Роль эксперимента на уроках физики. Особенности реализации системно-деятельностного подхода в обучении
методическая разработка по физике на тему

Тема: «  Роль эксперимента на уроках физики. Особенности реализации

 системно-деятельностного подхода в обучении».

Монгуш Лиана Март-ооловна – учитель физики, Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение « Хову- Аксынская средняя общеобразовательная школа».

Человечество подошло к небывалой ступени своего развития – в наше время все земные проблемы стали глобальными. По данным прогнозов в начале века будут углубляться, и расширяться кризисные явления: энергетический кризис, экологический кризис, глобальные изменения климата, увеличение численности населения на земном шаре.

В связи с этим возникает острая необходимость определить приоритеты в базовом образовании, разработать новые стратегии образования.

        Главную задачу образования можно сформулировать так: максимально обеспечить развитие в каждом человеке его генетически детерминированных способностей, развивать у людей рациональное критическое мышление, вооружить их точными знаниями эффекта от их использования в условиях изменяющейся природной ситуации.

Будущее потребует от сегодняшних учеников огромного запаса компетенций. В наше время образование – это не подготовка к жизни. Как говорил еще в 1923 году выдающийся русский педагог С.И. Гессен, «жизнь и есть образование, и теория образования есть, в сущности теория жизни».

С этой целью необходимо развивать образовательный процесс, опираясь на следующие основания:

• Научиться познавать;
• Научиться делать;
• Научиться жить вместе;
• Научиться жить в ладу с самим собою.

В школе осуществляется  «процесс   учения – это процесс деятельности ученика, направленный на становление его сознания и его личности в целом. Это есть  «деятельностный подход» в образовании! Требования второго поколения образовательных стандартов:

• Самое главное  на уроке – это деятельность учеников.
• Цель урока – не сам процесс, а результат деятельности на учебном занятии.

Знания (модели) выступают не как сведения об объектах, а как средства их отыскания, выведения или конструирования; Обучающийся научается определять возможности и ограничения своих  действий и искать ресурсы их осуществления. Велика в этом плане роль знаний по физике. Эта наука даёт основополагающие знания о закономерностях и особенностях природы, двигает вперёд НТП (научно-технический прогресс). Разумеется, специалист должен быть грамотным, но помимо этого, современные организации предъявляют к своим сотрудникам такие личностные качества, как активность, инициативность, коммуникабельность. Сейчас важнейшей задачей является помощь учащимся в самопознании, ибо только таким путем ученик может построить траекторию своего развития.  Как известно, искра жажды знаний зажигается учителем. Познание начинается с удивления, а продолжается через деятельность. Обучать – это значит постоянно использовать приемы и методы, стимулирующие самостоятельный поиск, с помощью которого обучающийся находит, открывает для себя новые знания. Классическая педагогика прошлого утверждала: ”Смертельный грех учителя – быть скучным”. Когда ребенок занимается из-под палки, он доставляет учителю массу хлопот и огорчений, когда же дети занимаются с охотой, то дело идет совсем по-другому. Активизация познавательной и мыслительной деятельности обучающегося без развития его познавательного интереса не только трудна, но практически и невозможна. Вот почему в процессе обучения необходимо систематически возбуждать, развивать и укреплять познавательный и мыслительный интерес обучающегося и как важный мотив учения и как мощное средство повышения его качества.

Придерживаясь принципа:

Я слышу, и я забываю.

Я вижу, и я помню.

Я делаю, и я понимаю.

Конфуций

я считаю, что физический эксперимент (демонстрационный, лабораторный, фронтальный) можно рассматривать как метод активизации познавательной и мыслительной деятельности обучающихся. До 2013 года я работала над методической темой «Активизация познавательной деятельности используя занимательный материал». Использование занимательного материала на уроках физики (кроссворды, ребусы, игры-упражнения, состязания, конкурсы, «сигнальные карточки», живое, образное описание событий, эпизода, рассказ-задача, игры-путешествия, шарады, загадки, курьёзы, шутки, конкурс на быстрое отыскание ошибок) формирует  познавательный  интерес  учащихся. Особенно у учащихся 7-9 классов. Ребята хорошо выполняли задания репродуктивного характера, отражающие овладение предметными знаниями и умениями. Однако при выполнении заданий на применение знаний в практических, жизненных ситуациях, содержание которых представлено в необычной, нестандартной форме, в которых требуется провести анализ данных или их интерпретацию, сформулировать вывод или назвать последствия тех или иных изменений их результаты оставляли желать лучшего.  В старшем звене работать было очень сложно, естественно, встал вопрос «Что делать?», как  изменить процесс обучения? Многолетний опыт работы показал, что изменить ситуацию

 поможет применение физического эксперимента во всех его видах. Решение задачи научиться работать, что связано с необходимостью совершенствования в сфере своей профессиональной деятельности: приобретать компетентность, дающую возможность справляться с различными ситуациями.

