...
РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: «Роль і місце фізичного експерименту в навчальному процесі» PDF Печать E-mail

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:
«Роль і місце фізичного експерименту в навчальному процесі»


План
1.    Навчальний експеримент.
2.    Структура навчального фізичного експерименту.
3.    Система сучасного шкільного експерименту, види експерименту. Класифікація сучасного шкільного експерименту.
4.    Устаткування для проведення навчального експерименту. 

У час науково-технічного прогресу й переходу до нового змісту освіти помітно зростає роль експерименту в навчанні фізики в школі. Система демонстраційних, фронтальних і домашніх дослідів, експериментальних задач, фронтальних лабораторних робіт та фізичного практикуму сприяє глибшому й усебічному засвоєнню програмного матеріалу, допомагає учням ознайомитись з принципами вимірювання фізичних величин, оволодіти способами і технікою вимірювань, а також методами аналізу похибок. 
Експеримент у шкільному курсі фізики – це відображення наукового методу дослідження, що властивий науці фізиці. Постановка дослідів і спостережень має велике значення для ознайомлення учнів із сутністю експериментального методу, з його роллю в наукових дослідженнях з фізики, а також для озброєння школярів деякими практичними навичками. Вивчення явищ на основі фізичного експерименту сприяє формуванню наукового світогляду учнів, більш глибокому засвоєнню фізичних законів, підвищує інтерес школярів до вивчення предмета.
Навчальний експеримент – це відтворення за допомогою спеціальних приладів фізичного явища (рідше – використання його на практиці) на уроці в умовах найбільш зручних для його вивчення. Тому він служить одночасно джерелом знань, методом навчання й видом наочності.
Загально відомо, що викладення курсу фізики в загальноосвітній школі повинно спиратися на експеримент. Це зумовлено тим, що основні етапи формування фізичних понять – спостереження явища, становлення його зв’язків з іншими, введення величин, що його характеризують, – не може бути ефективним без застосування фізичних дослідів. Демонстрація дослідів на уроках, показ деяких із них за допомогою кіно і телебачення, виконання лабораторних робіт учням складають основу експериментального методу навчання фізиці в школі.
Являючись засобом пізнавальної інформації, навчальний експеримент одночасно є і головним засобом наочності при вивчені фізики, він дозволяє найбільш успішно і ефективно формувати в учнів конкретні образи, які адекватно відображаються в їх свідомості, фізичні явища, процеси і закони, які їх поєднують.
Правильно організований шкільний фізичний експеримент служить також і діючим засобом виховання таких рис характеру особистості, як наполегливість, в досягненні поставленої мети, дбайливість, старанність в одержанні фактів, акуратність в роботі, вміння спостерігати, виділяти суттєві ознаки і т. д.
Будь-якому фізичному експерименту  притаманні наступні риси:
•    втручання в явища, процеси зовнішнього світу спеціальними приладами;
•    виділення реально досліджуваних зв'язків і усунення (приглушення) побічних і випадкових впливів;
•    відтворення і кількаразове повторення досліджуваних явищ у визначених умовах;
•    планомірна зміна умов протікання чи явищ процесу;
•    організованість і спрямованість з метою зведення до мінімуму елементів випадковості.
Структурно фізичний експеримент можна представити у виді наступних взаємозалежних елементів:


