Красногвардейский район Белгородская область                    

Р Е Ф Е Р А Т

по теме «Активизация мыслительной деятельности и повышения качества знаний  учащихся с помощью демонстрационного эксперимента

на уроках физики»

                                                              Подготовил

                                                  учитель физики МБОУ «Стрелецкая  СОШ»                                                                                              

                                   Марковской Вячеслав Александрович

2011 год

Необходимым условием высокого качества урока физики и получения хороших результатов в знаниях учащихся является демонстрационный эксперимент. Большим недостатком наших уроков является то, что иногда ребята не могут представить себе смысл новых слов, новых понятий, т.е. того, с чем раньше не встречались. Поэтому даже элементарная наглядность позволяет запомнить, понять и, естественно, тем самым проявить интерес к изучаемому явлению. Особенно это относится к слабым учащимся. Начиная с 7 класса,  ребята перестают учиться, и одной из причин этого то, что их способности не соизмеримы со сложной программой, которую они должны усвоить. И чтобы ребята с интересом ходили на урок, необходимо им дать возможность понять, что они не просто присутствуют, а работают на уроке, и свои знания, полученные здесь же, применяют и что знания нужны на уроке и в жизни.

Поэтому я считаю, что знания, преподносимые учителем, будут оставаться в памяти человека, если:

1. Простота изложения.
2. Наглядность, закрепление на уроке (60%), регулярное повторение, индивидуальная работа и авторитет учителя.

Демонстрационный эксперимент – показ физических явлений, закономерностей и их практических применений, рассчитанный на одновременное восприятие всеми учащимися класса. Он включает в себя демонстрационные опыты и лабораторные работы. Удачное сочетание теоретического материала и эксперимента дает, как показывает практика, наилучший педагогический результат.

Демонстрационные опыты, как известно, формируют ранее предварительные представления, которые к началу изучения физики далеко не у всех учащихся бывают одинаковыми и безупречными. На протяжении всего курса физики эти опыты пополняют и расширяют кругозор учащихся. Они зарождают правильные начальные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрывают закономерности, знакомят с методами исследования, показывают устройство и действие некоторых новых приборов и установок, иллюстрируют технические применения физических законов. Все это конкретизирует, делает более понятными и убедительными рассуждения учителя при изложении нового материала, возбуждает и поддерживает интерес к предмету.

Лабораторные работы – фронтальные и в виде практикумов – дают возможность усовершенствовать, развить и углубить полученные ранее первоначальные представления. Кроме этого, лабораторные работы развивают умения и навыки в обращении с аппаратурой, вырабатывают элементы самостоятельности при решении вопросов, связанных с экспериментом.

Демонстрацию я подготавливаю заранее, проверяю перед уроком. Содержание опытов должно с полной ясностью доводиться до понимания каждого из присутствующих на уроке. Это заставляет предъявлять к таким опытам своеобразные и технические требования:

1. Размеры приборов, их расположение и освещение должны всегда обеспечивать достаточную видимость (обозреваемость) основных частей и деталей установки для всех учащихся со всех мест класса. Без этого опыт теряет свое значение, становится бесполезным и чаще приводит к нарушению дисциплины сначала, а затем к потере интереса. Необходимая видимость достигается соответствующим конструированием приборов, правильным расположением их в установках, а также применением подходящего фона, подсвета, различных способов и приемов проецирования и сопоставления начального и конечного состояния опытов.

2. Демонстрационный эксперимент должен быть наглядным и выразительным. Для этого необходимо собирать наиболее простые установки, в которых четко, как бы само собой, выделялись основные части. Надо применять яркую, контрастную раскраску деталей приборов, выбирать для каждого случая наиболее подходящие индикаторы, стремиться к получению максимальной интенсивности демонстрируемых явлений.

3. Опыты должны быть всегда убедительными, не вызывать каких-либо сомнений в их справедливости и не давать повода к неправильному толкованию. Поэтому все побочные явления, сопровождающие основное, должны быть сведены к минимуму, сделаны незаметными и не отвлекающими внимание от главного. Если такие условия по тем или иным причинам создать невозможно, то подготавливают дополнительный опыт, показывающий незначительное влияние побочного явления на результаты основного опыта. Каждый опыт, показываемый в класс, должен быть надежным, т.е. тщательно подготовленным, неоднократно испытанным, обеспечивающим удачу. Неудавшаяся демонстрация нарушает ход урока, всегда вызывает разочарование и даже может зародить недоверие к учителю.

Например. На уроке «Расширение тел при нагревании» не получился опыт. Урок пропал, потому что весь урок нагревал шарик. Раскалил чуть ли не до красна. Но и тогда он свободно проскальзывал в кольцо. А не получился опыт потому, что я его не провел перед уроком, думая что опыт элементарен, и что я знаю отлично этот прибор «Шар Гравезаида». А ведь причина очень проста. Номера шара и кольца не совпадают, и я не обратил внимания, что на металлической бирке и на шаре числа разные. Или вот еще один пример. Тема урока «Кипение». Я хотел бы продемонстрировать процесс кипения воды, но этот процесс длительный, и если заранее не подогреть воду, то на это можно затратить весь урок.

4. Демонстрации должны производить действие не только на умственное восприятие, но и на воображение учащихся, возбуждать у них интерес, чтобы можно по ходу урока быстро мобилизовать общее внимание класса на некоторые небольшие промежутки времени. Поэтому опыты надо показывать эмоционально.

5. Как правило, демонстрационные опыты должны отличаться кратковременностью, чтобы не затягивать урока. Учителю необходимо обращать внимание на темп выполнения опытов, он всегда долен соответствовать темпу восприятия учащимися демонстрационного материала. В случае необходимости опыт можно повторить несколько раз, например: когда надо устранить предположение о случайности показанного явления (определение ускорения свободного падения), или когда не все учащиеся успевают увидеть необходимые детали (опыт с трубкой Ньютона).

6. Каждый из показываемых опытов должен быть содержательным, хорошо и изящно оформленным. При подготовке и проведении опытов надо стремиться к минимальной затрате средств и энергии, при максимальной методической ценности эксперимента и обязательно соблюдать общеизвестные правила по технике безопасности.

 Нельзя перегружать урок большим числом демонстраций и создавать впечатление калейдоскопичности. Во время изложения учебного материала подготовленными для эксперимента установками можно воспользоваться различно: сначала показывать опыты, а потом переходить к их объяснению или, наоборот, перед опытом проводить относящиеся к нему объяснения. В большинстве случаев первый способ оказывается лучшим. Он позволяет от наблюдения за опытом (или несколькими связанными между собой опытами) подвести учащихся сначала к некоторым самостоятельным несложным выводам, а затем и к более широким теоретическим обобщениям. Однако, в некоторых отдельных случаях, когда, например, установка для опыта сложна, второй способ оказывается целесообразным: установка или сложный  прибор объясняют по частям, а затем они приводятся в действие (например, измерение скорости движения, изменение веса тела при равномерном движении и др.). Наилучшим в методическом отношении является такое решение, когда объяснения проводятся параллельно с экспериментом. Объяснение и эксперимент логически сливаются в общий неразрывный процесс в виде увлекательной и убедительной беседы учителя с учащимися. Демонстрационные опыты чаще всего подготавливает сам учитель. Однако, в ряде случаев ему требуется помощник – лаборант. Там, где лаборанта нет, надо привлекать для помощи одного - двух учеников, наиболее способных к такой работе, и постепенно готовить из них лаборантов. Это помогает развитию учащихся и приносит пользу делу.

