Роль экспериментальных заданий в формировании системы знаний учащихся.

Роль экспериментальных эаданий

в формировании системы знаний учащихся.

    Термин «эксперимент» (от лат. experimentum) означает «проба», «опыт». Эксперимент как научный метод позволяет исследовать явления природы в контролируемых и управляемых условиях.

     Изучение физики в общеобразовательной школе направлено на достижение ряда целей, среди которых главенствующее место занимает ознакомление с методами познания природы

    Ознакомление учащихся с методами научного познания — это один из эффективных способов повышения интереса к учению. Включение методов научного познания в учебный процесс позволяет активизировать деятельность учащихся, создавать на уроках ситуации научного поиска и проблемного обучения. Овладение методами научного познания и данными, полученными с помощью этих методов, способствует развитию мышления школьников.

    В итоге (на конкретных примерах) учащиеся выходят на алгоритмическую цепочку действий ученого-исследователя:

наблюдение → эксперимент → факты → закон → гипотеза → эксперимент → теория.

    Таким образом, учащиеся в самом начале изучения курса физики получают представление о научном пути познания окружающего мира.

     Методы физической науки подразделяются на теоретические и экспериментальные. Особый интерес среди последних представляют фундаментальные эксперименты.

Условно фундаментальные эксперименты можно классифицировать на несколько групп.

1.     Эксперименты, приведшие к открытию наиболее важных физических законов:

2.     Эксперименты, в результате которых были открыты новые физические явления

3.     Эксперименты, положенные в основу физической теории или подтверждающие ее следствия

4.     Эксперименты, с помощью которых были впервые определены физические константы

    В школьной практике эксперимент, экспериментальный метод и экспериментальная деятельность учащихся реализуются в основном при постановке демонстрационных и лабораторных опытов в проблемно-поисковом и исследовательском методах обучения.
    Из методики и техники школьного физического эксперимента выделяют следующие виды: демонстрационные опыты, лабораторные работы, экспериментальные задания и задачи, домашние опыты и наблюдения.
   Эффективность опытов и демонстраций достигается при соблюдении таких требований: содержательность достоверность, видимость, наглядность, убедительность, кратковременность, воспроизводимость.
  Экспериментальный метод позволяет учителю руководить познавательной деятельностью учащихся в процессе наблюдения и изучения физических явлений.
  Задачу называют экспериментальной, данные для решения которой получают опытным путем. Выполнение и решение экспериментального задания состоит из следующих этапов:

1. Осмысливание условия задания;
2. Составление плана решения;
3. Осуществление плана;
4. Исследование результатов и ответов.

   Поэтому свою задачу, как учителя физики, я вижу в том, чтобы в результате нашей совместной работы, учащиеся познали мир физических явлений и научились применять полученные знания в своей будущей практической деятельности.      

     Благодаря применению следующих методических правил, я осуществляю личностно ориентированный подход к учащимся при организации их экспериментальной деятельности:

1. Экспериментальное задание должно быть сформулировано так, чтобы цель и метод выполнения работы четко вытекали из знаний закономерностей, изучаемых в школе
2. Экспериментальное задание выполняется на знакомых приборах.
3. Экспериментальное задание должно быть посильно каждому ученику.
4. Экспериментальное задание может иметь несколько способов решения.

     Следовательно, учебный процесс для учащихся является, прежде всего процессом познания.

   Большое внимание уделяю процессу формирования измерительных умений и навыков.

   Измерительные умения относятся к числу таких, которыми учащиеся пользуются при изучении всех предметов естественного и математического циклов. Эти умения необходимы каждому  человеку современного общества, так как с ними приходится иметь дело не только в производственных условиях, но и в повседневной жизни. Их приходится выполнять в процессе наблюдений и опытов, на основе которых формируются новые понятия, устанавливаются новые закономерности.

     Чем подробнее учащиеся умеют рассмотреть все элементы, из которых складывается процесс измерения, чем тщательнее они выполняют каждую операцию, тем выше уровень сформированности умений.

     Настолько же важны и упражнения по определению цены деления, так как они предваряют все измерительные операции.

      Прежде чем начинать процесс экспериментирования, необходимо освоить и совершенствовать навык наблюдения.

     Наблюдение – длительное, целенаправленное и планомерное восприятие предметов и явлений окружающей действительности.

     Учащиеся в процессе наблюдения познают внешние свойства и признаки предметов и явлений, устанавливают определенные связи и зависимости между ними.

     Наблюдения при решении экспериментальных задач представляет собой метод научного познания, призванный связать наблюдаемое явление с изученными физическими явлениями и законами, расширить границы изученного на соседние области.

