Практикум по физике (стр. 2 )

Ø  Также совсем не обязательно использовать лабораторию для простых работ, таких как изучение закона Ома, гидростатическое взвешивание (если хочется "точных" весов – гораздо лучше приспособить школьные рычажные весы на штативе, одна из чашек весов легко ставится в вертикальное положение). Те работы, где легко обойтись без "Архимеда", я бы предпочёл делать традиционными "честными" способами. Тем самым не только избавимся от компьютерных "глюков", но детям будет понятно, что и как измеряется, они научатся работать с настоящими приборами, честно строить графики, обрабатывать данные "вручную" и еще многим полезным вещам…

УЧИТЕЛЮ О РАБОТАХ С "АРХИМЕДОМ"

В ЭТОЙ СТАТЬЕ РАССМОТРЕНЫ ПРОБЛЕМЫ, С КОТОРЫМИ ВСТРЕТЯТСЯ МНОГИЕ УЧИТЕЛЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ДОСТАТОЧНО СЛОЖНЫХ РАБОТ ФИЗПРАКТИКУМА. Возможно, читатель будет удивлён количеством трудностей и неполадок, связанных с лабораторией "Архимед" и описанных ниже. Действительно, если использовать лабораторию для простых измерений (например, просто измерить силу, температуру или использовать датчик напряжения вместо обычного вольтметра) – всё, вероятно, будет работать вполне успешно и достаточно надёжно. А вот если одновременно подключить к "NOVA-5000" датчик тока и три датчика напряжения для изучения напряжений на элементах RLC цепочки, установить максимально возможную частоту записи (а без этого не увидеть "красивых" графиков), а после опыта провести обработку данных (интегрирование тока, сложение графиков напряжений на элементах цепи) - лаборатория подвергнется гораздо более суровому испытанию. Предлагаемый сборник посвящён именно работам, многие из которых требуют выполнения относительно сложных измерений и серьёзной обработки данных. А при этом, к сожалению, часто бывают проблемы.

У вас в школе есть лаборатории "Архимед" с компьютерами NOVA? Совесть подсказывает, что дорогое и интересное оборудование не должно пылиться в шкафу? Тогда - вперед, смело ныряем в мутную воду физпрактикума, где, скорее всего, столкнемся с рядом проблем. Примерно таких: (Все примеры в этом тексте - реальные факты.)

ПРОБЛЕМА № 1

НАВЫКИ ШКОЛЬНИКА ЗАСТАВЛЯТЬ ОБОРУДОВАНИЕ РАБОТАТЬ

Мы - представители последнего советского поколения. Помните, в конце прошлого века приезжающие иностранцы удивлялись:- "Как, вы можете сами починить розетку? и телевизор?! и унитаз?!! и машину свою сами ремонтируете?!!! А у нас это делают только специалисты узкого профиля…"

Способность делать руками что-то, не связанное с нажатием на клавиши, существенно уменьшилась в последние десятилетия, а дети - наши ученики, как правило, совсем неопытны в таких делах.

Поэтому придется потратить немало сил и времени на простые и иногда досадные вещи - один ребенок не может герметично подключить шланг датчика давления, другой не понимает, что такое "плотно закрыть пробку", третий не может найти в учительской принтер, на котором печатают графики, четвертый пытается подключить принтер неправильным кабелем, пятый… Короче говоря, у каждого будут свои трудности, с которыми он может долго и не всегда успешно справляться, а вы, учитель, не распознаете их сразу и не всегда сможете помочь. Конечно, есть надежда, что в результате четырех часов, потраченных на обнаружение утечки от проткнутой кем-то микроскопической дырочки в резиновой пробке дети стали способнее. Может быть, даже осознали, что такое инженерный труд. Но долог путь к тому, чтобы разные технические "мелочи" стали подчиняться ученику… Опыт показал, что дети обычно беспомощны в самообеспечении работы необходимыми "мелочами", поэтому отсутствие хорошо подобранного и заранее отлаженного оборудования приведет к огромным потерям времени.

Придется учителю готовить и самому проверять оборудование, а затем положить его в отдельную для каждой работы коробку, со всеми датчиками, колбочками, переходничками и другими мелкими, но необходимыми штучками.

Полезна будет и помощь в проведении работ для новичков со стороны более опытных старших учащихся.

ПРОБЛЕМА № 2

НАВЫКИ ШКОЛЬНИКА ПРИМЕНЯТЬ ТЕОРИЮ НА ПРАКТИКЕ

Вот, вот она, цель обучения! Вот десятый математический класс решает простую систему из двух уравнений и получает семь различных ответов… Типичная картина? А вот мы даем термометр, чтобы узнать температуру воздуха в закрытой колбе (колба в тепловом равновесии с окружающей средой) и девочка старательно прислоняет градусник к стеклянному боку сосуда…

Сначала я пробовал давать детям большие исследовательские работы без множества подсказок в описаниях. Сформулировать конечную цель, наметить путь к ней. Ребята справлялись плохо, почти бесконечно долго. Пришлось разделить большие работы на несколько относительно простых. Пришлось также написать, где, как и какие законы применить. А ещё описать те ошибки, которые "любят" делать дети в каждом месте работы. Хотя я часто предлагаю школьникам вывести формулы самостоятельно, всё же конечные результаты пришлось написать.

И всё равно работы делаются дольше, чем хочется.