       Методика и техника демонстрационных опытов

Методика учебного физического эксперимента и его техника почти неразрывны. Между ними трудно наметить ясную границу, поэтому целесообразно рассматривать их вместе. Когда ставится вопрос о том, в каком месте урока следует показать тот или иной опыт или провести лабораторную работу, чтобы наряду с другими приемами подчеркнуть, раскрыть и сделать более убедительным изучаемый материал, то речь идет вообще  о методике преподавания физики. Эксперимент в этом случае предполагается в законченном, отработанном виде, как готовое звено, которое вводится в том или ином месте учебного процесса. Совсем другой, более конкретной и узкой        становится задача, когда решается задача, как вообще целесообразнее проводить эти опыты в классе, как следует применить и приспособить эксперимент к заранее заданным условиям. Здесь на первый план выступает методика и техника эксперимента. Допустим, что намечено изучить закон Бойля-Мариотта. С этой целью подбираются, например, демонстрационный опыт с сильфоном и техническим манометром и соответствующий лабораторный опыт. Решают вопрос: с чего начинать изучение – с лабораторной работы или с демонстрационного опыта? Как лучше поступить – показать опыт и из наблюдений сделать вывод о закономерности или сначала рассказать и объяснить суть дела, пользуясь схематическими чертежами на классной доске, а затем проиллюстрировать сказанное? Вычерчивать ли график зависимости объема от давления по данным результатов демонстрационного опыта или давать график отдельно? Легко видеть, что здесь методика и техника эксперимента отсутствует вовсе, а решаются общеметодические вопросы.

Но как только будет обращено внимание на постановку каждого опыта, На сочетание приборов в установке, на их расположение, то сейчас не придется решать ряд совсем других вопросов: о порядке демонстрирования (с какого давления удобнее начинать опыт – больше или меньше атмосферного); о выделении во время наблюдения самого главного, основного (сильфона с винтовым прессом и технического манометра); на чем прежде всего надо сосредоточить внимание учащимся (измерение объема и давления по соответствующим шкалам с допустимыми погрешностями), что должно оставаться в тени, как второстепенное (соединительные трубки) или совсем выключено из внимания учащихся (шарнирное устройство у винтового пресса) и т.д. Все это и есть предмет методики и техники постановки и проведения эксперимента. Методика применения эксперимента выражена в подборе и последовательности расположения опытов при изучении тем. Существует два способа восприятия демонстрационных опытов учащимися. Основной: Подготовка и показ установок и опытов для непосредственного обозрения. А не основной – это проецирование тех или иных приборов и опытов на экран для наблюдения за из изображением.

При подготовке опытов для непосредственного обозрения, как правило, пользуются специально сконструированными для этой цели демонстрационными приборами. Сюда относятся и измерители, и индикаторы, и приборы на отдельные темы. Они отличаются от других приборов достаточными размерами, наглядным расположением наиболее  ванных частей, контрастной раскраской деталей, выразительными шкалами, большими стрелками - указателями и т.п. В этих приборах заранее предусмотрено обеспечение основного требования – видимости.

При монтировании установок, в которых применяется несколько приборов, нередко приходится дополнительно прибегать к различным техническим приемам:

1. Выбору плоскости расположения приборов – вертикальной или горизонтальной;

2. Применению освещения и фона черного или белого или матового просвечивающего;

3. Подбору подходящих индикаторов для наилучшего выявления наблюдаемого процесса.

Установки монтируются с помощью штативов и подставок в вертикальной плоскости, т.е. в наиболее удобном расположении для обозрения. При этом надо убрать лишние, отвлекающие внимание детали, т.е. сделать установку вполне доступной для понимания при минимальном пояснении учителя. В редких случаях, когда по условиям опыта такое вертикальное размещение невозможно, и установка располагается в плоскости крышки стола, то применяют плоское зеркало достаточных размеров. Его берут с двух сторон и располагают над установкой под углом к плоскости стола, близким к 45о. Чтобы изображение установки могли видеть все учащиеся, зеркало, не меняя угла наклона, медленно повертывают вокруг вертикальной оси сначала в одну, а затем в другую.

Иногда при сборе установки без второстепенных деталей обойтись нельзя. Тогда стремятся сделать так, чтобы они были менее заметными, а основное в наблюдаемом опыте выделяется резче. С этой целью применяют соответствующий фон. Например, черный штатив на фоне классной доски становится мало заметным для учащихся, а демонстрационный манометр с белой шкалой, наоборот, будет четко выделяться. Если эти предметы рассматривать на белом фоне, то картина будет обратной.

Большое значение для увеличения видимости имеет освещение. При ярком боковом освещении и сравнительно мелкие детали становятся хорошо заметными: пылинки, дым, пары воздуха, частички краски, пузырьки воздуха и жидкости. Кроме того, пучком света можно сосредоточить внимание учащихся на самых главных частях установки. Например, бывает полезно применить иногда дополнительное освещение (подсвет) того или иного измерительного прибора, чтобы при выполнении опыта даже незначительное перемещение стрелки по шкале заметили все учащиеся в классе.

Для выразительности опытов имеет значение подбор индикаторов, по которым судят о протекаемом явлении. Индикаторами могут служить электронный осциллограф, стрелочные измерительные приборы, электрическая лампочка, окрашенная жидкость, пламя, пар, дым, пузырьки газа в жидкости и т.д.

Например, всем известно, что нагревание зачастую приводит к воспламенению. Поэтому вспышка в воздушном огниве ни у кого не вызывает  сомнения в нагревании воздуха при быстром сжатии. Если же для этого опыта применить в качестве индикатора термопары с гальванометром, что вполне возможно, то учащимся предварительно показать факт получения тока при нагревании термопары.

В старших классах, где связи между многими основными явлениями учащимся знакомы, подбор индикаторов значительно упрощается. В крайнем случае им показывают такие связи предварительно, а затем на этом основании применяют индикатор. Таким образом, вводится, например, электронный осциллограф до изучения подробностей его устройства и действия.

Ко второму способу показа опытов – проецированию – приходится прибегать главным образом потому, что некоторые необходимые для изучения явления протекают в очень малых масштабах и увеличить их не представляется возможности (мыльные пленки, капиллярные явления, рост кристаллов и т.д.). Кроме того, проецированием пользуются, когда надо в увеличенном масштабе показать миниатюрный прибор, рисунок, схему, чертеж. Обычно применяют следующие виды проецирования: вертикальную, горизонтальную диапроекции, эпипроекцию и теневую проекцию. Все они обеспечиваются специальной проекционной аппаратурой и отдельными приборами для диапроекции. Последние изготавливают из прозрачных материалов (чаще из органического стекла) и имеют малые размеры: контуры этих приборов должны вписываться в плоскость линзы конденсора проекционного аппарата. Эпископическое проецирование необходимо для увеличения графических материалов из книг и журналов, небольших плоских приборов, а также диапозитивов. Для теневого проецирования достаточно иметь закрытый от аудитории источник света, близкий к точечному,  и экран. Расстояние от источника света до проектируемого объекта и экрана подбирают экспериментально: увеличенное теневое изображение должно не выходить за пределы экрана и быть достаточно резким, чтобы можно было видеть все детали.

Успешность демонстрационного эксперимента полностью зависит от техники его проведения. Наиболее распространены две причины, когда техника демонстрационного эксперимента может повлиять на успех постановки опытов.

Первая причина – это незнание техники демонстрационного эксперимента. Всем хорошо известен круглый демонстрационный динамометр. Если потянуть за его стержень вниз, то стрелка динамометра покажет величину действующей силы. Если же с такой силой потянуть за стержень вверх, то стрелка должна отклониться в другом направлении и показать ту же силу. Но при постановке демонстрационного опыта сложение сил, действующих по одной прямой в разные стороны, может случиться, что приложение одних и тех же по величине сил, по направлению в разные стороны, даст на шкале динамометра различные показания, объясняется это тем, что в устройстве динамометра использованы две пружины, которые со временем по-разному могут изменить свою упругость. Авторы динамометра предусмотрели это и ввели в конструкцию прибора две гайки – корректоры упругости пружины. Гайки снабжены накаткой, так, что их удобно вращать рукой. В инструкции к динамометру сказано о назначении этих гаек, но учитель не придает значения такой «мелочи», а со временем и забывает о назначении гаек. Забывает именно к тому времени, когда возникает необходимость ими воспользоваться.

