Эксперимент как средство формирования познавательного интереса к физике в школе

Обновлено: 04.07.2024

Статья посвящена изучению эксперимента на уроках физики как средства развития интеллекта учащихся.

Учительский труд – это каждодневная работа со своими удачами и неудачами, победами и поражениями.

Работая в школе, считаю, что она оказывается главной хранительницей традиций общества. Школа выступает и представителем будущего в сегодняшней жизни, поскольку призвана помогать расти тем, кто это будущее создаст своими руками.

Сегодняшнее социально -экономическое положение страны требует от учителя решение одной важной задачи – подготовка к жизни творчески мыслящих, предприимчивых, инициативных людей, способных найти свое место в обществе. Будущее страны зависит от наличия в обществе талантливых и одаренных детей, которые своей деятельностью обеспечивают общественный прогресс. Хочется, чтобы каждый ученик был привержен к естественным ценностям, стал личностью, активной и ответственной, способной к творческому и добросовестному труду, к осмысленной жизни, к её преобразованию. Велика в этом плане роль знаний по физике. Эта наука даёт основополагающие знания о закономерностях и особенностях природы, двигает вперёд НТР (научно-техническую революцию). Разумеется, специалист должен быть грамотным, но помимо этого, современные успешные организации, предъявляют к своим сотрудникам такие личностные качества, как активность, инициативность, коммуникативность. В настоящее время система образования, базируясь на личностно-ориентированной концепции, нацелена на создание условий, в которых идёт становление личности, где обучаемый развивает собственную универсальную сущность, свои природные силы.

В процессе изучения любого предмета в школе происходит постоянное взаимодействие учителя и учеников. Передавая учебную информацию, учитель предстает всезнающим, излагающим истины, а вот процесс познания и открытия этих истин часто остается за рамками учения. Вот тут-то и возникает проблема необходимости развития интеллектуального мышления учащихся. Обязательным условием реализации этого на практике является устранение доминирующей роли педагога в процессе усвоения знаний и опыта. Введение в педагогические технологии элементов эксперимента позволяет педагогу не только и не столько учить, сколько помогать школьнику учиться, направлять его познавательную деятельность. Этот вид работы оказался очень интересным для учеников и способствовал развитию интеллектуальных способностей.

В ходе выполнения экспериментальной работы формируются исследовательские умения и навыки, развивается интеллект учащихся.

Эксперимент всегда являлся основой физических знаний. У истоков экспериментального метода в науке и обучении стояли Фалес и Архимед, Галилей и Ньютон, Фарадей и Ломоносов.

В последнее время проведены интересные исследования в области организации самостоятельного эксперимента учащихся Р. И. Малафеевым, В. А, Буровым, Н. Ф. Константиновым, А. А, Бобровым, П. П. Головиным, Е. С. Объедковым, Л. А. Горевым, Л. В. Гурьевой и другими педагогами и методистами.

Опыт моего преподавания говорит, что введение в педагогические технологии элементов эксперимента позволяет педагогу не только и не столько учить, сколько помогать школьнику учиться, направлять его познавательную деятельность. Этот вид работы оказался очень интересным для учеников и способствует развитию интеллектуальных способностей.

Экспериментальный метод в силу своей высокой наглядности является наиболее педагогически эффективным.

Различают следующие виды физического эксперимента:

Демонстрационные опыты преподавателя.
Лабораторные работы.
Фронтальные опыты.
Экспериментальные задачи.
Внеклассные эксперименты.

Все эти виды обеспечивают осуществление принципа наглядности, сознательности, активной познавательной деятельности учащихся, развитие интеллектуальных способностей, политехнизма в преподавании курса физики.

Кроме общих задач, каждый вид имеет более узкое целевое назначение, особенности в методике проведения и технике постановки.

1. Демонстрации и опыты проводятся в основном при объяснении нового материала для наглядности физических понятий и явлений. Демонстрации и опыты учитель проводит сам, иногда привлекая учащихся, что способствует привитию интересов к предмету.

Например: в 7 классе перед изучением понятия скорости учащимся предлагают пронаблюдать за движением стеаринового, пластилинового и свинцового шариков в стеклянных трубках с водой. Сравнивая движения шариков.

Ребята отвечают на вопросы: 1) Чем отличаются движения шариков? 2) Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее? 4) Какой из шариков движется быстрее – стеариновый или свинцовый? 5) Какой из трех шариков самый быстрый? Самый медленный? В результате выполнения опытов, их анализа на основе сравнения, учащихся вводится понятие скорости.

Общую структуру такого физического эксперимента можно представить в виде:

2. Практические самостоятельные экспериментальные работы могут быть разделены на группы по назначению.

