Применение учебно-лабораторного оборудования на уроках физики
статья (7, 8, 9, 10 класс)

Применение   учебно-лабораторного оборудования на уроках физики

Г.М. Нечкина – учитель физики и астрономии

МБОУ Николаевская СШ

          Использование современного оборудования на уроках позволяет приводить учебно-воспитательный процесс к уровню научно-технического прогресса; что повышает интерес учащихся к предмету, развивает индивидуальные творческие способности учащихся, позволяют выйти на более высокий уровень восприятия изучаемого материала; повышает качество учебно-воспитательного процесса.

         Технические средства кабинета физики помогают создавать условия,  необходимые для «живого созерцания».   Технические средства могут помочь учителю физики сделать процесс изложения новых знаний, формирование понятий, процесс обобщения и практической проверки знаний увлекательным, интересным, сделать учение постоянным поиском истины. Техника на занятиях выступает в союзе, комплексе с традиционными средствами обучения - учебником, таблицами и другими наглядными материалами.

         Использование цифровых лабораторий позволяет приобщить детей к современному миру информационной техники и точных измерений.

Опыт показывает, что использование презентаций на уроках способствует лучшему усвоению учебного материала, повышает активность учеников на уроке. Учащиеся имеют возможность не только услышать формулировку нового понятия, но и прочитать ее на экране, т.е. задействуется не только слух, но и зрение. 

           Но наряду с этим  современная организация учебной деятельности требует того, чтобы теоретические обобщения обучающиеся делали на основе результатов собственной деятельности. Принципиально изменились роль, место и функции самостоятельного эксперимента при обучении физики: обучающиеся должны овладевать не только конкретными практическими умениями, но и основами естественнонаучного метода познания, а это может быть реализовано только через систему самостоятельных экспериментальных исследований, для которых используется  комплекс учебно-лабораторного оборудования. Во-первых, эксперимент является методом исследования физических явлений, обеспечивающим научность школьного курса, и средством наглядности. Во-вторых, эксперимент выполняет и другую важную функцию: он формирует у обучающихся специфические для физики умения и навыки самостоятельного обращения с приборами. Физический эксперимент в форме лабораторной работы во многих случаях является предпочтительным по сравнению с демонстрационным. Преимуществом является высокая степень активности и самостоятельности обучающихся при выполнении эксперимента, выработка умений работать с физическими приборами и навыков обработки наблюдений и измерений, возможность проведения эксперимента по индивидуальному плану и в темпе, определяемом самим обучающимся. Результаты эксперимента обучающиеся воспринимают как открытие. В объяснение нового материала целесообразно включать фронтальные опыты и эвристически поставленные фронтальные лабораторные работы, которые учат школьников наблюдать и анализировать явления, способствуют развитию мышления.

          Наш  школьный кабинет физики включает в себя тематические комплекты лабораторного оборудования: лабораторные наборы по механике; молекулярной физике и термодинамике; электродинамике; оптике. А так же оборудование общего назначения; приборы и оборудование для демонстраций и наглядные пособия.  Физику веду в 7-11 классах, все уроки физики провожу в кабинете физики.

Среди многих методов, которыми пользуется современная педагогика, особое значение имеет эксперимент. Эксперимент – фундамент для новых знаний. Он в весьма доступной и наглядной форме знакомит школьников с демонстрационным подходом к познанию физических явлений, закономерностей и процессов, знакомит с методами исследования, показывает устройство и действие некоторых новых приборов и установок, иллюстрирует технические применения физических законов. Кроме того, демонстрационный эксперимент служит источником знаний, доказательством справедливости различных теоретических положений, способствует выработке убежденности, развивает умения и навыки учащихся. На вопрос, почему нравятся уроки физики учащихся отвечают, что им нравятся демонстрационные опыты, нравятся делать лабораторные работы.

Особое значение имеет эксперимент на первых порах обучения, т.е. в 7-8-х классах, когда учащиеся впервые приступают к изучению систематического курса физики. Здесь качество большинства уроков по физике во многом зависит от того, насколько удачно подобран, подготовлен и проведен эксперимент во время учебных занятий.

С.А. Хорошавин выделяет следующие виды физического эксперимента

• Демонстрационный эксперимент, который проводит учитель.
• Фронтальные лабораторные работы, выполняемые учащимися в процессе изучения программного материала.
• Работы физического практикума, выполняемые учащимися в завершение предыдущих разделов курса физики.
• Экспериментальные задачи;
• Внеклассные физические опыты (на кружках, конференциях) и домашние экспериментальные работы.

С чего же начинаю я? Как бы ни был интересен физический опыт с точки зрения яркости, выразительности демонстрируемого явления, каким бы ни казался он важным для правильного понимания физики, он будет не более чем развлекательным, если не войдет органически в контекст изложения учебного материала. Содержание и последовательность демонстрируемых опытов должны быть определены именно изложением подлежащего изучению материала. Тогда демонстрационный эксперимент станет не случайным набором опытов, не иллюстрацией к объяснению учителя, а системой обучающего физического эксперимента.

