Приемы и средства активизации практической деятельности учащихся при изучении физики

Мотивы, побуждающие к приобретению знаний, могут быть различными. К ним относятся, прежде всего, широкие социальные мотивы: необходимо хорошо учиться, чтобы в будущем овладеть желаемой специальностью, чувство долга, ответственность перед коллективом и т.д. Однако, как показывают исследования, среди всех мотивов обучения самым действенным является интерес к предмету. Интерес к предмету осознается учащимися раньше, чем другие мотивы учащимися, им они чаще руководствуются в своей деятельности, он для них более значим, и поэтому является действенным, реальным мотивом учения. Из этого, конечно, не следует, что обучать школьников нужно лишь тому, что им интересно. Познание - труд, требующий большого напряжения. Поэтому необходимо воспитывать у учащихся силу воли, умение преодолевать трудности, прививать им ответственное отношение к своим обязанностям. Но одновременно нужно стремиться облегчить им процесс познания, делая его привлекательным.

Под практическим интересом к предмету понимается избирательная направленность психических процессов человека не объекты и явления окружающего мира, при которой наблюдается стремление личности заниматься именно данной областью. Интерес - мощный побудитель активности личности, под его влиянием все психические процессы протекают особенно интенсивно и напряженно, а деятельность становиться увлекательной и продуктивной. В формировании практического интереса школьников можно выделить несколько этапов. Первоначально он появляется в виде любопытства - естественной реакции человека на все неожиданное, интригующее. [29]

Любопытство, вызванное неожиданным результатом опыта, интересным фактом, приковывает внимание учащегося к материалу данного урока, но не переносится на другие уроки. Это неустойчивый, ситуативный интерес. [8]

Более высокая стадия интереса является любознательность, когда учащийся проявляет желание глубже разобраться, понять изучаемое явление. В этом случае ученик обычно активен на уроках, задает учителю вопросы, участвует в обсуждении результатов демонстраций, приводит свои примеры, читает дополнительную литературу, конструирует приборы, самостоятельно проводит опыты и т.д.

Однако любознательность ученика обычно не распространяется на изучение всего предмета. Материал другой темы, раздела может оказаться для него скучным и интерес к предмету пропадает.

Поэтому задача состоит в том, чтобы поддерживать любознательность и стремиться сформировать у учащихся устойчивый интерес к предмету, при котором ученик понимает структуру, логику курса, используемые в нем методы поиска и доказательства новых знаний, в учебе его захватывает сам процесс постижения новых знаний, а самостоятельное решение проблем, нестандартных задач доставляет ё

Как все психические свойства личности, интерес зарождается и развивается в процессе деятельности. Поскольку практический интерес выражается в стремлении глубоко изучить данный предмет, вникнуть в сущность познаваемого, то развитие и становление интереса наблюдается в условиях развивающего обучения. Опыт самостоятельной деятельности способствует тому, чтобы любопытство и первоначальная любознательность переросли в устойчивую черту личности - познавательный интерес.

Очень большое влияние на формирование интересов школьников оказывают формы организации учебной деятельности. Четкая постановка познавательных задач урока, использование в учебном процессе разнообразных самостоятельных работ, творческих заданий и т.д. - все это является мощным средством развития интереса. Учащиеся при такой организации учебного процесса переживают целый ряд положительных эмоций, которые способствуют поддержанию и развитию их интереса к предмету. [8]

Одним из средств пробуждения и поддержания практического интереса является создание в ходе обучения проблемных ситуаций и развертывание на их основе активной поисковой деятельности учащихся. При создании проблемных ситуаций учитель противопоставляет новые факты и наблюдения сложившейся системе знаний и делает это в острой, противоречивой форме. Вскрывающиеся противоречия служат сильным побудительным мотивом учебной деятельности. Они порождают стремление познать суть, раскрыть противоречие. В этом случае активная поисковая деятельность учащихся поддерживается непосредственным, глубоким, внутренним интересом. [28]

Важным условием развития интереса предмету являются отношения между учащимися и учителем, которые складываются в процессе обучения. Воспитание познавательного интереса к предмету у школьников во многом зависят и от личности учителя.

Какими же качествами должен обладать учитель, чтобы его отношения с учащимися содействовали появлению и проявлению интереса к предмету?

Как показывают исследования, ими, прежде всего, являются:

1) Эрудиция учителя, умение предъявлять к ученикам необходимые требования и последовательно усложнять познавательные задачи. Такие учителя обеспечивают в классе интеллектуальный настрой, приобщают учащихся к радости познания;

2) Увлеченность предметом и любовь к работе, умение побуждать учащихся к поиску различных решений познавательных задач;

3) Доброжелательное отношение к учащимся, создающее атмосферу полного доверия, участливости. Все это располагает к тому, что можно спокойно подумать, найти причину ошибки, порадоваться своему успеху и успеху товарища и т.д.;

4) Педагогический оптимизм - вера в ученика, в его познавательные силы, умение своевременно увидеть и поддержать слабые, едва заметные ростки познавательного интереса и тем самым побуждать желание узнавать, учиться.

Учитель может не обладать всеми указанными достоинствами (хотя должен к этому стремиться). Но если учитель в совершенстве владеет хотя бы одним из этих качеств, то он часто добивается значительных успехов в обучении и развитии учащихся. [9]

Сниженный уровень требований к практической деятельности учащихся, формальный подход учителя к своей работе, раздражительность учителя ведет к потере у учащихся интереса к предмету, к конфликту с учителем, разрушению взаимного понимания между учителем и учащимися.

Правильный стиль отношений с учащимися - основа успеха педагогической деятельности.

Итак, формирование познавательного и практического интереса школьников к предмету - сложный процесс, предполагающий использование различных приемов в системе средств развивающего обучения и правильного стиля отношений между учителем и учащимися.

1.4 Эксперимент как средство активизации мыслительной деятельности

Важнейшей частью научных исследований является эксперимент, основой которого служит научно поставленный опыт с точно учитываемыми и управляемыми условиями. Само слово эксперимент происходит от латинского experimentum - проба, опыт. В научном языке и исследовательской работе термин "эксперимент" обычно используется в значении, общем для целого ряда сопряженных понятий: опыт, целенаправленное наблюдение, воспроизведение объекта познания, организация особых условий его существования, проверка предсказания. В это понятие вкладывается научная постановка опытов и наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явлений и воссоздавать его каждый раз при повторении этих условий. Само по себе понятие "эксперимент" означает действие, направленное на создание условий в целях осуществления того или иного явления и по возможности наиболее частого, т.е. не осложняемого другими явлениями. Основной целью эксперимента являются выявление свойств исследуемых объектов, проверка справедливости гипотез и на этой основе широкое и глубокое изучение темы научного исследования.

Постановка и организация эксперимента определяются его назначением. Эксперименты, которые проводятся в различных отраслях науки, являются химическими, биологическими, физическими, психологическими, социальными и т.п. Они различаются по способу формирования условий (естественных и искусственных); по целям исследования (преобразующие, констатирующие, контролирующие, поисковые, решающие); по организации проведения (лабораторные, натурные, полевые, производственные и т.п.); по структуре изучаемых объектов и явлений (простые, сложные); по характеру внешних воздействий на объект исследования (вещественные, энергетические, информационные); по характеру взаимодействия средства экспериментального исследования с объектом исследования (обычный и модельный); по типу моделей, исследуемых в эксперименте (материальный и мысленный); по контролируемым величинам (пассивный и активный); по числу варьируемых факторов (однофакторный и многофакторный); по характеру изучаемых объектов или явлений (технологические, социометрические) и т.п. Конечно, для классификации могут быть использованы и другие признаки.

Из числа названных признаков естественный эксперимент предполагает проведение опытов в естественных условиях существования объекта исследования (чаще всего используется в биологических, социальных, педагогических и психологических науках).

Искусственный эксперимент предполагает формирование искусственных условий (широко применяется в естественных и технических науках).

Преобразующий (созидательный) эксперимент включает активное изменение структуры и функций объекта исследования в соответствии с выдвинутой гипотезой, формирование новых связей и отношений между компонентами объекта или между исследуемым объектом и другими объектами. Исследователь в соответствии со вскрытыми тенденциями развития объекта исследования преднамеренно создает условия, которые должны способствовать формированию новых свойств и качеств объекта.

Констатирующий эксперимент используется для проверки определенных предложений. В процессе этого эксперимента констатируется наличие определенной связи между воздействием на объект исследования и результатом, выявляется наличие определенных фактов.

Контролирующий эксперимент сводится к контролю за результатами внешних воздействий на объект исследования с учетом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент проводится в том случае если затруднена классификация факторов, влияющих на изучаемое явление вследствие отсутствия достаточных предварительных (априорных) данных. По результатам поискового эксперимента устанавливается значимость факторов, осуществляется отсеивание незначимых.

Решающий эксперимент ставится для проверки справедливости основных положений фундаментальных теорий в том случае, когда две или несколько гипотез одинаково согласуются со многими явлениями. Это согласие приводит к затруднению, какую именно из гипотез считать правильной. Решающий эксперимент дает такие факты, которые согласуются с одной из гипотез и противоречат другой. Примером решающего эксперимента служат опыты по проверке справедливости ньютоновской теории истечения света и волнообразной теории Гюйгенса. Эти опыты были поставлены французским ученым Фуко (1819-1868). Они касались вопроса о скорости распространения света внутри прозрачных тел. Согласно гипотезе истечения, скорость света внутри таких тел должна быть больше, чем в пустоте. Но Фуко своими опытами доказал обратное, т.е. что в менее плотной среде скорость света большая. Этот опыт Фуко и был тем решающим опытом, который решил спор между двумя гипотезами (в настоящее время гипотеза Гюйгенса заменена электромагнитной гипотезой Максвелла). Другим примером решающего эксперимента может служить спор Птолемеем и Коперником о движении земли. Решающий опыт Фуко с маятником окончательно решил спор в пользу теории Коперника.

Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях с применением типовых приборов, специальных моделирующих установок стендов, оборудования и т.д. Чаще всего в лабораторном эксперименте изучается не сам объект, а его образец. Это эксперимент позволяет доброкачественно, с требуемой повторностью изучить влияние одних характеристик при варьировании других, получить хорошую научную информацию с минимальными затратами времени и ресурсов. Однако такой эксперимент не всегда полностью моделирует реальный ход изучаемого процесса, поэтому возникает потребность в проведении натурного эксперимента.

Натурный эксперимент проводится в естественных условиях и на реальных объектах. Этот вид эксперимента часто используется в процессе натурных испытаний изготовленных систем. В зависимости от места проведения испытаний натурные эксперименты подразделяются на производственные, полевые, полигонные, полунатурные и т.п.

Эксперименты могут быть открытыми и закрытыми, они широко распространены в психологии, социологии, педагогике. В открытом эксперименте его задачи открыто объясняются испытуемым, в закрытом - в целях получения объективных данных эти задачи скрываются от испытуемого.

Простой эксперимент используется для изучения объектов, не имеющих разветвленной структуры, с небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, выполняющих простейшие функции. В сложном эксперименте изучаются явления и объекты с разветвленной структурой и большим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих сложные функции. Высокая степень связности элементов приводит к тому, что изменение состояния какого-либо элемента или связи влечет за собой изменение состояния многих других элементов системы.

Информационный эксперимент используется для изучения воздействия определенной (различной по форме и содержанию) информации на объект исследования (чаще всего используется в биологии, психологии, социологии, кибернетике и т.п.). С помощью этого эксперимента изучается изменение состояния объекта исследования под влиянием сообщаемой ему информации. Вещественный эксперимент предполагает изучение влияния различных факторов на состояние объекта исследования. Например, влияние различных добавок на качество стали и т.п. Энергетический эксперимент используется для изучения воздействия различных видов энергии (электромагнитной, механической, тепловой и т.д.) на объект исследования. Этот тип эксперимента широко распространен в естественных науках.

Обычный (классический) эксперимент включает экспериментатора как познающего субъекта; объект или предмет экспериментального исследования и средства (инструменты, приборы, экспериментальные установки), при помощи которых осуществляется эксперимент. В обычном эксперименте экспериментальные средства непосредственно воздействуют с объектом исследования. Они являются посредниками между экспериментатором и объектом исследования.

Модельный эксперимент в отличие от обычного имеет дело с моделью исследуемого объекта. Модель входит в состав экспериментальной установки, замещая не только объект исследования, но часто и условия, в которых изучается некоторый объект. Модельный эксперимент при расширении возможностей экспериментального исследования одновременно имеет и ряд недостатков, связанных с тем, что различие между моделью и реальным объектом может стать источником ошибок.

Различие между орудиями эксперимента при моделировании позволяет выделить мысленный и материальный эксперимент. Орудиями мысленного (умственного) эксперимента являются мысленные модели исследуемых объектов и явлений. Для обозначения мысленного эксперимента иногда пользуются терминами: идеализированный или воображаемый эксперимент. Так, Галилей в мысленном эксперименте пришел к выводу о существовании движения инерции, согласно которой движущееся тело останавливается, если сила, его толкающая, прекращает свое действие. Этот вывод мог быть получен только с помощью мысленного эксперимента. По этому поводу А. Эйнштейн говорил следующее: "Мы видели, что закон инерции нельзя вывести непосредственно из эксперимента, его можно вывести лишь умозрительно - мышлением, связанным с наблюдением...". Мысленный эксперимент используется не только учеными, но и писателями, художниками, педагогами, врачами. Мысленное экспериментирование ярко проявляется в мышлении шахматистов. Огромна роль мысленного эксперимента в техническом конструировании и изобретательстве. Материальный эксперимент имеет аналогичную структуру. Однако в эксперименте используются материальные, а не идеальные объекты исследования. Основное отличие материального эксперимента от мысленного в том, что реальный эксперимент представляет собой форму объективной материальной связи сознания с внешним миром. Сходство мысленного с реальным в значительной мере определяется тем, что всякий реальный эксперимент, прежде чем быть осуществленным на практике, сначала проводится человеком мысленно в процессе обдумывания и планирования. Поэтому мысленный эксперимент нередко вступает в роли идеального плана реального эксперимента, в известном смысле предвар. его.

Пассивный эксперимент предусматривает измерение только выбранных показателей (параметров, переменных) в результате наблюдения за объектом без искусственного вмешательства в его функционирование. Примерами пассивного эксперимента является наблюдение: за интенсивностью, составом, скоростями движения транспортных потоков; за числом заболеваний; за работоспособностью определенной группы лиц; за показателями, изменяющимися с возрастом и т.п. пассивный эксперимент, по существу, является наблюдением, которое сопровождается инструментальным измерением выбранных показателей состояния объекта исследования. Активный эксперимент связан с выбором специальных входных сигналов (факторов) и контролирует вход и выход исследуемой системы.

Однофакторный эксперимент предполагает: выделение нужных факторов; стабилизацию мешающих факторов; поочередное варьирование интересующих исследователя факторов. Стратегия многофакторного эксперимента состоит в том, что варьируются все переменные сразу и каждый эффект оценивается по результатам всех опытов, проведенных в данной серии экспериментов.

Технологический эксперимент направлен на изучение элементов технологического процесса (продукции, оборудования, деятельности работников и т.п.) или процесса в целом. Социометрический эксперимент используется для измерения существующих межличностных социально-психологических отношений в малых группах с целью их последующего измерения.

Приведенная классификация экспериментальных исследований не может быть признана полной, поскольку с расширением научного знания расширяется и область применения экспериментального метода. Кроме того, в зависимости от задач эксперимента различные его типы могут объединятся, образуя комплексный или комбинированный эксперимент.

Для проведения эксперимента любого типа необходимо: разработать гипотезу, подлежащую проверке; создать программы экспериментальных работ; определить способы и приемы вмешательства в объект исследования; обеспечить условия для осуществления процедуры экспериментальных работ; разработать пути и приемы фиксирования хода и результатов эксперимента; подготовить средства эксперимента (приборы, установки, модели и т.п.); обеспечить эксперимент необходимым обслуживающим персоналом.

Особое значение имеет правильная разработка методик эксперимента. Методика - это совокупность мыслительных и физических операций, размещенных в определенной последовательности, в соответствии с которой достигается цель исследования. При разработке методик проведения эксперимента необходимо предусматривать; проведение предварительного целенаправленного наблюдения над изучаемым объектом или явлением с целью определения исходных данных (гипотез, выбора варьирующих факторов); создание условий, в которых возможно экспериментирование (подбор объектов для экспериментального воздействия, устранение влияния случайных факторов); определение пределов измерений; систематическое наблюдение за ходом развития изучаемого явления и точные описания фактов; проведение систематической регистрации измерений и оценок фактов различными средствами и способами; создание повторяющихся ситуаций, изменение характера условий и перекрестные воздействия, создание усложненных ситуаций с целью подтверждения или опровержения ранее полученных данных; переход от эмпирического изучения к логическим обобщениям, к анализу и теоретической обработке полученного фактического материала.

Правильно разработанная методика экспериментального исследования предопределяет его ценность. Поэтому разработка, выбор, определение методики должно проводится особенно тщательно. Необходим о убедиться в том, что она соответствует современному уровню науки, условиям, в которых выполняется исследование. Целесообразно проверить возможность использования методик, применяемых в смежных проблемах и науках.

Выбрав методику эксперимента, исследователь должен удостовериться в ее практической применимости, так как она может оказаться неприемлемой или сложной в силу специфических особенностей климата, помещения, лабораторного оборудования, персонала, объекта исследований и т.д.

Перед каждым экспериментом составляется его план (программа), который включает: цель и задачи эксперимента; выбор варьирующих факторов; обоснование объема эксперимента, числа опытов; порядок реализации опытов, определение последовательности измерения факторов; выбор шага изменения факторов, задавание интервалов между будущими экспериментальными точками; обоснование способов обработки и анализа результатов эксперимента.

Применение математической теории эксперимента позволяет уже при планировании определенным образом оптимизировать объем экспериментальных исследований и повысить их точность.

Важным этапом подготовки к эксперименту является определение его целей и задач. Количество задач для конкретного эксперимента не должно быть слишком большим (лучше 3-4).

Необходимо также обосновать набор средств измерений (приборов) другого оборудования, машин и аппаратов. В отдельных случаях возникает потребность в создании уникальных приборов, установок, стендов для разработки темы.

Методы измерений должны базироваться на законах науки - метрологии, изучающей средства и методы измерений.

При экспериментальном исследовании одного и того же процесса (наблюдения и измерения) повторные отсчеты на приборах, как правило, неодинаковы. Отклонения объясняются различными причинами - неоднородностью свойств изучаемого тела (материал, конструкция и т.д.), несовершенностью приборов и классов их точности, субъективными особенностями экспериментатора и др. Чем больше случайных факторов, влияющих на опыт, тем больше расхождения цифр, получаемых при измерениях, т.е. тем больше отклонения отдельных измерений от среднего значения. Это требует повторных измерений, а следовательно, необходимо знать их минимальное количество. Под потребным минимальным количеством измерений понимают такое количество измерений, которое в данном опыте обеспечивает устойчивое среднее значение измеряемой величины, удовлетворяющее заданной степени точности. Установление потребного минимального количества измерений имеет большое значение, поскольку обеспечивает получение наиболее объективных результатов при минимальных затратах времени и средств.

Обработка и анализ экспериментальных данных сводится к систематизации всех цифр, классификации. Результаты экспериментов должны быть сведены в удобочитаемые формы записи - таблицы, графики, формулы, номограммы, позволяющие быстро и доброкачественно сопоставлять и проанализировать результаты. Все переменные должны быть оценены в единой системе единиц физических величин.

Глава 2. Использование приемов и средств активизации практической деятельности на уроках физики

Процесс обучения физике начинается с организованного наблюдения окружающих физических явлений. Такие наблюдения в той или иной мере проводятся учащимися до изучения систематического курса физики. Поэтому к началу обучения физики учащиеся уже имеют некоторый запас различных физических представлений.

Однако ограничиваться только таким запасом и опираться лишь на него при обучении физике было бы неправильным по следующим соображениям. Во-первых, эти представления не у всех учащихся одинаковы; во-вторых, они могут оказаться у отдельных учащихся не совсем правильными; в-третьих, этих представлений далеко не всегда бывает достаточно для понимания и надлежащего восприятия того или иного нового материала. Запас представлений, как показывает практика, должен постепенно, на протяжении всего курса, систематически пополняться.

Все это приводит в школьных условиях к необходимости проводить в классе нужные для обучения специально организованные демонстрационные опыты.

Правильно поставленные демонстрации по физике, сопровождаемые соответствующими объяснениями, дают возможность учащимся видеть не только конкретную установку с отдельными приборами, приспособлениями, деталями и т.п., но и изучаемые физические явления, процессы и закономерности.

Все это запечатлевается у учащихся в виде многообразных представлений и сравнительно легко воспроизводится в памяти в связи с рядом конкретных образов, которые остаются после каждого опыта.

Кроме того, демонстрации приучают учащихся под непосредственным руководством учителя к более сосредоточенному и строгому проведению наблюдений. Они приучают искать источник знаний по физике в явлениях внешнего мира, в опыте.

Наконец, правильно показанные демонстрационные опыты прививают учащимся живой, легко поддерживаемый интерес к физике.

Разнообразные физические представления, полученные учащимися из организованных в классе наблюдений, и зарождающийся на их почве интерес к физике обеспечивают правильное обучение. Они делают возможным и вполне естественным переход от представлений к установлению основных физических понятий о простейших явлениях, физических величинах, приемах измерения величин, об отдельных приборах, установках и т. д. На других видах занятий (лабораторных работах, решении задач, опросе) эти понятия затем формируются, развиваются, углубляются почти на протяжении всего срока обучения. Между ними постепенно устанавливаются связи и зависимости, т.е. учащиеся вполне естественно подводятся к изучению физических законов и теорий - настоящему, глубокому освоению курса.

Рассматривая содержание программы по физике, всегда можно наметить такие вопросы из разных тем, которые, безусловно, должны иллюстрироваться демонстрационными опытами. Это будут прежде всего самые простые начальные опыты, как например: 1) воздух имеет вес; 2) газы обладают упругостью; 3) тела от нагревания расширяются.

Для учащихся, приступающих к изучению физики, начальные опыты служат отправными пунктами и в то же время непреложными истинами, "началом всех начал". Именно эксперимент, а не логически обоснованные и математически оформленные рассуждения, часто является для них неопровержимым доказательством многих положений. Недаром великий ученый М.В. Ломоносов сказал: "Один опыт я ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением".

Важно подчеркнуть, что необходимость в таких начальных опытах, зарождающих правильные представления, остается при изучении нового раздела курса на всех Ступенях обучения. По мере развития учащихся усложняются и начальные опыты для них, сохран. всякий раз элементы новизны и увлекательности - необходимые качества этих опытов при всех условиях.

После некоторого накопления представлений и понятий переходят к дальнейшему развитию этих понятий и установлению той или иной зависимости между ними. Другая стадия обучения предъявляет и другие требования к учебному эксперименту.

Вполне естественно намечается вторая группа демонстраций, помогающих конкретно представить размеры некоторых физических величин (атмосферного давления, силы молекулярного сцепления, температуры кипения разных жидкостей и т.д.) и установить количественную и качественную зависимость между физическими величинами, т. е. положить начало изучению физических законов (зависимость силы трения от силы нормального давления, закон Паскаля, определение величины давления жидкости на дно сосуда, закон Ома и т.д.).

Третья группа опытов вытекает из необходимости в процессе обучения показывать практическое применение законов физики. Эти опыты иллюстрируют наиболее существенные детали устройства и действия различных приборов, приспособлений и механизмов, например весов, шарикового и роликового подшипников, водяных насосов, барометра, термометра, тепловых машин, электродвигателя и т.п.

Когда учащиеся, разбирая тот или иной новый раздел курса, пройдут нормальный процесс обучения - от представлений и понятий к установлению связи и зависимости между понятиями и затем к практическим применениям физических законов, то в конце появляется необходимость закрепить и углубить полученные ранее знания. Этим обычно и завершается процесс обучения.

Таким образом, возникает четвертая группа опытов для углубления знаний, для тренировки. Здесь демонстрируются более сложные явления, в которых изученные физические законы даются в различном сочетании. Иногда эти явления становятся для учащихся несколько неожиданными и противоречат привычным для них представлениям.

К этой группе опытов относятся, например: обрывание, по желанию, верхней или нижней нити у тяжелого подвешенного груза, движение двойного конуса "вверх" по наклонным рельсам, плавание картезианского водолаза, кипение воды при пониженном давлении в колбе, охлажденной снегом, зажигание газовой горелки электрической искрой и т.д.

Чтобы эти опыты не превращались просто в интересные необъяснимые "фокусы", их следует ставить тогда, когда учащиеся имеют необходимый запас знаний для самостоятельного решения возникающих вопросов. Очевидно, число таких опытов должно быть ограничено и содержание их согласовано с основной целью уроков.

2.1.1 Приемы и средства практической деятельности на уроках физики

Активизация практической деятельности учащихся должна начинаться с использования различных средств, обеспечивающих глубокое и полное усвоение учащимися материала, излагаемого учителем.

Как же обеспечить глубокое понимание материала учащимися, избегая механического запоминания изучаемого?

Следует выделить четыре аспекта этого вопроса:

1) организация восприятия нового материала учащимися;

2) использование доказательных приемов объяснения;

3) учет методологических требований и психологических закономерностей;

4) обучение работе с учебной литературой;

5) обучение работе с оборудованием и приборами.

При правильно построенном объяснении материала учитель не только дает учащимся знания, но и организует их познавательную и практическую деятельность.

Большое значение, например, имеет то, как учитель вводит тему урока. Тема урока не должна просто сообщаться учащимся, надо убеждаться в их логической необходимости изучения каждого следующего вопроса программы. А для этого нужно раскрывать логику развертывания темы, взаимосвязь ее отдельных вопросов и естественно подводить учащихся к необходимости изучения материала урока.

Кроме того, учитель должен попытаться вызвать у учащихся интерес к теме: привести интересные факты, связанные с историей установления закона; показать опыты, на которые учащиеся могут найти ответ в ходе объяснения и т.д. Важно лишь при этом не затратить много времени и не отвлечь внимания учащихся от предстоящего объяснения. Перед объяснением учитель должен не только назвать и записать тему урока, привлечь к ней внимание учащихся, но и указать им те (практические) задачи, которые на данном уроке будут решаться.

Практика обучения показывает, что для каждого урока физики, посвященного изучению нового материала, можно и нужно указать его основные познавательные задачи. Сформулированные познавательные задачи урока являются целью предстоящей деятельности, учащихся. Осознание цели - необходимое условие любого волевого действия.

Заканчивая рассмотрение вопроса о необходимости четкой постановки задач урока, хотелось бы подчеркнуть, что учащиеся должны не только знать (понимать) цель предстоящего объяснения (задачу урока), но и представлять, как эта задача будет решаться: будет ли ответ найден из наблюдений и анализа опыта или выведен теоретически на основе ранее изученных законов и закономерностей.

В конце объяснения целесообразно делать вывод и подчеркивать, какой вопрос был поставлен в начале объяснения, какой ответ на него получен и каким образом.

Рассмотрим приемы объяснения материала на уроках физики.

К методам устного монологического изложения материала учителем относятся рассказ и объяснение. Характер физики как науки, отраженный в познавательных задачах школьного курса, требует, чтобы основным методом монологического изложения материала было объяснение, т.е. строго логически обоснованное раскрытие изучаемых вопросов. Доказательное проведение эксперимента на уроках физики обеспечивает более глубокое усвоение материала.

Учителю физики необходимо знать, что излагать материал урока доказательными приемами - это значит, его нужно выводить либо из опыта, либо теоретически, используя при этом умозаключения по индукции, дедукции и аналогии.

Дедукция представляет собой рассуждение только от общего к частному, а индукция - от частного к общему.

Применение индуктивных приемов объяснения в процессе обучения способствует развитию конкретно-образного мышления учащихся, учит их наблюдать явления и замечать в них не что общее, существенное. Применение дедуктивных приемов способствует развитию у учащихся теоретического, абстрактного мышления, учит их рассуждать. [22]