Методическая разбработка «Психолого-педагогические требования к учебному эксперименту»
методическая разработка по физике

Министерство образования Воронежской области

        Государственное бюджетное   профессиональное  образовательное учреждение

Воронежской области

«Борисоглебский сельскохозяйственный техникум»

«Психолого-педагогические требования к учебному эксперименту»

Методическая разработка

20г

ОДОБРЕНА                                                              УТВЕРЖДАЮ

на заседании цикловой комиссии                          Зам. директора по УР

председатель ________                                             _________Овсянкина Т.Г

Протокол №___ от _________20 г.                                    «__»_______20

Методист: ________

Автор: Сторублевцева Г.Н., преподаватель высшей категории ГБПОУ ВО «БСХТ»

Настоящая методическая разработка написана в качестве рекомендательного пособия для преподавателей, с целью обмена опытом, оказания методической помощи преподавателям в проведении уроков по дисциплине «Физика».

Содержание

Введение                                                                                                                  4                                    

Психологические особенности обучающихся 1 курса.                                       6

Классификация  физического эксперимента .                                                    10

Психолого-педагогические основы демонстрационного эксперимента.        12

Место демонстрационного эксперимента.                                                         18

Техническое обучение в демонстрационном эксперименте.                            20

Заключение                                                                                                            25

Список используемых источников                                                                      26                    

Введение

        «Человек должен понимать не только то, как устроен мир, но и то, как добываются знания о нем». Физика занимает одно из важных мест среди дисциплин в школе. Как учебный предмет она создает у учащихся представление о научной картине мира. В физике, наверное, как ни в какой другой науке, огромное значение имеет демонстрационный эксперимент, и он является неотъемлемой частью урока. Применение демонстрационного эксперимента очень помогает учителям и ученикам в обучении. Перечислим основные достоинства уроков с применением демонстрационного эксперимента перед обычными методами проведения урока.

     Во-первых, наглядность: эксперимент – опора на уроках физики при объяснении нового материала. Позволяет проиллюстрировать установленные в науке законы и закономерности в доступном для учеников виде и сделать их содержание понятным для учеников.
    Во-вторых, эксперимент позволяет показывать применение физических явлений, которые изучаются, в технике, технологиях и быту. Позволяет доказать различные явления, законы, следствия и т.п. в физике. Обучающиеся должны понимать, это не просто «набор букв, взятых с неба», а это закон, который выполняется в данном каком-то опыте.

       В-третьих, обучающийся лучше усваивает материал. Знания, полученные путем демонстрации, дольше остаются в голове обучающегося. Ему легче вспомнить эксперимент, так как он сам видел и наблюдал явление.

     В-четвертых, на основе демонстрационного эксперимента преподаватель организует усвоение теоретического материала, путем постановки и решения проблемных вопросов, проведения беседы, используя помимо опытов, иллюстрации. Также эксперимент позволяет усилить интерес обучающихся к изучению физики. Это далеко не все достоинства проведения урока с применением демонстрационного эксперимента. Конечно, существуют и минусы, но их не так много. Попробуем перечислить основные. На первый план стоит поставить наличие демонстрационного оборудования. Нет оборудования, значит, нет демонстрации. Оборудование дорогое и требует больших финансовых затрат. Также одним из минусов является, неумение преподавателя правильно использовать оборудование или неумение грамотно показать демонстрации. Некоторые опыты могут не получиться, а значит, время будут потрачено зря. Установка должна быть максимально надежной, а техника демонстрирования отработанной.

Психологические особенности обучающихся 1 курса СПО.

       На первом курсе развитию интеллекта характерны следующие особенности: - значительное развитие теоретической мысли;

- самостоятельность и активность мыслительной деятельности;

- критичность: первокурсники чаще и настойчивее задают вопрос «почему?» и высказывают сомнения в достаточности и обоснованности предлагаемых объяснений;

- совершенствование практического мышления;

        Развитым можно считать такое практическое мышление, которое обладает следующими свойствами: предприимчивость, экономность, расчетливость, умение оперативно решать поставленные задачи.  Человек должен быть всегда готов отыскать решение возникшей проблемы, выход можно найти из любой ситуации. Экономность. Обладая ею, человек в состоянии найти такой способ действий, который с наименьшими затратами и издержками приведет к нужному результату. Расчетливость проявляется в умении заглядывать далеко вперед, предвидеть последствия тех или иных решений и действий, точно определять их результат и оценивать, чего он может стоить. Умение оперативно решать поставленные задачи проявляется в количестве времени, которое проходит с момента возникновения задачи до практического решения. Характеризует динамичность практического интеллекта. Многочисленными психологическими исследованиями было установлено, что юношам и девушкам, занимавшимся в школе развитием только теоретического интеллекта, во время обучения в образовательных учреждениях СПО приходится все усилия направлять на развитие практического интеллекта, без которого невозможны ни профессиональное обучение, ни профессиональная деятельность. Отсутствие навыков решать проблемы быстро и эффективно, неумение предвидеть возможный результат, всегда негативно сказывается на успеваемости таких студентов, а в последующем и на их профессиональной карьере. В 10-том классе осуществляется переход от интимно-личностного общения к профессиональному самоопределению. В ранней юности общение развивается по двум линиям.

