Методические требования к демонстрационным опытам

Демонстрация — это показ учителем физических явлений и связей между ними; она предназначена для одновременного восприятия учащимися всего класса. Демонстрационные опыты способствуют созданию физических представлений и формированию физических понятий; они конкретизируют, делают более понятными и убедительными рассуждения учителя при изложении нового материала, возбуждают и поддерживают у школьников интерес к предмету.

1. Основные методические требования к демонстрационным опытам обусловливают правила их проведения, которых учитель должен всегда придерживаться. Одно из первых методических требований – органическая связь демонстрационного опыта с изложением учебного материала на уроке. Именно поэтому подавляющее число демонстрационных экспериментов носит качественный характер. Несмотря на кратковременность, демонстрационные опыты должны быть убедительными и ясными. Эти важные качества демонстрационных опытов во многом определяются техникой их постановки.

2. Органически сливаясь с содержанием урока, демонстрационные опыты должны захватывать внимание учащихся на время, необходимое и достаточное для решения локальной учебной задачи, это время не должно быть большим, чтобы внимание учащихся не рассеялось. Иначе говоря, психологическая основа эффективности демонстрационного эксперимента состоит во взаимосвязи первой и второй сигнальных систем, что внешне выражается в соединении наглядности со словом учителя. При демонстрации опытов решающая роль принадлежит учителю, поскольку он выступает активным посредником между учащимися и демонстрируемыми явлениями; от его методического мастерства и технической грамотности зависит успех демонстрации. Кроме того, представления школьников, возникающие при наблюдении опытов, должны быть доведены до обобщений, а это может сделать только учитель.

3. Подавляющее число изучаемых физических явлений, понятий, закономерностей не может быть хорошо усвоено учащимися без тщательно разработанной системы опытов, отвечающих требованиям методики и техники демонстрирования. Важно, чтобы здесь соблюдалась мера в отношении числа демонстраций, и чтобы отобранные опыты в совокупности составляли логически связанную систему, в которой каждый последующий опыт развивает предыдущий и опирается на него, причем учащиеся должны видеть и понимать взаимосвязь опытов. Это достигается тем, что демонстрационная установка для каждого следующего опыта в основном оставалась прежней, а новый эффект достигается путем небольшого ее изменения или дополнения.

4. Особое значение имеет подготовка учащихся к восприятию опыта. Всякий опыт вызывает непроизвольное внимание учащихся, однако, оно неустойчиво, и с помощью слова его нужно перевести в произвольное, т. е. вызвать интерес к опыту путем выяснения его цели. Мы уже подчеркивали, что результат каждого эксперимента — это ответ природы на поставленный ей вопрос. Поэтому необходимо довести до сведения учеников этот вопрос, чтобы они ожидали ответа и поняли его. Демонстрация опыта без указания его цели не эффективна. Обычно перед экспериментом учитель выясняет его назначение и указывает пути достижения цели, как правило, сопровождая объяснение рисунком на доске. После того как учащиеся поймут идею опыта и схему демонстрационной установки, он приступает к ее составлению. Если демонстрационный опыт сложный (требует нескольких действий или последовательного получения нескольких результатов), то для повышения его эффективности лучше разделить его на отдельные этапы, определяя цель каждого из них.

5. Темп демонстрации должен соответствовать темпу устного изложения и скорости восприятия учащимися. Во многих пособиях до последнего времени это качество демонстрации не совсем точно называли кратковременностью, имея в виду ее оптимальный режим. Если явление протекает быстрее, чем его успеваютвоспринять школьники, опыт следует повторить (например, наблюдение искрового разряда), если возможно, в замедленном темпе. Вместе с тем нужно помнить, что неоправданно растянутая демонстрация понижает интерес учащихся к ней и приводит к потере учебного времени. Таким образом, когда говорят о кратковременности опыта, то имеют в виду не уменьшение времени наблюдения явления (хотя и оно должно расходоваться экономно), а сокращение до минимума времени на подготовку опыта на уроке. Из этого следует необходимость заблаговременной подготовки всего оборудования для эксперимента. Так, если предполагается кипятить на уроке воду, то ее перед этим подогревают до кипения; все расстояния, объемы тел, показания приборов и т. д. определяют заранее. При подготовке демонстрации необходимо установить, сколько времени занимает опыт, чтобы правильно спланировать элементы урока.