І тим самим розчленувати експеримент на три складові:
•    експериментатор і його діяльність як пізнавального суб'єкта;
•    об'єкт чи предмет експериментального дослідження;
•    засобу експериментального дослідження (інструменти, прилади, експериментальні установки і т.д.).
У взаємозв'язку даних трьох структурних елементів перший з них являє собою суб’єктивну, а другий і третій – об'єктивну сторону експерименту.
З методологічної точки зору випливає, що об'єктивна сторона експерименту не вичерпується одним лише предметом експериментального дослідження. Вона (об'єктивна сторона) містить у собі засоби експериментування, що ізолюють реєструють, готують і перетворюють об'єкт.
Вирішальна роль засобів експериментального дослідження полягає в тому, що всі перераховані вище особливості експерименту можуть бути реалізовані тільки завдяки цим засобам.
Використання приладів дозволяє розширювати природну обмеженість органів почуттів людини, що відбивають зовнішній світ у порівняно вузькому діапазоні явищ і властивостей, обумовлених пристосуванням організму до середовища.
Щоб дати учням глибокі і міцні знання, сформувати в них важливі практичні вміння і навички, необхідна координація у використанні різних видів навчального експерименту.
Яка ж система сучасного шкільного фізичного експерименту? Щоб відповісти на це питання виберемо перш за все ознаку для його класифікації, враховуючи, що навчальні досліди обмежені визначеними рамками, а саме відповідністю:
•    вказаному програмою змісту навчання (в тому числі перерахованими в ній вміннями і навичками).
•    основній формі занять – уроку, який проводиться з усіма учнями одночасно.
•    обмежений матеріальними можливостями школи.
З урахуванням цього найбільш  зручного є класифікація фізичного експерименту по організаційній ознаці. В цьому випадку система сучасного навчального експерименту по фізиці включає такі наступні види:
1.    Демонстраційні досліди (демонстраційний експеримент). Їх постановка вимагає досить високої експериментальної майстерності, яка пов’язана з використанням складного обладнання, і виконуються вони вчителями для всього класу.
Перелік обов’язкових демонстрацій по кожній темі курсу є в програмі. В нього входить невелика кількість дослідів, які складають експериментальну основу сучасної фізики, це перш за все так звані фундаментальні досліди – Галілея, Кавендіма, Штерна, Кулона, Фарадея, Герца, Столєтова та інші, частина з яких (досліди Лебедєва, Мілікена – Іофе, Резерфорда) може бути показана лише за допомогою кіно.
Важливе значення мають демонстрації дослідів, які ілюструють пояснення вчителя. Так, при вивчені прямолінійного руху демонструють рівномірний і нерівномірний рух візочка по демонстраційному столу, при вивчені агрегатних перетворень – кипіння води. Ці явища учні, звичайно, бачили раніше, саме як показує практика, такі демонстрації мають високу педагогічну ефективність, оскільки вчитель керує спостереженням учнів і звертає їх увагу на важливі для розуміння сутності явищ обставини.
Для здійснення задач політехнічного навчання в процесі викладання фізики, ілюстрації зв’язку фізики і техніки демонструють досліди, в ході яких показують використання фізичних явищ в техніці і принципи дій деяких технічних установок. Важливо, що при цьому учні не лише знайомляться з роботою конкретних технічних об’єктів, але й закріплюють та зміцнюють знання про явища, які  вивчалися раніше. Враховуючи, що технічних об’єктів, в яких використовується одне і теж фізичне явище, багато, вчитель вибирає для демонстрації лише найбільш цінні з точки зору задач політехнічного навчання.
2.    Фронтальні лабораторні роботи, досліди та спостереження. В деяких джерелах фронтальні досліди відокремлюються від лабораторних робіт. Тут загальною і найбільш суттєвою ознакою всіх експериментальних робіт учнів є фронтальний метод їх проведення. Важливо те, що роботи виконуються всіма учнями класу (бригадами або індивідуально) одночасно на одноманітному обладнанні і під керівництвом вчителя (вчитель проводить вступний інструктаж, показує деякі прийоми роботи, виконує на дошці необхідні малюнки і записи, організує обговорення одержаних результатів).
3.    Фізичні практикуми. Ними завершується вивчення фізики в кожному класі на другій ступені вивчення. Учні виконують роботи самостійно (бригадами по 2 чоловіка), користуючись письмовими інструкціями, по яких вони заздалегідь готуються до виконання експерименту.  Лабораторні роботи практикуму значно складніші ніж фронтальні, тому на їх виконання зазвичай відводять 2 уроки.
4.    Позакласні досліди і спостереження. До них відносяться нескладні досліди, які виконуються учнями вдома, і спостереження, які проводяться в щоденному оточенні, природі, промисловому та сільськогосподарському виробництві та без безпосереднього контролю вчителя. Для експериментальних робіт такого роду учні використовують предмети домашнього побуту, підручні матеріали, іграшкові набори, конструктори і комплекти, які випускає промисловість.
