Система школьного эксперимента

Система школьного физического эксперимента

Одним из условий успешного формирования физических понятий и тео­рий является система рационально подобранного и тщательно поставленного учебного эксперимента.

Школьный физический эксперимент рассматривается как система методов и технических средств, обес­печивающих изучение физики через реализацию опытов.

Школьный физический эксперимент - это, во-первых, и, прежде всего, объект усвоения. Содержательные составляющие здесь такие: экспериментальные методы изучения физических систем и явлений; эксперимент как источник знаний и критерий истинности (применимости) теорий; эксперимент как великий посредник между теорией и природой. Во-вторых, школьный физический эксперимент - это средство организации усвоения знаний и, с этой точки зрения, он составляющая (форма) того или иного метода (приема) обучения. Как средство усвоения школьный физический эксперимент обеспечивает образную (чувственную) и логическую наглядность при передаче научных знаний.

Целью использования школьного физического эксперимента является: формирование методологических знаний, обобщенных экспери­ментальных умений учащихся; формирование собственно физических знаний; социокультурное и интеллектуальное развитие учащихся.

В систему школьного физического эксперимента входят:

• фундаментальные опыты, составляющие экспериментальную основу современной физики (часть в виде демонстрации, выполняемых учителем, а часть в виде лабораторных опытов, проводимых учащимися);

• демонстрационные опыты, постановка которых вытекает из педагоги­ческих соображений.

• фронтальные лабораторные работы.

• физический практикум.

Наиболее признанная классификация ШФЭ - классификация учебного эксперимента по исполнителю (учитель - ученик). На основе этого признака эксперимент делится на два основных вида:

• Демонстрационный эксперимент (выполняемый учителем).

• Самостоятельный эксперимент учащегося (лабораторные работы, физи­ческие практикумы, домашний физический эксперимент, экспериментальные задачи).

Второе по значению место в системе физического эксперимента заняла классификация по дидактическим функциям эксперимента. Эта классификация очень обширна и разнообразна из-за сложности учебного процесса. В разных источниках эта классификация дается по-разному, выделяют разное число групп эксперимента. В обобщенном виде классификация выглядит следующим обра­зом:

• основополагающие опыты, представляющие фундамент современной физики. Эти опыты могут быть поставлены как демонстрации, лабораторные работы, работы физического практикума;

• опыты по наблюдению физических явлений и процессов. Опыты по воспроизведению некоторых природных явлений;

• опыты по изучению свойств и тел материалов;

• эффектные опыты, предназначенные для вызывания интереса учеников к физике;

• опыты, посредством которых создается проблемная ситуация;

• опыты, опровергающие и выявляющие ошибочные рассуждения уче­ников, вытекающих из жизненного опыта;

• опыты, посредством которых разре­шается проблема, возникшая на уроке.

Демонстрационный эксперимент следует рассматривать как одно из средств обучения физике, сущность которого заключается в воспроизведении и показе учителем физических явлений, свойств и закономерностей, наблюдая ко­торые ученики путем логических выводов и обобщений получают знания по физике.

Сущность демонстрационного эксперимента как метода обучения, может отобразить следующее определение: Методом демонстрационного эксперимента можно назвать метод обучения посредством постановки опытов в системе и последовательности, обеспечивающих усвоение новых основных по­нятий и законов физики и дающих представление об экспериментальном методе исследования законов природы.

Можно выделить следующие методические требования к демонстрационному эксперименту:

• содержательность (выразительность) – наиболее просто и отчетливо показывать ту сущность явления, которое является предметом изучения;

• наглядность – сущность изучаемого явления должна раскрываться в наиболее яркой, совершенной форме;

• видимость – создание условий, при котором каждый ученик класса видит не только установку, но и её существенные детали.

• убедительность – опыт не должен вызывать сомнений в справедливости результатов и не давать повод к двойственному ли неправильному толкованию;

• соответствие темпу устного изложения и скорости восприятия учащихся,

Так же к демонстрационному эксперименту предъявляются требования кратковременности, неоднократной воспроизводимости, эмоциональности, эстетичности, надежности, соблюдения требований техники безопасности

Перед демонстрацией опыта в некоторых случаях полезно собирать схему перед учащимися. Можно использовать проблемный подход, т.е. поставить проблему и решить её с помощью эксперимента.

Фронтальные лабораторные работы выполняется на однотипном оборудовании и одновременно всеми учащимися. Обычно на выполнение лабораторной работы отводится 45 минут (урок). Иногда проводятся кратковременные лабораторные работы. Встречаются качественные лабораторные работы (наблюдение физического явления), количественные (измерение какой-то величины).

Классификация лабораторных работ по дидактическим целям:

1. Наблюдение и изучение физических явлений;

2. Знакомство с физическими приборами и измерениями по ним;

3. Знакомство с устройством и принципом действия приборов и установок;

4. Проверка физических закономерностей;

5. Определение физических констант.

Примерная схема проведения лабораторной работы:

1. Вступительная беседа

2. Проведение эксперимента

3. Обработка результатов

4. Выводы

Работы физического практикума отличаются от фронтальных лабораторных работ большей самостоятельностью учащихся при выполнении эксперимента, длительностью (на некоторые работы практикума отводится 2 урока). В работах практикума используется более сложное оборудование, при этом обработка результатов более объемная (систематическая ошибка приборов, оценка полученного результата).