1. Демонстрационный эксперимент

Демонстрационный эксперимент как метод обучения появился практически одновременно с началом преподавания систематического курса физики. Демонстрационный эксперимент относится к наглядным методам обучения и занимает особое место: он никогда не используется как уединенный метод, а всегда в сочетании со словесным (лекция, объяснение, беседа), а также с другими средствами наглядности (рисунки, таблицы, экранные пособия). Большую роль демонстрационный эксперимент играет в развитии у

обучающихся наблюдательности, образного мышления, умения делать обобщения на основе наблюдаемых фактов. Правильно поставленный, экономный по затратам учебного времени, впечатляющий, а потому легко запоминающийся, демонстрационный эксперимент активно формирует знания обучающихся.

Используя учебный эксперимент, я имею возможность:

А). Показать изучаемое явление в педагогически трансформированном виде и, тем самым, создать базу для его изучения.

Б). Проиллюстрировать проявление установленных в науке закономерностей в доступном для обучающихся виде.

В). Познакомить с экспериментальным методом изучения физических явлений.

Г). Показать применение изученных физических явлений в быту и технике.

Д). Повысить наглядность преподавания и, тем самым, сделать изучаемое явление более доступным для обучающихся.

В педагогической практике при изучении физики необходима постановка следующих групп опытов, имеющих большое значение для обучения:

1. Опыты, помогающие уяснить тему. (Например, «Свойства газов, жидкостей твёрдых тел», «Магнитное поле тока», « Свободное падение тел»).

2. Опыты, в ходе которых показывается применение изученных физических явлений в технике и изучается принцип работы технических установок. («Тепловые двигатели», «Электродвигатели» (8 класс), «Трансформатор» (11класс).

3. Эффектные опыты, предназначенные для возбуждения интереса обучающихся к миру физических явлений.(«Опыты по атмосферному давлению»)

4. Опыты, в ходе которых нужно поставить перед учениками проблему, над которой мы будем работать в течение урока.(«сложение сил, инерция»)

5. Опыты, подтверждающие качественные закономерности. (Например, закон Ома, закон Гука) К этой же группе относятся лабораторные работы, на которых обучающиеся проверяют тот или иной физический закон. К примеру, «Проверка условия равновесия рычага» (7 кл.), «Изучение условия плавания тел» (7 кл.). На уроке обучающиеся приходят к теоретическому выводу данного условия, а на лабораторной работе подтверждают его на основе своих расчётов. Демонстрационный и лабораторный эксперимент я рассматриваю как основные методы развития мыслительной деятельности.

2. Лабораторный эксперимент

Лабораторный эксперимент, призванный утвердить физику как науку  экспериментальную, выполняет разнообразные учебные функции: первого знакомства с

новым явлением; иллюстрации изучаемого материала; измерения количественных характеристик явления; проверки сформулированного учителем закона; развития у учащихся экспериментальных навыков и т.д. Лабораторные работы формируют практические умения, позволяют ученикам овладеть навыком применения тех или иных физических закономерностей, понять тесную связь физики с окружающим миром и

предметами.

Все лабораторные работы можно объединить в следующие группы:

- Наблюдение явлений и процессов (кипение, взаимодействие магнитов идр.).

- Градуировка приборов (динамометра).

- Измерение физических величин (плотности, силы, показателя преломления, удельного сопротивления и др.).

- Изучение физических законов (законов последовательного и параллельного соединения, газовых законов, закона сохранения механической энергии и др.).

- Определение физических констант (ускорения свободного падения, жёсткости пружины, коэффициента трения и др.).

- Сборка простейших электрических цепей, устройств и технических моделей (электродвигателя, электромагнита, трансформатора и др.).

В 2012 году я получила новое оборудование для лабораторных работ и теперь имею возможность выполнять с детьми почти все работы по программе.

3. Фронтальный эксперимент

Одним из видов самостоятельной деятельности обучающихся является фронтальный эксперимент, который может иметь различные функции:

Образовательная функция: способствует формированию у обучающихся теоретических знаний; интеллектуальных и практических умений и навыков, в том числе, умений выполнять простые наблюдения, измерения и опыты, обращаться с приборами.

Развивающая функция: способствует развитию мышления обучающихся, т.к. побуждает их к выполнению умственных операций.

Воспитывающая функция: способствует развитию самостоятельности и инициативы.

Кратковременные наблюдения, измерения и опыты, тесно связанные с темой урока, позволяют вести изучение теоретических вопросов на экспериментальной основе.

