Организация наблюдений и постановка опытов по физике обучающимися в домашних условиях

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ








ОБОБЩЕНИЕ ОПЫТА

ТЕМА:
“Организация наблюдений и постановка опытов по физике обучающимися в домашних условиях ”











Автор: учитель физики
МОУ СОШ №2 г. Донецка
Ростовской области
Фролов Евгений Валерьевич





г. Донецк,2011



Содержание лист

I. Введение...3
II.Основная часть
1.Теоретический раздел...6
2. Практический раздел..12
III.Заключение16
IV. Литература19



























Введение
В настоящее время наука представляет собой главный компонент культуры нашей цивилизации. Бурный рост науки, новой техники и технологии привели к повышению производительности труда – главного показателя прогресса экономики.
В этой новой научно – технической революции физика играет ключевую роль. На основе успехов экспериментальной и теоретической физики идет непрерывный поиск практических приложений. Физические методы исследования заняли доминирующее положение в биофизике, молекулярной биологии, квантовой химии, медицине, геологии.
В последние тридцать лет сделаны поражающие воображение открытия в физике. Сейчас рациональный научно – естественный метод все более проникает в гуманитарную сферу, формирует целостное представление о природе и обществе, способствует признанию приоритета человека и общечеловеческих ценностей.
Следовательно, чрезвычайно важной является задача приобщения школьников к практической деятельности.
Существующая в настоящее время примерная программа по физике для основной общеобразовательной школы составлена на основе обязательного минимума содержания физического образования для основной школы в соответствии с Базисным учебным планом общеобразовательных учреждений по 2 учебных часа в неделю в 7,8,9 классах соответственно. При такой «расчасовке» весь аспект обозначенных выше задач в полной мере учителю рассмотреть сложно.
Именно поэтому, предлагаемая мною в дополнении к программе основного курса по физике экспериментальная работа позволяет решать ряд целей и задач, среди которых:
углубление знаний основного курса физики, повышения интереса к его обучению;
усиление политехнической направленности обучения;
формирование навыков активно применять теоретические основы физики, как рабочий аппарат, позволяющий решать конкретные задачи;
привитие навыков экспериментальной и исследовательской работы.
Значение физического эксперимента заключается в том, что:
обучающиеся знакомятся с экспериментальным методом познания в физике, с ролью эксперимента в физических исследованиях (в итоге у них формируется научное мировоззрение);
формируются некоторые экспериментальные умения: наблюдать явления, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, анализировать результаты, устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и т.п.
Эксперимент, являясь средством наглядности, способствует организации восприятия обучающимися учебного материала, его пониманию и запоминанию; позволяет осуществить политехническое обучение школьников; способствует повышению интереса к изучению физике и созданию мотивации учения. При проведении демонстрационного эксперимента обучающиеся только пассивно наблюдают за опытом, проводимым мною, сами при этом ничего не делают собственными руками. Следовательно, необходимо наличие самостоятельного эксперимента обучающихся по физике.
При обучении физике в средней школе экспериментальные умения формируются при выполнении самостоятельных лабораторных работ. Обучение физике нельзя представить только в виде теоретических занятий, даже если обучающимся на занятиях показываются демонстрационные физические опыты. Ко всем видам чувственного восприятия надо обязательно добавить на занятиях “работу руками”. Это достигается при выполнении учениками лабораторного физического эксперимента, когда они сами собирают установки, проводят измерения физических величин, выполняют опыты. Лабораторные занятия вызывают у школьников очень большой интерес, что вполне естественно, так как при этом происходит познание учеником окружающего мира на основе собственного опыта и собственных ощущений.
Значение лабораторных занятий по физике заключается в том, что у обучающихся формируются представления о роли и месте эксперимента в познании. При выполнении опытов формируются экспериментальные умения, которые включают в себя как интеллектуальные умения, так и практические. К первой группе относятся умения: определять цель эксперимента, выдвигать гипотезы, подбирать приборы, планировать эксперимент, вычислять погрешности, анализировать результаты, оформлять отчет о проделанной работе. Ко второй группе относятся умения: собирать экспериментальную установку, наблюдать, измерять, экспериментировать.
Кроме того, главное в лабораторном эксперименте то, что при его выполнении у обучающихся вырабатываются такие важные личностные качества, как аккуратность в работе приборами; соблюдение чистоты и порядка на рабочем месте, в записях, которые делаются во время эксперимента, организованность, настойчивость в получении результата. У них формируется определенная культура умственного и физического труда.
В практике обучения физике в школе сложились три вида лабораторных занятий:
-фронтальные лабораторные работы по физике;
-физический практикум;
-домашние экспериментальные работы по физике.
















