Школьный физический эксперимент, как модель экспериментального метода исследования.
статья

Школьный физический эксперимент, как модель экспериментального метода исследования

Так как Физика – это наука экспериментальная, то школьный физический эксперимент является одним из основных методов обучения.

Эксперимент в школьном курсе физики отражает научный метод исследования, присущий физике. Проведение опытов и наблюдений имеет колоссальное значение для ознакомления учащихся с сущностью экспериментального метода, с его ролью в научных исследованиях по физике, в развитии творческих способностей, а также в формировании умений самостоятельно приобретать и применять полученные, в ходе эксперимента, знания.

Эксперимент является одним из ведущих методов школьного курса физики. Он успешно демонстрирует явления, которые невозможно наблюдать непосредственно, позволяет делать заключения о степени справедливости тех или иных гипотез. Нередко эксперимент становится источником противоречий, создает конфликтные ситуации на занятиях. Это случается, когда данные, полученные опытным путем, вступают в противоречие с известными физическими закономерностями. Таким образом, можно сделать вывод о том, что одним из условий успешного формирования физических понятии и теорий является система рационально подобранного и тщательно поставленного учебного эксперимента.

В школьной практике, экспериментальный метод научного познания у учащихся в основном реализуются при постановке демонстрационных и лабораторных опытов. Приобретенные знания и умения в ходе проведения экспериментов являются важным аспектом для положительной мотивации учащихся на исследовательскую деятельность.

Функцию источника знаний школьный физический эксперимент реализует при выделении группы исходных фактов для выдвижения гипотезы. Без эксперимента невозможно определить существенные признаки физического понятия. На основе многих наблюдений и опытов возникает основа для изучения новых разделов физики.

Можно выделить несколько функций школьного физического эксперимента:

Функция наглядности - Опора на конкретный физический образ, формирование этого образа.

Побудительная функция обусловлена возможностью эксперимента увеличить познавательную активность учащихся и благодаря этому сформировать устойчивый интерес к предмету.

Методологическая функция школьного физического эксперимента состоит в том, что она позволяет четко обозначить этапы физического познания. Здесь

эксперимент в подавляющем большинстве случаев является источником противоречий, изучение поведения материальной модели при выделении гипотезы, наконец, только эксперимент может дать заключение о достоверности логических следствий из гипотезы.

Мировоззренческую функцию нельзя недооценивать. Ведь научное видение мира не может сложиться без наблюдений за явлениями, окружающими нас, без опытов с ними.

Нравственно-трудовая функция предполагает развитие у учащихся положительного отношения к труду, воспитание таких нравственных качеств как ответственность, бережливость, целеустремленность, аккуратность.

Обучающе-контролирующая функция. Эксперимент – это наглядный и практический метод обучения. Для того, чтобы учитель мог изучить глубину понимания физики школьниками, он может в качестве одного из заданий предложить провести кратковременный опыт и объяснить полученные результаты.

Рационально-личностная функция направлена на развитие у учащихся таких индивидуальных качеств как творчество и самостоятельность.

Существуют различные виды физического эксперимента, например:

Демонстрационный физический эксперимент. На первой ступени обучения физике огромную роль играет наглядность, опора на конкретный образ. Отдельную группу составляют фундаментальные эксперименты. Изучение фундаментальных экспериментов позволяет активизировать деятельность учащихся, способствует развитию их мышления, вызывает интерес, побуждает к самостоятельным исследованиям.

Независимо от целей демонстрации опытов можно указать общую систему действий, которые выполняет учитель, показывая опыт учащимся:

· создание мотивации и организация внимания учащихся;

· формулирование познавательной задачи;

· описание экспериментальной установки;

· выделение объекта наблюдения;

· выполнение эксперимента, при необходимости его повторение;

· фиксация результатов эксперимента;

· анализ результатов и обсуждение выводов.

Фронтальный физический эксперимент. Эксперименты, которые выполняются группой учащихся или всем классом сразу. Эти эксперименты позволяют реализовать на уроках проблемное обучение. Проводя эксперименты, учащиеся либо находят подтверждение законам, либо проверяют свои гипотезы.

Лабораторные работы позволяют формировать у учащихся методы учебного исследования: измерение, наблюдение, фиксация результатов, проведение

математической обработки полученных результатов. При этом выполнение сопровождается высокой степенью самостоятельности учащихся.

Конструкторские задания. Учащиеся изготавливают действующие модели фонтанов, динамометров и других приборов. На уроках учащимся предлагается решить задачи конструкторского характера, например, составить электрическую цепь, которая будет решать поставленную задачу.

Домашние практикумы. Многие исследования, которые в классе по разным причинам выполнить нельзя, могут быть предложены в качестве домашнего задания.

Домашние опыты и наблюдения:

§ развивают интерес к физике и технике;

§ порождают творческую мысль и развивают способность к изобретательству;

§ приучают к самостоятельной исследовательской работе;

§ вырабатывают наблюдательность, развивают внимание и аккуратность;

§ приучают к сознательному труду.

В процессе самостоятельной экспериментальной деятельности учащиеся приобретают ряд следующих навыков, таких как:

· наблюдение и изучение явлений и свойств веществ и тел;

· описание результатов наблюдений;

· выдвижение гипотез;

· отбор приборов, необходимых для проведения различных экспериментов;

· вычисление погрешности прямых и косвенных измерений;

· представление результатов измерений в виде таблиц и графиков;

· обсуждение результатов эксперимента, участие в дискуссиях.

Учебный физический эксперимент является неотъемлемой, частью курса физики в школе. Физический эксперимент позволяет связать практические и теоретические аспекты курса физики в единое целое. Наилучшего педагогического результата можно добиться, только сочетая теоретический материал и школьный физический эксперимент.