Широкое применение исследовательского метода на уроках связано с определенными трудностями, так как для его реализации, как правило, требуется большая затрата учебного времени и дифференцированный подход к учащимся. Названные трудности практически отсутствуют при организации внеклассной работы, поэтому именно здесь этот метод используется мною более широко.
Максимальное развитие познавательных сил учащихся может быть достигнуто путем применения исследовательского метода при умелом сочетании классной и внеклассной работы. Несколько различный характер заданий на уроке и во внеурочной работе, различие в обстановке, условиях и ситуациях способствуют формированию творческих черт личности школьника. Я остановлюсь на обсуждении сочетания работы на уроке лишь с одним видом внеурочной работы домашними экспериментальными заданиями.
Домашние исследования могут проводиться как обязательные домашние задания или предлагаться для желающих как одна из форм внеклассной работы. Очевидно, первое возможно в тех случаях, когда проведение исследования требует непродолжительного времени (дабы не вызывать перегрузки учащихся) и наличия самого элементарного оборудования. При этом если экспериментальная работа дается в качестве обязательного домашнего задания, то, очевидно, задания других видов сведены до минимума.
Опыт работы убеждает, что доступные экспериментальные исследования полезно давать в качестве обязательного домашнего задания, чтобы привлечь к ним школьников. Дело в том, что проведение этих работ, как правило, пробуждает любознательность у всех учащихся, в том числе и слабоуспевающих, а систематическое включение их в учебный процесс способствует формированию глубокого познавательного интереса.
Внеклассные (домашние) опыты и наблюдения чрезвычайно важны как дополнения к школьному физическому эксперименту. Они позволяют расширить область связи теории с практикой, приучить учащихся к самостоятельной исследовательской работе, развить у них интерес к физике и технике, преодолеть ошибочные представления некоторых из них о том, что физические явления можно наблюдать лишь с помощью специальных приборов.
Домашние опыты и наблюдения пропагандировал ещё в дореволюционное время А.В.Цинкер, а в советский период – П.А.Знаменский и особенно С.Ф.Покровский. Однако до сих пор этот метод обучения не имеет достаточного распространения на практике. Как известно, эффективность усвоения знаний зависит от подключения к процессу познания разнообразных органов чувств человека и основывается на непосредственных ощущениях, восприятиях, представлениях при контакте с реальными предметами и явлениями.
Развитие творческого мышления учащихся, приобщение их к конструированию и изобретательству – важная задача, решение которой поможет ребятам стать полноценными людьми.
Наиболее эффективно, с моей точки зрения, можно развивать у школьников творческие способности, если включать в домашние экспериментальные опыты конструкторские и рационализаторские задания. Они называются поэтически – “Я изобретаю!”. В этом названии – и признание важности работы, и гордость за неё, и уверенность в успехе, и заведомо высокая оценка возможностей своего “Я”... Ребятам это нравится. Здесь я предлагаю придумать простейший прибор, сделать его, проградуировать, объяснить принцип действия, выдать главные технические характеристики изделия. Как его изготовлять я не говорю, но предоставляю материалы, которые можно использовать, на начальном этапе подсказываю идею конструкции, излагаю порядок конструирования (для каждого задания он индивидуален), т.е. план работы.
Вот перечень части возможных заданий, относящихся только к измерительным приборам.
- Изготовить и проградуировать измерительный цилиндр.
- Сделать весы.
- Изготовить и проградуировать динамометр.
Выполнение подобного рода домашних экспериментальных заданий логически увязывает теоретические знания с жизненным повседневным опытом школьников, способствует осознанному переносу знаний из одной теоретико-практической ситуации в другую, формирует техническое мышление, развивает воображение и расширяет сферу применения знаний учеников развивается пытливость ума, смекалка, самостоятельность в суждениях, трудолюбие и упорство в достижении поставленной цели.
При изучении явления испарения на уроке обсуждается вопрос о том, от каких факторов зависит быстрота испарения жидкости.
При этом следует обратиться к частично-поисковому методу: предложить учащимся высказывать гипотезы и попытаться их обосновать, исходя из молекулярных представлений. Но в условиях урока трудно провести экспериментальные исследования, подтверждающие сделанные выводы, так как опыты требуют много времени. Эти исследования можно предложить провести в домашних условиях.
Сначала предлагают исследовать зависимость быстроты испарения жидкости от площади ее свободной поверхности. Для этого надо наполнить пробирку водой, вылить воду на плоский поднос или плоскую тарелку и вновь наполнить водой пробирку; записать дату и время начала опыта; наблюдать за испарением воды и отметить время, когда вода с подноса полностью испарится; отметить, какая масса воды к этому времени испарится из пробирки; наблюдать дальнейшее испарение воды из пробирки. Полезно измерить площади свободных поверхностей пробирки и подноса. На основе своих наблюдений и измерений сделать выводы.
Потом экспериментально исследовать зависимость испарения от природы жидкости. Для этого взять несколько одинаковых небольших посудин емкостью 1-2 см3 и наполнить их различными жидкостями: водой, спиртом. Записать дату начала опыта и не пропустить тех моментов, когда окончится испарение спирта и воды.
При изучении строения кристаллических тел и особенностей кристаллических структур необходимо коснуться вопроса о выращивании кристаллов. В этом случае у школьников неизменно возникает желание вырастить кристалл в домашних условиях, что вполне осуществимо, нужно только обстоятельно рассказать, как это можно сделать. Подобную инструкцию по выращиванию кристаллов поваренной соли, медного купороса.
Не менее важно и другое - подведение итогов этих исследований. В том случае, если домашнее исследование предваряет изучение явления, дело обстоит просто, так как урок надо начать с обсуждения проведенной работы. В тех же случаях, когда дома исследовалось явление более обстоятельно, уже после его изучения на уроке (пример с испарением, с выращиванием кристаллов), причем проводимый эксперимент требовал длительного времени и проводился не всеми учащимися, - тоже совершенно необходимо дать ученикам возможность высказаться и подвести итоги их работы. Это можно сделать на обобщающем уроке после изучения соответствующей темы или провести специальную небольшую конференцию, включив в нее наряду с сообщениями о результатах домашних исследований вопросы технических применений изучаемого явления, сведения из истории физики и т. п.
В предлагаемой статье я стремились показать, что при обучении физике в школе у учителя имеются огромные возможности для решения одной из основных задач обучения на современном этапе - развития творческого мышления учащихся, что содержание и структура школьного курса физики создают условия для активизации мышления на всех этапах процесса преподавания и практически при изучении каждой темы курса.
Опыт моей работы показывает, что во всех без исключения экспериментальных заданиях скрыт резерв приобщения учащихся к элементам конструкторской деятельности, к техническому творчеству, которые очень эффективны для самообразования и развития познавательной деятельности.