Применение домашних экспериментальных заданий
Еще в древности учителя (философы) могли советовать своим ученикам понаблюдать за природными явлениями, проверить какой – либо закон или гипотезу на практике в домашних условиях. Впервые домашние опыты и наблюдения по физике стали проводиться в 1934- 1935 учебном году Покровским С.Ф. в школе №85
Краснопресненского района города Москвы. В своей книге “Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике” Покровский пишет о том, что самостоятельные работы обучающихся при выполнении различных экспериментов являются необходимым этапом усвоения ими знаний, развития их мышления, творческих способностей, формирования и развития умений и навыков. Проведение опытов и наблюдений в домашних условиях является прекрасным дополнением ко всем видам классных практических работ. Я пришел к выводу, что учителя должны планировать свою работу так, чтобы прохождение каждой темы, каждого узлового вопроса было обеспечено сочетанием работ теоретических и практических. Ни одна тема не должна быть пройдена чисто теоретически, как ни одна работа не должна
быть проделана без освещения ее научной теории. Умелое сочетание теории с
практикой и практики с теорией даст нужный воспитательный и образовательный
эффект и обеспечит выполнение требований, которые предъявляет нам
педагогика. Основное орудие обучения физике (ее практической части) в школе
- демонстрационный и лабораторный эксперимент, с которым ученик должен
иметь дело в классе при объяснениях учителя, на лабораторных работах, в
физическом практикуме, в физическом кружке и в домашних условиях.
Общеизвестно, что исследовательский тип познавательной деятельности ученика в наибольшей степени способствует его развитию, но и наиболее неэкономичен во времени. Применение репродуктивного типа, наоборот, даёт большой выигрыш во времени, особенно если у ученика не выработаны рациональные приёмы умственной деятельности, но не способствует развитию мышления. Выбор учителем этого типа познавательной деятельности школьника может быть оправдан только особенностями учебного материала, неизбежно содержащего определённое количество эмпирических фактов, не обусловленных причинно-следственными связями. Однако, современные тенденции таковы, что всё больший приоритет приобретают частично-поисковый и исследовательский типы деятельности школьников. Это невозможно без планомерного обучения их использованию исследовательского типа деятельности, целенаправленной тренировки их деятельности в таком режиме.
В школьный курс физики, прежде всего, я включил те экспериментальные методы, которые сыграли важную роль в формировании научных теорий, изучаемых в школе. Во-вторых, методы, позволившие открыть физические законы, закономерности, явления, процессы. В-третьих, методы, нашедшие широкое практическое применение в различных областях науки и техники как основополагающие.
Так как одно из условий домашнего опыта - простота по выполнению, то я их применяю на начальном этапе обучения физике, когда в детях еще не угасло природное любопытство. К тому же вряд ли удастся придумать эксперименты для домашнего проведения по таким темам, как, например: большая часть темы  “Электродинамика” (кроме электростатики и простейших электрических цепей), “Физика атома”, “Квантовая физика”.
 Домашний эксперимент задаю после прохождения темы в классе. Тогда мои ученики видят собственными глазами и убеждаются в справедливости изученного теоретически закона или явления. При этом полученные теоретически и проверенные на практике знания достаточно прочно откладываются в их сознании.
Или наоборот, даю задание на дом, а после выполнения провожу объяснение явления. Таким образом, создаётся проблемная ситуация и я перевожу в проблемное обучение, которое непроизвольно рождает у обучающихся познавательный интерес к изучаемому материалу, обеспечивает познавательную активность их в ходе обучения, ведет к развитию творческого мышления. В таком случае, даже если школьники не могут объяснить увиденное дома на опыте явление сами, то они с интересом слушают мой рассказ.  
 Летние работы и наблюдения. Практические задания по физике даю ученикам и на летний период, чтобы использовать богатейшую лабораторию - природу и разнообразные объекты техники, которых нет под рукой во время обучения на уроках в школе. Задания, даваемые на каникулы, краткие и простые.
Если школьники, живущие на даче, в деревне, подойдя набрать воды к деревенскому колодцу, обратят внимание на устройство ворота или колодезного журавля да еще сравнят диаметр вала с диаметром колеса или “длины плеч” журавля, то выполнение уже этого простенького задания принесет пользу. Этот ученик при проработке или при повторении темы “Простые механизмы” будет воспринимать (или воспроизводить) материал гораздо сознательнее, чем тот, который никогда не видел или не обращал внимания на подобные механизмы.
Особенно разнообразные задания предлагаю тогда, когда пришло время купаться, и кататься на лодке. Не чувствуя обстановки урока, ребята с особенным интересом вспомнят о моих заданиях и с большой охотой наблюдают различные явления и проделывают несложные опыты. По-новому смотрят они на зеркальную поверхность пруда или озера, в которой отражаются противоположный берег и облака, видя в этих явлениях действие законов отражения и преломления. Отличаются простотой и разнообразием опыты по образованию и распространению волн от брошенного в воду камня. Сколько раз можно повторить эти опыты, находясь на мостках пруда. Еще предлагаю ученикам понаблюдать за плаванием тел, за “потерей в весе” по закону Архимеда, за понижением температуры собственного тела при выходе из воды наружу при ветре (теплота парообразования и интенсивность испарения). При плавании на лодке обращаю внимание на проявление инерции, когда быстро плывущая лодка с разгона ударяется в берег и на проявление третьего закона Ньютона при прыжках с лодки на берег или просто в воду, при пересечении реки обращаю их внимание на сложение скоростей и указываю на правило параллелограмма.
Моя задача как учителя в организации летних работ и наблюдений состоит, главным образом, в том, чтобы натолкнуть на мысль, направить, сделать намек. Все остальное добавит собственная точка зрения школьников и их неиссякаемая любознательность.
Проверка выполнения работы. При выполнении работы ученики записывают свои наблюдения в виде отчета о проделанной работе (кратко: что делали, что увидели, сделать попытку дать объяснение увиденному). Это даёт мне возможность проверить выполнение, точнее оценить каждого. При проверке заданного на дом опыта обсуждаем в классе со всеми теоретические основы наблюдаемого явления. Сначала выслушиваю, как они объяснят увиденное. Далее отмечаю верные мысли учеников, дающих правильное (или почти правильное)  объяснение. В заключении вкратце напоминаю воспитанникам об опыте и сам четко проговариваю им объяснение происходящего явления, указываю на возможные заблуждения (если таковые присутствуют в их ответах), подчеркиваю, где еще на практике можно столкнуться с проявлениями подобного явления. После самостоятельного проведения опыта учениками и обсуждения увиденного с научной точки зрения при моем участии, у них складывается достаточно полная картина об изучаемом явлении. Это представление (а я приложу все усилия для того, чтобы оно сформировалось правильно) останется в памяти надолго. Такая проверка отнимает от урока времени не больше, чем проверка любого другого домашнего задания, и, в то же время, приносит немалую пользу для формирования у обучающихся верных представлений об окружающем мире.
Задание опыта или наблюдения на дом. А как может выглядеть процесс задания на дом работ практического характера? Тут дело обстоит несколько по-другому, чем при задании на дом чтения параграфа или решения задач из учебника или задачника. Не много в каких учебниках есть экспериментальные задания, (я встречал подобные задания в учебниках “Физика-7” и “Физика-8” автор: А.В. Перышкин) предлагаемые автором, обучающимся для самостоятельного проведения в домашних условиях. Если я хочу, чтобы мои ученики дома самостоятельно провели опыт или наблюдение, то я даю им описание, по которому можно выполнить задание. Конечно, алгоритм приблизительный, т.к. в подобной работе должны присутствовать элементы творческой деятельности. Дети должны ясно представлять, что им необходимо сделать, на что обратить внимание. Если описание опыта находится в учебнике (как уже говорилось выше, такие описания находятся в учебниках “Физика-7” и “Физика-8”, автор А.В.Перышкин), то тут не возникает никаких проблем. Просто указываю ученикам на страницу учебника, где они могут найти всю необходимую для проведения опыта информацию. А если подходящего опыта нет в учебнике? Тогда я могу потратить часть времени урока на объяснение того, что детям надо сделать дома. Рассказ строю так, чтобы у учеников возникло большое желание самостоятельно проделать опыт. Для этого опыт не должен быть трудным, всё необходимое для постановки его должно присутствовать дома почти у каждого ученика. При описании работы требую указать то, что необходимо для проведения опыта: предметы, вещества и т.д. (естественно, все это должно отвечать требованиям безопасности). Далее в описании опыта указываю последовательность действий, т.е. что надо делать, на что обратить внимание в процессе выполнения. Тут надо помнить, что предполагается, что опыт ученики будут проводить самостоятельно, без участия кого-либо. Следовательно, описание должно быть сделано на доступном для детей того возраста, для которого предназначен опыт, языке. Могу сразу дать теоретическое объяснение, а можно попросить учеников попытаться самостоятельно объяснить увиденное явление. Как я уже говорил, будет хорошо, если обучающиеся сделают отчет о проведенном эксперименте. Лучше если отчет будет в письменной форме. Задание отсутствующего в учебнике опыта учителем в устной форме может отнять много времени от урока. Идеальным, по моему мнению, будет такой вариант, когда я раздаю инструкции с описанием опыта на дом. Для этого мне необходимо распечатать инструкции с подробным описанием опыта в количестве, равному количеству учеников в классе. Такой комплект можно использовать многократно. Если после выполнения опыта одним классом комплект собрать, то его можно применить для повторного использования в другом классе. Требования к письменному описанию эксперимента такие же, как и к устному рассказу учителя о рекомендуемом для выполнения дома опыте. А так как время на уроке не тратится, то письменное описание может быть еще более подробным, чем устный рассказ. Тут у меня возникают трудности, связанные с необходимостью изготовления большого числа инструкций. Но, тут, как говорится, цель оправдывает средства. Мало, какой школьник устоит от проведения самостоятельного эксперимента, если у него перед глазами будет все подробно написано, то ему захочется выполнить его. Получить результат, сравнить свой результат с результатами одноклассников. Провести опыт дома легко смогут даже отстающие ученики. Это для них неплохой способ получить хорошую оценку. А почему бы не поставить, ели опыт проведен, результаты описаны, ученик понимает теоретическую часть эксперимента, хорошую оценку?
К вопросу о применении домашних экспериментов я вспоминаю то, как довелось помогать ученику 9-го класса в подготовке к лабораторной работе “Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника”. Там предлагается измерить период колебаний и длину подвеса маятника, затем подставить полученные данные в формулу, преобразованную из формулы для периода колебаний математического маятника. Что мешает провести эту работу дома? Часы с секундной стрелкой есть, сантиметр тоже. Подвесили груз (коллекционную машинку) на нити, длиной около двух метров в проеме двери. Измерили период колебаний, посчитали. Результат превзошел все ожидания, совпадая с табличным значением ускорения свободного падения с точностью до сотого знака! Случайность, повезло - все верно, но просто страшная для школьника работа на лабораторной в классе превратилась в интересное занятие дома, которое заняло не более получаса. Я считаю, что лабораторные работы такого рода (не требующие специальных приборов и оборудования) школьники вполне в состоянии выполнить самостоятельно. Тогда при сравнении своих результатов с результатами одноклассников или с табличными значениями обучающиеся яснее понимают и чувствуют, откуда берется погрешность, почему получаются разные результаты и т.д. Некоторым ученикам приходят в голову мысли как усовершенствовать установку для получения более точных результатов. Тут они вплотную подходят к творческому поиску. Это положительно сказывается на их развитии.




