Актуальность и важность использования фронтальных экспериментальных заданий при обучении физике в данное время вызваны тем, что за последние годы школьная базовая программа изменилась и по структуре, и по объему учебного материала. Многие практические и лабораторные работы исключены, теряется понимание физики как науки экспериментальной. Учащиеся не получают практические умения, которые в дальнейшем могли бы использовать в будущих профессиях и повседневной жизни и которые способствуют развитию смекалки, исследовательских способностей.
В то же время стандарты второго поколения нацеливают на овладение учащимися методов научного познания, акцент делается на развитие у учащихся экспериментальных умений и навыков,
Согласно государственным стандартам номенклатура экспериментальных работ содержит 100 названий с 7 по 11 классы, что составляет треть от общего объема числа часов, отводимых на базовый уровень изучения физики.
Отсюда следует, что только за счет одночасовых фронтальных работ нельзя выполнить требования стандарта второго поколения в части формирования экспериментальных умений. Реализация этих требований возможна только за счет сочетания кратковременных и одночасовых работ.
Восполнить пробел, развить практические умения, логическое мышление, самостоятельность, смекалку, научить анализировать наблюдаемый процесс, оценивать результаты, выдвигать гипотезы, делать обобщения и выводы, связывать теорию, практику и жизнь можно с помощью системы кратковременных экспериментальных работ, включая домашние и изготовление приборов.
Задачи учителя: систематически включать в программу обучения, причем в разные виды учебной деятельности, экспериментальные задания, обучать методам проведения эксперимента, вводить экспериментальные задания на любых этапов уроков разного типа, а также на внеклассных занятиях, включать их в контрольные, самостоятельные работы и домашние задания.
Мною разработана и апробируется программа "Познание физических законов и теорий на основе физического эксперимента". Цель данной программы прочное и глубокое усвоение знаний посредством физического эксперимента, развитие экспериментальных умений и навыков, физического мышления, развитие познавательной самостоятельности, творческих способностей.
Обучение по данной программе ведется на основе эксперимента, когда изучение нового материала, повторение и обобщение происходит в результате выполнения фронтальных экспериментальных заданий.
Кроме работ, заложенных программой, ввожу большое количество фронтальных экспериментальных заданий, которые представляют собой кратковременные фронтальные лабораторные работы, домашние опыты. Они выполняются одновременно каждым учащимся класса или группой учащихся под руководством учителя. По своему содержанию экспериментальные задания представляют собой наблюдения, опыты, измерения, задания исследовательского характера, с помощью которых учащиеся осваивают цикл научного метода познания.
Содержание учебного материал и методика его подачи предполагает перемещение центра тяжести в учебном процессе с заучивания "готовых знаний" и запоминания сведений, изложенных в программе, решение трафаретных задач "на подстановку данных" в заучиваемую формулу на приобретение опыта самостоятельной познавательной и творческой деятельности в сфере физики как науки и в сфере ее практического применения. При таком подходе компьютерные проекции являются лишь средством наглядности, а основное внимание уделяется физическому эксперименту - как источнику для получения знаний. Учащие при таком подходе учатся проводить наблюдения, обрабатывать и систематизировать полученные данные, ставить проблемные вопросы и выдвигать обоснованные предположения, измерять физические величины и устанавливать зависимости между ними, моделировать явления, делать теоретические выводы и проверять их экспериментально, проверять в процессе проведения эксперимента законы природы, а по возможности и устанавливать их, изучать принципы действия приборов, конструировать несложные устройства на основе изученных явлений.