      В общении с близкими взрослыми появляется заинтересованность в опыте и знаниях старших, их оценках и рекомендациях. Это имеет значение для решения вопросов профессионального самоопределения. Близкий взрослый при этом выступает как наставник, учитель в той или иной сфере, носитель соответствующего идеала.

      Развитие общения студента с близкими сверстниками не менее значимо для становления жизненного мира и для будущей жизни. Оно обычно определяет будущие отношения и в собственной семье, и с друзьями, и в производственных и неформальных группах. На первом курсе обучения  ребята сосредотачиваются на профессиональном самоопределении. В основе отношения первокурсника к профессии лежит: не свой собственный, а чужой опыт – сведения, полученные от родителей, друзей, знакомых, из телепередач и т. д.; оценка своих возможностей – уровня учебной подготовки, здоровья, материальных условий семьи, способностей и склонностей.

      Самоопределение осуществляется на основе учебно-профессиональной деятельности. В основе личностного и профессионального самоопределения старшеклассника лежит направленность его отношений с окружающими – это наличие или отсутствие: привязанностей к близким взрослым; отношения глубокой преданной дружбы с кем-либо из сверстников; чувства общности с группами сверстников. Так, у первокурсника с эгоистической направленностью при выборе профессии решающими факторами могут оказаться престижность будущей профессии, возможность продвижения по карьерной лестнице, материальные условия и т. п. В отношениях со сверстниками и близкими взрослыми также преобладают мотивы самоутверждения, доминирования и престижа, что приводит к отсутствию привязанностей с близкими взрослыми, трудностям в дружбе со сверстниками и т.п. Это касается как дружбы, так и романтических отношений, в которых мотив победы обычно более важен, чем духовная близость. Обучающиеся, в связи с профессиональным самоопределением, рассматривают учебу как необходимую базу, предпосылку будущей профессиональной деятельности. Их интересуют главным образом те предметы, которые им будут нужны в дальнейшем. Отсюда и недостаточное внимание к «ненужным» учебным дисциплинам, часто гуманитарным, и отказ от того подчеркнуто пренебрежительного отношения к отметкам, которое было принято среди подростков. Примерно в 15 лет после поисков себя, личностной нестабильности у юношей и девушек формируется «Я-концепция» – система внутренне согласованных представлений о себе, образов «Я». Они разнообразны и отражают все богатство жизни старшего подростка. Первокурсник может описать собственный Образ «Я», если ему задать вопрос: «Расскажи о себе. Кто ты?» Структура «Я-концепции»: Реальное «Я» — представление о собственной внешней привлекательности, представления о своем уме, способностях в разных областях, о силе характера, общительности, доброте и других качествах. Познавательное «Я» — познание себя, своих различных качеств; Оценочное «Я» — студенту важно не только знать, какой он есть на самом деле, но и насколько значимы его индивидуальные особенности. Оценка своих качеств зависит от системы ценностей, сложившейся главным образом благодаря влиянию семьи и сверстников; Поведенческое «Я» — представлениям о себе должен соответствовать определенный стиль поведения. Идеальное «Я» – мечты, образы, которые обучающийся желает достичь. Только когда идеальный образ представляется достижимым, он побуждает к самовоспитанию. При высоком уровне притязаний и недостаточном осознании своих возможностей идеальное «Я» может слишком отличаться от реального. Тогда разрыв между идеальным образом и действительным положением приводит юношей и девушек к неуверенности в себе, что внешне может выражаться в обидчивости, упрямстве, агрессивности. Центральным новообразованием ранней юности становится как профессиональное, так и личностное самоопределение. Это новая внутренняя позиция, включающая осознание себя как члена общества, принятие своего места в нем.    Самоопределению первокурсника характерно: Новое восприятие времени – соотнесение прошлого и будущего, восприятие настоящего с точки зрения будущего. Устремленность в будущее только тогда благотворно влияет на формирование личности, когда есть удовлетворенность настоящим. Колебания в уровнях самооценки и тревожности. 