Требования, предъявляемые к домашним экспериментам
Прежде всего, это, конечно, безопасность. Так как опыт проводится учеником дома самостоятельно, без непосредственного контроля учителя, то не должно быть никаких химических веществ и предметов, имеющих угрозу для здоровья ребенка и его домашнего окружения. Работа не должна требовать от ученика каких-либо существенных материальных затрат, при проведении опыта должны использоваться предметы и вещества, которые есть практически в каждом доме: посуда, банки, бутылки, вода, соль и так далее. Выполняемый дома эксперимент должен быть простым по выполнению и оборудованию, но, в то же время, являться ценным в деле изучения и понимания физики в детском возрасте, быть интересным по содержанию. Так как я не имею возможности непосредственно контролировать выполняемый обучающимися дома опыт, то результаты его должны быть соответствующим образом оформлены (примерно так, как это делается при выполнении фронтальных лабораторных работ). Результаты следует обязательно обсудить и проанализировать на уроке. Работы обучающихся не должны быть слепым подражанием, установившимся шаблонам, они должны заключать в себе широчайшее проявление собственной инициативы, творчества, исканий нового. Мне кажется, что не будет лишним, если лучшие выводы будут отмечены не только оценкой, но и применить это в выставке лучших работ, в предметной неделе, в стенгазете и эссе. На основе вышесказанного кратко сформулирую предъявляемые к домашним экспериментальным заданиям требования:
-безопасность при проведении;
-минимальные материальные затраты;
-простота по выполнению;
-иметь ценность в изучении и понимании физики;
-легкость последующего контроля учителем;
-наличие творческой окраски.
Таким требованиям должны соответствовать опыты, предлагаемые мною школьникам для самостоятельного проведения в домашних условиях.

