Сторінка
4

Розробка схем простих демонстраційних експериментів для шкільного курсу оптики

Демонстраційний експеримент як метод навчання з'явився практично одночасно з початком викладання систематичного курсу фізики. У системі методів організації й здійснення учбово-пізнавальної діяльності учнів, що класифікуються за джерелом передачі й сприйняття навчальної інформації, демонстраційний експеримент відноситься до наочних методів навчання. Відносно двох інших провідних методів цієї групи - словесного і практичного, демонстраційний експеримент займає особливе місце: він ніколи не використовується як відокремлений метод, але завжди в сполученні зі словесним (лекція, пояснення, бесіда), а також з іншими засобами наочності (малюнки, таблиці, екранні посібники).

Як допоміжний засіб демонстраційний експеримент застосовується в практичних методах навчання. Термін «демонстраційний експеримент», що підкреслює візуальний вплив цього методу, не означає, однак, що вчитель може й повинен лише ілюструвати ті або інші явища або процеси, залишаючи учням роль пасивних спостерігачів. Робота учнів при проведенні демонстраційного експерименту обов'язково повинна бути спеціально організована. Крім того, використовуючи демонстраційний експеримент, учитель може не тільки просто демонструвати ті або інші явища або процеси, але, й наприклад, поставити і вирішити з учнями експериментальну задачу, або організувати на уроці проблемну ситуацію. Чим більшим досвідом володіє вчитель, тим ширше арсенал його прийомів використання демонстраційного експерименту. Видатний фізик А. Ейнштейн висловив свою точку зору на цю проблему словами: «Вміє вчити той, хто вчить цікаво».

У демонстраційному експерименті не відтворюються фізичні явища й закономірності, а лише створюються умови для вичленовування цих явищ і закономірностей з навколишньої природи. Шляхом використання спеціальних прийомів досліджуване явище звільняється від супутніх явищ або, принаймні, вплив супутніх явищ послабляється. В цьому процесі найбільш важливим керівним принципом повинен бути принцип науковості, який означає відповідність того, що демонструють, твердо встановленим у науці положенням. Демонстраційний експеримент має своїм основним призначенням показ зв'язків між фізичними явищами з якісної сторони. Кількісні характеристики досліджуються учнями під час шкільного лабораторного експерименту.

За способом показу досліджуваних явищ і закономірностей демонстраційні досліди можна поділити на три групи:

а) Безпосередній показ досліджуваних явищ і закономірностей - це такий спосіб демонстрування, що дозволяє учням сприймати досліджувані явища безпосередньо за допомогою органів почуттів. Наприклад, спостереження кольорових стрічок, внесених у різні ділянки суцільного спектра;

б) У тих випадках, коли демонструється явище, а учні спостерігають супутні йому ефекти, мова може йти про опосереднений показ. Так органи почуттів людини не сприймають безпосередньо електромагнітні хвилі. Їх можна виявити, спостерігаючи за рухом стрілок на приладах.

в) У модельному експерименті демонструються не фізичні явища й закономірності, що становлять предмет, а їх аналогії. У цьому випадку учні спостерігають не саме явище й навіть не відбиття цього явища в супровідних змінах, а щось зовсім інше, що має лише поверхневу подібність до досліджуваного явища. Умовні образи модельного експерименту виступають замінниками досліджуваних явищ і закономірностей.

Всі три способи показу в демонстраційному експерименті спрямовані на забезпечення того «живого споглядання», з якого починається процес пізнання нових для учнів явищ і закономірностей. Однак демонстрації можуть і повинні виконувати не тільки навчальну, але й розвиваючу функцію, тобто сприяти розвитку мислення, спостережливості, творчої уяви учнів, їх здатностей. Як же використати демонстраційний експеримент із метою розвитку учнів? Насамперед, необхідно звернути увагу на способи залучення учнів до активної роботи з осмислення дослідів. А також указати основні способи активізації пізнавальної діяльності при постановці експерименту. Кожний наступний відповідає більш високому рівню активізації.

Перший рівень:

Демонстраційний експеримент ставиться як ілюстрація до пояснення нового матеріалу, так що учні в обговоренні й поясненні результатів дослідів участі практично не приймають. Найбільше, чого можна домогтися в цій ситуації - це увага учнів до пояснення навчального матеріалу. Він зручний тим, що потребує найменших витрат часу, адже вчитель дуже обмежений у часі. Рівень їхньої активізації при цьому можна назвати «нижчим рівнем».

Він завжди має місце в наступних випадках:

- учні не мають достатньої «бази» для того, щоб взяти участь в обговоренні експерименту й результатів, що були одержані;

- дослід ставиться тільки для ознайомлення учнів з тим або іншим явищем без з'ясування його природи. Тобто він носить констатуючий, ознайомлювальний, але не пояснювальний характер, служить лише ілюстрацією;

- на основі експерименту вводяться нові поняття.

Другий рівень:

Вчитель виконує дослід, а учні або роблять висновки з нього, або пояснюють отримані результати. Цей спосіб активізації учнів можна рекомендувати майже у всіх випадках (крім розглянутого вище), якщо за якимись причинами не можна використати способи, що відповідають більш високому рівню активізації. Застосовуючи його, варто заздалегідь попередити учнів про те, що по закінченні досліду вони повинні будуть самостійно зробити висновки або пояснити результати. Їх судження доцільно враховувати при виставлянні оцінок за урок. У тих випадках, коли на досліді встановлюється нова закономірність, завдання учнів - зробити висновки зі спостережень. Даний спосіб активізації учнів (залучення їх до пояснення результатів досліду) часто виявляється доцільним і в тих випадках, коли учні не в змозі самі повністю пояснити показане явище. Потрібно допомогти їм - це краще, ніж залишати учнів у ролі глядачів і слухачів.

Третій рівень:

Учні прогнозують результат досліду. Перед тим як сформулювати відповідне питання, треба повідомити мету досліду й дати пояснення про улаштування і принцип дії демонстраційної установки. Цей спосіб забезпечує більш високий рівень активізації розумової діяльності учнів, тому що прогнозувати невідомий результат трудніше, ніж пояснити вже показане явище. Включившись у роботу ще до виконання досліду, вони з підвищеним інтересом і увагою очікують його результат, а потім, якщо той передбачений невірно, шукають правильне пояснення. Звичайно, потрібно добиватися, щоб передбачення обґрунтовувалося, підкріплювалося аргументами, а не було немотивованим припущенням. Даний спосіб активізації рекомендується застосовувати в тих випадках, коли є впевненість, що хоча б декілька учнів з класу зможуть висловити обґрунтовані міркування щодо очікуваних результатів досліду. Природно, що це можливо лише за умови, що необхідний навчальний матеріал уже пройдений і засвоєний. Передбачення результатів досліду або пояснення побаченого можливо при виконанні більшості шкільних демонстрацій. Учні швидко «здобувають смак» до такої роботи, їхня увага й активність помітно підвищуються, а якщо при цьому висловлюються суперечливі судження, то виникають дискусії, що сприяє інтенсивному розвитку мислення й здатностей учнів.