Благодаря своей кратковременности выполнения, ученический эксперимент применим на любом этапе урока: при объяснении нового материала, отработке практических навыков, повторении и обобщении изученного на уроке. Приведу пример. В 8 классе при изучении темы «Отражение света. Закон отражения» дети выясняют соответствие между углом падения и отражения. В 8 классе при изучении темы «Испарение и конденсация» я провожу фронтальный эксперимент с целью выяснения причин, от которых зависит скорость испарения. Продолжительность эксперимента составляет всего 4-5 минут, но

этот эксперимент учит детей анализировать, делать вывод, работать в паре и представлять результаты своего эксперимента. При изучении темы «Тепловое действие тока» (8 кл.) провожу фронтальный эксперимент, с целью выяснения условий, от которых зависит

проявление теплового действия тока. При изучении темы «Механические колебания» (9 класс) фронтальный эксперимент позволяет более осознанно изучить свободные колебания физического маятника. Таким образом, использование фронтального эксперимента также ведет к повышению познавательной активности.

4. Экспериментальные задачи.

Самостоятельное решение обучающимися экспериментальных задач способствует активному приобретению умений и навыков исследовательского характера, развитию творческих способностей. Экспериментальные задачи обычно не имеют всех данных, необходимых для решения. Поэтому обучающемуся приходится сначала осмыслить

физическое явление или закономерность, о котором говорится в задаче, выявить, какие данные ему нужны, продумать способы и возможности их определения и только потом использовать формулу для решения. Например, в 7 классе при изучении темы «Давление твердых тел» мы решаем экспериментальную задачу: выяснение зависимости давления

бруска от площади опоры. В ходе эксперимента дети определяют силу тяжести бруска, она одинакова во всех трёх случаях, рассчитывают площадь грани, на которую опирается брусок (в каждом варианте она своя), используя знания из геометрии и только потом рассчитывают давление по формуле, сравнивают свой результат с результатом напарника и только потом делают вывод: давление обратно пропорционально площади опоры. Конечно, эксперимент можно и не проводить, просто сделать этот вывод, используя формулу P = F/S. Но я считаю, что при выполнении экспериментального задания дети лучше понимают физический смысл формул и закономерностей.

5. Домашние опыты.

Экспериментальные задачи включаю и в домашние задания. Задавая эксперимент на дом, мы обучаем школьников умению самостоятельно пополнять знания. Это один из самых педагогически эффективных и интересных для учащихся приемов самостоятельной работы. При организации и проведении домашних экспериментов важно иметь в виду следующее: такие работы должны стимулировать познавательную деятельность и развитие мышления; привлекать внимание к основному материалу курса, быть направленными на углубление и пополнение знаний; легко выполняться в домашних условиях и др. При выполнении опытов обучающиеся могут применять самодельные приборы, предметы и материалы домашнего обихода.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Я начала внедрять в уроки кроме демонстрационного и лабораторного эксперимента фронтальный эксперимент, который занимал минимальное время, но постепенно стал давать результаты, дети, работая в парах, выполняли дифференцированные задания, что исключало списывание и позволяло оценить работу каждого. Со временем стала использовать экспериментальные задачи и домашний эксперимент. Результаты, полученные за два года работы, показывают, что физический эксперимент можно рассматривать как метод активизации познавательной деятельности на уроках физики.

Сформировать глубокие познавательные интересы к физике у всех учащихся невозможно и, наверное, не нужно. Важно, чтобы всем ученикам на каждом уроке физики было интересно. Тогда у многих из них первоначальная заинтересованность предметом перерастет в глубокий и стойкий интерес к науке физике. Уроки без демонстраций и практических работ скучны, т.к. не используется связанная с экспериментом возможность вовлечения учащихся в активный познавательный процесс. Я полностью согласна со словами Галилео Галилея «нельзя чему-то научить человека, можно только помочь ему сделать для себя это открытие» . «Меловая методика» уроков физики уменьшает интерес к предмету и, как следствие, - снижает качество приобретаемых знаний, поэтому в своей работе я использую наглядность, демонстрационный и фронтальный эксперимент.

        Использованная литература:

1. Леонтьев А.А. Что такое деятельностный подход в образовании
2. Полякова Ю.В. Системно-деятельностный подход в образовании. ФГОС
3. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. – Москва: Просвещение, 1983
4. Л.А.Егорова «Физический эксперимент как метод активизации познавательной и мыслительной деятельности обучающихся»
5. Сборник по методике и технике физического эксперимента. Под ред.  Н.В. Алексеева. М.: “Учпедгиз”, 1960
6. Зверева Н.М.. Активизация мышления учащихся на уроках физики. – Москва: Просвещение, 1980