Автор: Тарасенко Елена Юрьевна

Рубрика: 5. Педагогика общеобразовательной школы

Опубликовано в II международная научная конференция «Педагогическое мастерство» (Москва, декабрь 2012)

Статья просмотрена: 2300 раз

Библиографическое описание:

Тарасенко Е. Ю. Роль экспериментальных задач в повышения качества знаний по физике [Текст] // Педагогическое мастерство: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Москва, декабрь 2012 г.). — М.: Буки-Веди, 2012. — С. 144-146.

За последние десятилетия в связи с вступлением мировой цивилизации в век информатизации и наукоемких технологий роль общеобразовательной средней школы изменилась. По опыту многих стран оказалось, что в новых условиях не только и не столько интеллектуальная элита, как прежде, а качество и уровень общего среднего образования подрастающего поколения в массовой школе определяют интеллектуальный потенциал нации, потенциал народа и государства.

Проблема повышения качества знаний обучающихся по физике разрешается в средней школе различными путями, в частности, усилением экспериментальной стороны преподавания, организацией самостоятельной работы учащихся. Этим целям прекрасно служат экспериментальные задачи, решение которых находится опытным путем.

Эти задачи дают возможность учащемуся проявить творческую самостоятельность, и приучают его при решении конкретных вопросов исходить из неразрывной связи теории с опытом. Вследствие этой связи весь ход решения задачи и его физический смысл приобретают особую ясность для обучающихся. Показ даже большого количества опытов на уроках физики сам по себе еще не обеспечивает в нужной степени осуществления основных этапов процесса познания и тем самым недостаточно способствует приобретению осознанных и активных знаний, т.е. таких знаний, которые могли бы быть самостоятельно использованы учениками для решения практических вопросов. Постановка экспериментальных задач показывает учащимся физические законы в действии, выявляет объективность законов природы, их обязательное выполнение показывает использование людьми знаний законов природы для предвидения явлений и управления ими, важность их изучения для достижения конкретных, практических целей.

Особенно ценным надо признать такие экспериментальные задачи, данные для решений которых берутся из опыта, протекающего на глазах учащихся, а правильность решения проверяется опытом или контрольным прибором. В этом случае теоретические положения, изучаемые в курсе физики, приобретают особенную жизненность и значимость в глазах учащихся. Решение экспериментальных задач помогает учащимся глубже и полнее осмыслить и понять изученную закономерность, так как показывает ее в действии в совершенно конкретной обстановке, где каждые из величин, входящих в закономерность, выступает перед учениками вполне реально и в реально действующих взаимосвязях.

Постановка экспериментальных задач помогает вскрывать недопонятое, ошибочно представляемое учащимися, причем задача может быть очень простой, но заставляющей учащихся выявить их внутреннее понимание вопроса, а не формальное знание его. В случае текстовой постановки задачи или при помощи рисунка, заменяющего вещественную установку, такого интереса и беспокойства за правильность решения не возникает. Повышенный интерес при решении экспериментальных задач можно наблюдать в любом классе, при постановке любой экспериментальной задачи. Это отмечают все учителя, обращающиеся в своей практике к экспериментальным задачам. И этот интерес отнюдь не развлекательного характера, не отвлекающий учеников от содержания урока, а наоборот, направляющий их внимание в нужную сторону и обеспечивающий лучшее усвоение разбираемого на уроке материала. Конкретные вещественные установки сосредотачивают внимание учащихся на поставленном вопросе вне зависимости от внешней эффектности самой установки или ожидаемого явления, а в силу своей непосредственной связи с жизнью, с природой. Установка может быть самой обычной, интерес рождается не ею, а возможностью использовать свои знания для предвидения реального события. Решение экспериментальных задач и особенно количественных, конечно, дело несколько более сложное, чем решение текстовых задач, так как проверка решения практикой заставляет и многое учитывать, и быть очень внимательным к экспериментальной части задач и к вычислениям.

Решение экспериментальных задач может идти следующим путем:

  1. Учащиеся знакомятся с экспериментальной установкой. Если нужно, делается чертеж, записываются условия задачи, а в необходимых случаях и дополнительные вопросы к ней.

  2. Устанавливается физическая сущность явления закона, которому оно подчиняется. Намечается путь опытного решения задачи.

  3. Осуществляется опытное решение задачи и проделываются нужные вычисления, если они предусмотрены данной задачей.

  4. Полученные результаты обсуждаются всеми участниками решения задачи.

Экспериментальная установка дается в руки учащихся только после того, как преподаватель получил с ее помощью вполне четкие и устойчивые результаты.

При изучении уравнения Клапейрона, я ученикам предлагаю, такаю экспериментальную задачу: "Как, имея теплоприемник и жидкостный манометр, определить изменение температуры воздуха внутри теплоприемника?"

При решении этой задачи ученику приходится сначала осмыслить физическое явление или закономерность, выявить, какие данные ему нужны, продумать способы и возможности их определения, найти их и только на заключительном этапе уже вполне осмысленно подставить в формулу. Используется такое оборудование: водяной манометр с теплоприемником, барометр и термометр.

Решение задачи: если воздух в теплоприемнике каким-то образом будет прогрет и его температура изменится от Т до Т, то уровень воды в левом колене манометра поднимется и из уравнения Клапейрона вытекает соотношение:

(☼)

где р -атмосферное давление; V -начальный объем воздуха в правой части установки (т.е. в правом колене трубки манометра и теплоприемника); S -площадь поперечного сечения трубки манометра

Очевидно, что << V (это можно - доказать экспериментально), и соотношение (☼) принимает вид:

Хорошо известно, что эффективность усвоения значительно увеличивается при использовании демонстраций. Исследования показали, что продемонстрировать ту или иную операцию с прибором эффективнее, чем рассказать о ней.

