Организация исследовательского домашнего эксперимента в школьном курсе физики по теме «Звук»

Вопросы должны быть поставлены так, чтобы ответы на них учащийся мог дать только после проведения опыта. Индивидуальность ответов на эти вопросы может служить для учителя важным средством проверки самостоятельности выполнения работы.

Необходимость составления отчетов о работе заставит учащихся концентрировать внимание не на внешних эффектах опыта, но на его сущности, т.е. вынудит учащегося  быть внимательным, наблюдательным и вдумчивым. Само составление отчетов и ответы у учащихся на уроках по этим отчетам приучают учащегося физически мыслить и выражать свои мысли письменно и устно. Нужно такой формой проведения этих работ приучить учащихся к серьезному и внимательному отношению ко всякому, даже на первый взгляд простому и обыденному явлению.

Признавая большие преимущества за качественными домашними экспериментальными работами, нельзя не отметить необходимости сравнительно широкого пользования и количественными домашними экспериментальными работами там, где это по практическим условиям невозможно. Под количественными домашними экспериментальными работами следует понимать такие работы, при выполнении которых ученик дома должен произвести соответствующие измерения и дать ответы на поставленные вопросы с помощью математических операций над числами, полученными в результате измерений.

Совершенно очевидно, что из различных видов домашних экспериментальных работ

Учащихся по физике наибольшая часть придется на работы качественного характера и на наблюдения, так как сравнительно точные измерения, особенно в старших классах, могут быть проведены только при наличии точных измерительных приборов в школьных лабораториях. Однако ряд простых измерений может быть проведен учащимися с самодельными измерительными приборами и дома.

Домашние экспериментальные работы не должны подменять собой классных измерительных лабораторных работ. Они должны лишь дополнять их, прививая навык к количественной оценке явления с помощью простейших средств, хотя бы и с грубым приближением. Значение их возрастает особенно в тех школах, которые не могут ставить лабораторные занятия фронтально.

Изготовление простейших самодельных  приборов и учебных пособий представляет собой один из видов домашних экспериментальных работ, но этот вид работ не является самостоятельным. Это вид работ, как правило, связан с подготовкой к проведению домашних опытов учащихся. Значение этих работ по изготовлению приборов велико. Они дают возможность учащимся применять конструкторские способности, развивая последние, и проделать опыт нередко в своем варианте. Ясно, что при таком способе усвоения учащимися определенного материала физики само усвоение будет более глубоким, более сознательным.

Кроме того, самостоятельное изготовление простейших физических приборов дает учащимся элементарные практические навыки, приучая их к работе с простейшими инструментами, знакомит с технологией материалов и приемами их обработки является лишь попутной задачей при проведении домашних экспериментальных работ.

Лучшие приборы, изготовленные учащимися дома, могут войти, в случае надобности, в оборудование физического кабинета школы и применяться на уроках в классе. Это принесет большее удовлетворение учащимся и будет способствовать возбуждению еще большего интереса учащихся к изготовлению дома самодельных приборов. Желательно в конце учебного года устроить выставку самодельных физических приборов, изготовленных учащимися дома при выполнении домашних экспериментальных работ. Наиболее удачные конструкторские идеи по изготовлению самодельных  физических приборов должны освещаться в физической групповой и общешкольной стенгазете.

При проведении работы по изготовлению приборов, как и во всяком деле обучения, нужно идти от простого к сложному.

Нужно начать с изготовления учащимся 7 класса метра из картона, отвеса, мензурки из бутылки и т.д. и дойти к 10 классу и может быть даже простейшего радиоприемника (хотя бы по звеньям).

Заканчивая вопрос об изготовлении учащимися самодельных приборов при проведении домашних экспериментальных работ, следует подчеркнуть, что изготовление приборов в этом случае является лишь средством, но не целью. Оно по возможности не должно требовать от учащихся специальных ремесленных навыков. Кроме того, во всех случаях изготовление приборов не должно отнимать у ученика значительного количества времени.

Поэтому в конструкциях приборов, применяемых для домашних экспериментальных работ, нужно стремиться к возможно большей простоте. В большинстве случаев нужно стремиться к тому, чтобы приборы для домашних экспериментальных работ собирались из готовых предметов домашнего обихода, без специального изготовления особых новых частей. С одной стороны, это и будет соответствовать названию и назначению домашних экспериментальных работ, а с другой стороны, это даст возможность изготовлять такие приборы действительно всем учащимся.