    Обучающиеся первого курса в большей степени принимают себя, чем подростки, их самоуважение в целом выше. Интенсивно развивается саморегуляция, повышается контроль за своим поведением, проявлением эмоций. Настроение в ранней юности становится более устойчивым и осознанным. Развитие нравственной устойчивости личности. Знания об окружающем мире и нормах морали объединяются в сознании в единую картину. Благодаря этому нравственная саморегуляция становится более полной и осмысленной. Выработка мировоззрения – системы ясных, устойчивых убеждений. Общение со сверстниками остается интимно-личностным, исповедальным. первокурсник так же, как и в подростковом возрасте, приобщает другого к своему внутреннему миру – к своим чувствам, мыслям, интересам, увлечениям. С лучшим другом (подругой) обсуждаются случаи наибольших разочарований, переживаемых в настоящее время, отношения со сверстниками – представителями противоположного пола.    Содержание такого общения – реальная жизнь, а не жизненные перспективы; передаваемая другу информация достаточно секретна. Повышаются требования к дружбе, усложняются ее критерии. Но сами первокурсники  считают настоящую дружбу редкой. Уже в переходный от подросткового к юношескому возрасту период возникает особый интерес к общению с взрослыми.  При благоприятном стиле отношений в семье после подросткового возраста – этапа эмансипации от взрослых – обычно восстанавливаются эмоциональные контакты с родителями. Причем на более высоком, сознательном уровне.

Классификация  физического эксперимента.

          Условимся понимать под термином « физический эксперимент» всю ту сумму работ экспериментального характера по физике, которые приходится проделывать преподавателю и учащимся, как при прохождении обязательного курса, так и при занятиях внеклассного типа.  Физический эксперимент может быть разделён на несколько основных и различных между собой вида: демонстрационные эксперименты, или демонстрационные опыты, лабораторные опыты, или занятия. А также внеклассные занятия по подготовке обучающимися демонстрационного эксперимента для проведения его учителем в классе, по подготовке и проведению опытов в кружках, по изготовлению приборов и техническому моделированию. Все эти виды занятий служат единой цели изучения законов физики и их приложений в быту и в технике, а также проявлений этих законов в природе. В результате такого изучения, помимо общеобразовательного значения, в известной мере достигается развитие мышления обучающихся, и, кроме того, они получают ряд важнейших навыков технического характера. Указанные виды физического эксперимента весьма резко различаются между собой по своему характеру и преследуют помимо общей, ещё свои специальные цели.

    Демонстрационный эксперимент имеет своей непосредственной целью воспроизведение того или иного физического явления, а также ознакомление учащихся со способами его получения. Роль и значение демонстрационного эксперимента описано ниже. Характерно, что при демонстрациях, проводимых на уроках преподавателем, учащиеся являются только наблюдателями, и, следовательно, они остаются пассивными, в том смысле, что они не принимают участия ни в подготовке опыта, ни тем более в его проведении. Восприятие обучающимися явления при демонстрациях происходит главным образом при посредстве только одного из чувств, именно — зрения и много реже слуха (акустика); все же остальные чувства (мышечное ощущение, осязание, ощущение теплоты) не участвуют в этом восприятии, хотя в некоторых случаях именно эти-то ощущения и имеют решающее значение при формировании понятий. Естественно, что обучающиеся при наблюдении демонстраций никаких навыков не получают. Таким образом, демонстрационный эксперимент, являясь одним из действенных средств обучения физике, не может один решить всех задач, стоящих перед её преподаванием.

     При лабораторных занятиях обучающиеся являются непосредственными, или активными, участниками во всём процессе эксперимента от начала до конца, т. е. своими собственными руками в известной мере подготавливают опыт или измерение и самостоятельно воспроизводят их. Восприятия при лабораторных работах являются основанными на большем и более разностороннем числе «чувственных» впечатлений и оказываются более глубокими и полными по сравнению с восприятиями при наблюдении демонстрационного эксперимента. Поэтому, как это, безусловно доказано  практикой, при формировании некоторых, в особенности сложных, понятий лабораторные работы играют решающую роль. Кроме того, в результате лабораторных работ обучающиеся получают развитие не только своего «ума», но и своих «рук», приобретая навыки по применению приборов для воспроизведения физических явлений и для измерения физических величин. Однако по ряду причин, в том числе в целях экономии времени, при лабораторных занятиях обучающиеся используют заранее подготовленную преподавателем аппаратуру и проводят работы по определённому заданному плану. Таким образом, при лабораторных занятиях обычного типа возможности для проявления, а тем более развития инициативы и конструктивных способностей обучающихся крайне ограничены. В отличие от лабораторных занятий классного типа работы по эксперименту в кружках, будь то конструирование и изготовление приборов, подготовка опытов для демонстраций или техническое моделирование, не только вооружают обучающихся соответствующими знаниями и техническими навыками, но, главное, удовлетворяют особой цели.

