наука или техника, промышленность или сельское хозяйство, космонавтика или медицина, человеку постоянно приходится сталкиваться с необходимостью, измерить ту или иную величину – температуру воздуха или высоту горы, объем тела или возраст археологических находок… Иногда необходимые измерения можно выполнить специально для того предназначенными приборами или инструментами (линейкой, термометром, весами…). Однако значительно чаще всего вместо непосредственного определения интересующей нас величины приходится измерять совсем другие, а нужную величину – вычислять затем по соответствующим формулам. Такие практические навыки, так необходимые в жизни каждого человека, ребята приобретают на уроках физики. «Многознание уму не научает»,- сказал древний философ. Изучить учебники – еще не значит освоить физику и овладеть соответствующим мышлением. Настоящее образование человек получает тогда, когда сам ищет ответы на возникающие у него вопросы. Преподавание физики невозможно себе представить без физического эксперимента. Без хорошо поставленных демонстрационных опытов, фронтальных и лабораторных работ невозможно обеспечить понимание и усвоение учебного материала по физике, приобретение жизненно значимых умений и навыков. Физический эксперимент, представляя собой, инструмент исследования окружающей природы, убеждает школьников в материальности мира, в его познаваемости, становится плодом собственных рассуждений ученика, затрагивает и пробуждает его эмоции. Значимость эксперимента заключается в том, что при сообщении учащимся новых знаний через ощущения учеников он формирует первоначальные представления об изучаемых явлениях, создает чувственные образы, лежащие в основе многих физических понятий, например, таких как механическое движение, траектория, электрическая цепь, спектр и т.д. Познание реальной действительности происходит на основе ощущений. Исследования психологов убедительно свидетельствуют о влиянии образов на продуктивность мышления в различных видах деятельности. Поэтому развитие образной стороны мышления — существенная часть формирования интеллекта учащихся. И в этом важная роль принадлежит эксперименту. Остановимся на одном из видов эксперимента - фронтальном эксперименте. Если на выполнение лабораторной работы отводится целый урок, то для проведения фронтального эксперимента достаточно 5-10 минут. Кратковременность выполнения и разнообразие экспериментальных заданий позволяет включать их в отдельные этапы урока с целью решения различных учебных задач: ведение в тему урока, иллюстрация к объяснению учителя, повторение и обобщение изученного на уроке учебного материала, отработка практического навыка. Фронтальные экспериментальные задания выполняются на типовом лабораторном оборудовании с применением в некоторых случаях простейших самодельных приборов, доступных материалов и приспособлений. Выполнение фронтальных заданий позволяет привить учащимся некоторые начальные практические навыки в обращении с простейшими измерительными приборами и другой аппаратурой. Фронтальные занятия позволяют включить в поиски решения той или иной задачи одновременно весь класс, под постоянным и непосредственным наблюдением учителя, поэтому всякая ошибка быстро обнаруживается и легко исправляется или по указаниям учителя, или путем подражания более сильным товарищам. Положительным моментом является то, что выполнение данных заданий не требует отчета о проделанной работе от учащихся и оценки их деятельности. Число заданий по каждой теме определяется степенью важности того или иного понятия или практического умения; временем, отводимым программой на изучение темы и возможностью выполнения заданий в школе. Задания органически связаны с изучаемым на уроках учебным материалом. Это позволяет выполнять их систематически в течение всего учебного года и тем самым вести обучение физики на экспериментальной основе. В качестве примера можно привести урок по теме «Архимедова сила» в 7 классе. Этот урок один из наиболее сложных в курсе физики 7 класса. В самом начале урока с целью мотивации учащихся к дальнейшей деятельности на уроке, при введении понятия выталкивающей силы, учащиеся самостоятельно измеряют ее с помощью специальных приборов и материалов: динамометра, набора грузов, сосуда с жидкостью. При обсуждении результатов эксперимента самостоятельно делают вывод. Использование фронтального эксперимента оживляет ход урока, создает положительный эмоциональный фон для восприятия дальнейшего материала урока и увеличивает важность изучаемого вопроса. 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. Применение физического эксперимента позволяет заинтересовать ребят, активизировать их мышление, способствует формированию более глубоких и прочных знаний по физике, развивает умение самостоятельно делать выводы на основе анализа опыта, развивает у них наблюдательность, образное мышление, умение делать обобщение на основе наблюдений. В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения: наблюдать и изучать явления, свойства веществ и тел; выполнять измерения физических величин; находить функциональные зависимости между физическими величинами; обращаться с физическими приборами; определять динамику, взаимосвязь физических процессов; выдвигать гипотезы, обсуждать результаты эксперимента, участвовать в дискуссии; делать выводы. Доводом в пользу усиления роли физического эксперимента служат результаты анкетирования учащихся с целью выявления их интересов. При ответе на вопрос о том, какая форма проведения занятий вызывает наибольший интерес 70% учащихся, ставят на первое место эксперимент.