В настоящей работе рассматривается роль и значение такого важного аспекта преподавания физики и астрономии в средней школе, как лабораторные практикумы, изучены проблемы организации и пути их решения.
Ключевые слова: лабораторный практикум, экспериментальный метод, абстрактное мышление, творческое мышление.
«Физика является универсальной базой для формирования общекультурного признака современного человека. Физика — это экспериментальная наука, это значит, что в основе методологического здания этой науки должно лежать опытное подтверждение теоретических построений. Но для того, чтобы построить какие-то теоретические модели, необходимо накопить большое количество наблюдательных фактов. Экспериментальное исследование можно условно разделить на три части: подготовка, измерение и обработка результатов измерений» [1].
Преподавание физики и астрономии в средней школе порой превращается в скучное и нудное изложение материала преподавателем, что приводит к снижению интереса к предмету у учащихся. Хотя эти предметы и являются интересными и увлекательными, отсутствие учебно-материальной базы не позволяет преподавателям проводить уроки на высоком уровне.
В подавляющем большинстве школьные физические лаборатории не укомплектованы необходимым оборудованием и инвентарем, демонстрационными и измерительными приборами, наглядными пособиями. Имеющееся лабораторное оборудование, выпускавшееся в 70–80х годах прошлого столетия, — или давно находится в нерабочем состоянии или морально устарела. В результате, проведение уроков с использованием демонстрационных опытов, а также лабораторных работ фактически представляется невозможным и превращается в формальное оформление отчетов.
На заре развития физической науки даже в Англии условия для работы были плохими: лаборатория «плохо вентилировалась, плохо освещалась и была совершенно неподходящей для ежедневной многочасовой работы». Фарадей в своих исследованиях обходился мотками проволок, кусками железа, магнитными стрелками. Ни Максвелл, ни Кельвин не проходили какого-либо курса обучения практической физике. Его просто тогда не было. В университетах преподавание велось в классическом духе, основное внимание уделялось гуманитарным и математическим наукам, физике отводилось мало места. Так, в Кембриджском университете до 70-х годов из физики читались только оптика [1].
Первой обобщающей работой по методике преподавания физики стала книга Федора Шведова, выпущенная в 1894 г., «Методика физики». В ней были рассмотрены построение учебного курса, классификация методов и их психологическое обоснование, впервые было дано описание задач предмета. Н. В. Кашин стал одним из первых внедрять в практику занятий по физике лабораторные работы. Будучи учителем гимназии, он проводил лабораторные работы по химии и физике с применением точных научных приборов и аппаратуры. Им были написаны «Лабораторный курс физики» для индустриальных техникумов и, построенный на основе лабораторных занятий.
В начале XX века появилось достаточное количество публикаций, посвященных демонстрационным опытам, экспериментальным исследованиям и лабораторным занятиям. Однако, в учебных программах по физике вопрос о выделении учебного времени на лабораторно-практические работы еще не ставился. И только на Съезде учителей физики, химии и космографии, который состоялся в 1914 г. в Петербурге этот вопрос был решен положительно. В 1915 году принимается официальное решение об обязательном использовании лабораторного метода и демонстрационного эксперимента в преподавании физики. В записке к проекту учебной программы по физике отмечается, что «лабораторные занятия должны составлять неотъемлемую часть курса физики, столь же существенную, как и уроки».
С этого времени начались работы по развитию учебного физического эксперимента, совершенствованию школьных программ, укреплению материальной базы физических кабинетов. Однако данное решение до конца не было выполнено из-за слабой материально-технической базы школ, гимназий, отсутствием промышленного выпуска физического оборудования. В то же время передовые учителя продолжали работу по развитию учебного эксперимента, конструируя и изготавливая самодельные приборы и установки.
В 1918 году П. А. Знаменским была составлена первая программа-минимум для единой трудовой школы I и II ступени, в которой были изложены главные методические принципы: научность, систематичность, связь теории с практикой, ступенчатость построения школьного курса физики, усиление роли эксперимента и физической теории.
Как говорил сам П. А. Знаменский «…даже самый образный рассказ учителя об эксперименте не может заменить для учащегося непосредственного живого восприятия предметов и явлений».
Демонстрационные опыты и лабораторные работы действительно являются неотъемлемой частью методики преподавания физики и астрономии способствуют лучшему и качественному освоению учебного материала. Роль лабораторных работ в преподавании физики невозможно переоценить.
Изучение физики с применением элементов цифровых технологий помогает детям не только с легкостью и интересом осваивать достаточно сложный учебный материал, но и развивать логику, фантазию и мышление. В процессе обучения достаточно активно можно использовать специализированные цифровые лаборатории.
Для проведения практического занятия по физике на высоком уровне необходима соответствующая аудитория. Если аудитория оснащена техническими средствами обучения (ТСО) в полном объеме (интерактивная доска, современное программное сопровождение и т. д.), деятельность преподавателя по организации виртуального физического практикума будет достаточно эффективной и обеспечит ожидаемый результат [2].
Любой ученик, даже тот, который безразличен к физике, охотно будет заниматься непосредственным изучением того или иного физического явления, если этот процесс будет правильно и интересно организован. Лабораторные работы как раз являются таким процессом.
Литература:
- Ученые записки физического факультета московского университета. «Развитие и совершенствование методик физических лабораторных практикумов от второй половины ХIХ века до настоящего времени», И. В. Кузнецова, МГУ, 2019 г.
- «Проблемы проведения практических занятий по физике в условиях кредитной технологии обучения и пути их решения». Пономаренко Е. В., Тасыбаева Ш. Б. Международный журнал экспериментального образования, 2013 г. № 10.
- Методика проведения демонстрационного эксперимента на уроках физики. Дорофеева Т. И., 2017 г.