 Психолого-педагогические основы демонстрационного эксперимента                    Как добываются научные знания о мире? Этот вопрос занимает философию с начала ее зарождения. Для теории и методики обучения физике он актуален и сегодня. В «Основах методики преподавания физики» считаем, что в «физической науке эксперимент является источником знания». Это значит, что методическая наука считает: подлинный источник знаний для учащихся заключается в природных вещах и явлениях, непосредственно ощущаемых и воспринимаемых обучаемыми; результаты обучения физике зависят от полноты ощущений, восприятий и представлений. Разрабатывая вопросы дидактики, прогрессивные педагоги с неизбежностью приходили к материалистическому пониманию процесса обучения. Я.А.Коменский, К.Д.Ушинский, М.В.Ломоносов и др. считали, что начальная фаза обучения должна основываться на чувственном познании, а потому одним из ведущих принципов классической дидактики, ее «золотым правилом» является принцип наглядности. Идеи такого хода обучения, пронизывают педагогические сочинения К.Д.Ушинского: «…ход учения, от конкретного к отвлеченному, от представлений к мысли, так естественен и основывается на таких ясных психических законах, что отвергать его необходимость может только тот, кто вообще отвергает необходимость сообразовываться в обучении с требованиями человеческой природы и детской особенности». В классической педагогике отношения к роли наглядности в обучении однозначно: наглядность в обучении способствует тому, что у студентов благодаря восприятию предметов и процессов окружающего мира формируются представления, правильно отображающие объективную действительность, и вместе с тем воспринимаемые явления анализируются и обобщаются в связи с учебными задачами. Использование наглядных средств направлено не только на создание у учащихся образных представлений, но и для формирования понятий, развития отвлеченного мышления. В методике преподавания физики со времен М.В.Ломоносова наглядность в процессе обучения обеспечивается, в первую очередь, демонстрацией физических опытов. Демонстрация физических опытов вызывает у обучающихся такие психические процессы, как ощущение, восприятие, представление, обобщение, воображение. Учет психических закономерностей развития детей обеспечивает надежность процесса обучения. Исходный пункт познания – наблюдения и эксперимент. Они обеспечивают чувственное познание в форме ощущений, восприятий и представлений. Ощущения отражают отдельные свойства, качества предмета, непосредственно воздействующего на органы чувств. Восприятие – целостный чувственный образ предмета, формируемый мозгом из ощущений. Представление – образ, сохраняемый и воспроизводимый в сознании в чувственно-конкретных понятиях без непосредственного воздействия предмета на органы чувств. В отличии от восприятия представление содержит черты обобщения. В науке, чтобы понять сущность явлений, которые по разным причинам нельзя наблюдать непосредственно, ученые строят воображаемую модель этого явления. Так, например, при изучении свойств газов была построена воображаемая модель идеального газа; при изучении атома – модель атома и т.д.     При обучении физике развитое воображение учащихся позволяет им, используя впечатления от ранее наблюдаемых демонстрационных опытов, представить себе такое явление или такой предмет, который учитель не может показать на демонстрационном столе.

      Современная психология рассматривает образное мышление как один из уровней мысленной переработки и преобразования информации в любом возрасте. Экспериментальные психологические исследования убедительно свидетельствуют о влиянии образов на продуктивность мышления не только у детей и не только в художественном творчестве, но и в других видах деятельности, и особенно в научном и техническом творчестве. А потому развитие образной стороны мышления – важная составная часть формирования интеллекта обучающихся.  Отношение обучающихся к учебному предмету «физика» и демонстрационному эксперименту

      Физика – одна из основополагающих, интересных и занимательных наук в мире. Только задумайтесь, как бы мы жили без света, электричества, интернета, телевидения и т.п. Все, что нас окружает, связано с физикой. Но как бы не была важна и интересна физика, все-равно найдутся такие люди, кто специфически отнесется к данному предмету. Но мы поговорим только об определенной категории людей – обучающихся. Ни для кого не секрет, что обучающиеся по-разному относятся к данному предмету, кому-то физика интересна, и они связывают с ней свою дальнейшую жизнь, а кому-то она не интересна вовсе. Поэтому было решено сделать некое исследование отношения обучающихся к физике. Исследование проводилось в форме анкетирования, где предполагалось дать развернутые ответы по предложенным вопросам и беседы с некоторыми студентами.  Большинство обучающихся положительно относятся к данному предмету. Он им интересен, нравится, и считают его одним из самых важных предметов, но не все хотят связать с ней свою дальнейшую жизнь. Не так много людей, кто относится к предмету нейтрально. Но как бы обучающиеся не считали физику важной и интересной наукой, далеко не все ставят ее на первое место.