Другой пример. В пособиях по демонстрационному эксперименту авторы часто указывают, что в данной схеме надо воспользоваться гальванометром от демонстрационного вольтметра, а в другом случае - гальванометром от демонстрационного амперметра. На эту деталь начинающий учитель редко обращает внимание. В итоге опыт не получается. Дело в том, что рамки этих (на первый взгляд одинаковых) приборов имеют различное активное сопротивление. У гальванометра оно больше чем у гальванометра от вольтметра. В зависимости от омического сопротивления электрической цепи, в которую включается гальванометр, надо и выбирать прибор.

Вторая, наиболее характерная причина неуспеха, связанная с использованием техники демонстрационного эксперимента, очень досадна. Дело в том, что нередко промышленность, приступая к выпуску нового прибора, в силу экономических, технологических и других соображений допускает отклонение от авторского замысла. Так, промышленный образец отличается от авторского экземпляра лишь оформлением или незначительным расхождением параметров. Но этого достаточно, чтобы запутать учителя. Например, у триода авторского исполнения выводы расположены не так, как у триода промышленного изготовления, а в пособиях по демонстрационному эксперименту по-прежнему фигурируют приборы в авторском исполнении.

Учителю физики необходимо отработать технику демонстрирования, которая включает в себя такие действия учителя, которые продиктованы особенностями устройства демонстрационных опытов и особенностями физики демонстрируемых явлений. Грубо говоря, техника демонстрирования – это ловкость рук, приложенная на знания физики и техники демонстрационного эксперимента.

Вот пример. Демонстрируется закон сохранений импульса при неупругом столкновении тел. В распоряжении учителя две легкоподвижные тележки. Одна из тележек снабжена присоской. При столкновении тележек присоска соединит их в одно тело. Тележки разводятся на некоторое расстояние, и затем им сообщаются толчки так, чтобы они начали двигаться навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. После столкновения тележки должны остановиться. Этот опыт получится, если скорости движения этих тележек будут одинаковыми. Но у людей обязательно одна рука сильнее другой, и без предварительной тренировки не удастся сразу сообщить обеим тележкам одинаковые скорости. После столкновения тележки в этом случае не остановятся, а будут медленно двигаться в ту сторону, куда двигалась тележка, которую оттолкнули сильнее. Кроме того, присоска может не соединить тележки, и столкновение получится упругим. Чтобы получилось все же именно то, что необходимо получить, следует предусмотреть этот случай и заранее увлажнить присоску. Но даже если это все сделано, то опыт может и не получиться, если сообщить тележкам излишне большие скорости. В этом случае при столкновении присоска от удара «вывернется наизнанку» и не сработает, не сцепит тележки.

Когда мы ставим демонстрационный эксперимент, то это значит – мы стремимся в данный момент выделить из окружающих нас явлений природы какое-то одно, вычленить его из окружающих нас явлений природы, вычленить его из совокупности других явлений, ослабить влияние других явлений, показать изучаемое физическое явление в наиболее «чистом» виде. Если опыт не удается, то это чаще всего означает, что мы не учли действия вездесущего закона взаимной связи и взаимной обусловленности явлений природы. И пусть эти другие явления природы нам сейчас не нужны, но они все равно существуют, активно вмешиваются в наши действия. С этим надо считаться, надо помнить о сопутствующих явлениях, учитывать их сильные и слабые стороны. В противном случае опыт не получится. В ряде демонстрационных опытов роль сопутствующих явлений оказывается настолько значительной, что трудно быть уверенным в успешности демонстрирования. Например, надо показать принцип устройства и действия двигателя внутреннего сгорания, В цилиндр для взрыва горючей смеси капают несколько капель бензина, вставляют поршень и образовавшуюся смесь паров бензина с воздухом поджигают электрической искрой. Но этот опыт не получится, если, во-первых, соотношение паров бензина   с воздухом не будет близким 1:14. Именно при этом соотношении паров бензина и воздуха смесь сгорает хорошо. Чтобы получить такое соотношение, нельзя капнуть бензина ни больше, ни  меньше. Нельзя поспешить с проведением опыта (капля бензина не успеет испариться). Надо учесть температуру цилиндра и окружающего воздуха, так как от этого зависит скорость испарения бензина. Нельзя опоздать, вставляя поршень в цилиндр, потому что легкие фракции бензина не могут испариться и улетучиться. На урок надо брать ту порцию бензина, которая  использовалась на тренировке, потому что в свежей порции бензина быстро испаряющихся фракций может быть больше или меньше, и смесь будет получаться «богатой» или «бедной», что затруднит воспламенение.

Во-вторых, надо учесть, что завод, производящий прибор «Цилиндр для взрыва горючей смеси» не предусмотрел камеру сгорания, и поршень опускается слишком низко. В некоторых экземплярах прибора поршень перекрывает углубление в стенках цилиндра, где расположена свеча. Но эта трудность преодолевается легко: достаточно в цилиндр бросить пробку, которая не позволит поршню опускаться слишком низко.

В-третьих, надо учесть, что искра в запальной свече может не образоваться, если свеча замаслена или загрязнена. Особенно плохо получается искра, если на электроды свечи подавать напряжение от электростатической машины. Свеча лучше работает, если ее подключить к высоковольтному индуктору. В любом случае провод, идущий к центральному электроду свечи, ничего не должен касаться, даже если он в изоляции. При Ом высоком напряжении, которое подается на электроды свечи, обычно изоляция не надежная.

В-четвертых, надо помнить и о технике безопасности. В этом опыте поршень массой более килограмма может взлететь на высоту до 1м. Если даже в результате такой успешной демонстрации не пострадает учитель или ученик, то может пострадать сам прибор. Поршень, упав на цилиндр, сминает его края. Данный пример говорит о такой мере внимательности учителя к «мелочам», которую он должен проявлять при подготовке и постановке демонстрационного эксперимента.

Потому-то подготовка опытов превращается в исследовательскую творческую деятельность в самом высоком значении этих слов, а степень владения демонстрационным экспериментом становится показателем профессионального уровня учителя. Но и при самой тщательной подготовке демонстрационным опытам нельзя дать гарантий от неудач на уроке. Если же не получилось желаемого эффекта при первом показе физического явления, сделайте вторую попытку, постараюсь учесть ошибки. Но если демонстрация не удалась и во второй раз, не тратьте время на третью попытку. Не надейтесь на случай, на удачу. Вы взволнованы, растеряны, и в таком состоянии мала вероятность того, что правильно определите причину неуспешности опыта. Лучшим выходом из ситуации будет отложить демонстрацию до следующего урока. У вас будет достаточно времени, чтобы проанализировать проведение опыта и найти причину неуспешности.

На следующем уроке можно поставить этот эксперимент при повторении пройденного материала. Наиболее коварной причиной неудачи демонстрационного эксперимента является недооценка методики демонстрирования, что чаще всего случается у молодых учителей, что является недопустимым шагом в педагогической деятельности учителя физики, который влечет за собой падение авторитета и интереса к предмету. Чтобы этого не случилось, необходимо, прежде всего тщательно подготовиться к демонстрационному эксперименту и проверить его перед самим уроком. Физика как предмет без демонстрационного эксперимента не существует.

