Досвід використання експериментальних завдань під час уроків фізики - фізика, інше
Для підвищення якості знань учнів з фізики чудово служать експериментальні завдання, вирішення яких перебуває досвідченим шляхом. Рішення експериментальних завдань сприяють глибшому розумінню сутності явищ, виробленню вміння будувати гіпотезу та перевіряти її на практиці, формувати вміння оцінювати похибку вимірів. Ці завдання дають можливість учню проявити творчу самостійність, допомагають йому здійснювати навичку використання отриманих знань і привчають його під час вирішення конкретних питань виходити з нерозривного зв'язку теорії з досвідом. У зв'язку з цим весь хід розв'язання задачі та його фізичний зміст набувають особливої ясності для учнів. У цій роботі ви знайдете ряд прикладів, як цього можна досягти.
Перегляд вмісту документа «Досвід використання експериментальних завдань на уроках фізики»
Досвід використання експериментальних завдань
на уроках фізики
Малюшова Людмила Григорівна
Для підвищення якості знань учнів з фізики чудово служать експериментальні завдання, вирішення яких перебуває досвідченим шляхом. Рішення експериментальних завдань сприяють глибшому розумінню сутності явищ, виробленню вміння будувати гіпотезу та перевіряти її на практиці, формувати вміння оцінювати похибку вимірів. Ці завдання дають можливість учню проявити творчу самостійність, допомагають йому здійснювати навичку використання отриманих знань і привчають його під час вирішення конкретних питань виходити з нерозривного зв'язку теорії з досвідом. У зв'язку з цим весь хід розв'язання задачі та його фізичний зміст набувають особливої ясності для учнів.
Показ навіть великої кількості дослідів під час уроків фізикисам по собі ще не забезпечує належним чином здійснення основних етапів процесу пізнання. І цим недостатньо сприяє набуттю усвідомлених та активних знань, тобто. таких знань, які могли б бути самостійно використані учнями для вирішення практичних питань. Постановка експериментальних завдань показує учням фізичні закони у дії, виявляє об'єктивність законів природи.
Рішення експериментальних завдань допомагає учням глибше і повніше осмислити і зрозуміти вивчену закономірність, оскільки показує їх у дії у конкретній обстановці, де кожні з величин, які входять у закономірність, виступає перед учнями цілком реально й у реально діючих взаємозв'язках.
Вирішення експериментальних завдань допомагає побачити, що учень недозрозумів або де помилково представляє матеріал. Причому завдання може бути дуже простим, але що змушує учнів виявити їхнє внутрішнє розуміння питання, а не формальне знання його. Якщо запропонувати текстове завдання або у вигляді малюнка, що замінює речову установку, такого інтересу та занепокоєння за правильність рішення не виникає.
При постановці будь-якої експериментальної задачі спостерігається підвищений інтерес при її вирішенні у будь-якому класі. Це відзначають усі вчителі, які у своїй практиці звертаються до експериментальних завдань. І цей інтерес аж ніяк не розважального характеру, який не відволікає учнів від змісту уроку, а навпаки, звертає їх увагу в потрібну сторону і забезпечує краще засвоєння матеріалу, що розбирається на уроці.
Конкретні речові установки зосереджують увагу учнів на поставленому питанні незалежно від зовнішньої ефектності самої установки чи очікуваного явища, а через свій безпосередній зв'язок із життям, зприродою.
Можливість використовувати свої знання для передбачення реальної події, народжує інтерес до неї, навіть якщо установка звичайнісінька.
Рішення експериментальних завдань, звісно, справа дещо складніше, ніж рішення текстових завдань, оскільки перевірка рішення практикою змушує багато враховувати, і бути дуже уважним до експериментальної частини завдань і обчисленням.
Вже у 7 класі учням пропонувалися для експериментального вирішення, наприклад, такі завдання:
Визначити об'ємну вагу сухого піску.
Визначити об'ємну вагу гороху.
Визначити середню вагу однієї свинцевої дробинки.
У 10 класі, враховуючи знання та навички, набуті учнями в основній школі, ставилися перед ними вже складніші завдання, при вирішенні яких школярі мали проявити більшу активність і самостійність, знайти власні шляхи вирішення.
Ось, наприклад, які завдання було запропоновано при повторенні теми «Механічні коливання та хвилі»:
1. Встановити залежність періоду коливань маятника від його довжини та виразити цю залежність графічно.
2. Дослідити залежність амплітуди вимушених коливань маятника від частоти вимушених коливань. Виразити цю залежність графічно.
Дуже корисними є експериментальні завдання, складені самими учнями. Навчити цьому можна таким прийомом. Вчитель порушує питання перед усім класом, наприклад такий: «Якими способами ви могли б визначити прискорення вільного падіння?»