     Какие виды учебных знаний по физике наиболее увлекательны для обучающихся? Чем привлекателен каждый из названных видов занятий. Абсолютное большинство выбирает демонстрационные опыты. Перечислим основные ответы учащихся на второй вопрос: «Наглядное изучение материала», «Наглядное представление физических явлений», «Интересно посмотреть и узнать новое», «Опыты и эксперименты всегда интересны и увлекательны», «Демонстрационные опыты показывают физику с разных сторон, глубину этого предмета», «Опыты + экспериментальные задачи привлекательны тем, что в данном случае физика изучается на бытовом уровне, что полезно для меня» и мн.др. Примечательно то, что даже те учащиеся, у кого нейтральное отношение к физике, все-равно любят опыты.     Также учащиеся выбирают решение задач, как обычных, так и экспериментальных.  А иногда это просто интересно и увлекательно. «Задачи помогают понять изученный материал». Физические практикумы также интересны обучающимся. Кому-то нравится, что-то конструировать, кому-то делать опыты самому, а кому-то просто с пользой провести время. Изучение теорий не совсем интересно для обучающихся, так как они считают ее нудной и неинтересной из-за этого она не всегда понятна. Но есть обучающиеся, кому она симпатизирует, потому что благодаря ей они узнают много нового для себя. Один студент точно сказал про теоретический материал: «Мы узнаем то, что во многих случаях не можем увидеть». Какое место в изучении физики для тебя занимают демонстрационные опыты? Почему? Практически у всех обучающихся демонстрационные опыты стоят на первом месте. Вот некоторые ответы на данный вопрос: «Опыты занимают первое место, так как в них по моему мнению наиболее наглядно можно понять физику. Опыты я воспринимаю лучше, чем обычную теорию», «Интересно посмотреть как на практике подтверждается теория», «Важное место так как они интересны, познавательны и увлекательны», «Они завораживают», «Без опытов физика невозможна. Опыты помогают усвоить материал в легкой, запоминающейся форме» и мн. др. Судя по таким ответам можно сделать вывод, что демонстрационные опыты неотъемлемая часть в обучении физики. Они наиболее интересны ученикам. С помощью опытов ученики лучше и качественнее усваивают материал. Какое место в изучении физики для тебя занимает лабораторный эксперимент? Почему? В этом компоненте урока мнения разделились. Кто-то считает это нужным, кто-то просто нейтрально относится к лабораторным занятиям. В основном лабораторному эксперименту отводят второстепенное значение, ставя на первое место демонстрационные опыты или решение задач. Посмотрим основные ответы обучающихся: «Лабораторный эксперимент – второстепенное место, т.к. он не выявляет уровень знаний, как таковой», «Самостоятельно можно проверить теорию», «Проверка своих знаний на практике», «Одно из основных – возможность попробовать провести опыт самим», «Лабораторный эксперимент делаем очень редко, но если делаем то очень интересно», «У нас его просто нет» и мн. др. Как видно мнения разные, некоторые обучающиеся считают, что у них вообще нет лабораторных занятий как таковых, а некоторые отводят лабораторным особое место, считая его неотъемлемой частью физического образования. Какие трудности испытываешь ты при лабораторном эксперименте? Чаще всего обучающиеся испытывают сложности в установке оборудования. Не понимают, как правильно сделать эксперимент, как правильно расставить оборудование. Часто путаются в вычислениях, из-за чего частенько не сходятся данные. Также испытывают трудности при общем выводе. У некоторых обучающихся вообще нет трудностей, так как они считают достаточным, объяснения работы в учебниках, либо из-за того, что у них просто нет лабораторного эксперимента. Как ты относишься к решению задач? Испытываешь ли трудности при решении задач, и в чем они выражаются? Тут как и везде мнения разделяются. Одним интересно, другим не очень. Есть ученики, кому нравится только тогда, если они понимают тему и сами спокойно сидят, решают. Но если тема им непонятна, они бездейственны. Почему они не понимают тему, с какими трудностями они сталкиваются? Основные затруднения, при попытке решения задачи обучающиеся  испытывают уже на этапе ознакомления с условием задачи. Так же испытывают затруднения в поиске ответа на вопрос: «с чего начать решение задачи?» Многие не могут правильно выполнить рисунок, схему, для пояснения заданной ситуации.  А так же допускают неточности при перекодировке формул с учетом введенных обозначений. Как же поступает обучающийся, перед которым новая задача? Часто он пытается изобрести свою, понятную для него формулу, которая вместила бы неизвестную величину. или занимается подгонкой под ответ. Или  проще успокаивает себя мыслью, что такие задачи просто не решали. Часто трудности возникают в незнании материала, незнании формулы, незнании, как правильно сделать рисунок. В каких учебных ситуациях ты используешь при обучении физики учебник? В мире высоких технологий учебник постепенно уходит на второй план. Люди все чаще начинают пользоваться электронными книгами, планшетными компьютерами и т.п. и поэтому с каждым годом учебниками пользуются все меньше и меньше. Кто-то вообще не пользуется учебниками, потому что весь фактически материал содержится в конспекте тетради или компьютера. Кто-то по старинке читает его, а кто-то использует его только при лабораторных занятиях или при решении задач.

     Исходя из всего проделанного исследования можно сделать общий вывод: «Физика, как занимала, так и занимает одно из ведущих мест среди всех наук. Очень многие обучающиеся связывают с ней свои надежды и жизнь. Демонстрационный эксперимент является самым интересным и увлекательным учебным знанием по мнению обучающихся».
Демонстрационный эксперимент в школе В этом разделе рассматривается демонстрационный эксперимент непосредственно в техникуме. Его место, основные требования, достоинства, виды и т.п.

Место демонстрационного эксперимента

   Демонстрационный эксперимент как метод обучения появился практически одновременно с началом преподавания систематического курса физики. Объясняется это не только стремлением преподавателей подчеркнуть экспериментальный характер науки физики и не только желанием ознакомить обучающихся с методами исследований, применяемых в познании физических явлений и закономерностей, но главным образом потому, что трудно объяснить многие явления природы, пользуясь лишь словесными описаниями.  Основное внимание при разработке демонстрационных опытов на первом этапе становления демонстрационного эксперимента было сосредоточено на поиске способов показа. Со временем изменилась материальная основа этого демонстрационного опыта, изменилась глубина проникновения в сущность демонстрируемого явления, но неизменной осталась педагогическая значимость опыта. В конце XIX века преподавание без использования учебного эксперимента получило название «меловая физика». B советский период развития методики преподавания физики в государственном масштабе ведутся работы по совершенствованию материальной базы школьных физических кабинетов, а это, в свою очередь, послужило стимулом к более широкому использованию демонстрационного эксперимента в практике преподавания. Преподавание физики в массовой школе дало новые данные о месте и значении демонстрационного эксперимента. При изучении физики в СПО обязательно возможно более полное применение эксперимента. В системе методов организации и осуществления учебно-познавательной деятельности обучающихся, классифицируемых по источнику передачи и восприятия учебной информации, демонстрационный эксперимент относится к наглядным методам обучения. По отношению к двум другим ведущим методам этой группы — словесным и практическим, демонстрационный эксперимент занимает особое место. Он никогда не используется как уединенный метод, но всегда в сочетании со словесными (лекция, объяснение, беседа), а также с другими средствами наглядности (рисунки, таблицы, экранные пособия). Как вспомогательное средство демонстрационный эксперимент применяется в практических методах обучения. Необходимость сочетания слова преподавателя с показом физических явлений и закономерностей объясняется тем, что в демонстрационном эксперименте даже показ одного из явлений природы всегда сопровождается обилием чувственно воспринимаемых деталей. Главное и второстепенное, существенное и случайное, объект наблюдения и вспомогательные детали предстают перед учеником одновременно. Требуется направляющее слово преподавателя, которое концентрирует внимание на главном, существенном в объекте наблюдения. Слово преподавателя не только руководит зрительным восприятием, но и помогает учащимся делать выводы, формулировать заключения. Наконец, слово преподавателя кодирует зрительные образы в понятия. Неразрывная связь словесных и наглядных методов в преподавании физики нередко порождает споры о месте демонстрационного эксперимента в изложении изучаемого материала. Одни считают, что демонстрацией опытов можно лишь «иллюстрировать» учебный материал, изложенный словесно, на теоретическом уровне. Другие полагают, что логическим стержнем формирования прочных знаний должно быть четкое усвоение учащимися цепочки связанных звеньев:

факты → модель → следствие → эксперимент.

     Сообщение обучающимся знаний является важной, но не единственной задачей . Выбор методов обучения, характер изложения учебного материала и само содержание этого материала направлены на обучение, воспитание и развитие подрастающего поколения.