Формирование системы теоретических знаний, умений и навыков посредством эксперимента должно происходить поэтапно посредством постепенного усложнения экспериментальных заданий. На первых уроках, когда еще ученики не обладают необходимыми экспериментальными умениями и навыками выполнение заданий происходит совместно с учителем по инструкциям. По мере развития экспериментальных умений и навыков учащиеся самостоятельно выполняют задания по письменным инструкциям. Их использование позволяет учащиеся работать в индивидуальном темпе. Инструкции представляют собой в одних случаях систему указаний к выполнению заданий (приложение 1), в других - систему вопросов (приложение 2), ответы на которые учащиеся получают из наблюдений и эксперимента. По мере приобретения экспериментальных умений и навыков детализация инструкций уменьшается. На уроках использую и такие задания, где учащиеся должны сами определить цель экспериментального задания (приложение 3), составить план работы, выбрать необходимое оборудование (старшее звено). Активизация мыслительной деятельности достигается путем постановки соответствующих вопросов в ходе выполнения задания. Вопросы обращают внимание на существенные стороны явления, заставляют их осмысливать свои действия и полученные результаты.
После выполнения фронтальных экспериментальных работ, заданий исследовательского характера происходит коллективное обсуждение полученных результатов, их обобщение.
Экспериментальные задания использую на различных этапах урока: введение в тему урока, иллюстрация к объяснению, повторение и обобщение пройденного материала, отработки практических умений и навыков, контроль приобретенных знаний и умений.
При изучении нового материала фронтальные экспериментальные задания учащиеся выполняют не после изучения закона или явления, а в начале изучения темы. При этом учащиеся на опыте знакомятся с явлениями, исследуют их делают выводы и сами формулируют определения и законы, то есть получают не готовые знания, а приобретают их самостоятельно в результате проделанной работы - выполненного исследования. Тем самым осуществляется связь усвоения знаний с процессом их получения в самой науке - связь научного и учебного познания.
В 7 классе программой предусмотрено выполнение 10 лабораторных работ. Для более глубокого понимания физических законов, овладения методами экспериментального познания дополнительно предлагаю еще более 10 кратковременных лабораторных работ (приложение 4).
В начале года каждый учащийся получает пособие, где представлены все экспериментальные задания с инструкциями. При проведении фронтального эксперимента учащиеся работают в этих пособиях, записывают измеренные значения физических величин, делают необходимые рисунки, отвечают на вопросы, формулируют выводы. Это существенно позволяет экономить время на уроке.
Экспериментальные задания предлагаю также на уроках контроля и оценки знаний. Как правило, раз в четверть или полугодие.
Экспериментальные задания на уроках контроля дают возможность не только проверить умение работать с оборудованием, но также увидеть и оценить способности к экспериментальной деятельности.
Большую роль в познании физических законов играет выполнение домашних экспериментальных заданий и опытов, изготовление самодельных приборов. Их систематическое выполнение логически увязывает теоретические знания с повседневным жизненным опытом учащихся, способствует осознанному переносу знаний из одной ситуации в другую, формирует техническое мышление. Некоторые домашние экспериментальные задания являются обязательными для всех учащихся, а часть заданий выполняются по желанию. Семиклассники предоставляют отчет о выполнении домашней экспериментальной работы в тетрадях или готовят презентации.
Таким образом, познание физических законов на основе физического эксперимента способствует формированию у учащихся основных понятий, законов, теорий, заставляет учащихся глубже вдуматься в физическую сущность явлений, способствует развитию мышления, самостоятельности, практических умений и навыков: умение наблюдать физические явления, выполнять опыты, измерения, обращаться с приборами, анализировать результаты, делать обобщения и выводы. Кроме того, использование таких работ дает учащимся широкие возможности для проявления самостоятельности, независимости и свободы в процессе познания. Владея методом познания, ученик ощущает себя равным в правах с учителем на научные суждения. Это способствует раскованности и развитию познавательной инициативы ученика, без которой не может идти речи о полноценном процессе формирования личности.
Литература.
- Программы для общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. 7-11 кл./В.А. Коровин, В.А. орлов. М.Дрофа, 2010
- Кузнецов А.А., Рыжаков М.В. О стандарте второго поколения//Физика в школе. 2009, №2
- Примерные программы основного общего образования. Физика. Естествознание.-М.:Просвещение, 2009
- Фронтальные лабораторные занятия по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждений: Кн. Для учителя/В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С.Зворыкин.;М.: Просвещение, 1996