Школьный физический эксперимент — один из важнейших методов обучения физике в средней школе. Он имеет несколько своеобразных, особых видов и все время развивается, расширяется, пополняется новым оборудованием, приемами и средствами выполнения. В настоящее время характерным становится появление в образовании принципиально новых информационных средств в обучении, которые способны повлиять на цели, содержание, методы и организационные формы обучения в учебном заведении.

Ключевые слова: физический эксперимент, лабораторные занятия, компьютерной техники, демонстрация, физические явления, измеряемые величины, физическая теория, демонстрационные опыты,фронтальные работы, лабораторный практикум.

School physical experiment is one of the most important methods of teaching physics in secondary school. It has several unique, special types and is constantly developing, expanding, supplemented with new equipment, techniques and means of implementation. At present, the emergence of fundamentally new information tools in education is becoming characteristic, which can affect the goals, content, methods and organizational forms of training in an educational institution.

Keywords: physical experiment, laboratory classes, computer technology, demonstration, physical phenomena, measured quantities, physical theory, demonstration experiments, frontal work, laboratory practical training.

Обучение физике нельзя представить только в виде теоретических занятий, если обучающимся на занятиях показываются демонстрационные физические опыты. 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. В процессе обучения необходимо внедрять такие виды работ, при которых обучающиеся сами выполняют работу включающие в себя сборку установки, измерение физических величин, выполнение опытов. Лабораторные занятия вызывают обучающихся естественный интерес, связанный с познанием окружающего мира на собственной опыте и ощущениях. При выполнении лабораторных работ у обучающихся формируется представление о роли эксперимента в жизни [6].

Экспериментальное исследование можно условно разделить на три части: подготовка, измерение и обработка результатов измерений.

Экспериментальные умения, включающие в себя интеллектуальные и практические умения, формируются у обучающихся при выполнении опытов.

Основным методом познания в естественных науках является экспериментальный метод, поэтому в процессе обучения физике предполагается широкое применение демонстрационного и фронтального физического эксперимента. Появление нового оборудования: интерактивных досок, компьютерной техники, новейших средств воспроизведения цифровых носителей, развитие сети интернет в общеобразовательных школах требует переосмысления роли, возможностей и перечня средств обучения, предназначенных для проведения физического эксперимента.

Школьный физический эксперимент — это воспроизведение физического явления на уроке с помощью специальных приборов в условиях, наиболее доступных для его проведения. Это отражение научного метода познания. При обучении школьный физический эксперимент выполняет функции и служит источником физического знания, является методом обучения, является одним из видов наглядности. В школьном курсе выделяют следующие виды школьных физических экспериментов [3,5]:

1. Демонстрационные опыты (эксперименты).

2. Фронтальные лабораторные работы, опыты, наблюдения.

3. Физический практикум.

4. Внеклассные (домашние) опыты и наблюдения.

5. Количественный и качественный эксперимент.

6. Экспериментальные задачи.

7. Творческие (исследовательские) экспериментальные задания.

Демонстрация — это показ учителем физических явлений. Демонстрационные опыты проводится в цели: наблюдение того или иного явления; проверка выдвинутой гипотезы; выявление физических закономерностей и проверка вытекающих из них следствий; формирование важнейших физических понятий; раскрытие сущности законов, гипотез, теории; подготовка учащихся к восприятию нового материала.

Требования к проведению демонстрационных опытов [4,5].

1. Демонстрационный эксперимент должен быть убедительным, готовить заранее.

2. Демонстрации не должны загромождать урок.

3. Установка должна быть простой, на столе не должно быть лишних приборов и предметов.

4. Для наглядности эксперимента нужно использовать подвески или индикаторы.

5. Демонстрационный эксперимент должен присутствовать на каждом уроке.

6. Демонстрационные опыты должны быть логически.

7. При проведении демонстрационных опытов необходимо соблюдать требования техники безопасности, правила пожарной безопасности, запрещается работать ртутью и радиоактивными элементами.

Эффективность опыта достигается при определенных требований [1,3].

1. Содержательность предполагает подбор приборов и создание таких условий, которые позволяют в полной мере сущность явлений.