     Овладение знаниями в процессе наблюдения неразрывно связано с развитием мышления. Наблюдение, отмечал В. А. Сухомлинский, «…не только метод изучения материала, но и метод умственного развития, воспитания разума».

     Учебное наблюдение является обязательной составной частью учебного эксперимента.

     При выполнении домашних экспериментальных заданий чаще используются исследовательские наблюдения.

     Умение  кратко, логично, грамотно  зафиксировать  результаты  наблюдения  являются  одним  из  необходимых  элементов  ведения  научных  исследований.

Виды экспериментальных задач

1. Задачи,  в  которых  без  эксперимента  нельзя  получить  ответ  на  вопрос.

Возьмите динамометр в руку, подвесьте к его крючку груз и запишите показания. Надавите на крючок динамометра пальцем и снова запишите показания. С какой силой вы подействовали?

Потяните крючок динамометра с подвешенным к нему грузом вверх, запишите показания прибора и ответьте, с какой силой вы подействовали.

2. Эксперимент  используется  для  создания  задачной  ситуации.

Положите брусок на лист бумаги и резко потяните за край листа. В каком состоянии относительно стола находился лист бумаги? В каком состоянии относительно бумаги находился стол? В каком состоянии относительно стола находился брусок?

3. Эксперимент  используется  для  иллюстрации  явления,  о  котором  идет  речь  в  задаче.

Расположите на столе близко друг к другу два алюминиевых бруска. Свяжите ножки пинцета и поместите его между брусками. Пережгите нить. Почему бруски приходят в движение? Одинаковы ли их скорости? Массы?

Повторите опыт, взяв бруски одинакового объема, но разных масс. Одинаковы ли их скорости?

4. Эксперимент  используется  для  проверки  правильности  решения.  

Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать, что действие сил может проявляться в деформации или изменении движения тел: для упругой силы, для силы тяжести и магнитной силы.

     Опыт работы показал, что систематическое выполнение домашних экспериментальных заданий логически увязывает теоретические знания с повседневным жизненным опытом учащихся, а также формирует техническое мышление (при проектировании и моделировании экспериментальных установок, изготовлении приборов и приспособлений), развивает воображение и расширяет сферу применения знаний. Домашние экспериментальные задания развивают пытливость ума, смекалку, самостоятельность в суждениях, интерес к знаниям, трудолюбие, упорство в достижении поставленной цели.

«Чем более простыми средствами они
будут ставить эксперимент, тем он ценнее»
П.Л. Капица, академик.

Роль экспериментальных эаданий

в формировании системы знаний учащихся.

    Термин «эксперимент» (от лат. experimentum) означает «проба», «опыт». Эксперимент как научный метод позволяет исследовать явления природы в контролируемых и управляемых условиях.

     Изучение физики в общеобразовательной школе направлено на достижение ряда целей, среди которых главенствующее место занимает ознакомление с методами познания природы

    Ознакомление учащихся с методами научного познания — это один из эффективных способов повышения интереса к учению. Включение методов научного познания в учебный процесс позволяет активизировать деятельность учащихся, создавать на уроках ситуации научного поиска и проблемного обучения. Овладение методами научного познания и данными, полученными с помощью этих методов, способствует развитию мышления школьников.

    В итоге (на конкретных примерах) учащиеся выходят на алгоритмическую цепочку действий ученого-исследователя:

наблюдение → эксперимент → факты → закон → гипотеза → эксперимент → теория.

    Таким образом, учащиеся в самом начале изучения курса физики получают представление о научном пути познания окружающего мира.

     Методы физической науки подразделяются на теоретические и экспериментальные. Особый интерес среди последних представляют фундаментальные эксперименты.

Условно фундаментальные эксперименты можно классифицировать на несколько групп.

1.     Эксперименты, приведшие к открытию наиболее важных физических законов:

2.     Эксперименты, в результате которых были открыты новые физические явления

3.     Эксперименты, положенные в основу физической теории или подтверждающие ее следствия

4.     Эксперименты, с помощью которых были впервые определены физические константы

    В школьной практике эксперимент, экспериментальный метод и экспериментальная деятельность учащихся реализуются в основном при постановке демонстрационных и лабораторных опытов в проблемно-поисковом и исследовательском методах обучения.
    Из методики и техники школьного физического эксперимента выделяют следующие виды: демонстрационные опыты, лабораторные работы, экспериментальные задания и задачи, домашние опыты и наблюдения.
   Эффективность опытов и демонстраций достигается при соблюдении таких требований: содержательность достоверность, видимость, наглядность, убедительность, кратковременность, воспроизводимость.
  Экспериментальный метод позволяет учителю руководить познавательной деятельностью учащихся в процессе наблюдения и изучения физических явлений.
  Задачу называют экспериментальной, данные для решения которой получают опытным путем. Выполнение и решение экспериментального задания состоит из следующих этапов:

1. Осмысливание условия задания;
2. Составление плана решения;
3. Осуществление плана;
4. Исследование результатов и ответов.