5.    Експериментальні задачі. Експериментальними називають такі задачі, в яких експеримент служить засобом визначення величин, необхідних для розв’язання, дає відповідь на поставлене в задачі питання або є засобом перевірки зроблених відповідно умові обчислень. Але варто зазначити, що вони відрізняються від фронтальних і спостережень по фізиці і не замінюють їх. Головна мета роботи перш за все дослідження явищ і нагромадження учнями експериментальних явищ, а в процесі розв’язання експериментальних задач ці навички використовуються і розвиваються, спостереження та вимірювання завжди виконуються для конкретних проявів фізичних закономірностей, а не з’ясування чи підтвердження останніх, як це має місце в лабораторних роботах.
Така класифікація шкільного фізичного експерименту найбільш загальна і розповсюджена, вона дає можливість розглядати його з точки зору методів навчання, правильно визначити місце кожного із його видів, раціонально підібрати навчальне обладнання.
Устаткування для проведення навчального експерименту підрозділяється відповідно до розглянутого вище його класифікацією на три великі групи, а саме устаткування для:
•    Демонстраційних дослідів;
•    Фронтальних лабораторних робіт і дослідів;
•    Практикумів.
Методика фізичного експерименту і його техніка нерозривні, але для зручності професійної підготовки вчителя, організації його робочого місця доцільно розрізняти техніку підготовки фізичного експерименту від методики його застосування в навчанні. Остання, використовуючи готове устаткування, забезпечує вибір того чи іншого досліду для ілюстрації досліджуваного явища, визначає місце експерименту на уроці, розчленовує демонстрацію на етапи, щоб досягти кращої з’єднання експериментального методу з іншими методами навчання. Техніка підготовки фізичного експерименту вирішує питання вибору спеціальної конструкції приладів, що забезпечують наукову вірогідність, надійність, наочність і виразність демонстрації, а також їхнього налагодження і поетапного виконання визначених операцій з ними. При цьому на розвиток навчального експерименту значний вплив роблять передові методичні ідеї, удосконалення і розширення змісту навчання, новітні досягнення лабораторної техніки й економічні фактори.
Підсумовуючи все сказане, виділимо такі дидактичні цілі, які може мати навчальний фізичний експеримент у школі
1)    постановка навчальної проблеми, яка потребує розв’язання.
2)    повідомлення  нових знань .
3)    ілюстрація повідомлених учнем фактів.
4)    формування практичних умінь і навичок.
5)    перевірка якості засвоєння знань, умінь і навичок.
6)    повторення, закріплення та узагальнення матеріалу.
7)    розвиток творчих здібностей учнів.
Система шкільного навчального експерименту досить різноманітна, що дає можливість вибирати найраціональніший вид для кожного з уроків.
Значна частина лабораторних робіт, що виконуються на уроках, призначена для формування практичних вмінь і навичок. Але обов’язково треба виконувати й такі лабораторні роботи, які мають творчий характер або можуть бути джерелом творчих нових знань.
Навчальний фізичний експеримент є одночасно джерелом знань, методом навчання і видом наочності. Він служить для відкриття явищ, законів, що мають суб'єктивну новизну. Навчальний експеримент не може існувати і розвиватися сам по собі. Він створюється й удосконалюється відповідно до розвитку школи і методики викладання фізики як області педагогічної науки. Обов’язковою вимогою до проведення шкільного експерименту є дотримання правил безпеки праці.
В даний час у школі має місце сформована система навчального фізичного експерименту, заснована на ідеї поступового підвищення самостійності учнів у процесі оволодіння знаннями.
Система навчального фізичного експерименту являє собою взаємозв’язану сукупність найважливіших досвідчених фактів (елементів змісту), експериментальних методів фізики (включаючи технічні засоби: прилади, матеріали, установки, аудіовізуальні засоби), видів експерименту й організаційних форм навчання, виховання і розвитку учнів, що відповідають ведучої концепції методики викладання фізики.
Відображення експериментального характеру фізичної науки здійснюється в шкільному курсі за допомогою широкого використання різних видів експерименту – демонстраційних досвідів, фронтальних лабораторних робіт, робіт фізичного практикуму, експериментальних задач, позакласних і домашніх досвідів, при вивченні основних компонентів знань, що складають фундаментальні фізичні теорії, зокрема, фактів, фізичних величин, понять, ідеалізованих об'єктів, загальних і часток законів.

Література:
1.    Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе, М., «Просвещение» 1981.
2.    Гайдучок Г.М. Нижник В.Г. Фронтальний експеримент з фізики в  7-11 класах середньої школи, К., “Радянська школа” 1989.
3.    Марголис А.А., Парофентьева Н.Е., Иванова Л.А. Практикум по школьному физическому эксперименту, М., «Просвещение» 1977.
4.    Коршак Є.В., Миргородський Б.Ю. Методика і техніка шкільного фізичного експерименту, К., “Вища школа” 1981.
5.    Методика преподавания физики 6-7., под ред. Орехова  В.П.,   Усовой А.В.,  М.,  «Просвещение»  1976.
6.    Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч.1. под ред. Покровского, М., «Просвещение» 1978.
7.    В. Г. Чепуренко, В. Г. Нижник, Г. М. Гайдучок “Лабораторні роботи з фізики у 8-10 класах.”

 

Яндекс.Метрика >