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

   Воспитательная эффективность слова всегда зависит от личности школьника. В.А. Сухомлинский считал, что если дети не воспринимают слов воспитателя, то причину следует искать не в словах, а в самом воспитателе. Слово имеет силу лишь у того педагога, которого «принимают» дети. В противном случае возникает ситуация либо формального внимания, либо откровенного противодействия. То, что говорит любимый учитель, становится для большинства школьников важным и нужным, а значит, каждое его слово обладает повышенной силой эмоционального внушения.

Методика организации домашнего экспериментирования учащихся должна держаться на возбуждении и поддержании постоянного и устойчивого интереса учащихся к предмету. Сама по себе наука физика и домашние опыты не смогут сразу стать источником устойчивого познавательного интереса на первой ступени обучения. Для формирования первоначального интереса хорошо ставить в классе и задавать на дом занимательные опыты, но устойчивый интерес может обеспечить применение трех основных детских занятий: игры, практической деятельности постоянного процесса мыслительной деятельности.

   Наилучший результат дает выполнение домашних экспериментальных заданий при соблюдении следующих методических условий (см. таблицу 1):

Таблица 1

Методические условия домашних экспериментальных заданий

Организация домашних  экспериментов и лабораторных  работ отличаются от организации классных работ следующим:

    1, Позволяет использовать множество приборов и приспособлений, знакомых учащимся.

    2. Не требуют фабричного оборудование. Все опыты и наблюдения выполняются с подручными средствами, имеющимися в домашних условиях и, по возможности, дома изготавливаются самодельные простейшие приборы.

     3. Педагоги и родители поощряют учеников к созданию простейшей домашней физической лаборатории.

Причины для поощрения ученика к созданию своей собственной лаборатории очевидны. Если он планирует свой собственной лаборатории очевидны. Если он планирует своей собственный эксперимент и затем сам его делает, он получает более твёрдое понимание предмета, чем, если он делает эксперимент только в школе. Лабораторию можно создать для каждый двух учеников или для маленькой группы, чтобы весь класс мог делать эксперимент в одно и то же время. Для организации домашней лаборатории учащимся необходимы следующий инвентарь (см. таблицу 2):

Таблица 2

Необходимый инвентарь для домашнего эксперимента

Необходимо учесть, что:

      Домашние экспериментальные задания не подменяют, а дополняют и расширяют классный учебный эксперимент;

      Проведение домашних экспериментальных работ должно быть подготовлено и организовано учителем;

      Следует обратить внимание на задания по изготовлению приборов, от выполнения которых зависит дальнейшая экспериментальная  работа дома;

      Целесообразное включает в домашнюю работу учащихся задания, которые предназначены для подготовки к изучению нового материала, т.е. предваряющие изучение темы, а также для закрепления и повторения;

      Большую роль играет формулировка заданий и обсуждение результатов проведенной учащимися работы, раскрывающие логическую связь выполнения домашних экспериментальных работ с изучаемым на уроке материалом, а также контроль выполнения учащимся домашних заданий экспериментального характера;

     Применение организационных и эмоциональных групп стимулов, описанных в методической модели, усиливает стимулирующее воздействие домашних экспериментальных работ на развитие познавательного интереса и мышления учащихся.

1.4. ПРИМЕНЕНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО МЕТОДА К ОРГАНИЗАЦИИ ДОМАШНЕЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ

РАБОТЫ учащихся

  Для повышения эффективности домашней экспериментальной работы оформлять ее нужно в специальных тетрадях для домашних опытов и наблюдений по физике. По заданию необходимо написать отчет по плану, соответствующему структуре учебного наблюдения или структуре учебного исследования.

    На первых  уроках  физике в 7 классе, при прохождении темы «Введение» учитель нацеливает учащихся на проведение домашних опытов, наблюдений и лабораторных работ, проводится инструктаж по организации  домашней лаборатории, о требованиях к тетради для домашних опытов и наблюдений, о системе оценивания работ такого рода. План отчета по наблюдению и эксперименту записывается  учащимся в тетради.

Для оптимизации процесса обучения, чтобы не было непродуктивных затрат времени на уроке, необходимо иметь:

1. Комплект  размноженных описаний домашних опытов и наблюдений и домашних лабораторных работ для каждого ученика (учебное пособие для учащихся).

   Задания представлены по темам, курса физики 7-8-9 класса и пронумерованы. На дом задаётся номер домашнего опыта или задание на выбор учащимся по теме, которую проходят на уроке. В классе обсуждаются выполненные учащимся задания.