        Строение вещества

Поставьте полную кружку с водой на плиту и наблюдайте за нагреванием. В определённый момент вода начинает выливаться  из кружки. Ответьте на вопросы :

1. Что происходит с объёмом воды?
2. Если объём воды изменится, то большое ли это изменение?
3. Почему происходит  наблюдаемое явление?

( Результаты работы. Объём воды увеличивается. Увеличение объёма воды небольшое. При нагревании объём воды становится больше, иона вытекает из кружки ,поскольку увеличивается расстояние между молекулами.)

        Диффузия

В стакан с холодной водой добавьте каплю молока (йода , варенья) и наблюдайте, что при этом происходит. Проделайте тот же опыт , взяв стакан с горячей водой. Ответьте на такие вопросы:

1. Какая  разница наблюдается в этих опытах?
2. Как можно объяснить наблюдаемые явления и те различия, которые возникли в опытах?

( Результаты работы. Йод в горячей воде перемешивается с водой  быстрее ,чем в холодной. В стакане йод перемешивается с водой- это явление называется диффузией. Так как в стакане с горячей водой молекулы воды и йода движутся быстрее , то и диффузия происходит быстрее.) 

     Взаимодействие между молекулами.

Подвесьте на нити ( горизонтально) небольшой листок плотной бумаги и опустите его на поверхность воды. Затем аккуратно оторвите листок от поверхности воды. Проделайте тот же опыт. заменив воду  растительным маслом. Ответьте на вопросы:

   1.Требуется ли усилие ,чтобы оторвать листок от воды?

  2. Зависит ли приложенное усилие от рода жидкости?

  3. как можно объяснить наблюдаемые явления7

( Результаты работы. Чтобы оторвать листок от поверхности жидкости необходимы усилия, поскольку между молекулами взаимодействующих тел  возникает взаимное притяжение. Чтобы оторвать листок бумаги от поверхности масла, требуется приложить большее усилие, потому что между молекулами бумаги и масла взаимное притяжение больше . чем между молекулами воду и бумаги.)

                   Механическое движение

Понаблюдайте за движением стрелок настенных часов. Сделайте следующее: нарисуйте траекторию движения конца часовой стрелки ; измерьте длину пути, который проходит конец часовой стрелки за 30 минут : определите вид движения конца часовой стрелки ( равномерное или неравномерное, прямолинейное или криволинейное).

( Результаты  работы. Траектория движения часовой стрелки - окружность. Для измерения длины пути надо аккуратно положить нить вдоль траектории движения стрелки часов , а затем измерить длину пути. Движение конца стрелки часов равномерное и криволинейное.)

                   Инерция

Возьмите наклонную плоскость (использовав дощечку или книгу) и скатывайте по ней шарик. В песок или зерно. Когда шарик остановится, выясните, зависит ли путь, пройденный шариком по песку, от высоты наклонной плоскости. И если зависит, то какова эта зависимость. Объясните этот опыт.

( Результаты опыта. Путь пройденный шариком по песку зависит от высоты наклонной плоскости: чем выше она, тем больше длина пути. Шарик, скатившись по наклонной плоскости, продолжал двигаться по инерции. Чем выше наклонная плоскость , тем больше скорость шарика при вхождении в песок. Т.е. шарик в этом случае пройдёт по песку больший путь.)

                                Масса

Возьмите наклонную плоскость и скатывайте по ней в песок два шарика различной массы. Выясните. Зависит ли путь, пройденный шариком. От его массы. Объясните этот опыт.

( Результаты  работы. Чем больше масса шарика, тем больший путь он пройдёт. Это объясняется тем, что при большей массе шарика больше его инертность.)

                            Плотность

Взяв два тела, имеющие одинаковую массу, но выполненные из разного вещества ( железо- пластилин ,ластик –пластилин) , и погружая каждое из них по отдельности и поочерёдно в стакан с водой .выясните. в каком случае уровень воды в стакане повысится больше. Объясните этот опыт.

( Результаты  работы. Уровень воды при погружении, в частности пластилинового шарика, повышается больше, чем при погружении железного. Это происходит потому , что плотность пластилина меньше, чем плотность железа, следовательно при  равных  массах объём пластилинового шарика больше, чем железного.)

                           Давление

Положите на снег две доски разных размеров( по площади поверхности) и последовательно(сначала на первую, а затем на вторую) встаньте на них. Выясните. Когда глубже провалишься в снег.? От чего это зависит? Объясните опыт.

( Результаты работы. Если площадь, на которую действует сила, больше, то давление оказывается  меньше. Поэтому и в снег провалишься меньше,  если встать на доску с большей площадью поверхности.)

                                Выталкивающая сила

 Возьмите две картофелины разных размеров и полностью погрузите их в стакан с водой (сначала одну , затем другую).Выясните, какая картофелина вытеснит больше воды и на какую картофелину действует большая выталкивающая сила. Поместите в стакан с водой теннисный шарик и картофелину такого же размера. Почему шарик  плавает , а картофелина тонет?

 Погрузите небольшую картофелину в насыщенный         раствор соли. Почему картофелина плавает?

( Результаты работы. Картофелина большего размера вытеснит больший объём воды. На картофелину большего размера действует большая выталкивающая сила. На шарик и картофелину действует одинаковая выталкивающая сила ,но  на картофелину действует большая сила тяжести.

  В насыщенном растворе соли картофелина не тонет, поскольку на неёё действует выталкивающая сила. Которая больше силы тяжести, действующей на картофелину. При растворении соли в воде растёт плотность жидкости ,а это увеличивает выталкивающую силу.)

    1.Что  я увидел,  услышал, ощутил в первые  мгновенья.

    2.Что я увидел, услышал, ощутил при следующем,   более внимательном  восприятии.  

    3.Тела, участвующие в событии.

    4.Что происходило с каждым телом.

    5. Причина события, процесс, явления.

    6..Следствие (само событие, процесс, явление.)

    7.Мои выводы. Я наблюдал  явление …

    8.Особенности явления.

.

1.Я хочу узнать …

2.Я об этом уже знаю : …

3.Предлагаю сделать (идея) : …

4.Необходимы приборы и материалы :

5.План моих действий.

6.Делаю →  Получаю. Выполняю свой план.

7. Делаю выводы.

8. Объясняю результат.

Марковской Вячеслав Александрович, учитель физики муниципального бюджетного общеобразовательного учреждения «Стрелецкая средняя общеобразовательная школа»

Красногвардейского района

Белгородской области

2012 год

    Любая  деятельность человека имеет определенную цель. Основная цель работы учителя  на активизацию познавательной деятельности  учащихся – развитие их творческих способностей. Достижение этой цели позволяет решать многие задачи обучения: обеспечить прочные и осознанные знания изучаемого материала, подготовить учащихся к активному участию в производственной деятельности, воплощать в жизнь научно технические решения. Этим и другим важным задачам я посвятила годы работы в школе.

        В школе работаю 36 год, учителем физики – 36 года. Все годы работы в школе передо мной стояла задача: «Как заинтересовать учебной работой каждого ученика? Как сделать учебу  и получения знаний радостным занятием, а не скучным времяпровождением?» Нет другого пути развития познавательных способностей учащихся, как организация их активной деятельности.

      Общепризнанно, что традиционная система обучения больше ориентирована на передачу знаний ребенку и сравнительно мало внимания уделяет развитию его познавательной самостоятельности, творческих задатков, хотя в ней заложены огромные развивающие возможности.  Работая учителем по традиционной технологии, постоянно нахожусь в поиске новых средств повышения качества знаний, которые направлены на развитие индивидуальных способностей учащихся. Почему эта проблема стала для меня насущной?

