Обучение экспериментированию при решении задач на уроках физики

Разделы: Физика


Современному обществу нужны не просто исполнители, а люди, деятельность которых является осознанной, обдуманной, творческой. Поэтому сегодня каждый учитель должен стремиться обучать своих учеников так, чтобы не только дать им какую-то сумму научной информации, но и способствовать развитию их самостоятельности, инициативы, умения мыслить, выполнению широкого спектра разнообразных операций и действий. Ведь зачастую можно отметить, что ученики, знающие школьную программу, не в состоянии использовать эти знания в нестандартной обстановке, не владеют творческим мышлением, в основном опираются на свою память и из-за чего затрудняются при ответах на проблемные вопросы.

Задача педагога - помочь ребенку проявить себя, найти струнку души ребенка, которая вынет на поверхность кладезь, богатство его внутреннего мира. Уверенность ребенка в своей безопасности даст толчок к самовыражению, к развитию способностей, интересов. Необходима организация такого процесса обучения ребенка, при котором каждый бы чувствовал себя нужным, ценным, успешным и достойным.

Физика занимает особое место среди школьных предметов, формируя мировоззрение учащихся, создавая представление о научной картине мира. Анализ анкетирования, проведенного среди учащихся 7-11 классов школы, показывает, что уровень познавательного интереса к предмету "физика" к девятому классу снижается (вызвано высоким научным уровнем современного школьного курса физики, требующего максимальной активизации мыслительной деятельности учащихся, уменьшением количества часов на изучение предмета) и повышается в старших классах в связи с осознанным выбором профиля обучения.

При опросе учащихся выяснено, что при подготовке к уроку основное внимание они обращают на факты и законы, при повторении домашнего задания и объяснении нового материала у них часто вызывают затруднения вопросы, требующие умения применять различные мыслительные операции (сравнение, анализ, классификация, обобщение и другие). Это не обеспечивает развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся, их самореализации.

Переход к новой форме аттестации выпускников в форме ЕГЭ, обучению по индивидуальным учебным планам, предпрофильному и профильному обучению требует создания условий и организации такого учебно-воспитательного процесса, который бы способствовал саморазвитию личности ребенка, помогал выпускникам школы в определении профиля их дальнейшей деятельности.

Для определения условий, способствующих формированию устойчивых желаний, интересов и умений, изучения мотивации учащимся были предложены вопросы и получены следующие результаты:

№ п/п Вопрос Варианты ответов Доля ответивших положительно от общего количества опрошенных, в %
1. Что вам нравится при изучении физики? решение задач 19
демонстрация опытов 21
чтение учебника дома 4
рассказ учителем нового материала 17
самостоятельное выполнение опытов 36
ответ у доски 3
2. Какое домашнее задание по физике вы предпочитаете выполнять? чтение учебника 22
решение задач из учебника 20
наблюдение физических явлений 40
составление задач 7
изготовление простых устройств, моделей 8
решение трудных задач 3
3. На каком уроке физики вам интересно? на контрольной работе 3
на лабораторной работе 60
на уроке решения задач 8
на уроке изучения нового материала 29
не знаю 7

Анализ ответов показывает, что четко фиксируется интерес обучающихся к эксперименту. И неудивительно, так как особенностью физики является ее экспериментальный характер. Поэтому наряду с обычными заданиями - изучением текста учебника, выучиванием правил, законов, решением задач и упражнений - необходимо, чтобы учащиеся выполняли задачи практического характера.

Формирование экспериментальных умений и навыков обучающихся в основном осуществляется в ходе фронтальных лабораторных работ, в физико-математических классах - при выполнении работ физического практикума. Негативную роль при этом играют подробные инструкции и отсутствие заданий творческого характера.

Решение экспериментальных задач позволяет не только отрабатывать основные "правила" экспериментирования, но и рассматривать задачи, ориентированные на развитие мыслительной деятельности обучающихся, их способностей, применение полученных знаний и умений в новых ситуациях. Такие задачи способствуют более глубокому пониманию сущности явлений, выработке умения строить гипотезу и проверять ее на практике.

Экспериментальные задачи не могут быть решены формально без постановки опытов или измерений, без достаточного осмысливания физического процесса.

Например, при изучении темы "Движение тел под действием силы тяжести" вместо задач из сборников рассматриваются следующие задачи, требующие проведения эксперимента:

  • вычислить время и конечную скорость свободно падающего мячика;
  • определить начальную скорость мяча, подброшенного вертикально вверх;
  • определить горизонтальную скорость шарика, скатившегося со стола;
  • вычислите коэффициент трения, поместив на деревянной линейке монету и постепенно поднимая конец линейки, пока монета не начнет скользить и т.п.

Тексты подобных задач не содержат перечня необходимых приборов, поэтому любой ученик может самостоятельно предложить необходимые материалы для проведения измерений.

Творчески учащиеся подходят к выполнению задач, в которых необходимо определить физическую величину с помощью определенных приборов, предметов.

Например:

  • с помощью медных монет найти массу линейки;
  • имея только линейку, найти плотность дерева, из которого изготовлена палочка, плавающая в узком цилиндрическом сосуде;
  • найти скорость истечения воды из водопроводного крана, имея цилиндрическую банку, секундомер, штангенциркуль;
  • с помощью карандаша и линейки вычислите сопротивление медного провода,
  • рассчитайте вес деревянного бруска, используя стакан с водой и масштабную линейку;
  • определите диаметр капиллярной трубочки при помощи линейки, сосуда с подкрашенной водой и т.п.

Экспериментальные задачи могут быть предложены до изучения некоторых тем, до и после выполнения лабораторной работы. Так, перед выполнением лабораторной работы "Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры" предлагается задание: "Налейте в стакан горячей воды и дайте ей остыть. Вычислите, какое количество теплоты выделит вода".

При решении домашних экспериментальных задач обучающийся подбирает оборудование с применением подручных средств, бытовых приборов, технических устройств, данные получает из опытов и измерений. Например, при изучении темы "Капиллярные явления" предлагается определить размер пор промокательной бумаги; после изучения темы "Механическая работа. Мощность" - определить мощность, которую учащиеся могут развить при быстром подъеме по лестнице. Ознакомившись с содержанием задания, ученик самостоятельно составляет план его выполнения, выбирает необходимые материалы и приборы; проделав опыт, определяет искомую физическую величину.

Систематическое выполнение учащимися экспериментальных задач способствует более осознанному и конкретному восприятию изучаемого на уроке материала, повышает интерес к физике, развивает любознательность, прививает ценные практические умения и навыки. Эти задания являются эффективным средством повышения самостоятельности и инициативы учащихся, что благоприятно сказывается на всей их учебной деятельности.