Формирование экспериментальных умений при изучении физики в средней школе

С этим мнением нельзя согласиться. Во - первых, школьный кабинет физики располагает сегодня в большинстве случаев более совершенным оборудованием, чем то, какое было в распоряжении ученых, когда они открывали изучаемые школьниками основные законы физики.

Воспроизведение фундаментальных опытов в демонстрационном эксперименте преследует такие педагогические цели, как достижение понимания учащимися сущности основополагающего опыта и его результатов, роли данного эксперимента в системе физических знаний, формирование на конкретных примерах представлений и соотношении теории и практики в процессе познания.

В тех случаях, когда воспроизведение фундаментального опыта выходит за приделы возможностей школьного кабинета или опыт мало нагляден, педагогически целесообразна демонстрация модели, помогающей формированию наглядных представлений о характерных особенностях реального эксперимента и его результатах, или использование экранных пособий, таблиц, схем.

В качестве ведущего принципа отбора оптимальной системы учебного эксперимента по физике можно принять принцип создания единой системы демонстрационных опытов и лабораторных работ по каждой теме, в которой теоретический материал образует завершенный цикл: факты —> гипотеза —» следствия —> эксперимент. Каждый этап обучения должен быть обеспечен учебным экспериментом, причем число опытов должно быть минимальным, но достаточным для достижения поставленной цели.

Распределение функций между демонстрационными опытами и лабораторными работами может определяться следующими их особенностями.

Первичное наблюдение физического явления, выделение его существенных признаков, формирование понятия о новой физической величине и обоснование способов её измерения, моделирование фундаментальных опытов требуют целенаправленного управления ходом познавательной деятельности учащихся. Им необходимы пояснения, какие действия и с какими предметами производятся для воспроизведения данного физического явления, на что нужно обратить внимание во время наблюдений, что означают полученные результаты т. п. Этому процессу управления деятельностью учеников соответствует демонстрационный эксперимент. Переход от демонстрации к самостоятельному лабораторному эксперименту учащихся возможен при ознакомлении их с устройством и принципом действия измерительных приборов, с применениями физических законов и явлений на практике. [4].

2.1: СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ УЧЕБНОГО

ЭКСПЕРИМЕНТА.

Методика и техника школьного физического эксперимента тесно взаимосвязаны между собой, но имеют существенные отличия. Рассмотрим содержание этих терминов на примере демонстрационного эксперимента (ДЭ).

ДЭ - это показ физических явлений, закономерностей и их практических применений, рассчитанный на одновременное восприятие всеми учащимися класса.

Техника ДЭ - это совокупность приборов и устройств, специально созданных и применяемых в постановке ДЭ.

Техника демонстрирования - это совокупность приемов обращения с техникой ДЭ в процессе подготовки и проведения демонстраций.

Методика демонстрирования - это совокупность методов и приемов, обеспечивающих эффективность восприятия её учениками. Здесь надо думать и о расположении приборов на столе, и о применении специальных приемов показа физических явлений, таких, как подсвет, теневое и световое проецирование, стробоскопическое освещение, использование экранов, фона, наклонного зеркала, подкрашивание жидкостей, установка указаний и т. д.

Методика демонстрирования и техники демонстрирования в совокупности называются технологией ДЭ.

Схема демонстрации - это сочетание приборов, устройств и их взаимодействие, позволяющее поставить конкретную демонстрацию физического явления. Схемы могут быть разными (вариативными) при показе одного и того же явления.

Методика ДЭ - это определение содержания, роль и место ДЭ в преподавании физики, отбор демонстрационных опытов, исходя из дидактических задач, которые решаются с их помощью в преподавании физики. Использование ДЭ как метода преподавания физики, метода активизации познавательной деятельности учащихся кратко называют методикой и техникой ДЭ.

Учебный'эксперимент в школьном курсе физики одновременно служит:

источником знаний;

методом обучения;

видом наглядности.

Система учебного эксперимента по физике включает следующие его виды.

демонстрационные опыты (демонстрационный эксперимент) (перечень обязательных демонстраций по каждой теме курса имеется в программе, опыты выполняются учителем);

фронтальные лабораторные работы, опыты и наблюдения(выполняются всеми учениками одновременно на однотипном оборудовании);

физические практикумы (ими завершается изучение физики в каждом классе на второй ступени обучения);

внеклассные опыты и наблюдения (выполняются учениками дома, на внеклассных занятиях, в повседневной окружении школьников).

Оборудование для проведения учебного эксперимента каждого вида имеет свою специфику и специально разрабатывается. [1]

При постановке демонстрационных опытов рекомендуется, например, придерживаться следующей последовательности:

обоснование необходимости опыта и формулирование его цели, проектирование схемы опыта, обсуждение плана и путей достижения цели;

анализ демонстрационной установки на схематическом рисунке, выполненном на классной доске или на специально подготовленном плакате, диапозитиве для кодоскопа. В случае, если схема прибора или установки сложная, необходимо, имея готовый рисунок, показать выполнение его отдельных частей (узлов) одновременно с объяснением;

запись цели демонстрации и зарисовка учениками принципиальной схемы опыта в тетрадях;

разъяснение собранной установки на приборах при продуманном расположении их на столе, раскрытие методики наблюдения или измерения и выделение объекта, на котором фиксируется эффект демонстрационного опыта;

проведение демонстрационного опыта учителем и проверка видимости эффекта опыта (путем постановки вопроса перед учащимися);

фиксирование результата эксперимента учащимися в тетрадях;

постановка учителем наводящих вопросов для обсуждения эффекта демонстрации и объяснение опыта;

заключение учителя по проведенному опыту; запись учениками (если необходимо) выводов; [1].ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Эксперимент является одним из главных средств связи науки с производством, источником развития теории и выступает с теорией в диалектическом единстве.

