Методическая составляющая практикума по методике обучения физике



Изменения в системе образования России на всех уровнях требуют изменений в содержании и методике изучения предметов. В данной статье рассматриваются новые подходы к структуре и содержанию лабораторного практикума по дисциплине «Методика обучения физике».

Ключевые слова: демонстрационный эксперимент, методика демонстрационного эксперимента, лабораторный практикум.

Система образования в России в последние десятилетия кардинально изменилась. Переход высшего образования на двухуровневую систему (бакалавриат и магистратура) привел к возникновению вполне очевидных проблем. В первую очередь, это связано с тем, что резко уменьшилось число часов на изучение учебных дисциплин методического плана. Система зачетных единиц (примерное содержание одной зачетной единицы составляет 36 академических часов) также вносит свои особенности в распределение учебных часов на лекционные, семинарские и лабораторные занятия. Все это привело к тому, что, например, по дисциплине «Методика обучения физике» практически исчезли семинары, учебные часы распределяются на лекции и лабораторные работы. Учитывая, что число лекционных часов сократилось (в сравнении с учебными планами советского времени), а лабораторные работы более нацелены на технику проведения школьного демонстрационного эксперимента, встает необходимость пересмотра подхода к разработке и проведению лабораторного практикума. Необходимо усилить методическую составляющую при его проведении.

В научно-методической литературе отмечается, что методика демонстрационного эксперимента и его техника почти неразрывны и зачастую трудно наметить четкую границу между ними. Однако нужно понимать, что есть определенные различия между методикой и техникой подготовки эксперимента и методикой его применения в процессе обучения физике. Методика применения демонстрационного эксперимента связана с определением места опыта в структуре урока, реализацией его дидактических возможностей и определением последовательности проведения опыта в органичной связи с объяснением учителя. Здесь решаются, например, задачи определения оптимального сочетания данного демонстрационного опыта с другими средствами наглядности, формулируются те дополнительные вопросы к учащимся, которые необходимы при обсуждении результатов опыта, формулируются необходимые выводы.

В процессе проведения демонстрационного эксперимента независимо от поставленных целей демонстрации опытов «можно указать общую систему действий, которые выполняет учитель, показывая опыт учащимся:

 создание мотивации и организация внимания учащихся;

 формулирование познавательной задачи;

 описание экспериментальной установки;

 выделение объекта наблюдения;

 выполнение эксперимента, при необходимости его повторение;

 фиксация результатов эксперимента;

 анализ результатов и обсуждение выводов» [2, С. 351].

В научно-методической литературе выделены следующие знания, умения и навыки которыми должен овладеть будущий учитель физики в процессе обучения:

 «уметь собирать любую установку по схемам и описаниям;

 знать назначение и правила эксплуатации основного оборудования по физике для средних школ;

 овладеть методикой и техникой демонстрации школьных физических опытов;

 уметь объяснять демонстрируемые явления на уровне учителя средней школы;

 усвоить навыки соблюдения техники безопасности при выполнении опытов» [1, С.38].

Структурные элементы практикума, в принципе, всегда повторяются: цель конкретной работы, задания для подготовки к проведению лабораторной работы, описания особенностей проведения опытов с необходимым оборудованием, задания для контроля. Однако содержание самих структурных элементов может быть изменено. И этому есть необходимые предпосылки. Уменьшение числа лекционных часов, отсутствие семинарских занятий приводит к тому, что мало внимания уделяется вопросам систематизации и обобщения, структуре физической теории, существенным свойствам физических понятий. В связи с этим необходима такая организация процесса подготовки студентов к выполнению работ практикума, которая бы способствовала системному анализу теоретического материала.

Таким образом, относительно структурного элемента, связанного с подготовкой студентов к выполнению работ практикума необходимо отметить следующее. В процессе подготовки к выполнению лабораторной работы по дисциплине «Методика обучения физике» студентам можно предложить вопросы типа:

1. Элементы какой физической теории рассматриваются в данной теме?

2. Какие опытные факты рассматриваются при изучении темы?

Также студенты должны заполнить таблицу формируемых в теме физических понятий:

Объекты
Свойства
Явления
Величины

Относительно проведения собственно самих работ практикума, заметим, что в изданных ранее пособиях описываются устаревшие приборы и установки, а современная школа укомплектовывается или измененными, или совершенно новыми по конструкции, и студенты испытывают определенные затруднения в попытке провести опыт по старым инструкциям на новых установках. В связи с этим необходимо, по возможности, в структуру работы практикума вводить краткое описание и фотографии тех комплектов или установок, которые используются при выполнении запланированных демонстрационных экспериментов.

Приведем пример такого элемента практикума при постановке опытов по гидростатике:

Опыт 8. Архимедова сила.

Оборудование: ведерко Архимеда, штатив, банка стеклянная (или аквариум), стакан с водой.

Ведерко Архимеда применяют для демонстрации действия давления жидкости на погруженное в нее тело. Прибор состоит из ведерка, цилиндра, которые соединяются между собой нитью пружинного динамометра с дисковым указателем. Пружина крепится в скобе. Растяжение пружины отмечают фиксатором.

Для школ выпускаются и другие по комплектации комплекты для изучения силы Архимеда.

Относительно инструкции по проведению опытов заметим следующее. При выполнении некоторых лабораторных работ учитель должен организовать правильное восприятие промежуточных результатов, проводить анализ результатов и организовывать обсуждение выводов. Всему этому необходимо научить студентов. Этому будет способствовать не указание этапов техники проведения опыта, а полностью раскрытое содержание рассуждений учителя. Например, при изучении выталкивающей силы на основе ведерка Архимеда студенты заполняют следующее:

«Перед опытом покажите, что емкость ведерка соответствует объему цилиндра. Соберите установку по рисунку. Цилиндр опустите в пустой широкий стеклянный сосуд достаточной высоты. Обратите внимание на положение диска-указателя, отметьте его положение стрелкой. Динамометр показывает ______________________________________________

Наливайте воду в сосуд, чтобы цилиндр погрузился примерно наполовину. Обратите внимание на положение диска-указателя. Вес тела ____________________. Долейте воду так, чтобы цилиндр погрузился в воду полностью, и снова обратите внимание на положение диска-указателя. Вес тела __________________.

Вывод: Вес тела в жидкости _______________________ веса тела в воздухе. Значит на тело, погруженное в жидкость ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________.

Медленно наливайте воду в ведерко до тех пор, пока она не займет весь его объем. Обратите внимание на положение диска-указателя. Показания динамометра ___________________. Значит сила, _______________________________________ ________________________ скомпенсирована _________________________________

_____________________________. А так как объем ведерка равен ___________________________________, то можно сделать вывод о том, что ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Сформулируйте закон Архимеда.

При проведении демонстрационных опытов есть возможность использования приборов, которые могут быть собраны самими учителями. В структуре работ практикума могут быть предложения по конструированию таких приборов. Например, при использовании прибора «Картезианский водолаз» можно предложить студентам следующее: «Демонстрационный прибор «Картезианский водолаз» имеет ряд конструкционных решений. Для его изготовлений необходим стеклянный сосуд, закрытый резиновой пробкой со вставленной в нее стеклянной трубкой (либо закрытый резиновой пленкой). В качестве «картезианского водолаза» можно использовать маленькую пробирку, которая также закрыта резиновой пробкой со вставленной в нее стеклянной трубкой.

Налейте в стеклянный сосуд три четверти воды, аккуратно опустите в него пробирку пробкой вниз, закройте сосуд пробкой с трубкой (либо затяните резиновой пленкой). К трубке пробки подсоедините насос и нагнетайте воздух в сосуд (или нажмите на пленку, которой закрыт сосуд). Пронаблюдайте и объясните поведение «водолаза»».

Описанный подход к структурированию и наполнению содержанием работ практикума по дисциплине «Методика обучения физике» будет не только способствовать усилению методической подготовки будущего учителя физики. Такой лабораторный практикум будет полезен и начинающим учителям физики в учебном процессе.

Литература:

1. Низовских Н.А. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе: Общее (основное) оборудование школьного кабинета физики: Учебное пособие./Н.А. Низовских. – Тобольск: ТГСПА им. Д.И.Менделеева, 2011. – 57 с.
2. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / С.Е.Каменецкий, Н.С.Пурышева, Н.Е.Важеевская и др.; Под ред. С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой. – М.: Издательский центр "Академия", 2000. – 368 с.