При разработке рабочей программы по физике в каждом разделе прописываю демонстрации и лабораторные работы.

Ежедневное общение с оборудованием школьного физического кабинета позволяет мне прочувствовать достоинства и недостатки имеющихся приборов, наличие и отсутствие приборов, необходимых для доходчивого изложения сложных для понимания явлений и закономерностей природы.

1. В 7 классе нет заводского оборудования для демонстрации расширения твердого тела при нагревании, я пользуюсь самодельным прибором, который сделали ученики.

2. Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. Компьютер тогда, несомненно, незаменимый помощник учителя. Использование компьютерных технологий значительно расширило возможности лекционного эксперимента, позволяя моделировать различные процессы и явления, натурная демонстрация которых в лабораторных условиях технически очень сложна либо просто невозможна.

Педагогическая ценность демонстрационного эксперимента в сочетании, таблицами и схемами, рассмотрением муляжей и натуральных объектов, моделей, карт, работой с учебником, просмотром и прослушиванием традиционных аудиовизуальных средств обучения и использованием ИКТ бесценна. Они позволяют повысить интерес и внимание учащихся к изучаемому материалу, стимулируют активную мыслительную деятельность учеников и способствуют сознательному усвоению знаний, созданию творческой атмосферы на уроке, повышению его эмоционального фона.

Цифровые лаборатории являются новым, современным оборудованием для проведения самых различных школьных исследований естественно - научного направления. С их помощью можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования. Оборудование цифровой лаборатории универсально, может быть включено в разнообразные экспериментальные установки, проводить измерения в «полевых условиях», экономить время учеников и учителя, побуждает учеников к творчеству, давая возможность легко менять параметры измерений. Современные школьные цифровые лаборатории позволяют производить тысячи измерений в секунду несколькими датчиками одновременно. Они освобождают учеников от утомительной вспомогательной работы-чтения и записи данных, построения графиков и т.п.

ЛабДиск- мобильная естественно-научная лаборатория с мультисенсорными регистраторами данных. Это беспроводная лаборатория, имеющая до 13 датчиков: температура окружающей среды, давление газа, расстояние, ускорение, координаты места, скорость, освещенность, сила тока, электрическое напряжение и т.д. С помощью ЛабДиска можно выполнять следующие учебные эксперименты:

• Определение удельной теплоемкости твердого тела.
• Измерение напряжения в цепи постоянного тока.
• Изучение зависимости сопротивления металлического проводника от температуры.
• Изучение зависимости сопротивления фоторезистора от освещенности.
• Зависимость освещенности от расстояния.
• Отражение света и т.д

Использование ЛабДиска способствует значительному поднятию интереса к предмету и позволяет учащимся работать самим, при этом получая не только знания в области естественных наук, но и опыт работы с интересной и современной техникой, компьютерными программами, опыт взаимодействия исследователей, опыт информационного поиска и презентации результатов исследования. Учащиеся получают возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные. Мои ученики при подготовке к участию в научно- практической конференции проводили исследования с помощью ЛабДиска: «Влияние физических свойств почвы на всхожесть томатов», «Для чего нужны вискозиметры?».

В настоящее время общеобразовательные учреждения получают оборудование нового поколения для физического эксперимента. На смену громоздкому аналоговому оборудованию приходит компактная цифровая техника. Использование цифрового оборудования, такого как L-micro, не только расширяет возможности лабораторного и демонстрационного экспериментов, но и позволяет перераспределить время урока в пользу увеличения непосредственно эксперимента и сокращения организационных этапов урока. В нашей школе тоже есть оборудование L-micro для проведения демонстрационных экспериментов и лабораторных работ по физике. Данные компьютерной лаборатории позволяют:

• автоматизировать процесс сбора, обработки и преобразования физической информации;
• сохранение полученных результатов эксперимента в виде графических зависимостей;
• произвести анализ полученных экспериментальных зависимостей.

Ученический эксперимент, организованный с помощью L-micro, способствует лучшему усвоению учебного материала школьной программы. Проведение лабораторных экспериментов изменяет характер умственной деятельности учащихся, так как возрастает объем логического и творческого мышления, при этом обучающиеся исследуют реальный процесс, результаты которого обработаны с помощью компьютерной техники.

Для реализации современных принципов развивающего и личностно-ориентированного обучения, а также для использования системно-деятельностного подхода, нужны современные учебно-технические средства, без которых немыслима подготовка человека к жизни в условиях постоянно меняющегося информационного общества. Следовательно, учебно-материальная база кабинета физики должна быть сформирована с учетом современных требований и принципов педагогической науки.