Домашние экспериментальные работы
Домашние лабораторные работы - простейший самостоятельный эксперимент, который выполняется обучающимися дома, вне школы, без непосредственного контроля со стороны учителя за ходом работы.
Главные задачи экспериментальных работ этого вида – это формирование:
- умения наблюдать физические явления в природе и в быту;
- умения выполнять измерения с помощью измерительных средств, использующихся в быту;
- интереса к эксперименту и к изучению физики;
- самостоятельности и активности.
Домашние лабораторные работы классифицирую в зависимости от используемого при их выполнении оборудования:
-с использованием предметов домашнего обихода и подручных материалов (мерный стакан, рулетка, бытовые весы и т.п.);
- с использованием самодельных приборов (рычажные весы, электроскоп и др.);
  -работы, выполняемые на приборах, выпускаемых промышленностью. 
Домашние опыты и наблюдения по физике имеют свои характерные особенности, являясь чрезвычайно полезным дополнением к классным и вообще школьным практическим работам.
Я обучаю 68 человек и, чтобы изучить мотивацию школьников, я предложил им следующие вопросы и получил результаты:
Что вам нравится при изучении физики?
 а) решение задач -32%;
 б) демонстрация опытов -84%;
 в) изучение учебного материала дома -14%;
 г) изложение учителем нового материала -48%;
 д) самостоятельное выполнение опытов -73%;
 е) ответ у доски -40%;
ж) экскурсии – 100%.

