Статья - ФОРМИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УМЕНИЙ И НАВЫКОВ У УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

формирование экспериментальных

умений и навыков у учащихся на уроках физики

«Все познание реального мира

исходит из опыта и завершается им»

А.Эйнштейн

Целевые установки образовательного учреждения, организация образовательного процесса в целом изменяются в соответствии с социальным заказом и требованиями ФГОС к выпускнику школы. Новые социальные запросы, отраженные в ФГОС, определяют цели образования как общекультурное, личностное и познавательное развитие учащихся, обеспечивающие такую ключевую компетенцию образования, как «умение учиться», способность личности к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта. Умение учиться обеспечивает личности готовность к непрерывному образованию.

Поставленные задачи требуют перехода к новой системно-деятельностной образовательной парадигме, которая, в свою очередь, связана с принципиальными изменениями технологий обучения и деятельности учителя, реализующего ФГОС.

Дидактический аспект концепции изучения физики заключается в том, что учебный материал подается в форме экспериментальных и теоретических исследований. Физический эксперимент лежит в основе появления и развития всех фи­зических идей и теорий, а, следовательно, и всего физического мировоззрения, всей современной картины мира. В эксперименте учащиеся помещают предмет познания реально или мысленно в такие условия, в которых его сущность может раскрыться наиболее ярко. Экспериментирование является важнейшим средством развития у учащихся мышления и воображения. Роль физического эксперимента в развитии человеческого общества и значение экспериментальных умений и навыков по физике в жизни современного человека велики.

Как же в этом отношении школа готовит своих учеников?

Практика показывает, что школьники не овладевают за годы обучения в школе многими важнейшими экспериментальными умениями. Школьники неплохо подготовлены к выполнению экспериментальных работ по инструкциям, но проявляют полную беспомощность, когда требуется самостоятельно выполнить какое-либо эксперименталь­ное задание. Их затрудняет поиск общей идеи решения, планирование этапов экс­перимента, подбор необходимых для работы приборов и материалов и т.д. К тому же практически не используются развивающие экспериментальные умения возможности экспериментальных задач и домашних заданий экспериментального характера, которые применяются в школьной практике весьма редко.

Необходима целостная система формирования у школьников экспериментальных умений и навыков, которая охватывала бы основные виды учебной деятельности учащихся на уроках физики. Привить учащимся экспериментальные умения и навыки, повысить интерес учащихся к предмету, развить мышление учащихся позволит решение экспериментальных задач в процессе обучения физике.

Экспериментальной задачей называется такая задача, данные для решения которой, получаются экспериментально, непосредственно на глазах учащихся или самими учащимися. Решение экспериментальных задач:

• позволяет повысить познавательную активность учащихся на уроках, развить интерес к науке, логическое мышление, учит анализировать явления, заставляет школьника думать, привлекая теорети­ческие знания и практические умения, приобретенные на уроках;

• является одним из эффективных средств борьбы с формализмом в знаниях учащихся;

• позволяет ознакомить учащихся с особенностями эксперимента как метода научного познания и подготавливает их к ведению научных наблюдений;

• способствует формированию у учащихся научного мировоззрения, развитию диалектического и физического мышления.

• дает возможность изучать свойства тел и явлений природы с целью развития познавательных способностей учащихся;

• способствует активному приобретению умений и навыков исследовательского характера, развитию творческих способностей.

• воспитывает у школьников критический подход к результатам измерений, привычку обращать внимание на условия, при которых проводится эксперимент;

• помогает воспитывать у учащихся потребность в самообразовании;

• способствует активному приобретению экспериментальных умений и навыков.

Обучение учащихся организации и выполнению физических опытов следует начинать с ознакомления их с общими правилами экспериментирования и последовательностью действий.

В физическом кабинете необходим стенд, содержащий перечень необходимых действий и представляющий собой общий план решения экспериментальной задачи:

1. Хорошо уясните вопрос (цель) задачи и подумайте над тем, какие возможны пути ее решения, выберите лучший.

2. Составьте план выполнения работы и, если нужно, сделайте чертеж вашей установки.

3. Подумайте, какие обстоятельства могут снизить точность результатов эксперимента и постарайтесь устранить их.