Дети прошлых моих выпусков отличались широким кругозором, устойчивым вниманием. В последнее время очень трудно формировать интерес к предмету, особенно для слабоуспевающих учащихся. На уроках часто можно встретиться с таким явлением: после предложения учителя выполнить определенное задание в классе находится несколько учащихся, ожидающих появление готового решения на доске. Это типичное проявление отсутствия познавательного интереса к изучаемой теме. Как привлечь внимание всех учащихся к выполнению поставленной задачи?

Изучая учебно-методическую литературу, журнальные статьи, я искал новые методики, которые бы давали хороший результат, были направлены на развитие интереса к предмету, развитие познавательной самостоятельности учащихся.

     На уроках физики познавательный интерес учащихся первоначально проявляется в виде любопытства – естественной реакции человека на все неожиданное, интригующее. Любопытство, вызванное неожиданным результатом опыта, демонстрацией явления приковывает внимание учащихся к материалу данного урока. Как обычно любопытство сменяется любознательностью. Когда учащийся проявляет желание глубже разобраться, понять изучаемое явление. Для развития познавательного интереса на уроке физики, большое значение имеет  эксперимент. Поэтому задача учителя состоит в том, чтобы поддержать любознательность и стремиться сформировать у учащихся  устойчивый интерес к предмету. И для того, чтобы интерес  к предмету у ученика не пропал, а каждый урок захватывал ученика, я  придерживаюсь такой поговорки: «Лучше один раз видеть, чем 10 раз услышать», считая, что главное на уроке это опыты и эксперименты, побуждающие ученика вникнуть в сущность изучаемого явления или физического закона.

Неоспоримым приобретением системы образования является все более утверждающиеся в наши дни взгляд на ребенка как на целостную личность, стремящуюся реализовать свою индивидуальность.

Сущностью данного опыта является содержание и организация процесса обучения на разных этапах уроков, где учащимся предлагаются многовариантные и разноуровневые упражнения и задания, на основе которых развивается и совершенствуется ряд важнейших умственных качеств ребенка и где школьник - инициатор своих действий, деловой партнер учителя, важнейший субъект учебного процесса.

По этой проблеме работаю с 2003 года, момента последней аттестации по настоящее время и добиваюсь положительных результатов, благодаря приемам и средств данной технологии.

Демонстрационные опыты – обязательное условие, а не дополнение к  объяснению учителя, поэтому нужно, чтобы  фундаментальные опыты, составляющие экспериментальную основу современной физики (часть в виде демонстраций, выполняемых учителем, а часть в виде лабораторных и практических работ, проводимых учащимися) должны присутствовать на каждом уроке физики, а также внеклассных мероприятиях.

В основе опыта лежат теории, научные идеи Н.П. Гузика (технология внутриклассной дифференциации), С.В. Анофриковой (деятельностный подход к преподаванию), В.Ф. Шаталова (опорные сигналы), Хазанкина (групповой метод с индивидуальным дифференцированным обучением),

Развивающемуся обществу необходимы современно образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения в ситуации выбора, прогнозируя их возможные последствия, способны к сотрудничеству, отличаются мобильностью, динамизмом, конструктивностью, обладают развитым чувством ответственности за судьбу страны.

Для решения этой задачи общеобразовательная школа должна формировать не только целостную систему специальных предметных умений, но и универсальных знаний, умений, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, определяющий современное качество образования.

Для этого необходима оптимизация учебной нагрузки учащихся за счет использования эффективных методов обучения и обеспечения дифференциации и индивидуализации образования при обеспечении государственных образовательных стандартов и с учетом постоянного роста объемов научной информации.

Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе, вносит существенный вклад в систему знаний об окружающем мире.

Изучение физики является необходимым не только для овладения основами одной из естественных наук, являющейся компонентой современной культуры. Без знания этого предмета в его историческом развитии человек не поймет историю формирования других составляющих современной культуры. Изучение физики необходимо человеку для формирования миропонимания, для развития научного стиля мышления.

Процесс обучения физике гармонично развивает способности учащихся к разным видам мышления. Физические методы изучения природных процессов основаны на сочетании самостоятельной предметной деятельности учащихся при выполнении экспериментов с теоретической деятельностью, основанной на образном и логическом мышлении.

Изучение физики раскрывает роль науки в экономическом и культурном развитии общества, способствует формированию научного мировоззрения. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников, в процессе изучения физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению.

Наряду с подготовкой учащихся, которые в дальнейшем  в своей профессиональной деятельности будут пользоваться физикой, важнейшей задачей обучения становится обеспечение некоторого гарантированного уровня физической подготовки всех школьников независимо от специальности, которую они изберут в дальнейшем. Для продуктивной деятельности в современном информационном мире требуется достаточно прочная базовая физическая подготовка.

Физика, являясь основой техники, в настоящее время все шире проникает в современную жизнь, все более внедряется в традиционно далекие от нее области. Без конкретных физических знаний затруднено понимание принципов устройства и использования современной техники, малоэффективна повседневная практическая деятельность.

Природа бесконечно щедра в своих творениях, что вызывает не только чувство изумления, но и необходимость глубокого познания индивидуальных особенностей каждой личности. Эта проблема приобретает чрезвычайную актуальность в обучении школьников.

Как обеспечить оптимальное развитие каждого? Как организовать учебный процесс, чтобы все учащиеся учились по способностям и прочно усваивали программный материал? Правомерно ли деление детей по классам на «сильных» и «слабых» и обучение их таким образом?  Эти и другие вопросы глубоко волнуют каждого учителя.

Любая деятельность человека имеет определенную цель. Основная цель работы учителя - развитие творческих способностей учащихся. Достижение этой цели позволяет решить многие задачи обучения.

Основная задача обучения физике в общеобразовательной школе - обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися системой физических знаний, умений и навыков.

Для современной школы исключительно важной является проблема развития познавательной самостоятельности учащихся. Как известно, способности, в том числе и познавательные, не только проявляются, но и формируются и развиваются в процессе активной деятельности. Умелое применение приемов и методов, обеспечивающих высокую активность учащихся в обучении, их самостоятельность в учебном процессе, является средством развития познавательных способностей обучаемых.

Самостоятельная деятельность учащихся является важной составляющей процесса обучения, воспитания, развития школьника. Она подразумевает познавательную деятельность, активность ученика, стремление добиваться поставленной цели.

Одной из задач, стоящих перед школой, является подготовка ученика, умеющего нешаблонно мыслить, способного творчески применять знания. Школьник должен четко представлять себе содержание своих действий, уметь изменять их план, с появлением новых вариантов целей и средств, выстраивать и проверять доказательства. Это подразумевает у учащегося высокое развитие интеллекта, сформированных интеллектуальных способностей.

Учащемуся, получившему свое образование только с помощью памяти, репродуктивного способа усвоения учебной информации и никогда не испытавшего радости и желания познания нового в ходе творческой деятельности, нелегко будет ориентироваться в меняющихся условиях обучения.

В настоящее время все большее значение приобретает ориентация на развитие учащихся путем создания условий для глубокого анализа явлений, на развитие умений самостоятельной работы, на умение учиться самому. Школа на современном этапе не может дать знаний на долгие годы. Она должна привить потребность в постоянном пополнении знаний. Умения учить себя самого помогут в дальнейшем выпускникам школы самоутвердиться в жизни: повышать свою квалификацию, самостоятельно добывать знания, переквалифицироваться.

Мыслящие люди разных лет приходят к одному выводу: никакое воздействие извне, никакое управление путем инструкций, наставлений, убеждений не заменит и даже не сравнится по качественному эффекту с самостоятельной деятельностью, направленной к достижению самостоятельно поставленной цели, совершающейся средствами, избранными также самостоятельно. Позиция личности по отношению к своей деятельности находит свое выражение и в том, что процесс этой деятельности выступает для личности особым объектом управления, а сама личность - субъектом этого управления. И лишь в той мере, в какой сформированы у человека механизмы самоуправления процессам собственной деятельности, он может действовать как самостоятельная личность.