ПРОБЛЕМА №3

ПРИДЁТСЯ ТРЕБОВАТЬ ОТ ДЕТЕЙ РЕАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Принимая выполненную работу, мы стремимся подвести школьника к получению красивого научного результата. Отчет о работе - это маленький, но настоящий научный отчёт, который должен быть чётким, ясным, аккуратным и понятным читателю. В каждой работе что-то исследуется и обязательно должно получиться что-то интересное. Некоторые ребята вместо получения результата будет пытаться много говорить, делать умный вид, делать что-то еще. Никогда не принимайте халтуру и они научатся получать результат.

В помощь учителю - материалы "Правила выполнения работ", "Построение графиков", приведенные ниже. Очень помогают.

ПРОБЛЕМА № 4

РАБОТЫ ДЕЛАЮТСЯ ДОЛГО

Дети, выполняя исследование, сталкиваются с разными трудностями, да и не всегда торопятся. Большую часть работ практикума непросто выполнить, оформить и обсудить с учителем за два часа. Часто приходится разрешать детям доделывать задание дома. В таком случае есть опасность растянуть выполнение работы навсегда, потому что дети придут на следующее занятие с несделанной работой, забудут ее дома, один из пары исследователей заболеет… Так можно растянуть выполнение одной работы на месяц. Известны даже люди, умудрившиеся за целую четверть не сдать ни одной работы, однако присутствовавшие на занятиях, занимающие место, время и силы учителя. Требуйте завершения работы в отведенное время. Если это невозможно – требуйте отчета ДО следующего дня практикума. Заведите специальный журнал, каждый раз записывайте в него, кто что делал и с какими результатами, о чем и с кем вы договорились. Такой журнал поможет сохранить контроль над процессом и существенно ускорить его.

Можно в начале практикума составить график, согласно которому на двухчасовом занятии одна половина учащихся делает работы, другая – сдаёт. Но дети, однако, не студенты, они ведь любят пропускать уроки по болезни… А работы обычно делают вдвоём…

Опыт показал, что дети быстро осваивают компьютер "NOVA" и не испытывают серьезных затруднений при использовании его для обработки экспериментального материала. До выполнения исследовательских работ следует дать специальную ознакомительную работу с компьютером.

ПРОБЛЕМА № 5

ПРАКТИКУМ - ДЛЯ ЗАИНТЕРЕСОВАННЫХ ЛЮДЕЙ

Может случиться, что получение интересного результата исследования - это ваша идея, в то время как цель ребенка - получить отметку с минимальной затратой сил. Вы требуете ясно написанного отчёта, а он постоянно "впаривает" халтуру. Вы показываете, в чём "неправильность", а вам дают следующую халтуру, вы снова показываете, что исправить, а результаты измерений им уже утеряны. С обидами, "качанием прав", попытками доказать, что "в методичке вот это написано". Выполнение одной работы растягивается на несколько занятий и впустую расходует ваши силы и энергию. Распознайте вовремя такого человека и уладьте ситуацию. Если он действительно не хочет работать - не допускайте его на практикум. Работайте с теми, кому это нужно.

ПРОБЛЕМА № 6

ПОРЯДОК И БЕСПОРЯДОК

В работах много разных приборов, деталей, описаний, и всё это должно быть в идеальном порядке. Каждая мелочь, которую сломали, потеряли, оставили на столе, бросили не в тот ящик, может вызвать серьезную проблему при выполнении работы следующей группой, а это надолго "загрузит" учителя в самый неподходящий момент. Я слишком часто наблюдаю детей, которые привыкли дома сваливать наведение порядка на родителей, они же не прочь загрузить этим и учителя. С первого занятия жёстко требуйте наведения идеального порядка после выполнения работы.

ПРОБЛЕМА № 7

КОМПЬЮТЕРЫ NOVA-5000 И ПРОГРАММА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ВЕСЬМА ДАЛЕКИ ОТ СОВЕРШЕНСТВА,

часто выходят из строя, дают сбои, не выполняют заявленных действий, что вызывает множество проблем.

Подробнее – в разделе …" Компьютеры NOVA-5000 и программа Multilab. Проблемы в работе и способы справляться с ними."

ПРОБЛЕМА № 8

НЕСООТВЕТСТВИЕ ДАТЧИКОВ ЗАЯВЛЕННЫМ ПАРАМЕТРАМ НА НЕКОТОРЫХ РЕЖИМАХ ИЗМЕРЕНИЙ.

Подробнее - в разделе "Особенности датчиков лаборатории "Архимед". Проблемы с датчиками и как с ними справляться."

ПРОБЛЕМА № 9

НЕТ ХОРОШЕЙ БИБЛИОТЕКИ ОТЛАЖЕННЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОСОБИЙ ДЛЯ ЛАБОРАТОРИИ "АРХИМЕД"

Да, и не ожидайте, что вы откроете синюю методичку, придающуюся в комплекте к лабораториям, найдёте подходящую работу, дадите детям инструкцию, и они быстро сделают опыты и увидят то новое, что предполагалось, научатся тем методам, научить которым их планировалось. Не получается так.

Во-первых, многие интересные опыты не описаны.

Во-вторых, то, что описано, обычно не получается с первого раза (и со второго тоже, придется учителю самому подобрать и отладить оборудование. И это будет нелегко и начнёт работать не сразу).

В-третьих, многие описания, на мой взгляд, весьма неудачны. Иногда мне казалось, что люди, написавшие их, не делали этой работы с детьми. Я тоже так умею писать. И тоже с первого раза получается плохо. Хорошая методичка создаётся после неоднократной проверки и корректировки её при реальном выполнении работ школьниками. Вот почему мне пришлось написать свои методички ко многим работам. Готов ими поделиться.