Техническое обучение в демонстрационном эксперименте

       Эффективность общественного производства зависит от объема научных знаний и умения их применять. Поэтому важно не только вооружить подрастающее поколение определенной суммой знаний, но и научить их активно использовать полученные знания для решения практических задач. Задача технического обучения решается в процессе преподавания многих предметов школьного учебного плана. Но наиболее благоприятные условия для политехнического обучения дает преподавание физики, являющейся научной основой всей современной техники. Для студента эта связь физики с техникой не является самоочевидной потому, что физика и техника описываются на разных языках: физика — языком понятий и знаков, фиксирующих абстракции, а техника — языком пространственных структур чувственно воспринимаемых образов. Практика проверяет экспериментом умозаключения и дает факты для нового цикла процесса познания природы. Сама наука физика не дает указаний на возможные применения ее законов в технике. Требуется целенаправленный поиск применения явлений и закономерностей физики в технике. Таким образом, обучение физике является лишь фундаментом для решения задачи политехнического образования. На уроках физики в процессе изучения физических явлений и закономерностей можно, не нарушая логики основного курса, показать обучающимся принципы устройства многих технических устройств (устройство паровой турбины, двигатель внутреннего сгорания, тепловой двигатель и мн. др.). Если в качестве основного метода ознакомления обучающихся с материалом политехнического содержания использовать демонстрационный эксперимент, который обеспечит устойчивый интерес и хорошее усвоение этого материала, то затраты учебного времени на политехническое обучение в процессе преподавания курса физики могут быть минимальными. Легко заметить, что число демонстрационных опытов политехнического содержания, которое можно поставить на уроке, велико. Поэтому особое значение приобретают критерии отбора технических демонстраций, которые необходимо показать в процессе преподавания  курса физики. Прежде всего, таким критерием может быть логическая связь с изучаемым программным материалом. Без ущерба для системы и логики построения  курса физики материал технического содержания может «вписаться» в содержание программы, в содержание урока. Следующим руководящим признаком в отборе материала для технического демонстрационного эксперимента будет близость технического материала производственному окружению обучающихся, задачам профессионального обучения. Использование технического материала преимущественно из производственного окружения образовательного учреждения позволяет обучающимся незамедлительно или в скором времени увидеть в реальности и узнать технические устройства, о которых шла речь на уроках физики. Демонстрация опытов технического содержания — не самоцель, а средство, позволяющее наиболее экономными и эффективными способами решать одну из важных задач образования подрастающего поколения, а поэтому простота демонстрационной установки и техники демонстрирования — важный критерий отбора демонстрационных опытов технического содержания. Демонстрационный эксперимент технического содержания в первую очередь должен отражать принцип построения широкого круга технических устройств, основанных на использовании изученных физических явлений и законов.     Достоинства демонстрационного физического эксперимента Демонстрационные опыты составляют большую и очень важную часть школьного физического эксперимента. Они имеют специфические дидактические задачи и методику проведения, поэтому являются предметом специального рассмотрения в методике обучения физике. Демонстрационный эксперимент в процессе сообщения новых знаний может быть использован для показа физических явлений, формирования физических понятий, показа связей между изученными явлениями и возможных путей использования явлений и закономерностей в современной технике. Через содержание демонстрационного эксперимента и методику демонстрирования могут решаться некоторые аспекты воспитания и развития обучающихся. Особенно существенна роль демонстрационного эксперимента в развитии учащихся наблюдательности, образного мышления, умения делать обобщения на основе наблюдаемых фактов, предвидеть ход течения наблюдаемого процесса и т. д.

     Использование эксперимента также позволяет:

- показать явления, которые изучаются, в педагогически трансформируемом виде и тем самым создать необходимую экспериментальную базу для их изучения;

- проиллюстрировать установленные в науке законы и закономерности в доступном для обучающихся виде и сделать их содержание понятным для них;

- увеличить наглядность преподавания; ознакомить обучающихся с экспериментальным методом исследования физических явлений;

- показать применение физических явлений, которые изучаются, в технике, технологиях и быту;

- усилить интерес  к изучению физики;

- формировать технические и опытно-экспериментаторские навыки.