Педагогикой и психологией установлено, что по своим природным способностям, уровню восприятия, темпу работы, а главное специфике мыслительной деятельности учащиеся сильно отличаются друг от друга. Не редко в одном классе можно наблюдать школьников с крайне противоположными уровнями развития (от очень высокого до очень низкого). В данной ситуации учитель вынужден выбирать формы и методы обучения, направленные на достижение результатов средним учеником. Но при этом «слабым» ученикам уделяется недостаточное внимание, а «сильные», талантливые ребята и вовсе выпадают из поля зрения учителя. При таком отношении «сильные» ученики теряют интерес к учению, им становится скучно на уроках, и в результате к концу обучения талантливые дети превращаются в посредственных учеников. Они не получают достаточного материала для развития своих способностей. Их познавательная деятельность оказывается недостаточно нагруженной, они привыкают не прилагать усилий в учебной работе, ибо усвоить стереотипы могут без затруднений. Что же касается «слабых» ребят, то задания среднего уровня кажутся им непосильными. Появляется ощущение неполноценности, боязнь высказать сои суждения при ответах. Из-за этого такие ученики, в конце концов, отказываются от какой-либо мыслительной деятельности, используют обходные пути: механическое заучивание, ожидание подсказок, списывание. В итоге у «слабых» учеников возникает отвращение к учебе.

Для того чтобы учебный процесс был более эффективным, а знания более прочными, я использую физический эксперимент 

Программный материал предусматривает проведение обязательного минимума демонстрационных опытов.

     Демонстрация хорошо подготовленных и эстетически оформленных опытов всегда вызывает интерес у учащихся.

     Одним из условий успешного формирования физических понятий и теорий является система рационального подобранного и тщательного поставленного учебного эксперимента. Попытаюсь в общих чертах обрисовать эту систему.

     Прежде всего, в систему учебного физического эксперимента следует включить небольшое число фундаментальных опытов, составляющих экспериментальную основу современной физики.

     Постановка этих опытов в большинстве случаев требует незаурядного экспериментального мастерства и связана с использованием достаточно сложного оборудования.

     Та часть фундаментальных опытов, которая в настоящее время пока еще не может быть поставлена в виде демонстрационных опытов из-за сложности, громоздкости или дороговизны установок, должна быть заснята в специальных учебных кинофильмах.

     Для преподавания  физики наибольшую ценность представляют такие опыты, которые позволяют устанавливать  количественные закономерности, характеризующие изучаемое явление. Так как в ходе демонстрационного эксперимента установление  количественных соотношений не всегда возможно, то часть фундаментальных опытов должна быть перенесена в специальный  лабораторный практикум. В этот же практикум должны быть включены и те фундаментальные опыты, выполняя которые учащиеся будут знакомиться с современным лабораторным оборудованием.

     Изучение фундаментальных физических экспериментов во время демонстраций и при самостоятельной работе в лаборатории, ознакомление с частью таких экспериментов по кинофильмам создадут необходимую экспериментальную базу для изучения физики. Опираясь на эти опыты, можно четко и непротиворечиво изложить курс современной физики. Постановка и объяснение  этих опытов должны быть неторопливыми и предельно четкими. Учащиеся должны ясно представить место этих опытов в  знании современной физики.

     Однако специфика восприятия учебного материала учащимися и педагогические задачи, стоящи перед курсом физики,  не позволяют ограничить   учебный физический эксперимент постановкой и изучением только фундаментальных опытов, глубокое знание которых в принципе достаточно для понимания современной физики.

     С педагогической точки зрения необходима также постановка следующих групп опытов, имеющих большое значение для обучения.

     Опыты, иллюстрирующие объяснение преподавателя. Например, при изучении движения по окружности нет  принципиальной необходимости в демонстрации этого движения в аудитории, так  как  учащиеся достаточно  часто сталкиваются с этим движением  в жизни. Однако каждый учитель знает, что демонстрация этого движения  оживляет ход урока, создает  положительный  эмоциональный фон  для восприятия учебного материала.

      По-видимому, высокая педагогическая эффективность  подобный опытов связана с тем, что учащиеся наблюдают  за их ходом с позиции, предварительно выбранной преподавателем, который  обращает внимание учащихся только на то, что существенно важно для понимания изучаемого явления.

     Опыты, в ходе  которых  показывается применение изученных физических явлений в технике и  изучается принцип работы технических установок.  Демонстрация подобных опытов необходима  для подготовки учащихся к практической деятельности и для иллюстрации связи физики с техникой. Важно, что при выполнении таких опытов учащиеся не только изучают принцип работы конкретных технических объектов, но и закрепляют  и углубляют свои знания об изученном ранее явлении. Учитывая то обстоятельство, что число технических объектов, в которых используются физические явления, обычно весьма велико, следует строго отбирать подобные опыты. При изучении технических объектов не следует обращать внимание учащихся на  конструктивные  особенности и несущественные детали.

     Эффективные опыты, предназначенные для возбуждения интереса учащихся к миру физических явлений. По образному выражению Луи де Бройля, современная наука – «дочь удивления и  любопытства, которые всегда являются скрытыми движущими силами, обеспечивающими ее непрерывное развитие». Эффективный опыт способен пробудить у учащихся интерес к физике, и с этим следует считаться.

     Опыты, в ходе которых учитель ставит перед учащимися проблему, над решением которой предстоит работать на данном уроке.

     Опыты, предназначенные для проверки ошибочности суждений, высказанных при обсуждении проблемы одним из учащихся.

     Хотя первоначальное ознакомление с основными приемами работы в физической лаборатории и  первоначальное умение в обращении с лабораторным оборудованием учащиеся получают из наблюдений за работой преподавателя на уроках, отработка соответствующих умений и навыков происходит в процессе самостоятельной  экспериментальной работы учащихся в лаборатории. Поэтому в систему учебно-физического эксперимента должны быть включены лабораторные работы учащихся, которым  необходимо придать исследовательский  характер.

     Наконец, наиболее сложные работы исследовательского характера, на проведение которых необходимо 2, а иногда и 4 часа, целесообразно выделить в физический практикум.

     Таким образом, в систему школьного физического эксперимента должны войти:

1. Фундаментальные опыты, составляющие  экспериментальную основу современной физики (часть в виде демонстраций, выполняемых учителем, а часть в виде лабораторных опытов, проводимых учащимися).
2. Демонстрационные опыты, постановка которых вытекает из педагогических соображений.
3. Фронтальные лабораторные работы.
4. Физический практикум.

     Эксперимент как метод познания  служит для  получения информации о свойствах и связях объекта,  не наблюдаемых в обычных условиях. Эксперимент ставится с целью решения определенной задачи и получения новых  данных об объекте. У учителя есть возможность не только рассказать о физических явлениях и законах, но и найти способы  настолько приблизить эти явления к ученикам, чтобы они стали  вместе с ним  исследователями этих явлений. Это положение касается экспериментальных законов. Например, закон Паскаля, законы электрического тока, газовые законы. Анализируя опыты, подтверждающие  закон Паскаля тут же демонстрирую практическое применение приборов, действие которых объясняется с помощью закона Паскаля (пипетка, шприц, автопоилка).

     Если ребенок заинтересован предметом, то  получение результатов эксперимента всегда связано с переживанием: радость от совпадения предсказанного результата и полученного, разочарование и озабоченность неудачей, удивление перед новым неожиданным результатом. (Опыты подтверждающие закон Архимеда, закон Ампера, закон Паскаля).

