Методика обучения учащихся экспериментальной деятельности

Суть методики организации экспериментальной деятельности учащихся заключается в следующем:

• — выделяются основные операции и действия, не зависящие от частных особенностей материала;
• — определяется логическая последовательность их выполнения; на этой основе вырабатывается (совместно с учащимися) алгоритм работы;
• — обосновывается необходимость умения выполнять четко, осознанно каждую операцию. физика лабораторный экспериментальный учебный

На начальном этапе у учеников вырабатывается умение уверенно и грамотно выполнять отдельные операции, а затем рассматривается наиболее рациональная последовательность выполнения операций в процессе экспериментирования.

В первую очередь учащиеся учатся наблюдать, пользоваться лабораторным оборудованием (приборами и материалами, штативами и принадлежностями к ним, источниками энергии, подставками, подъемными столиками, пробирками и т. д.), соблюдать правила техники безопасности.

Далее идет обучение выполнению измерений, включающих чтение шкал приборов, определение цены деления шкалы прибора, его нижнего и верхнего пределов измерения, отсчет и правильную запись показаний прибора, определение погрешности измерения.

Одновременно отрабатывается умение правильно фиксировать результаты наблюдений и измерений различными способами (рисунки, таблицы, графики, фотографии, видеозапись).

При выполнении экспериментов учащиеся усваивают структуру деятельности по выполнению работы.

При проведении эксперимента воспроизводится не только физическое явление, но и выясняется взаимосвязь и зависимость протекания явления от изменения условий в данном эксперименте.

Структура деятельности учащихся по выполнению эксперимента:

• 1. Формулировка цели выполнения эксперимента.
• 2. Построение гипотезы, которую можно было бы положить в основу выполнения эксперимента.
• 3. Определение условий, которые необходимо создать для того, чтобы проверить правильность гипотезы.
• 4. Определение необходимых для проведения эксперимента приборов и материалов.
• 5. Моделирование хода эксперимента (определение последовательности операций, из которых слагается деятельность по его выполнению).
• 6. Выбор рациональных способов фиксирования информации, которую предполагается получить в ходе эксперимента.
• 7. Непосредственное выполнение эксперимента, включающего наблюдения, измерения и фиксирование получаемой при этом информации (зарисовка, запись результатов измерений и т. д.)
• 8. Математическая обработка результатов измерений.
• 9. Анализ полученных данных.
• 10. Формулировка выводов из проведённой экспериментальной работы.

Приведенный план деятельности по выполнению эксперимента является общим для всех опытов.

В 7 классе осуществляется отработка умения выполнять отдельные операции. В 7 классе план деятельности по выполнению эксперимента даётся в сокращенном виде, а затем расширяется по мере овладения умением выполнять все более сложные операции, в него включаются такие пункты, как построение гипотезы, моделирование хода выполнения эксперимента, определение необходимых для этого приборов и материалов и т. д.

Пример эксперимента.

В 7 классе перед изучением понятия «скорость» учащимся предлагают пронаблюдать за движением стеаринового, пластилинового и свинцового шариков в стеклянных трубках с водой (внутренний диаметр 7—8 мм, длина свыше 200 мм). При выполнении задания учащиеся руководствуются указаниями, которые им даются либо в письменном виде, либо устно (в этом случае каждое следующее задание предлагается после выполнения предыдущего).

План проведения эксперимента:

• 1. Одновременно расположите трубки с пластилиновым и свинцовым шариками вертикально так, чтобы в начальный момент времени шарики оказались вверху. Наблюдайте за движением шариков. Опыт проделайте несколько раз.
• 2. Ответьте на вопросы:
• 1). Чем отличаются движения шариков?
• 2). Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее?
• 3. Одновременно расположите трубки с пластилиновым и стеариновым шариками вертикально так, чтобы пластилиновый шарик оказался вверху, а стеариновый внизу. Сравните движения шариков.
• 4. Ответьте на вопросы:
• 1). Чем отличаются движения шариков?
• 2). Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее?
• 3). Чем отличаются движения шариков в первом и во втором опытах?
• 4). Какой из шариков движется быстрее — стеариновый или свинцовый?
• 5). Какой из трех шариков самый быстрый? Самый медленный?
• 6). Ответы на четвертый и пятый вопросы еще раз проверьте опытом.

В результате выполнения эксперимента, анализа проведённых опытов на основе сравнения учащиеся подходят к пониманию понятия «скорость» .

Основные требования к организации экспериментальной работы.

Экспериментальная работа учащихся на уроке должны удовлетворять нескольким требованиям. Эксперимент должен быть:

• 1) связан с основным содержанием занятия;
• 2) интересным для школьников;
• 3) доступным для понимания в постановке проблемы и полученных результатов;
• 4) безопасным для жизни и здоровья детей.