6. Важным методическим вопросом является место демонстрационного опыта на уроке, которое определяется выбранной учителем методикой изложения нового учебного материала, логикой развития его содержания. При эвристическом методе ведения урока в большинстве случаев беседа преподавателя должна подвести учащихся к постановке вопроса, ответ на который дает намеченный опыт. Но в некоторых случаях показ опыта может предшествовать беседе с целью постановки перед учащимися проблемы, которая разрешается в ходе урока. Этот методический

прием, активизирующий мыслительную деятельность учащихся, в последнее время получает все более широкое распространение. Во многих случаях, когда раскрывается сущность различных физических закономерностей, демонстрационный эксперимент ставят после теоретического его разъяснения. В этом случае он выступает как качественная иллюстрация изложенной закономерности. Наконец, в некоторых случаях педагогически целесообразно показывать на уроке один и тот же демонстрационный опыт дважды: один раз в начале урока, в целях создания проблемной ситуации, а затем второй раз – после объяснения учителем данного явления. В целях активизации познавательной активности учащихся на уроках при постановке демонстрационного эксперимента целесообразно:

1. Четко сформулировать цель эксперимента (она должна быть понята учащимися); объяснить принципиальную или блочную схему установки с помощью рисунка, выполненного на классной доске, а в случае более сложных установок, на специальном плакате или с помощью кодоскопа; от принципиальной схемы перейти к разъяснению собранной установки на демонстрационном столе, т.е. раскрыть методику наблюдения явления или методику измерения какой-либо физической величины; сообщить, на чем из собранной установки следует фиксировать внимание для обнаружения эффекта демонстрации. Лишь после этой подготовительной работы проводят демонстрационный опыт. Естественно, что сразу после выполнения эксперимента, учитель выясняет, что видели учащиеся, и в первую очередь сидящих за задними партами физического кабинета. Искусство учителя состоит в том, чтобы постановкой заранее подготовленных вопросов подвести учащихся к правильному объяснению результата опыта. Наконец, в заключение учитель этот же вывод формулирует в более строгой форме, принятой в учебной литературе.

2. Не сообщать эффект демонстрационного опыта до его осуществления. Не выполнение этого требования приведет к тому, что внимание учащихся будет искусственно снижено. Опытные учителя в целяхразвития интуитивного мышления учащихся и усиления интереса их к физике

ставят перед учащимися вопрос о результате опыта до его демонстрации. Представляя возможность высказать предположения нескольким учащимся, учитель не корректирует их, а предлагает внимательно наблюдать за проведением опыта.

3. Отобрать рациональное число опытов одному и тому же явлению, свойству или закономерности, руководствуясь тем, чтобы они в системе позволили сформулировать после их осмотра общий вывод. Например, явление электромагнитной индукции невозможно понять с помощью единичного демонстрационного опыта. В таких случаях необходимо показать учащимся несколько экспериментов (с различными телами или на различных установках), демонстрирующих одно и то же явление или свойство. Однако, в каждом конкретном случае требуется различное количество опытов, потому что чрезмерно большое их количество рассеивает внимание учащихся и требует много времени.

4. Подключить большое количество видов памяти учащихся. С этой целью учащиеся должны не только внимательно наблюдать за проведением демонстрационных опытов на уроке,но и фиксировали в своих тетрадях их содержание в виде опорного конспекта. Правильноевыполнение этого требования состоит в том, чтобы записи в тетрадях учащиеся делалине во время выполнения самого эксперимента, а после его осмысления. Этому умениюследует специально учить учащихся сначала на образцах, после чего учить это делать самостоятельно.

5. При постановке демонстрационных опытов, связанных с раскрытием сущности нового свойства,явления или закономерности, можно придерживаться следующей методики их проведения:

1) Обоснование необходимости экспериментального способа изучения (подтверждение истинности)конкретного знания, постановка перед учащимися целевого назначения демонстрационного опыта, проектирование его модели.

2) Разъяснение экспериментальной установки на схематическом рисунке или совместное с учащимися ее конструирование.

3) Разъяснение собранной установки на приборах. Раскрытие методики наблюдения или измерения, и выделение объекта опыта.

4) Проведение опыта учителем и проверка его эффективности с помощью системы вопросов учащимся для объяснения эффекта демонстрации.

5) Заключение учителя по проведенному эксперименту.

6) Оформление учащимися опорного конспекта по содержанию опыта. Совершенно ясно, что при постановке ряда тождественных опытов можно в предлагаемой последовательности опустить отдельные моменты для ускорения проведения эксперимента.