Формирование у учащихся обобщенного умения самостоятельно ставить опыты так же, как и умения наблюдать, может быть обеспечено при условии согласованной, целенаправленной деятельности учителей различных предметов. Необходимо формировать у учеников умения выполнять отдельные действия и операции, из которых слагается эксперимент, и раскрывать структуру эксперимента как метода научного познания, роль каждой операции в этой деятельности.

Объектом учебного физического эксперимента так же, как и при проведении научного физического эксперимента, могут выступать тела, процессы, явления.

Разработала проект урока по формированию экспериментальных умений по теме: «Изучение наклонной плоскости и определение её КПД».ПРИЛОЖЕНИЕ План - конспект "Изучение наклонной плоскости и определение её КПД"

Цель урока:

Образовательная: сформулировать экспериментальные умения при работе с приборам: динамометр.

Развивающая: развивать умения наблюдать, выделять основные признаки процесса. Воспитательная: способствовать формированию материалистического мировоззрения школьников, воспитанию аккуратности, бережливости, дисциплины. Вид урока: лабораторная работа.

Тип урока: закрепление знаний и формирование экспериментальных умений и навыков.

Метод: групповой.

Оборудование: доска длиной 40-80 см, брусок, набор грузов массой по 100 г каждый, штатив с лапкой, динамометр, линейка, школьный треугольник. Структура урока:

Организационный момент (1-2 мин).

Актуализация знаний (10-15 мин).

ТБ(2-3 мин).

Выполнение лабораторной работы (20 мин).

Домашнее задание, подведение итогов урока(2-3 мин).

Ход урока:

Организационный момент (1-2мин) Здравствуйте ребята, присаживайтесь. Дежурный, назови отсутствующих. Сегодня выполняем лабораторную работу "Изучение наклонной плоскости и определение её КПД". Достаньте тетради для лабораторных работ. А теперь проверим, как вы подготовились к лабораторной работе.

Актуализация знаний (10-15 мин).

ВОПРОС	ОТВЕТ
Что называется совершённой работой? Что называется полезной работой? Что такое коэффициент полезного действия?	Работа силы F, приложенная к механизму, называется совершённой. Работа по поднятию самого груза весом Р. А Отношение показывающее, Асов какую часть от совершённой с помощью механизма работы составляет полезная работа,

 

	называется КПД.
	- (Апол) * 100%
	1 ЧАсов /

 

ТБ.

При выполнении лабораторной работы аккуратно обращайтесь со штативом, с бруском, грузиками.

Аккуратно взвешивайте брусок динамометром во избежание его падения.

Не начинать выполнение лабораторной работы без разрешения учителя.

Порядок выполнения работы.

Сформулировать цель опыта. Определить КПД наклонной плоскости.

выявить, что надо наблюдать и измерять. Определить цену деления динамометра.

Продумать ход работы (план её выполнения).

а) установите наклонную доску так, чтобы высота h конца доски над поверхностью стола равнялась половине длины I доски, что соответствует углу наклонна 30"и 60'

б) Взвесьте брусок с помощью динамометра, значения веса Р занесите в таблицу.

в) Положив на брусок три груза массой 100 г каждый, передвигайте его равномерно вверх по наклонной плоскости с помощью динамометра. Измерьте и занесите в таблицу значения силы упругости F_ynp пружины динамометра.

Выполнить опыт в соответствии с намеченным планом (включая наблюдения и измерения).

Произвести вычисления и анализ полученных результатов.

Асов ⁼ ^упр * '^- работа совершенная силой упругости пружины динамометра. А_пол =gmh - полезная работа при подъеме тела на высоту h, где gm-действующая на брусок с грузами сила тяжести.

Г] = (7—) * 100% - КПД наклонной плоскости.

	30'	60
Вес Р бруска с грузами, (Н).
Сила упругости Fynp, (Н).
Высота h наклонной плоскости, (м).
Длина 1 наклонной плоскости, (м).
Полезная работа Апол, (Дж).
Совершенная работа Асов, (Дж).
КПД, %

 

6) Сформулировать вывод из опыта. Контрольные вопросы

Какое назначение наклонной плоскости как простого механизма?

Почему оказались неравными полезная и совершённая работы?

Как при данном угле наклона можно повысить КПД наклонной плоскости?Домашнее задание, подведение итогов урока (3-5 мин).

Запишите в дневники домашнее задание: повторить весь раздел "Простые

механизмы", знать все определения и формулы.Структурно-логическая схема изложения материала по теме «Электромагнитная

индукция»

2. Структурно - логическая схема по теме «Магнитное поле».

ЛИТЕРАТУРА

Л. Н. Хуторская. Основы обучения физике. Учебное пособие по курсу "Методика преподавания физики" для студентов специальности Н 02. 01. 2010 — физика. - Г.: 2000. Стр.185.

А. В. Усова, А. А. Бобров. Библиотека учителя физики. Формирование учебных умений и навыков учащихся. - М.: Просвещение, 1988. Стр. 112.

И. И. Цыркун. Методические рекомендации. Физический эксперимент.- Мн.: 1985. Стр. 20.

О. Ф. Кабардин. Методические основы физического эксперимента. Физика в школе №2. С. 69 - 74. 1985.