Пропонуються найрізноманітніші способи: безпосереднім виміром шляху та часу падіння, застосуванням похилої площини, застосуванням системи нерівних вантажів, перекинутих на нитки через блок. Ці способи вчитель пропонує перевірити, вирішившивідповідне експериментальне завдання у позаурочний час або під час виконання практикуму.
Найбільші можливості на вирішення експериментальних завдань відкриваються щодо матеріалу у старших класах.
Так, наприклад, на уроці, присвяченому вивченню електроємності, учням було запропоновано такі завдання:
Визначити максимальну електроємність шкільного конденсатора змінної ємності.
Визначити електроємність лейденської банки.
Використовуючи станіоль та скляну пластинку, виготовити конденсатор ємністю 400 см.
Визначити електроємність шкільного розсувного конденсатора на відстані між дисками 1 см, 10 см.
Після вивчення питання про опір провідника, пропоную учням завдання наступного змісту:
Визначити, з якого матеріалу зроблено обмотку шкільного лабораторного реостату (6 ом, 2 а).
Обчислити опір лампи за даними, що є на її цоколі, виміряти опір лампи омметром і порівняти отриманий результат з попереднім. Дати пояснення одержаним результатам.
Природно, що у процесі навчання школярам пропонують дедалі складніші завдання; Вирішуючи їх, учні наближаються до експериментального методу наукового дослідження.
При вивченні рівняння Клапейрона-Менделєєва, учням пропоную таке експериментальне завдання: "Як, маючи теплоприймач і рідинний манометр, визначити зміну температури повітря всередині теплоприймача?"
При вирішенні цього завдання учневі доводиться спочатку осмислити фізичне явище чи закономірність, виявити, які дані йому потрібні, продумати способи та можливості їх визначення, знайти їх і лише на заключному етапі вже цілком осмислено підставити у формулу. Використовується таке обладнання:водяний манометр з теплоприймачем, барометр та термометр.
Рішення задачі: якщо повітря в теплоприймачі якимось чином буде прогріте і його температура зміниться від Т 0 до Т, то рівень води в лівому коліні манометра підніметься і з рівняння Клапейрона-Менделєєва випливає співвідношення:
де р 0 -атмосферний тиск; V 0 -початковий обсяг повітря в правій частині установки (тобто в правому коліні трубки манометра та теплоприймача); S-площа поперечного перерізу трубки манометра
Очевидно, що
Відомо, що ефективність засвоєння значно збільшується під час використання демонстрацій. Дослідження показали, що продемонструвати ту чи іншу операцію з приладом ефективніше, ніж розповісти про неї.
Тема " Газові закони " дозволить поставити експериментальні завдання, що з визначенням атмосферного тиску без барометра, температури рідини чи газу без термометра, тиску, без манометра, тобто. показати учням використання газових законів для непрямих вимірів, без спеціальних приладів, наприклад: «Як можна використовувати одноразовий шприц для перевірки закону Бойля-Маріотта?» Тут потрібно переосмислення призначення шприца, використання принципу його дії для інших, зовсім не медичних цілей.
Розв'язання задачі: Якщо герметично закрити отвір у циліндрі шприца та змінювати тиск на повітря під поршнем, то об'єм повітря змінюватиметься відповідно до закону Бойля—Маріотта. При цьому обсяг можна вимірювати по поділу на корпусі шприца, а силу тиску за допомогою ваг.
Мої спостереження, бесіди, анкетування учнів, аналіз їхньої діяльності на уроках, аналіз результатів виконанняекспериментальних завдань, участь у олімпіадах виявило підвищення інтересу учнів. Якщо раніше за урок хлопці ставили 1-2 питання, то після уроків з використанням експериментальних завдань кількість питань різко зростає, причому характер питань змінюється. Хлопці прагнуть проникнути в сутність об'єкта вивчення, з особливим інтересом підходять до вибору різних способів вирішення завдань, загалом клас стає активнішим. Коли на уроці пропонуються експериментальні завдання, у класі настає пожвавлення, учні активніше працюють.
Я переконалася в тому, що в результаті вирішення експериментальних завдань учні стали більш усвідомлено підходити до вирішення будь-яких фізичних завдань. У кожній із них вони навчилися вловлювати експериментальну сторону явищ. Крім того, учні стали більш вільно і впевнено володіти різною вимірювальною апаратурою, проводячи досліди, рідше звертатися до вчителя, воліючи виконувати роботу самостійно та відчуваючи при цьому законну гордість. При цьому у старших класах навіть можна було деякі лабораторні роботи запропонувати учням виконати як експериментальні завдання, вказувалася лише мета роботи та видавалося відповідне обладнання, опис ходу роботи учні складали самі.
Вся робота з вирішення експериментальних завдань була підпорядкована головної мети — домогтися свідомого засвоєння школярами систематичного курсу фізики про те, щоб отримані ними знання могли бути застосовані у житті, у майбутньої практичної діяльності.