Какое домашнее задание вы предпочитаете получить?
 а) ответы на вопросы учебника -22%;
 б) решение задач из учебника -30%;
 в) наблюдение физических явлений, их описание -41%;
 г) творческая работа по составлению задач -70%;
 д) изготовление простых моделей -8%;
 е) решение задач повышенной трудности -13%.
Какие видите трудности?
 а) умение решать задачи -18 человек;
 б) применять изученное на практике -22 человека;
 в) перевод единиц измерения -26 человек;
 г) слабая математическая база -21 человек.
 Анализ ответов показал, что четко фиксируется интерес учеников к эксперименту. И это неудивительно, так как особенностью физики является ее экспериментальный характер. Поэтому наряду с обычными домашними заданиями - изучением текста учебника, выучиванием правил, законов, решением задач и упражнений - необходимо, чтобы школьники выполняли задания практического характера: наблюдение явлений в природе, выполнение качественных опытов, измерений.
Систематическое выполнение обучающимися экспериментальных лабораторных работ 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, что благоприятно сказывается на всей их учебной деятельности.
Используя домашний эксперимент, можно:
проиллюстрировать проявление установленных в науке законов и закономерностей в доступном для обучающихся виде и сделать их содержание понятным для учеников;
познакомить обучающихся с экспериментальным методом изучения физических явлений;
показать применение изученных физических явлений в технике;
повысить наглядность преподавания и тем самым сделать изучаемое явление более доступным;
повысить интерес обучающихся к изучаемому явлению.




