При инструктировании учащихся должны даваться указания, касающиеся изготовления необходимых (основных) приборов. Эти указания не могут обойтись без практической демонстрации (в особенности в младших классах) приемов обработки той или иной детали или материалов, т.е. без того, что связано с элементарными ремесленными навыками. Это может быть сделано по отношению к 5-6 работам в году( изготовление весов, динамометра, мензурки и некоторых других приборов). Так как такое инструктирование не может быть достаточно полно проведено на уроке, то его придется провести на специальных внеклассных занятиях. В этой работе большую помощь может оказать физический кружок. Основные приборы для выполнения домашних работ могут быть выполнены в физическом кабинете(во внеурочное время), с помощью инструментов и материалов, имеющихся в физическом кабинете, и под непосредственным руководством учителя.

Таким образом, в процессе подготовки учащихся к выполнению домашних  экспериментальных работ учащиеся должны получить необходимые элементарные навыки обращения с картоном и клеем, обработки дерева  и листового металла (белая жесть, листовая латунь и т.п.), обращения с плоскогубцами, ножницами, клещами, молотком и т.п. Необходимо также систематически воспитывать у учащихся культуру изготовления самодельных приборов. Как бы прост ни был прибор, его нельзя делать неряшливо, кое-как.

Из всего сказанного следует, что домашние экспериментальные работы учащихся имеют большое значение, являясь одним из составных элементов политехнического обучения.

1.2. МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЯ ДОМАШНИХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РАБОТ

Условия успешного использования домашних экспериментальных работ. Как  организовать проведение этих работ? Как и когда задавать их учащимся на дом? Как конкретно связать домашние экспериментальные работы с курсом и какое их место в курсе? Какое количество времени должно затрачиваться на эти работы учителем и учащимися? Как учитывать выполнение этих работ учащимися? Эти и другие вопросы методики проведения домашних экспериментальных работ встают перед учителем.

Необходимо с первых шагов обучения физике приучать учащихся к систематическому выполнению домашних экспериментальных работ, задавая посильные для учащихся работы и систематически проверяя выполнение этих работ учащимися (в ходе проверки выполнения других домашних заданий).

Практика проведения домашних экспериментальных работ в школах и изучение постановки и эффективности применения этих работ в органической связи с проходимым материалом программы показывают, что для успеха их применения необходимо выполнение следующих условий:

тщательное изучение материальных возможностей учащихся для проведения домашних экспериментальных работ;

осуществление правильной организации их проведения;

выполнение ряда мероприятий, способствующих возбуждению интереса учащихся к самостоятельным экспериментам;

тщательность доведения заданий домашних экспериментальных работ до учащихся;

аккуратность и систематичность проверки выполнения их учащимися;

использование учителем простейшего эксперимента с предметами обихода и соблюдение принципа единства различных видов учебного эксперимента.

Организация проведения домашних экспериментальных работ

Для успешного использования домашних экспериментальных работ в учебном процессе необходимо провести предварительную подготовку, а именно:

а) отобрать по литературе или придумать опыты и наблюдения для домашних экспериментальных работ (в соответствии с вопросами программы и материальными возможностями учащихся);

б) составить тексты заданий для этих работ;

в) определить место таких работ в учебном процессе(спланировать).

Принципы отбора и составления вариантов домашних работ следующие:

Органическая связь с материалом программы, проходимым на уроке.

Простота средств осуществления опыта в домашних условиях.

По возможности следует избегать требования от учащихся покупных материалов и приборов. Учитывать и высказанное выше положение, что изготовление приборов в ходе выполнения работы не должно требовать от учащегося специальными ремесленными навыками.

Доступность объяснения опыта для учащихся.

Наличие элемента занимательности в опыте (где это возможно и целесообразно).

  1.3. Педагогические условия оптимальной организации домашнего эксперимента

Домашние экспериментальные работы достигают цели, если результаты этих работ используются в сочетании с классным экспериментом как дополнительная экспериментальная база для закрепления знаний, уже полученных в школе, и для связи знаний, полеченных в школе, с жизнью, с производством.

Главное условие успешного использования домашних экспериментальных работ состоит в том, что они вместе со школьным экспериментом кладутся в основу обучения физике. Домашние экспериментальные работы не должны проводиться в отрыве от других видов эксперимента, от решения задач, работы по учебнику и т.д. (Ковтунович, 2007).

В истории преподавания физики было время, когда решение задач не являлось неотъемлемой частью учебной работы. В то время были учителя, которые считали, что решение задач нарушает стройность прохождения физики. Эти учителя не видели возможности органического сочетания решения задач с прохождением теоретического курса. В конце XIX века такое же положение мы еще имеем по отношению к домашним экспериментальным работам.

Побороть это нормальное положение учитель может лишь очень тщательным определением места домашних экспериментальных работ в общем ходе педагогического процесса и тщательным выполнением единства различных видов учебного эксперимента.

Единство различных видов учебного эксперимента по физике состоит в  органическом их сочетании с проходимым материалом программы и в единстве цели- оказании помощи в изучении законов физики, их  применений в быту и технике, проявлений в природе.

Необходимость экспериментальной  обработки учеником проходимого материала на лабораторных работах и на домашних экспериментах показана ниже. Так как классные лабораторные работы занимают сравнительно малую часть времени, то такая экспериментальная обработка может быть осуществлена в большей степени на домашних экспериментах учащихся и, частично, на внеклассных мероприятиях.

Иногда эксперимент может быть лишь начат учителем на уроке, а продолжается он дальше самими учащимися в классе и дома или, наоборот, начало эксперимента сделано дома, а его продолжение и обработка происходят в классе.

В  число домашних заданий нередко могут заходить т те опыты, которые показывал учитель в классе, так как опыт, проделанный учителем, может быть еще не вполне понятным  для учащегося. Фарадей признавался, что он обычно не мог понять опыта до тех пор, пока не проделал его сам.

Для того чтобы правильно организовать процесс обучения при внедрении новой методической системы, необходимо соблюдать ряд общих педагогических условий.

   Первое и главное условие – это воспитание у учащихся желания учиться. Необходимо с первых уроков создать установку на развитие познавательного интереса и мотивации обучения, разъяснить учащимся, зачем необходимо овладевать методами научного познания, нацелить их на самостоятельный поиск, исследование; может быть, мы все (учитель и ученики) будем сотрудниками физической лаборатории, может быть, это будут какие – то игровые ситуации. Главное постараться пронести эмоциональный тонус первого урока через весь курс физики. Ученики должны чувствовать, что обучаться новому – это выгодно, полезно и почетно.

   Второе условие заключается в том, что когда мы обучаем ученика чему–нибудь новому, то он при этом всегда должен иметь соответствующую подготовку, т.е. новый уровень актуального развития ребенка должен лежать в «зоне его ближайшего развития».

   Третье условие  - нельзя перегружать ученика учебой, способность усваивать новые знания имеет свои границы, необходим индивидуальный подход к дозировке и степени сложности заданий.

   Четвертое условие заключается в том, что нужно выработать четкую программу, по которой будет вести обучение. Однако,  разработав новую методическую модель, нельзя учесть специфику каждого конкретного школьного коллектива и здесь, конечно, важное значение имеет позиция учителя, его опыт, педагогическое мастерство в подаче материала, профессиональное владение различными методическими приемами, наконец, возможная модификация программы, применительно к возможностям данного конкретного класса.

   Здесь мы подходим к пятому условию, каким должен быть учитель и его взаимоотношение с учениками. В условиях гуманизации образования  на первый план выходят проблемы коммуникативные, связанные с утверждением нового стиля общения, отвечающего идеалам гуманизма и демократии. Для успешного обучения между учителем и учеником должны быть хорошие, дружеские отношения, кроме того, учитель должен быть сам заинтересован в успешном освоении учениками программы, а если мы ставим задачу воспитания творческой личности, то учитель должен быть сам творцом, чтобы побудить учащихся к творчеству. Приведем известное высказывание У.А. Уорда: «Посредственный учитель излагает. Хороший учитель объясняет. Выдающийся учитель показывает. Гениальный учитель вдохновляет». Как красиво и точно сказано.