Методика организации исследовательской деятельности на уроках физики

Методика организации исследовательской деятельности

учащихся на уроках физики

Е.И.Лагинская, учитель физики

МБОУ СОШ №2

города Нижнекамска,

Республики Татарстан

Вы думаете, все так просто? Да, просто, но не так!

Альберт Эйнштейн

Основные цели исследовательского метода состоят в следующем:

• обеспечить овладение учениками методами научного познания,

• сформировать и развить у них основы творческой деятельности,

• обеспечить условия успешного формирования мотивов творческой деятельности,

• способствовать формированию осознанных, оперативно и гибко используемых знаний.

Сущность исследовательского метода – обеспечение и организация поисковой творческой деятельности учащихся по решению новых для них проблем.

Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учеников элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к ней.

Важно научить учащихся:

• ставить цель,

• составлять план исследований,

• подбирать необходимые приборы и материалы,

• собирать необходимые экспериментальные установки,

• проводить исследования и формулировать выводы.

Также очень важно ознакомить учащихся с методами научных исследований по физике, которые можно представить в виде следующей цепочки:

теоретическое предвидение – разработка рабочей гипотезы – наблюдения – эксперимент – анализ экспериментальных фактов и формулировка выводов из них – проверка выводов на практике.

1

• школьной программе изучение материала чаще всего идет по следующему плану:

1. Учитель, как правило, проводит демонстрационный эксперимент – это «учебная проблема».

1. Учащиеся наблюдают за манипуляциями учителя, затем объясняют увиденный эксперимент (или пытаются объяснить, сталкиваются с проблемой и т.д.).

1. Изучается теория, решаются задачи.

1. В конце изучения темы проводится фронтальная лабораторная работа.

Зачастую, в ходе фронтальной лабораторной работы дети выполняют то, что уже делал учитель в начале изучения темы. Детям остается провести те же действия и сделать вывод. Как правило, такие работы не вызывают интереса и выполняются только потому, что «надо».

• что если эту работу перенести на начало темы? Организовать деятельность так, чтобы дети сами предложили рабочую гипотезу, подобрали необходимое оборудование, провели исследование, сделали выводы.

Такую методику я называю «Лабораторная работа без описания». Суть ее сводится к следующему. Учащиеся разбиваются на группы (по четыре человека). Каждая группа должна разрабатывать одну гипотезу (бывает, что все группы независимо друг от друга работают над одной и той же гипотезой). При этом учащиеся заполняют технологическую карту.

Технологическая карта учащихся

Выводы:

1.

2.

.

2

Нужно помнить о том, что для учащихся эта работа очень трудна. Они узнают то, чего раньше не знали. Нельзя их торопить. Часто очевидные для учителя вещи сложны и непонятны для детей. Тем более что традиционную лабораторную работу выполнять легче, ведь в учебнике все прописано – только делай. А тут надо самим выдвинуть гипотезы, поставить цель исследования, задачи, продумать план работы, сделать выводы (т.е. подтвердить или опровергнуть выдвинутые гипотезы).

Рассмотрим пример.

• 7 классе изучение темы «Архимедова сила» можно построить таким

образом:

1. В ходе беседы с опорой на жизненный опыт учащихся подводим их к пониманию того, что на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила.

1. Выясняем (продолжая фронтальную беседу), как можно измерить выталкивающую силу (проводим «мозговой штурм», «придумываем» метод гидростатического взвешивания).

1. Продолжая «мозговой штурм», учащиеся выдвигают несколько гипотез

• том, от чего может зависеть выталкивающая сила (как правило – масса тела, его объем, разная жидкость (имея в виду плотность жидкости)).

1. Каждая группа учащихся получает свое исследовательское задание. Оборудование, необходимое для исследований, заготовлено на демонстрационном столе (учащиеся должны сами продумать, какое оборудование использовать, и взять со стола только то, что им необходимо). На этом этапе может понадобиться помощь учителя-консультанта.

1. Проводится исследование, учащиеся работают в группах.

1. Учащиеся представляют результаты исследования.

3

Пример заполнения технологической карты

Выводы:

1. На тело, погруженное в воду, действует выталкивающая сила, она направлена вверх, т.к. вес тела в воздухе больше веса тела в воде.

2. Выталкивающая сила не зависит от массы тела. Для тел с разной массой, но одинаковым объемом, выталкивающая сила одинакова.

Группа № 2 должна выяснить, зависит ли выталкивающая сила от объема тела, и если зависит, то как (качественный анализ типа: на тела большего объема действует большая выталкивающая сила).

Группа № 3 выясняет, зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости, используя в качестве жидкостей воду и раствор поваренной соли в воде.

Мы видим, что заданий только три, а групп учащихся – шесть (в классе 24÷26 учащихся). Поэтому одно задание дается двум разным группам. Таким образом, вероятность ошибки снижается.

Результаты исследования представляются устно. Группа (или один «делегат») кратко описывает ход своей работы (какова была цель работы, что и как было сделано) и делает выводы о состоятельности гипотезы.

На этом примере показано, что, по сути, была проведена лабораторная работа № 7 «Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело» (Перышкин А.В., Физика. 7 класс) или

4

лабораторная работа № 9 «Закон Архимеда и гидростатическое взвешивание» (Генденштейн Л.Э., Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б., Физика. 7 класс). Но учащиеся проделали это в начале изучения темы, и практически все cделали сами. Они выступили в роли настоящих ученых. А такая роль детям, несомненно, очень нравится!

Отмечу, что подобную методику можно использовать при выполнении следующих лабораторных работ (УМК Генденштейн Л.Э., Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б.):

1. Измерение коэффициента трения скольжения (7 класс).

1. Условия плавания тел (7 класс).

1. Изучение условия равновесия рычага (7 класс).

1. Изучение последовательного соединения проводников (8 класс).

1. Изучение параллельного соединения проводников (8класс).

1. Изучение магнитных явлений (8 класс).

1. Наблюдение и изучение явления электромагнитной индукции (8 класс).

1. Изучение свойств собирающей линзы (8 класс).

1. Наблюдение явления дисперсии света (8 класс).

10. Исследование зависимости силы тяжести от массы тела (9 класс).

11. Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины.

Измерение жесткости пружины (9 класс).

12. Исследование силы трения скольжения. Измерение коэффициента трения скольжения (9 класс).

Технологическая карта для разных работ может отличаться.

• некоторых из них должно быть предусмотрено место для построения графика.

Если какая-либо «лабораторная работа без описания» подразумевает выставление отметки, то можно подготовить контрольные вопросы, индивидуальные для каждого члена группы. Это позволяет избежать «уравниловки» в оценивании работы учащихся.

Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты. Поэтому организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной. Такая форма работы, на мой взгляд, помогает детям осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно.

5