Заключение
Домашние опыты и наблюдения по физике, проводимые самими учениками: 1)дают возможность нашей школе расширить область связи теории с практикой; 2)развивают у обучающихся интерес к физике и технике; 3)будят творческую мысль и развивают способность к изобретательству; 4)приучают учеников к самостоятельной исследовательской работе; 5)вырабатывают у них ценные качества: наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность; 6)дополняют классные лабораторные работы тем материалом, который никак не может быть выполнен в классе (ряд длительных наблюдений, наблюдение природных явлений и прочее), и 7)приучают школьников к сознательному, целесообразному труду.





























Такая работа школьников дома заставляет их «включиться» в процесс познания.
Функциональная схема «включения» ученика в процесс познания.

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Мне, как учителю, такой вид деятельности помогает:
выявить и активизировать потребности обучающихся;
актуализировать индивидуальную познавательную деятельность;
позволяет ученикам объективно оценить результаты своей деятельности (рефлексия).


Работая не один год по использованию домашнего эксперимента я пришел к выводу, что моим подопечным такая работа не в тягость, тем более это помогает им получить оценку за лабораторную работу в школе выше, чем без такой подготовительной деятельности (Например, «Определение ускорения свободного падения» 9 класс; « Выяснение условий плавания тела», «Определение давления тела на опору» 7 класс; « Измерение К.П.Д. при теплообмене» 8 класс и другие).
Так в 7 классе в работе «Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело» из 19 выполнявших ее: на «4 и 5»- 13 человек,
на «3»- 6 человек. В 8 классе «Измерение удельной теплоемкости твердого тела» из 20 учеников «4 и 5» - 12; «3» - 8. И так каждый раз: качество всегда бывает выше обычного.
Наибольший развивающий эффект состоит в том, что изучаемый мир явлений выглядит целостным, принципиально неделимым на отдельные фрагменты, что соответствует образной природе детского мышления.(Атаманская М.С.) Обучающиеся отмечают, что в процессе экспериментальной деятельности у них возникает отчетливое чувство сопричастности, эмоциональной приподнятости, радости познания.
Как автор данной идеи, я не призываю своих коллег перенасыщать домашние задания учебно-исследовательскими работами, таблицами, но рекомендую, по возможности, включать данный вид деятельности в свою работу, т.к. он помогает ученикам уловить специфику нового для них учебного предмета: его экспериментальную и опытную основы. Такой способ помогает в реализации планомерного погружения в предмет. Данный учебный вид деятельности в форме физических исследований является одним из самых доступных и интересных для учителей, родителей и обучающихся.





Литература
Лукашик В.И. Сборник задач по физике: Учеб.пособие для уч – ся
7 – 9 кл. – М.:Просвещение,2008 г.
4. Перышкин А.В.Физика.7кл.:Учеб.для общеобразоват.учеб.заведений
-М.: Дрофа,2008
5. Перышкин А.В.Физика.8 кл.:Учеб.для общеобразоват.учеб.заведений
-М.: Дрофа,2008
6. Перышкин А.В., Гутник Е.М.Физика.9 кл.:Учеб.для
общеобразоват.учеб.заведений.-М.: Дрофа,2008
7. Покровский С.Ф. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике. Методический сборник.- М.: Просвещение.











13PAGE 15


13PAGE 14215



Мотивация

Познание


Эмоции

Заинтересованность в проблеме

Синтез имеющихся знаний по проблеме

Радость от приглашения к открытию

Определение цели

Выделение (анализ) основополагающих знаний, согласование их с проблемой


Составление плана решения проблемы



Деятельность по плану



Получение результата

Заинтересован
ность процессом самостоятельной деятельности




Удовлетворение полученным результатом




Приложенные файлы


Добавить комментарий