     Демонстрации, связанные с  иллюстрацией экспериментальных законов  дают учащимся возможность как бы  следование за мыслью ученого,  приобщают к таинству открытия.  Таким опытом считаю доказательство закона Гей-Люссака (10 кл. «Газовые законы»), «Закон Ома для  участка цепи» (8 класс), «Открытие закона  электромагнитной индукции (11 класс).

     Очень интересно показать учащимся  возможность экспериментального подтверждения теорий, которые казалось бы, противоречат здравому смыслу. Так  теория относительности утверждает, что скорость есть величина постоянная  в любой системе отсчета: C + V = C.

     Опыт Столетова по фотоэффекту (11кл.) вызывает интерес неожиданностью результатов, а вот опыты проведенные по геометрической оптики, гидростатики (11,8 классы) привлекают наглядностью, внешним оформлением.

     Наибольшее эмоциональное воздействие  оказывают занимательные опыты,  поражающие учащихся своим  неожиданным результатом или способом постановки. Так, например, на уроке по теме «Атмосферное давление» большой интерес вызывают опыты «Тяжелая газета», «Достань монету сухой», «Попадание яйца в бутылку с узким горлышком».

     Изучая тему «Теплопередача» (8 класс), показываю кипячение воды в бумажной коробке.

     Очень часто на уроках в качестве демонстрационных приборов использую яркие детские игрушки: заводной автомобиль, мягкие игрушки, воздушные шарики.

     Изучая тему «Путь. Траектория движения» бросаю в класс детский воздушный шарик и прошу, чтобы все его по очереди толкнули. В классе оживление, движение, игра. Затем ловлю шарик и задаю вопрос: по какой траектории двигался шарик? Так абстрактное понятие «траектория» было подтверждено ярким примером. Для привития интереса к физики учащимся 7 и 8 классов часто задаю домашние опыты и экспериментальные работы, которые включают простейшие конструкторские задания такие как: изготовление мензурки, динамометра, модели фонтана, сообщающихся сосудов и др.

     Большую познавательную и воспитательную ценность имеют опыты, предваряющие изучение материала на уроках в которых учащиеся выступают как исследователи. Например, перед изучением испарения жидкости в 8 классе учащимся предлагаю сравнить скорости испарения воды, масла подсолнечного, спирта, которые наношу на чистые листы бумаги.

     Изучая тему «Кипение. Температура кипения» даю задание всему классу: пронаблюдать и записать все явления, которые происходят при кипении. Получаются очень интересные ответы по ходу наблюдения: одни увидели, что вода бурлит и выделяет пар, другие – вода нагревается постепенно, в некоторый момент начинает шуметь, а затем шум стихает, вода становится молочно-белой, и лишь потом она бурно кипит. Все эти наблюдения помогают лучше изложить вопрос о кипении, а учащимся лучше его усвоить.

     В процессе обучения физике большая роль отводится эксперименту, который проводится самими учащимися. К таким экспериментам относятся – лабораторные и практические работы.

     Лабораторные работы могут  быть различными: формирование опыта работы с физическими приборами; с целью закрепления умений и формирования навыков. («Амперметр. Измерение силы тока в различных участках цепи»). Лабораторная работа может быть проведена и для получения новых знаний.

     Проанализируем лабораторную работу «Амперметр.  Измерение силы тока в различных участках цепи».

     Выполняя эту л/работу (она первая в теме «Электрический ток» 8 класс) учащиеся используют источник, потребитель (лампочку), амперметр для измерения силы тока (знакомятся с прибором впервые), соединительные провода и выключатель. При выполнении работы необходимо научиться подключать провода, собирать цепь, включать амперметр, снимать показание прибора и на их основе делать выводы.

     Учащиеся впервые собирают цепь, и для  них в данной работе все является новым и необычным. Поэтому эффективность всех перечисленных умений будет низкой.  Чтобы этого не происходило, я делю эту работу на две маленьких:

1. Работа по сборке цепи. Цель данной работы – формирование умений по сборке простейших электрических цепей.
2. Работа с амперметром и измерение силы тока в цепи. Цель данной работы – формирование умений включение в цепь амперметра и снятие показаний прибора.  По указанию учителя цепь разрывается в указанном месте и ученики туда включают амперметр. Данная работа может быть и не оценена учителем, так как она проводилась как тренировочная.

     Методика постановки эксперимента зависит от  познавательной задачи, которую он решает  в рассматриваемой лабораторной работе. Перед учащимися ставится задача: исследовать возможность использования источника тока для питания различных электрических лампочек (2,5 В; 3,5 В; 6,3 В) и выключатель. На основании наблюдений ученики делают вывод о возможности использования данного источника тока и об одном из способов, который позволяет фиксировать наличие тока в цепи. Итак, содержательная задача эксперимента определила цель деятельности  ученика, которую они фиксируют в выводе, а действия учащихся направлены на формирование умений собирать электрическую цепь. Цели деятельности  учителя и учащихся различны, конечный же результат работы ученика, который отражается в оценке, должен учитывать  обе цели. Данная практическая работа выполняет роль тренировочных упражнений, и поэтому оценка деятельности учащихся должна носить качественный характер, т.е. проводиться в виде анализа выполненных работ.

     При такой структуре изложения самостоятельный эксперимент занимает часть урока. Познавательно-содержательная задача эксперимента остается той же: наблюдение за условием протекания тока в цепи, знакомство с экспериментальным методом обнаружения тока. Приборы, которыми пользуются учащиеся при выполнении работы, в основном уже знакомы им. Новым же является амперметр. В связи с этим навыки по сборке цепи закрепляются, а основное внимание уделяется включению амперметра в цепь. Дидактическая цель данного эксперимента – усвоение умений и формирование  навыка сборки электрической цепи, а также формирование умений включения в цепь амперметра и снятия показаний прибора. Четкая  сформулированная цель опыта позволяет учителю определить его место и организовать самостоятельную деятельность учеников.  Учитель предлагает учащимся самостоятельно собрать электрическую цепь.  По его указанию цепь «разрывается» в указанном месте, и ученики включают амперметр. Это задание учитель проверяет. Следующее задание – измерение силы тока на других участках цепи – может быть проверено не у всех учащихся, а только у тех, кто допустил ошибку в предыдущем. Учащимся, которые быстро выполнили данную работу, можно предложить дополнительную, а именно: исследовать зависимость силы тока в цепи от потребителя и направления тока.

     На основании проведенного учениками эксперимента  делается вывод, что амперметр не только фиксирует наличие тока в цепи, но и измеряет его. Данную экспериментальную работу учитель может не оценивать, так как она выполняет роль тренировочных упражнений, являясь структурным элементом урока по  раскрытию знаний об измерительных приборах. Выполняя эту работу, следует обратить  внимание учеников на соответствие между схемой и собранной электрической цепью в расположении приборов.

     Следующая лабораторная работа – «Измерение напряжения на различных участках электрической цепи». Познавательно-содержательная задача данного эксперимента – это исследование распределения электрического напряжения на разных участках цепи. Ученики на опыте должны убедиться, что, если по цепи проходит единица заряда, работа электрического тока на ее участках различна, т.е. данный эксперимент должен подтверждать, что напряжение – это физическая величина, которая характеризует электрическое поле. Отсюда следует, что рассматриваемая работа должна быть поставлена как небольшое ученическое исследование. Для ее выполнения учащиеся используют уже известные приборы: батарею аккумуляторов (или другой источник тока), низковольтную лампочку на подставке, амперметр, выключатель и соединительные провода. Для измерения напряжения они  применяют вольтметр, с которым еще незнакомы. В качестве дополнительного потребителя тока в этой работе можно использовать проволочное сопротивление из набора  проволочных спиралей. Это несколько усложняет сборку цепи, но позволяет провести исследование и расширить кругозор учащихся о приборах, которые используются в качестве потребителей.