2. Задания могут быть предложены ребятам на выполнение:

а) фронтально, т. е. их выполняют все ребята дома индивидуально и самостоятельно, примерно в одно и то же время (например, в течение недели). Лучше всего выбрать один день в неделю, к которому ребята должны представлять свои задания. Например, уроки по физике в 7 классе стоят в расписании по средам и пятницам. В этом случае лучше давать задания по пятницам, а проверять их выполнение по средам. Необходимо обязательно закрепить за учащимися определенные дни для выполнения и проверки работ, что закрепит в сознании ребят обязательность их выполнения и будет удобным для ребят распределить и выбрать время для их выполнения;

б) некоторые задания или несколько заданий по теме могут быть даны группам учащихся. Например, 7 класс, тема: « Звук, его характеристики: высота, тембр и громкость». Класс разделён на три группы по характеристикам: «Высота», «Тембр», «Громскость». Руководителей групп может назначить учитель. Ученик-руководитель группы может сам или вместе с учителем отобрать те домашние опыты, которые иллюстрируют данный закон, распределяет между учащимся, кто какие задания выполняет, учитывая желание ребят. К уроку каждая группа приносит свои приспособления, приготовленные дома, и воспроизводит их на уроке. Ученик, проводящий опыт, рассказывает порядок его проведения, демонстрирует ход опыта и объясняет его результаты. Руководителю группы достается наиболее ответственная часть. Он должен рассказать о самом законе, затем представить каждого ученика и какой опыт он воспроизводит, и, обобщив результаты всех опытов, сделать общий вывод. Чёткость работы группы зависит от взаимодействия всех её членов и, в первую очередь, от её руководителя. Лучше ставить оценку в данном случае всей группе, это повысит ответственность учеников друг перед другом. Для следующего обобщающего урока лучше менять ведущего, но всё-таки необходимо считаться с желаниями и возможностями ребят. Если ученик ещё не готов к такой роли,- нельзя авторитарно давить на него, нужно терпеливо ждать, пока он пройдет этап только исполнителя и сам захочет стать ведущим, выйти на новый этап своего становления. С другой стороны, часто ребята вызываются быть лидерами, не будучи готовы к такой роли. Чтобы не было эмоциональных срывов, учитель, хорошо знающий возможности своих ребят по физике и их личностные психологические особенности, должен чутко координировать их работу, особенно на первом году обучения;

в) некоторые исследования могут быть даны индивидуально отдельным учащимся. Срок выполнения таких заданий может быть более длительным. Например, задание в 7 классе: «Определить скорость звука в разных средах”». Результаты этого исследования будут представлены в классе на уроке по физике.

Мы рассмотрели применение исследовательского метода в соответствии с логикой научного эксперимента. Уже на первых уроках нужно познакомить ребят с этапами научного познания явления или свойств тел и полей, рассмотрим  такую цепочку: наблюдение явления - объяснение его свойством тела - введение эталона для измерения явления или свойства- проведение измерение- установление зависимости- установление закономерности.

Усвоение этой последовательности шагов должно проходить в процессе провидения серии опытов. Ученикам это можно задать в виде призыва: «Давайте поэкспериментируем!»:

                1. Постройте график этой зависимости. Каков характер полученной вами зависимости?

           2. Повторите опыт с другой пружиной или с другими эталонами. Какова зависимость в этом случае?

           3.Ознакомьтесь с результатами опытов своих товарищей.              

                4. Существует ли какая–нибудь закономерность? Если существует, то какова она?

Из всех вышеприведенных описаний проведения эксперимента, из всего разнообразного набора правил деятельности принципиально важно выделить два больших класса предписаний: алгоритмы или алгоритмические предписания и эвристики – эвристические предписания. Если первые жестко детерминируют действия учеников и гарантируют успех в случае их точного выполнения, то эвристические предписания задают лишь стратегию и тактику наиболее вероятного направления поиска путей проведения эксперимента, исследования не гарантируют успех, учащиеся сами должны его добиться путем творческого поиска. Именно последний путь заставляет ученика активно думать, искать пути решения проблемы, творчески думать.

Развитие определенных качеств личности зависит от того, насколько они проявляются в деятельности. Домашние задания экспериментального характера воспитывают самостоятельность и ответственность. На уроке развитие этих качеств может быть лишь намечено, но не реализовано полностью, так как для этого необходимы постоянные осознанные действия ученика. У него нередко нет выбора, когда, в какой последовательности, за какое время и какими средствами выполнять задание на уроке. Домашний же опыт требует от школьника умения правильно распределять свое время и планировать, научиться делать это самостоятельно. Могут возникать ситуации нравственного испытания, когда ученику приходиться преодолевать внутренние конфликты, например, ситуация выбора между проведением интересного занимательного опыта и, к примеру, просмотра телевизионной передачи. Такая ситуация может возникнуть, если задание дано коллективное и ученик не может подвести своих товарищей. Например, при подготовке к обобщающим заключительным урокам по темам курса физики, где ученики будут представлять и защищать свои домашние экспериментальные работы группами или, если ученику дано ответственное задание изготовить прибор, который будет необходим на следующем уроке, он не может подвести учителя и т.п. Таким образом, пока он не сделает такое домашнее задание, он не может заняться другими делами, процесс преодоления закаляет волю. Закаляют волю и трудности в ситуации, когда не удается что-то выполнить, несмотря на все усилия. Никак не удается сделать прибор так, чтобы он хорошо работал и красиво выглядел, лучше всех в классе или заданный учителем опыт не с первой попытки проходит так, как нужно и т.п. Эти трудности естественны и необходимы для укрепления характера, точно так же, как и чувство удовлетворения и гордость, когда «невыполнимое» задание все-таки преодолено.