      Как видно из достоинств, демонстрационный эксперимент является неотъемлемой частью учебного процесса и имеет множество достоинств. Основные требования к демонстрационному эксперименту Первое, основное и непременное требование к демонстрационным опытам – это их видимость всеми учащимися класса, где бы они ни находились. Учащиеся должны видеть все детали опыта, его различные аспекты. Для обеспечения видимости опытов демонстрационные приборы должны быть достаточно больших размеров, а если это невозможно, то следует применять специальные способы, обеспечивающие их видимость (подъемные столики, демонстрационные лестницы, экраны и другие различные приспособления).Опытный педагог, заранее обеспечив должную видимость, всё же проверяет её, обращаясь к отдельным обучающимся с предложением описать увиденное ими явление; это делается не только с тем, чтобы узнать, как оно воспринято, но для выяснения видимости явления. Второе требование к демонстрационным опытам – это их наглядность. На первый взгляд это то же, что и видимость, но это не так. Наглядность предполагает ясную и понятную постановку демонстрируемого опыта. Это достигается тем, что в демонстрационной установке удаляются или скрываются не столь существенные детали (какие-то провода, веревки или различные приспособления необходимо «прятать», т.е. пускать сзади, сбоку приборов, использовать различные скрутки проводов и т.п., дабы не загромождать установку). Выбирается такой вариант опыта, который будет легче всего понят обучающимися. Идеалом является тот случай, когда обучающиеся с первого взгляда как бы все понимают в установке, а преподаватель еще дополняет это «понимание» своим рассказом, указаниями, где и как сосредоточить свое внимание при наблюдении опыта. Немалую роль играют умения преподавателя демонстрировать опыты, в частности его умение найти свое место у демонстрационной установки, чтобы не мешать наблюдать учащимся опыт, который он сам и показывает. Делать опыты эмоционально и выразительно, чтобы повысить интерес обучающихся. Уметь делать акцент на главном, не делать ничего лишнего. Дабы не избежать непредвиденных ситуаций необходимо заранее качественно и надежно собирать установку, отработать технику демонстрирования данного опыта (проделать не один и не два раза опыт, без ошибок, с выделением главного, не затрачивая много времени на «пустое»), обеспечить видимость приборов.

     Кратковременность опыта – следующее требование к демонстрационному эксперименту. Обычно это требование обосновывают тем, что в учебном процессе дорога каждая минута. Однако это не должно идти в ущерб качеству показываемого явления и тому времени, которое необходимо для восприятия самого явления. Таким образом, здесь речь идёт не о снижении времени демонстрации как таковой, т. е. времени наблюдения самого явления, а о необходимости сократить до минимальной величины время подготовки опыта. Нужно с толком экономить время демонстраций (большое внимание и время уделять важным вещам), но при этом в показе демонстрации главное – обеспечение наглядности и видимости опыта. Опыт должен длиться столько времени, сколько нужно для показа явления.

     Выразительность и эмоциональность – еще одно требование к физическому эксперименту. Опыт можно считать выразительным тогда, когда из него легко становится ясным самое существо явления или та или другая подробность, которая является в данное время предметом изучения. У неопытного преподавателя, не учитывающего психологические особенности учащихся и степень их развития, нередки такие демонстрации, при которых ученики «из-за деревьев не видят леса». Демонстрируемые опыты должны быть также достаточно эмоциональны для возбуждения того чувства «удивления», впечатления «необычности». Пределом выполнения требования эмоциональности опыта является удивление и восторг обучающихся, с которым они наблюдают показываемый преподавателем опыт.  Выразительность и эмоциональность накапливается с опытом преподавателя, зависит от того, как он подготовлен, как начитан, как отработана его техника демонстрирования. Мало кто усомнится, что эксперимент опытного человека богаче, эмоциональнее, выразительнее, чем у начинающего. Поэтому так и необходимо повышать технику демонстрирования, заранее готовить перед уроком опыты. Очень полезна сборка демонстрационной установки на глазах обучающихся. Однако затягивать подготовку демонстрации нельзя, так как резервы устойчивого внимания учащихся ограничены, и, если ожидание затягивается, следом за готовностью тщательно рассмотреть опыт приходит резкий спад внимания. Демонстрационный эксперимент должен удовлетворять требованиям техники безопасности. Здоровье и благополучие детей превыше всего.

Заключение

         Без эксперимента в науке и в практике, несмотря на его сложность и трудоемкость, обойтись невозможно, так как только в тщательно продуманном, правильно организованном и проведенном эксперименте можно получить наиболее доказательные результаты, особенно касающиеся  причинно-следственных,зависимостей.

Список используемых источников

1. Кадрилеева Л.Н. Возрастные психологические особенности учащихся [электронный ресурс],http://www.go2alfaland.ru/BrowseCategories.aspx

2. Свитков Л.П. Функции эксперимента в научном и учебном познании [текст]. Журнал «Физика в школе» 1_2006.

3. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе [Текст]. – Москва.: Просвещение, 1988 . – 175с.

4.Рябова Н.И. Демонстрационный эксперимент [электронный ресурс], http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/demonstratsionnyy-eksperiment

5. Горячкин Е.Н. Методика преподавания физики в средней школе том II методика и техника физического эксперимента [текст]. – Москва : УЧПЕДГИЗ,1948.–532с.