2. Достоверность определяет однозначность, определенность, истинность результатов постановки опыта, то есть означает постановку такого варианта опыта, результат которого не вызывает сомнения.

3. Видимость предполагает создание таких условий, которые позволяют каждому ученику класса видеть не только установку, но и ее существенные детали.

4. Наглядность — требование, при котором сущность наблюдаемого явления раскрывается в наиболее яркой, совершенной и очевидной форме.

5. Убедительность. Опыт должен выполнятся настолько «чисто», чтобы не было сомнений ни по его фрагментам, ни по выводам.

6. Кратковременность предполагает определение оптимального времени демонстрационного опыта, а также сведение до минимума времени выполнения опыта.

7. Воспроизводимость означает непременное неоднократное повторение опыта.

8. Надежность эксперимента предполагает его успех во время демонстрации.

9. Эстетичность предусматривает изящное, красивое оформление установки и рациональное выполнение опыта.

10. Эмоциональность отражает результат воздействие демонстрируемого опыта на психику учащихся. Опыт призван вызвать интерес учащихся.

11. Соблюдение техники безопасности является обязательным условием при любых демонстрациях.

Показу демонстрационного эксперимента на уроке предшествует большая подготовительная работа из следующих этапов [3,4]:

– внимательно определить содержание урока;

– продумать логику построения урока;

– определить методы обучения;

– продумать метод изложения нового материала;

– подобрать вид эксперимента;

– подобрать возможные эффективные варианты демонстрационных опытов;

– подобрать необходимые приборы и проверить их исправность;

– продумать, в какой последовательности проводить опыты.

Фронтальные лабораторные работы бывают качественные и количественные. Лабораторные работы могут быть кратковременными или рассчитанными на урок [2, 6].

Все работы выполняются на однотипном оборудовании и всеми учащимися. В конце урока — обязательное коллективное обсуждение результатов работы. Фронтальные лабораторные работы и опыты дают возможность включать одновременно весь класс в поиски решения проблемы.

В зависимости от поставленной цели подбирают необходимое оборудование, наиболее рациональный и соответствующий возрастным особенностям учащихся метод выполнения работы, форму отчетности, способ обсуждения результатов. Фронтальные лабораторные работы и опыты связаны с углублением и расширением знаний, с заданиями для выработки практических умений и навыков. Фронтальные опыты отличаются от фронтальных лабораторных работ кратковременностью (5–10 мин). Они выполняются на простом оборудовании, подразумевают одно практическое действие (наблюдение или измерение). Вывод должен быть тесно связан с изложением учебного материала. Фронтальный опыт представляет собой какое-либо одно практическое действие, выполняемое учащимися без письменной инструкции под непосредственным руководством учителя, завершается выводом, сразу входящим в содержание изучаемого материала. Фронтальные опыты также можно проводить при закреплении материала, повторении пройденного, формировании умений и навыков, при изучении новых приборов [2,6].

Лабораторный практикум по физике, по сравнению с другими видами работы, представляет собой более высокую форму организации лабораторно-практических занятий [5]. Его отличает, прежде всего, большая самостоятельность учащихся, более совершенная и сложная экспериментальная база. Отличие работ физического практикума от фронтальных лабораторных работ заключается в большей самостоятельности выполнения на более сложном оборудовании; работы практикума по длительности рассчитаны на 2 урока; обработка полученных экспериментальных результатов более объемная.

Литература:

1. Бугаев В. А. Методика преподавания физики в средней школе, Москва, Просвещение, 1981 г.

2. Донскова Е. В., Клеветова Т. В., Коротков А. М., Полях Н. Ф. Методика обучения физике. Школьный физический эксперимент. Учебное пособие. Изд.: Волгоградский государственный социально-педагогический университет, «Перемена», 2018.

3. Каменетский С. Е., Орехов В. П. Методика преподавания физики в средней школе, Просвещение, 1986 г.

4. Малафеев Р. И. Проблемные обучение физики в средней школе, Москва, Просвещение, 2000 г.

5. Усов А. В., Tулкибаева Н. И. Практикум по физике. Просвещение, 2000 г.

6. Шахмаев Н.М., Павлов Н.И. Физический эксперимент в средней школе. Пособие для учителя. В 2-х частях. Изд. Мнемозина, 2010, 192 с.