     Выполняемая работа закрепляет у учащихся навыки по сборке цепи, включению амперметра и соответственно формирует новые умения – измерение  напряжения вольтметром. Ее цель – усвоение уже известных умений и  формирование новых.

     Дидактическая цель проводимого эксперимента определяет его место в структуре урока и ставит задачу организации самостоятельной деятельности учащихся, которые собирают цепь с двумя потребителями и амперметром по указанию учителя. По образцу его действий они подключают вольтметр к различным потребителям. Показания вольтметра учащиеся снимают самостоятельно и фиксируют их в тетрадь. Из анализа результатов делают вывод, что работа тока  при прохождении единицы количества  электричества на различных участках цепи различна. Вывод, сделанный учеником, - это познавательно-содержательная сторона эксперимента. Так как работа проводится с целью усвоения умений и формирования навыков, то самостоятельный эксперимент учащихся  выполняет также роль тренировочных упражнений. Учитель должен провести анализ выполненной работы, указать характерные ошибки, но оценку за выполнение работы выставлять не обязательно. Оценка может быть выставлена за проверку умений собирать электрическую цепь и чертить схему цепи, так как эти умения формировались на предыдущих уроках, т.е. можно уже говорить о сформированности навыка.

       Мною  разработана система домашних  экспериментальных заданий по физике. Она нацелена на решение,  например, таких проблем:

1. физическое осмысление опыта, приобретенного учащимися в детстве при обращении с техническими игрушками, бытовой техникой, инструментами и приспособлениями (например, даю задание: поместите между спицами колеса велосипеда полоски из бумаги около втулки и  обода; вращая колесо, убедитесь в том, что линейная скорость равномерно вращающегося колеса зависит от радиуса);
2. раскрытие функциональных зависимостей, выраженных в физических законах и закономерностях, путем измерения физических величин (определите линейную скорость точки на ободе колеса велосипеда при вращении педали с периодом 5 с; предварительно определите по отношению числа зубьев большой и малой шестерен – на них надета цепь – передаточное число и измерьте радиус обода);
3. осознание возможности управления физическими процессами с помощью объектов бытовой техники (определите функциональное назначение реостата в швейной машине, потенциометра – регулятора громкости – в  телевизоре, магнитофоне, радиоприемнике);
4. измерение параметров реальных технических устройств бытового назначения и проведение расчетов (определите мощность электрического прибора – утюга, электроплиты – с помощью счетчика электрической энергии и часов с секундной стрелкой и сравните ее с паспортными данными этого прибора; объясните причины несовпадения, если оно имеется);
5. актуализация технических и технологических знаний, приближенных к запросам повседневной трудовой практики (в сосуде с водой, покрытой масляной пленкой, картофель варится быстрее по сравнению с тем, когда пленка  отсутствует; проверьте это на опыте и объясните явление);
6. осознание и понимание физических явлений и законов применительно к какому-либо объекту для обеспечения правильного режима его эксплуатации (как зависит экспозиция – выдержка – от диаметра – диафрагмы – отверстия объектива фотоаппарата и его фокусного расстояния? ) и др.

     Приведу примеры домашних экспериментальных заданий  (7-8 кл.), идентичных по тематике и методам выполнения фронтальным лабораторным работам (т.е. имеющих те же цели и задачи, тот же порядок выполнения и аналогичный метод обработки результатов, полученных в эксперименты).

VII класс

1. Определите и запишите пределы измерения, цену деления мерных кружек, медицинского шприца, детских бутылочек для молока и т.д. Найдите вместимость той посуды  (кружки, стаканы, чашки, тарелки и т.д.), которой вы пользуетесь.
2. Используя миллиметровую линейку, определите (и запишите) диаметр иголки, гвоздя и т.д.
3. Измерьте с помощью напольных весов массу своего тела или с помощью пружинных массу кастрюли, вилки, кружки и т.д.
4. Вычислите объем своего тела, пользуясь ванной с водой, в которой вы купаетесь. Уровень и площадь поверхности воды определите  измерительной лентой.
5. Определите плотность сахарного песка или крупы, пользуясь мерной кружкой и пружинными весами. Рассчитайте пределы измерения и цену деления пружинных весов.
6. С помощью пружинных весов измерьте силы трения скольжения кастрюли и мерной кружки (ее заполните водой сначала до половины, а затем до максимального деления) по поверхности кухонного стола; сравните полученные значения с весом каждого из этих тел.
7. Зная объем своего тела (см. задание 4),  рассчитайте вес вытесненной вами воды (т.е. выталкивающую силу) и сравните с собственным весом.
8. Изучите условия плавания тела в жидкости, пользуясь банкой (литровой, полулитровой) с капроновой крышкой или бутылкой с пробкой, склянкой из-под горчицы и кастрюлей (ведром или ванной).
9. Измерьте с помощью миллиметровой линейки плечи рычага (ножниц, ключа дверного замка, гаечного ключа и т.д.) и вычислите выигрыш в силе.
10. Определите с помощью измерительной ленты длину и высоту лестницы (пролета) и, зная собственный вес, рассчитайте выигрыш в силе.

VIII класс

1. Налейте заварку чая в кружку или чашку известной емкости (до половины) и измерьте температуру жидкости термометром. Дополните заварку в кружке кипятком. Помешайте и снова отметьте температуру. Рассчитайте количество теплоты, полученной заваркой, и сравните с количеством теплоты, которое отдано кипятком.
2. Налейте в кастрюлю (известной массы) заранее отмеренный объем кипятка и через 4-5 мин. (за это время закрытая кастрюля прогреется) измерьте температуру воды. Зная комнатную температуру, рассчитайте удельную теплоемкость твердого тела (кастрюли).
3. Наберите в кружку кусочки льда (лед можно получить в холодильнике) и, используя показания наружного термометра, пронаблюдайте за процессом их плавления и нагреванием воды. Ежеминутно фиксируя показания термометра, постройте график.
4. Рассмотрите запасные плавкие предохранители к приемнику (телевизору и т.д.), запишите значения силы тока для плавких вставок. Изучите и начертите электрическую цепь карманного фонарика.
5. Рассмотрите гальванические элементы (батарейки) к карманному фонарику или транзисторному приемнику. Запишите значение напряжения каждого элемента. Составьте электрическую цепь их соединения.
6. Выясните необходимость применения реостата в электрической швейной машине или регуляторе громкости радиоприемника, телевизора, трансляционного громкоговорителя.
7. По паспортным данным лампочек елочных гирлянд и карманного фонарика рассчитайте сопротивление  нитей накаливания.
8. Рассмотрите тип соединения лампочек в елочной гирлянде, подсчитайте их число и определите напряжение на каждой лампочке при  включении  гирлянды в сеть. Изобразите схему соединения лампочек.
9. Определите тип соединений лампочек в люстре и изобразите их схему соединения.
10.  По паспортным данным рассчитайте мощность всех лампочек в светильниках вашей квартиры, утюга, электроплитки, пылесоса, холодильника и т.д. Найдите общую мощность всех потребителей электроэнергии.

     Выполнение подобного рода домашних экспериментальных заданий логически увязывает теоретические знания с повседневным жизненным опытом школьников, способствует осознанному переносу знаний из одной теоретико-практической ситуации в другую, формирует техническое мышление, развивает воображение и расширяет сферу применения знаний. У учеников развивается пытливость ума, смекалка, самостоятельность в суждениях, трудолюбие и упорство в достижении поставленной цели.

     Предлагаемые формы домашних экспериментальных и творческих заданий органически связаны с  учебной работой школьников; они самым естественным образом соединяют умственный и физический труд, имеют общественно полезный характер.