Выступление на региональном научно-практическом семинаре «Современные подходы к организации обучения математике и физике при реализации Концепции развития математического образования в РФ» по теме «Роль эксперимента в обучении физике»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №2

Павлово - Посадского муниципального района Московской области

Выступление на региональном научно-практическом семинаре

«Современные подходы к организации обучения математике и физике при реализации Концепции развития математического образования в РФ»

по теме

«Роль эксперимента

в обучении физике»

Подготовила:

учитель физики высшей

квалификационной категории

Павловский Посад

2016 год

Вступление

Актуальность данной темы, обусловлена тем, что современный этап развития общества характеризуется целым рядом особенностей, выдвигающих новые требования к стратегии школьного образования. В настоящее время общество, определяется чрезвычайно высоким темпом развития новых технологий, что также отражается на приоритетах в стратегии образования. В ряде предметов, в том числе в физике, всё большую ценность приобретает не столько обучение конкретным знаниям, сколько формирование обобщённых познавательных, деятельностных, коммуникативных, универсальных учебных действий, которые будут необходимы школьнику в будущей жизни. Для достижения данных целей обучение должно быть личностно-ориентированным.

Особое значение в обучении физике в настоящее время приобретает эксперимент, позволяющий школьникам учиться задавать вопросы природе, являющийся критерием правильности теоретической модели явлений. Поэтому в качестве методологического ядра школьного курса физики должно выступать диалектическое единство физической теории и учебного физического эксперимента (УФЭ). Между тем, эксперименту во многих школах уделяется недостаточное внимание, что усугубляется весьма медленным темпом обновления методического обеспечения современного оборудования школьного физического кабинета.

Особенностью нового стандарта является его ориентация и на обучение, и на развитие учащихся путем введения в содержание образования деятельностной компоненты. Спектр требований к подготовке по физике выпускника основной и средней школы в связи с новыми целями и задачами образования значительно расширился. От выпускника школы требуется усвоение системы физических знаний, владение не только общеучебными умениями, но и экспериментальными умениями. К последним относят не только умения, связанные непосредственно с выполнением эксперимента, но и умения формулировать и обосновывать гипотезы, совместно решать проблемы, выбирать и конструировать способ деятельности, оценивать результаты собственной и коллективной деятельности.

Современное общество часто называют информационным, определяя, таким образом, исключительную роль информации как одного из важнейших социально значимых факторов. Следовательно, одним из ориентиров образования должно стать практическое обучение школьников современным методам работы с информацией, к которым, в первую очередь, относится компьютерная обработка информационных объектов. Это, в свою очередь, означает необходимость внедрения методики использования цифровой и компьютерной техники в практику преподавания тех школьных предметов, которые позволяют это осуществить.

Таким образом, в развитии школьного физического образования на современном этапе актуальны такие тенденции, как личностно-ориентированное и деятельностное обучение, повышение роли физического эксперимента, применение цифрового и компьютерного оборудования в обучении.

Я хочу рассказать о том как я использую на уроках и внеклассных мероприятиях физический эксперимент. В своей работе я использую комплект оборудования лаборатория L-микро и оборудование лаборатории ГИА.

Направления, по которым можно организовать проведение УФЭ:

Демонстрационный эксперимент

на базе ОУ:

• Стандартные демонстрации

Обычно на уроке демонстрации сопровождают объяснение материала. Учащиеся с интересом наблюдают за проведением того или иного опыта, но чаще всего являются пассивными слушателями. Для активной работы нужно создать такую ситуацию или так задать вопрос, чтобы ученики сразу включились в размышления. Их нужно поставить в роль первооткрывателей. Урок легче начать не с теории, а с проведения опытов. Причём опыты показать в такой последовательности, чтобы каждый ожидаемый вывод учащихся, в чём – то противоречил предыдущему. А затем предоставить возможность выбора из нескольких выводов одного – наиболее общего. Например демонстрация способов получения индукционного тока в 11 классе. (фото).

На слайде можно видеть демонстрационный эксперимент при изучение темы «Кипение» в 8 классе. Насос используется для понижения давления воздуха, тем самым понижается температура кипения.

• Демонстрации (на современном оборудовании, с использованием цифровых лабораторий: L-micro, «Архимед» и др.) (фото эл. цепь)

Очень удобно в применении оборудование для демонстраций электрических цепей. Его можно применять как при объяснении материала, так и во время лабораторных работ.

·  Демонстрационный эксперимент на базе музея (политехнический, планетария, экспекриментариум и д. р.), вуза, специального центра.

Фронтальные лабораторные работы

·  Стандартные (на любом оборудовании: измерение массы тела, условие равновесия рычага, определение плотности твердого тела т. д.)

·  На современном оборудовании ( измерение мгновенной скорости, и т. д.)

На мой взгляд, устное инструктирование не является самым необходимым звеном в формировании экспериментальных умений и навыков учащихся. С первых лабораторных работ письменные инструкции должны стать неотъемлемой частью самостоятельного выполнения. На уроках обучающиеся 7-9 классов используют тетради для лабораторных работ на печатной основе, где есть тренировочные задания для подготовке к лабораторной работе, инструкции по ее выполнению, таблицы для записи результатов измерений.

«Определение ускорения свободного падения» 9 класс, на этом же оборудовании можно провести л. р. по теме «Изучение равноускоренного движения без начальной скорости».