   Поэтому свою задачу, как учителя физики, я вижу в том, чтобы в результате нашей совместной работы, учащиеся познали мир физических явлений и научились применять полученные знания в своей будущей практической деятельности.      

     Благодаря применению следующих методических правил, я осуществляю личностно ориентированный подход к учащимся при организации их экспериментальной деятельности:

1. Экспериментальное задание должно быть сформулировано так, чтобы цель и метод выполнения работы четко вытекали из знаний закономерностей, изучаемых в школе
2. Экспериментальное задание выполняется на знакомых приборах.
3. Экспериментальное задание должно быть посильно каждому ученику.
4. Экспериментальное задание может иметь несколько способов решения.

     Следовательно, учебный процесс для учащихся является, прежде всего процессом познания.

   Большое внимание уделяю процессу формирования измерительных умений и навыков.

   Измерительные умения относятся к числу таких, которыми учащиеся пользуются при изучении всех предметов естественного и математического циклов. Эти умения необходимы каждому  человеку современного общества, так как с ними приходится иметь дело не только в производственных условиях, но и в повседневной жизни. Их приходится выполнять в процессе наблюдений и опытов, на основе которых формируются новые понятия, устанавливаются новые закономерности.

     Чем подробнее учащиеся умеют рассмотреть все элементы, из которых складывается процесс измерения, чем тщательнее они выполняют каждую операцию, тем выше уровень сформированности умений.

     Настолько же важны и упражнения по определению цены деления, так как они предваряют все измерительные операции.

      Прежде чем начинать процесс экспериментирования, необходимо освоить и совершенствовать навык наблюдения.

     Наблюдение – длительное, целенаправленное и планомерное восприятие предметов и явлений окружающей действительности.

     Учащиеся в процессе наблюдения познают внешние свойства и признаки предметов и явлений, устанавливают определенные связи и зависимости между ними.

     Наблюдения при решении экспериментальных задач представляет собой метод научного познания, призванный связать наблюдаемое явление с изученными физическими явлениями и законами, расширить границы изученного на соседние области.

     Овладение знаниями в процессе наблюдения неразрывно связано с развитием мышления. Наблюдение, отмечал В. А. Сухомлинский, «…не только метод изучения материала, но и метод умственного развития, воспитания разума».

     Учебное наблюдение является обязательной составной частью учебного эксперимента.

     При выполнении домашних экспериментальных заданий чаще используются исследовательские наблюдения.

     Умение  кратко, логично, грамотно  зафиксировать  результаты  наблюдения  являются  одним  из  необходимых  элементов  ведения  научных  исследований.

Виды экспериментальных задач

1. Задачи,  в  которых  без  эксперимента  нельзя  получить  ответ  на  вопрос.

Возьмите динамометр в руку, подвесьте к его крючку груз и запишите показания. Надавите на крючок динамометра пальцем и снова запишите показания. С какой силой вы подействовали?

Потяните крючок динамометра с подвешенным к нему грузом вверх, запишите показания прибора и ответьте, с какой силой вы подействовали.

2. Эксперимент  используется  для  создания  задачной  ситуации.

Положите брусок на лист бумаги и резко потяните за край листа. В каком состоянии относительно стола находился лист бумаги? В каком состоянии относительно бумаги находился стол? В каком состоянии относительно стола находился брусок?

3. Эксперимент  используется  для  иллюстрации  явления,  о  котором  идет  речь  в  задаче.

Расположите на столе близко друг к другу два алюминиевых бруска. Свяжите ножки пинцета и поместите его между брусками. Пережгите нить. Почему бруски приходят в движение? Одинаковы ли их скорости? Массы?

Повторите опыт, взяв бруски одинакового объема, но разных масс. Одинаковы ли их скорости?

4. Эксперимент  используется  для  проверки  правильности  решения.  

Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать, что действие сил может проявляться в деформации или изменении движения тел: для упругой силы, для силы тяжести и магнитной силы.

     Опыт работы показал, что систематическое выполнение домашних экспериментальных заданий логически увязывает теоретические знания с повседневным жизненным опытом учащихся, а также формирует техническое мышление (при проектировании и моделировании экспериментальных установок, изготовлении приборов и приспособлений), развивает воображение и расширяет сферу применения знаний. Домашние экспериментальные задания развивают пытливость ума, смекалку, самостоятельность в суждениях, интерес к знаниям, трудолюбие, упорство в достижении поставленной цели.

«Чем более простыми средствами они
будут ставить эксперимент, тем он ценнее»
П.Л. Капица, академик.