Тема "Газовые законы" позволит поставить экспериментальные задачи, связанные с определением атмосферного давления без барометра, температуры жидкости или газа без термометра, давления, без манометра, т.е. показать учащимся использование газовых законов для косвенных измерений, без специальных приборов, например: «Как можно использовать одноразовый шприц для проверки закона Бойля—Мариотта?» Здесь требуется переосмысление назначения шприца, использование принципа его действия для других, вовсе не медицинских целей.

Решение задачи: Если герметически закрыть отверстие в цилиндре шприца и изменять давление на воздух под поршнем, то объем воздуха будет изменяться в соответствии с законом Бойля—Мариотта. При этом объем можно измерять по делениям на корпусе шприца, а силу давления при помощи напольных весов.

Развитие определенных качеств личности зависит от того, насколько они проявляются в деятельности. Домашние задания экспериментального характера воспитывают самостоятельность и ответственность. На уроке развитие этих качеств может быть лишь намечено, но не реализовано полностью, так как для этого необходимы постоянные осознанные действия ученика, у него нередко нет выбора, когда, в какой последовательности, за какое время и какими средствами выполнять задание на уроке. Домашний же опыт требует от школьника умения правильно распределять свое время и планировать, научиться делать это самостоятельно. Могут возникать ситуации нравственного испытания, когда ученику приходится преодолевать внутренние конфликты, например, ситуация выбора между проведением интересного занимательного опыта и, к примеру, просмотра телевизионной передачи. Такая ситуация может возникнуть, если задание дано коллективное и ученик не может подвести своих товарищей. Например, при подготовке к обобщающим заключительным урокам по темам курса физики, где ученики будут представлять и защищать свои домашние экспериментальные работы группами или, если ученику дано ответственное задание изготовить прибор, который будет необходим на следующем уроке, он не может подвести учителя и т.п. Таким образом, пока он не сделает такое домашнее задание, он не может заняться другими делами, процесс преодоления закаляет волю. Закаляют волю и трудности в ситуации, когда не удается что-то выполнить, несмотря на все усилия. Никак не удается сделать прибор так, чтобы он хорошо работал и красиво выглядел, лучше всех в классе, или заданный учителем опыт не с первой попытки проходит так, как нужно и т.п. Эти трудности естественны и необходимы для укрепления характера, точно так же, как и чувство удовлетворения и гордость, когда «невыполнимое» задание все-таки преодолено.

Основным достоинством экспериментальных задач является их вещественная постановка, их непосредственная связь с реальными явлениями, протекающими на глазах учащихся.

Недостатком экспериментальных задач является тематическая ограниченность их содержания, вызываемая специфичностью школьной обстановки и экспериментальной базы кабинета физики. Постановка экспериментальных задач возможна и желательна во всех классах, в которых преподается физика, начиная с 7 по 11 включительно.

Постановка экспериментальных задач в младших классах способствует сознательному усвоению учащимися, таких основных для дальнейшего изучения физики понятий, как давление, сила давления, механическая работа. В старших классах объем изучаемого материала по физике, математическая подготовка и возрастные особенности учащихся создают для постановки экспериментальных задач еще более благоприятные условия, чем в 7-9 классах.

Мои наблюдения, беседы, анкетирование учащихся, анализ их деятельности на уроках, анализ результатов выполнения экспериментальных домашних задач, участие в олимпиадах выявило повышение интереса учащихся. Если раньше за урок ребята задавали 1-2 вопроса, то после уроков с использованием экспериментальных задач число вопросов резко возрастает, причём характер вопросов изменяется. Ребята стремятся проникнуть в сущность объекта изучения, с особым интересом подходят к выбору различных способов решения задач, на уроках стали возникать кратковременные споры, в общем, класс становится активнее. После уроков ученики чаще стали собираться вокруг учительского стола или около установки, разбирая и доказывая друг другу правильность их рассуждений, предлагая свои способы решения. Учащиеся стали больше работать дома. Когда предлагались экспериментальные задачи, в классе наступает оживление, учащиеся активнее работают, а число учащихся желающих посещать элективные курсы с каждым годом увеличивается. В данном направлении работаю около 10 лет, за это время разработала и успешно реализую авторский элективный курс для учащихся «Учимся решать экспериментальные задачи», который стал победителем областного конкурса «Лучший элективный курс для предпрофильной подготовки и профильного обучения» и рекомендован МО Саратовской области для использования в учебном процессе.

Хотелось бы особо отметить, что не все учебники физики радуют экспериментальными заданиями, а отсутствие таких задач снижает действие эмоционального компонента в обучении физике.

Навык использования знаний по физике для решения практических вопросов помогает учащимся осуществлять аналогичные действия и по отношению ко всей сумме имеющихся у них знаний законов природы, чем и устанавливается глубокая связь между различными учебными предметами.


Литература:

  1. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике в 6-7 классах - М, 1974.

  2. Ланге В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку. - М.,1985.

  3. Мошков С.С. Экспериментальные задачи по физике. Ленинград,1955.


Основные термины (генерируются автоматически): экспериментальных задач, Постановка экспериментальных задач, повышения качества знаний, Решение экспериментальных задач, экспериментальные задачи, решения задачи, глазах учащихся, Решение задачи, Роль экспериментальных задач, решении экспериментальных задач, Экспериментальные задачи, экспериментальных задач возможна, знаний законов природы, Похожая статья, экспериментальных задач число, Недостатком экспериментальных задач, постановки экспериментальных задач, достоинством экспериментальных задач, экспериментальных домашних задач, решения практических вопросов.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос