Использование экспериментального метода исследования на лабораторных занятиях физики

Использование экспериментального метода на
лабораторных занятиях возможно в двух формах:

1) при применении разработок (инструкций),
написанных в соответствии со схемой
экспериментального метода.

2) при использовании беседы с учащимися,
развивающейся с учетом использования всех
четырех частей этого метода. В этом случае
внешняя структура урока остается в основном
такой же, как если бы он проводился без
применения экспериментального метода: сначала
вступительная беседа, затем постановка опытов и
получение из них данных и, наконец,
заключительная беседа.

Методика руководства этапами формирования
рабочей гипотезы и разработкой эксперимента во
время вступительной беседы представляет собой
то же, что и методика работы на уроке объяснения
нового материала. Но следует добавить, что
вступительная беседа должна по необходимости
заканчиваться разъяснениями учителя о том, что
лучше и как лучше поставить эксперимент. Эти
замечания учителя должны предшествовать монтажу
экспериментальной установки. Указания же во
время самой постановки опытов не желательны, так
как они могут повлиять на снижение
самостоятельности учащихся.

Важной особенностью вступительной беседы
является и то, что в соответствии со схемой
экспериментального метода, учитель в процессе
беседы выясняет не только цель работы, сущность и
особенности опыта, но и порядок его постановки,
приемы обработки экспериментальных данных
(выводы учащиеся должны делать сами).

В соответствии с планом вступительной беседы
учитель дает указания по ведению записи
результатов измерений, предлагает, если это
нужно, заносить эти результаты в соответствующую
таблицу. Такие таблицы должны содержать лишь
самое необходимое число граф. Вычерчивание
громоздких таблиц ведет, как правило, к
некоторому отвлечению учащихся от цели
исследования, особенно в младших классах. В
результате выполнение лабораторной работы как
бы приостанавливается.

Монтаж экспериментальной установки во время
выполнения лабораторной работы делают сами
учащиеся. В процессе сборки учащиеся осваивают
аппаратуру, ее действие, что в сочетании с
выработанными методами экспериментирования
дает им возможность более основательно и
сознательно подготовиться к самой постановке
эксперимента.

В случае проведения лабораторной работы с
применением “инструкций” вступительная беседа
должна касаться, прежде всего, вопроса об
использовании и указаний по технике
безопасности.

Завершая такую беседу, учитель (после записи
темы работы на доске) раздает инструкции на
лабораторные столы – одну на двоих. В
соответствии со схемой экспериментального
метода эти инструкции содержат четыре пункта:

1) предположение;

2) разработка опыта;

3) постановка опыта;

4) обработка опытных данных.

При проведении лабораторной работы, учитель
должен сообщить учащимся, чтобы они обратили
свое внимание на первые 3 пункта инструкции и
приступали к выполнению работы. Только после
получения экспериментальных данных нужно
познакомить учащихся с пунктом 4. При соблюдении
этого правила лабораторная работа пройдет
успешно.

Иногда целесообразно познакомить учащихся
сначала лишь с двумя первыми пунктами
инструкции, особенно если занятия проводятся в
слабых классах или инструкция применяется
впервые. Перед началом проработки третьего
пункта инструкции учитель должен выяснить, как
учащиеся поняли цель работы, в чем будет состоять
эксперимент, как и при помощи чего они думают
производить необходимые измерения, то есть
учитель должен выяснить, насколько класс
подготовлен к дальнейшему выполнению работы.

Но следует все же рассмотреть некоторые
трудности, возникающие при выполнении по
инструкции лабораторной работы первый раз:

1) невнимательное чтение инструкции и, как
результат этого, частые вопросы учителю (что и
как делать);

2) прочитав инструкцию, некоторые ученики не
сразу переходят от инструкции к действию, ждут
“особых” указаний, то есть еще не совсем
осознают, что инструкция — такая же руководящая
единица, как и слово учителя;

3) не выполняют свою работу (особенно постановку
экспериментов) в той последовательности, как это
указано в инструкции, то есть воспринимают
указания инструкции еще формально. Однако
бесспорно, что выполнение работы с применением
инструкции в большей степени развивает
самостоятельность учащихся, их инициативу, лучше
готовит их к практической деятельности, когда им
во многих случаях придется, вероятно, выполнять
работу не только со слов инструктора.

Не менее важное значение при выполнении
лабораторной работы имеет этап обработки
экспериментальных данных. Проводится ли
лабораторная работа по инструкции или без нее –
фиксировать лабораторные данные необходимо. Но
это еще не окончание работы, как иногда думают
учащиеся. Уже в младших классах учитель должен
внушить учащимся мысль, что вслед за
формированием данных они должны делать и
фиксировать выводы, которые из них следуют, иначе
лабораторная работа не будет законченной.
Обязательное получение выводов – необходимое
условие окончания работы.

При обработке данных лабораторных работ нужно
использовать более тонкие и точные приемы
обработки данных. В старших классах используются
такие приемы, как нахождение абсолютной и
относительной погрешностей измерений. Приемы,
приводящие к неточностям в результатах
исследований (измерений), необходимо обязательно
анализировать.

Форма отчетов по лабораторным работам должна в
основных чертах совпадать со схемой
экспериментального метода исследования.

Отчет должен содержать:

1) цель работы (физическую);

2) перечень оборудования (с краткой его
характеристикой) и рисунок (схематический иногда
с кратким описанием метода экспериментирования);

3) результаты наблюдений (измерений);

4) обработку результатов (выводы) с указанием на
допущенные погрешности измерений.

Методическая ценность таких отчетов состоит не
только в том, что они приучают учащихся правильно
понимать, откуда что следует и что за чем следует,
но и в том, что учащиеся глубже понимают и
проникают в сущность самого экспериментального
метода исследования.

В заключение проводится обсуждение итогов
работы либо путем коллективного собеседования (в
форме “беглого” фронтального опроса), либо в
форме рассказа по работе одного-двух учащихся на
этом или следующем уроке.

Следующий: