Дифференцированный подход при проведении лабораторных работ по физике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дифференцированный подход при проведении лабораторных работ по физике

Сидоров А.В.

Бузулукский гуманитарно-технологический институт (филиал) ОГУ

Лабораторные работы по физике являются одной из форм организации учебной деятельности студентов. Лабораторные занятия позволяют закрепить знания, полученные на лекционных занятиях, практических (семинарских) занятиях. Наряду с наглядностью, которая повышает эффективность такого рода занятий, происходит обобщение результатов проделанной работы, что ведет к появлению возможности осуществления анализа.

Применение дифференцированного подхода позволяет не только разнообразить формы организации учебного процесса, но и повысить эффективность лабораторных работ.

Несмотря на то, что в настоящее время применяется балльно-рейтинговая система оценивания знаний учащихся, до сих пор не разработана система проведения дифференцированных фронтальных лабораторных работ.

При проведении лабораторных занятий не учитываются индивидуальные особенности учащихся, учитывается лишь общая оценка, выраженная в баллах.

Тем не менее, достаточно просто можно организовать на лабораторных занятиях по физике возможность выбора определенного варианта действий, предоставление различных вариантов заданий.

Одним студентам будет достаточно лишь выполнить определенное количество заданий, следуя методическим указаниям. Другим - можно предложить провести определенное исследование. В данном случае выбор методов, определение последовательности действий могут осуществлять сами учащиеся.

Лабораторные занятия в классическом виде, когда после сдачи курса теоретического материала, знакомства с порядком выполняемых действий и непосредственно проведения самих лабораторных работ, формирования выводов по проделанной работе студент получает отметку о выполнении работы, приводят к тому, что происходит замедление процесса формирования у студентов умений и навыков к проведению исследований. Работа представляет собой алгоритм, следуя которому студенты получают результаты. В лучшем случае, происходит осмысление проделанной работы и формирование выводов.

Для формирования дифференцированного подхода к изучению дисциплины следует курс лабораторных работ разбить на уровни:

- базовый;

- продвинутый;

- расширенный.

Если с базовым уровнем изучения дисциплины преподаватели работают постоянно, то два других практически на занятиях не используются.

Продвинутый уровень предполагает наличие у студента желания продолжать исследования. При проведении лабораторных работ на данном уровне можно предложить учащимся определить абсолютную и относительную погрешности результатов полученных в результате выполнения лабораторных работ. Провести оценку возможных границ применимости исследуемых процессов, выявленных закономерностей и т.д.

На расширенном уровне студентам можно предложить обратиться к первоисточникам. Рассматривать не лабораторные работы, которые можно выполнить на имеющемся оборудовании, тем более не использовать виртуальные лабораторные работы, а изучить с исторической точки зрения, какими были первые исследования в данной области, описываемые в литературе. Обращаясь к первоисточникам, студент научится самостоятельно работать с информацией, осуществлять её поиск, обобщать полученный материал, делать определенные выводы.

Результаты исследования студентов могут быть представлены в виде сообщения на занятиях, доклада на конференции, либо сданы в виде реферата на проверку преподавателю.

Организация лабораторных занятий с использованием элементов научных исследований может принести намного большую пользу, чем проведение обычных «классических» лабораторных работ [1].

К сожалению, проводить научные исследования наиболее просто не на первых курсах, так как вначале студенты должны приобрести навыки определения целей лабораторных работ, научиться формировать и оформлять отчеты, иметь навыки работы с определенными приборами, осваивать методы исследования, проводить точные измерения и определять их погрешности, делать выводы.

При проведении занятий преподаватели чаще стремятся ориентироваться на слабых студентов, чтобы подтянуть их к среднему уровню [2]. При этом более сильные студенты (не только с точки зрения знаний, но и по любознательности, склонности к проведению исследовательской работы) быстрее выполняют среднюю учебную программу и не поднимаются над средним уровнем, необходимо давать им средства для приобретения больших знаний и умений.

На лабораторных занятиях по физике дифференцированный подход может быть реализован при использовании:

- лабораторных работ различной степени сложности;

- методов обработки результатов измерений;

- фронтального проведения лабораторных работ.

Если выполнение лабораторной работы происходит фронтально - то в этом случае вся группа выполняет одну и ту же работу под общим руководством преподавателя. Особенно это удобно при большой численности учащихся и малом количестве лабораторного оборудования. Выполнять работы можно и индивидуально. В этом случае возможно разделение на микрогруппы.

В лаборатории физики при изучении определенных тем можно проводить лабораторные работы различной степени сложности [1].

Например, при проведении лабораторных работ по разделу «Механика жидкостей и газов» более простая работа - определение коэффициента вязкости жидкости вискозиметром.

Кинематическая вязкость жидкости равна произведению времени истечения жидкости через капилляр определенного объема на постоянную вискозиметра. Постоянная вискозиметра не зависит от температуры и определяется только геометрическими размерами вискозиметра. Для определения постоянной вискозиметра используют эталонные жидкости с известной кинематической вязкостью. В лабораторной работе измеряя время истечения определенного объема эталонной жидкости определяют постоянную вискозиметра и далее - коэффициент вязкости жидкости.

Более сложной работой, с точки зрения проведения измерений, является работа «Определение вязкости жидкости методом Стокса».

Данный метод определения вязкости основан на измерении скорости медленно движущегося в жидкости небольшого тела сферической формы (шарика). В работе предлагается определить сначала участок с установившейся (постоянной) скоростью. Затем измерить среднюю скорость движения шарика на данном участке. Далее определяется плотность материала шарика. Более сложным с точки зрения измерений, и более интересным является измерение плотности жидкости в которой «падает» шарик. Затем записывается условие равенства сил, действующих на шарик нулю, и определяется вязкость жидкости. Работа требует большого числа различных измерений и позволяет осуществлять творческий подход к проведению таких измерений.

При проведении лабораторных работ по разделу «Молекулярная физика и термодинамика» в качестве традиционной работы можно предложить «Определение коэффициента поверхностного натяжения воды методом капель».

В данной работе, когда жидкость вытекает из трубочки каплями, то отрыв капли возможен, если ее вес будет равен или начнет превосходить силу поверхностного натяжения. Используя воду как эталонную жидкость с известной плотностью и известным коэффициентом поверхностного натяжения, можно вычислить коэффициент поверхностного натяжения соляного раствора, мыльного раствора, глицерина, этилового спирта и других соединений. Работа не требует проведения сложных измерений. Рассчитывается количество капель в заданном объеме жидкости. Зная количество капель и плотность жидкости можно определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости составив простейшую пропорцию.

Более сложной является работа «Определение коэффициента поверхностного натяжения воды методом отрыва кольца».

В этой работе тонкое металлическое кольцо подвешено так, что нижним основанием оно касается жидкости. Для отрыва кольца от поверхности надо приложить силу, равную по величине силе поверхностного натяжения. Сила поверхностного натяжения действует как по границе внешней поверхности кольца, так и по границе внутренней поверхности.

Работа требует проведения большого числа измерений:

- измерить штангенциркулем внешний диаметр и толщину стенки кольца;

- к коромыслу весов подвесить кольцо, весы уравновесить. Коромысло весов с кольцом осторожно опустить, чтобы кольцо коснулось жидкости. На свободную чашку весов медленно сыпать песок, чтобы кольцо оторвалось, и весы снова пришли в равновесие;

- определить массу насыпанного песка, вес которого равен силе поверхностного натяжения.

Видно, что изучая один и тот же раздел, выполняя одну и ту же работу можно выбирать различной степени сложности варианты заданий.

Выбор формы проведения лабораторной работы, ответственность за результативность целиком лежит на преподавателе. Но не следует забывать о возможности выявления талантливых студентов, которые при классическом проведении занятий могут быть и не выявлены.

дифференцированный лабораторный физика исследование

Список литературы

1. О.И. Наслузова Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева - 2017. - № 3 (41). - С. 89-95

Размещено на Allbest.ru