Физический практикум

 Физический практикум – практическая работа, выполняемая учащимися в завершении изучения раздела курса или в конце года, проводится с большей долей самостоятельности, на более сложном оборудовании. Согласно программе обучения физики физический практикум предусмотрен при профильном обучении, но если количество часов позволяет это делать, то нужно проводить практикум. При выполнении практикума происходит повторение, углубление, расширение, обобщение и систематизация знаний по различным темам, развитие и совершенствование экспериментальных умений и навыков.

Темы 10-11 класса :

2.  «Определение КПД электрического двигателя».

3.  «Определение температуры накала электрической лампы».

4.  «Изучение работы полупроводникового диода».

5.  «Определение заряда электрона с помощью электролиза»

6.  «Исследование зависимость дальности полета тела, брошенного горизонтально от высоты бросания».

7.  «Определение высоты классной комнаты с помощью зеркала»

8.  Наблюдение за процессом отвердевания аморфного тела»

9.  «Изучение изотермического процесса» т. п.

Домашний эксперимент и конструирование

В современных учебниках по физике (я использую учебник 7-8 класс, , Гутник в 9 классе) содержится много заданий, связанных с домашним экспериментом. Учащиеся с удовольствием выполняют такого рода домашние задания, приносят отчет о проделанной работе, на уроке обсуждаем домашние опыты. Изготовление простейших приборов, установок вызывает у обучающихся большой интерес. Здесь мы видим электроскоп и электрический султанчик. Особый интерес в 7 классе вызывает конструирование фонтана. Учащиеся 9 класса собрали установку для определения ускорения свободного падения. Свои творческие решения ребята демонстрируют на уроке и внеклассных мероприятиях.

Экспериментальные задачи

При решении экспериментальных задач исчезает формальный подход к обучению, развиваются внимание, творческое мышление, устраняются недостатки в знаниях, совершенствуются навыки в обращении с приборами. Возможности компьютера позволяют варьировать условиями эксперимента, самостоятельно конструировать модели установок и наблюдать за их работой, формировать умения производить расчёты в автоматическом режиме. Данный вид эксперимента способствует развитию пространственного воображения и творческого мышления.

фото «Определение постоянной Планка».

Для нахождения постоянной Планка используем уравнение для фотоэффекта в виде h*c/= Ав+eUз

При работе лазера Ав=0; длину волны определяем с помощью дифракционной решетки по формуле:= d*sin?/к.

Задерживающее напряжение по вольтметру в момент наименьшего свечения лазерного луча.

Опыт проводит учитель, делает записи измеренных величин на доске, а учащиеся самостоятельно производят расчеты в тетрадях. Затем анализируют полученный результат и находят относительную погрешность измерений по формуле:=|hизм-h|/h*100%

К уроку решение экспериментальных задач

по теме "Тепловые явления" 10 класс.
Задание: определить тепловую мощность одной горящей спички. Оборудование: спички, весы с разновесом, часы, таблица «удельная теплота сгорания топлива». Ученики выстраивают логическую цепочку: 1. N=A/t; 2.А=U 3.;U=qm; 4. А=qm; 5. N=qm/t (масса измеряется на весах, время – часами, удельная теплота сгорания величина табличная).

Виртуальный физический эксперимент

Я использую мультимедийные пособия «Открытая физика», DVD диски, с демонстрациями опытов, а также ресурсы интернет цифровые образовательные ресурсы ЦОР.

Возможности компьютера позволяют варьировать условиями эксперимента, самостоятельно конструировать модели установок и наблюдать за их работой, формировать умения производить расчёты в автоматическом режиме. Данный вид эксперимента способствует развитию пространственного воображения и творческого мышления.

Использование физического эксперимента во внеклассных мероприятиях

При проведении внеклассных мероприятий: викторин, КВН, физических игр и п. д., необходимо оживлять такие мероприятия опытами или физическими демонстрациями. Так на слайде представлен фрагмент из мероприятия «Клуб старшеклассников», где учащиеся из разных школ, готовили сообщение по определенной теме. Состоялась беседа, в ходе которой ребята использовали демонстрационный эксперимент.

Ежегодно в нашей школе проводится декада предметов естественного цикла. Одним из любимых мероприятий учащихся является «Физика для младших школьников», где старшие ребята показывают простейшие опыты по физике, а младшие пытаются дать им объяснение. На слайде видим, как одиннадцатиклассники проводят мастер-класс по сборке простейшей электрической цепи для младших школьников.

Заключение

Итак, эксперимент, как педагогический метод, обладает широкими дидактическими возможностями. Интерес к нему как методу обучения обусловлен, в частности, тем, что данный вид заданий представляет учащимся достаточно редкую возможность самостоятельно выявить первопричину физического явления на опыте в процессе его непосредственного рассмотрения.

Базируясь на самом простейшем оборудовании и даже предметах обихода, эксперимент приближает физику к нам, превращая её в представлениях учащихся из абстрактной системы знаний в науку, изучающую «мир вокруг нас». Тем самым подчёркивается практическая востребованность физических знаний, их значимость в обычной жизни. В учебном процессе, где широко используется эксперимент, нет исходящего от педагога потока информации, нет скуки, лени, пассивности учеников. Учитель ведёт ученика по пути субъективного открытия. При такой организации учебно–воспитательного процесса меняться в ученике могут все психические функции: восприятие, внимание, память, мышление, а также отдельные качества личности – ответственность, самостоятельность и другие, т. е. развивается личность ребёнка в целом.