4. Определите необходимые для выполнения опыта приборы и материалы,

5. Соберите установку, проведите эксперимент.

6. Оцените полученные результаты.

7. Сделайте выводы.

Обучение учащихся «искусству» экспериментирования должно вестись не только на лабораторных занятиях, но и во время всех основных видов учебной работы по физике: при объяснении учителем нового материала, повторении и закреплении пройденного, решении физических задач, при выполнении учащимися домашних заданий. Поэтому необходимо обращаться к вышеприведенному общему плану экспериментальной работы постоянно: и в процессе выполнения демонстрационных опытов, и при решении экспериментальных задач, и во время выполнения фронтальных исследовательских опытов, и в других случаях.

Цели применения, методика и содержание экспериментальных задач будут различными в зависимости от того, в какой части урока их используем. Возможна постановка экспериментальных задач:

• при изложении нового материала, т.е. когда содержание экспериментальной задачи является темой данного урока;

• для подтверждения правильности и важности сделанных теоретических обобщений и полученных выводов;

• при закреплении материала;

• при опросе учащихся;

• при организации самостоятельной работы учащихся;

• в качестве домашнего задания;

• на занятиях физического кружка и на факультативах (сложные экспериментальные задачи);

• на физических вечерах (экспериментальные задачи занимательного характера);

• при организации индивидуальной и дифференцированной работы с одаренными учащимися (экспериментальные задачи исследовательского характера).

Использование экспериментальных задач на уроке требует тщательной и всесторонней подготовки. Постановка опытов при решении экспериментальных задач должна удовлетворять всем требованиям школьного физического эксперимента.

При решении экспериментальной задачи необходимо пройти 4 этапа:

I) Уяснение условия задачи.

2) Составление плана решения.

3) Реализация плана.

4) Исследование ответа.

Первый этап предусматривает знакомство с условием задачи, которое содержит уверждения и требования, а также перечень приборов и материалов, необходимых для эксперимента, оценку физической ситуации.

На втором этапе теоретически разрабатывается путь поиска от данных к искомому, намечается порядок проведения опыта, в случае необходимости, добавляются приборы и материалы.

Третий этап - непосредственное выполнение опыта, в результате которого получают недостающие экспериментальные данные.

На четвертом этапе проверяют правдоподобность ответа, анализируют результаты эксперимента, ведут поиск других способов решения задачи, указывают пути практического использования полученных результатов.

Для совершенствования экспериментальных знаний и умений учащихся на уроках решения задач необходимо применять следующую методику их решения:

1. Включать в рассмотрение весь комплекс вопросов, связанных с решением экспериментальных задач (поиск общих идей и возможных вариантов решения с последующим выбором оптимального варианта; осуществление рационального подбора приборов; проведение расчёта установок с целью предупреждения порчи приборов; учет влияния различных факторов на точность результатов эксперимента); в этом случае ученики будут приобретать практически очень важные экспериментальные умения, которые в настоящее время они в школе не получают;

2. Шире использовать задачи, требующие для решения системного анализа и синтеза многосторонних причинно-следственных связей между различными сторонами явлений, наблюдаемых при выполнении соответствующих экспериментов; кроме того, как показывает опыт, очень полезно привлекать учащихся к подготовке и демонстрации экспериментальных задач, а в некоторых случаях и к их составлению.

Важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ является выполнение учащимися опытов и наблюдений в домашних условиях.

Литература

1. Белых С.Л. Управление исследовательской активностью ученика: Методическое пособие для педагогов средних школ, гимназий, лицеев. М., 2007. 56с.

2. Варламов С.Д., Зильберман А.Р., Зинковский В.И. Экспериментальные задачи на уроках физики и физических олимпиадах. М.: Изд-во МЦНМО, 2009.

3. Данюшенков В.С., Коршунова О.В. Домашний эксперимент по физике в условиях развивающего обучения: Учебное пособие. Киров: Изд-во ВГПУ, 2000. 112 с.

4. Павлова М.С. Физический эксперимент – способ развития творческого мышления //Физика в школе. 2006. №1. С.14–20.

5. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования. М., 2012. 54 с.