Качественные эксперименты: соберите–включите–посмотрите–зарисуйте–сделайте вывод (словесная формулировка). Такие эксперименты нужны для непосредственного ознакомления с физическими явлениями. Например, в таком эксперименте проверяется закон сообщающихся сосудов.
Количественные эксперименты: соберите–измерьте–вычислите–постройте график–запишите результат в тетрадь. Этот тип экспериментов предназначен для выработки навыков применения простейших измерительных приборов и оформления экспериментальных работ. Например, эксперимент, в котором регистрируются различные удлинения одной и той же пружины, если на ней подвешены разные грузы, относится к этому типу.
Творческие эксперименты: дан некий набор оборудования, которое можно использовать в эксперименте, дан объект исследования, сформулирована конечная цель, однако не даны чёткие однозначные инструкции, следуя которым можно было бы добраться до конечной цели.

Такие работы позволяют ученикам реализовывать и развивать свои творческие способности, которые в других видах учебной деятельности используются в малой степени.

3. Практические и лабораторные работы проводятся согласно программе как обобщение и закрепление пройденного материала. Проводятся они в парах или группах учащихся. Все лабораторные работы снабжены инструкциями. При проведении работы учащиеся получают необходимые навыки работы с приборами и бережным отношением к ним. При получении результатов делаются выводы и обобщения. После проведения эксперимента учащиеся отвечают на поставленные теоретические вопросы. Работа оформляется в тетради.

Особенно большую активность и самостоятельность проявляют учащиеся старших классов при решении экспериментальных задач. Среди экспериментальных заданий можно выделить такие, которые носят в известной мере исследовательский характер и требуют от учащихся максимальной самостоятельности. Одно из таких заданий это изобретение или создание самим учеником какого-либо устройства.

Большой интерес вызывают демонстрационные опыты с использованием средств, применяемых в быту. Такие эксперименты они с удовольствием повторяют дома, демонстрируют своим родителям и друзьям.

Выполнение учащимися опытов и наблюдение в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ.

Домашние опыты и наблюдения, проводимые учащимися:

дают возможность расширить область связи теории с практикой;
развивают интерес к физике и технике;
рождают творческую мысль и развивают способность к изобретательству.

Таким образом учебную информацию на уроке физики ученик получает на теоретическом и эмпирическом уровне. В этой связи, логично методы обучения физики разделить на три основные группы: теоретические, теоретико-экспериментальные и экспериментальные методы.

В результате систематического выполнения экспериментальных заданий знания учащихся становится глубокими, прочными и тесно связанными с жизнью.

Считаю, что экспериментальные работы на уроках физики вносят разнообразие, повышают активность учащихся, развивают интеллектуальные способности, является залогом высокого уровня знаний по предмету.

Автор: Шостак Мария Юрьевна
Должность: учитель физики
Учебное заведение: МБОУ СОШ №33 г. Белгорода
Населённый пункт: г. Белгород
Наименование материала: Статья
Тема: "Роль учебного эксперимента в развитии познавательного интереса школьников к изучению физики"
Раздел: среднее образование

Роль учебного эксперимента в развитии познавательного интереса школьников к

изучению физики

Шостак Мария Юрьевна, учитель физики МБОУ СОШ №33, г. Белгород

1. Познавательный интерес и познавательная активность учащихся

условиях его существования и не является присущим человеку от рождения [2].

Познавательный интерес имеет особую значимость в школьные годы. Один из

основных стимулов к изучению предмета – это интерес. Интерес влияет на развитие

Основная черта познавательного интереса – его интеллектуальный характер. Он

направлен на выявление новых сторон, на установление причинно-следственных связей

между явлениями, на установление зависимостей между этими связями.

школьника к изучению предмета. Самостоятельная творческая работа учащихся возможна

в том случае, если учителю удается активизировать у школьника интерес к предмету. В

том случае, когда

интереса нет, учебная

информация не вызывает у школьников

положительных эмоций и полностью им безразлична.

Стремление школьников проникнуть в познаваемую область более основательно в

познавательной активности и познавательного интереса. Обзор литературы по данному

вопросу позволяет сделать вывод, что интересу присущ

устойчивости, глубины, выраженности [1, 10, 16].

Я считаю важным отметить, что

познавательный интерес является одновременно и средством обучения, и мотивом, а на

более высоком уровне он переходит в качество личности.

2. Способы развития познавательного интереса в ходе обучения физике

Ряд авторов выделяют в процессе развития познавательного интереса три основных

этапа. Первый этап – это возникновение любопытства, которое является естественной

реакцией человека на новую информацию. На втором этапе любопытство может перейти в

любознательности – один из наиболее важных результатов дидактического воздействия,

которое способствует формированию устойчивого интереса, появляющегося на третьем

Анализ работ по данной теме позволяет сделать вывод о том, что существует два

вида познавательного интереса: ситуативный и устойчивый. Ситуативный и устойчивый

устойчивый интерес переходит в личностную направленность обучающихся (рис.1).

методами введения новой информации, а также ее содержанием. Устойчивый интерес, в

отличие от эпизодического, став направленностью личности, в основном определяется

содержанием учебного материала, и практически не зависит от методов преподавания.

В статье автор раскрывает пути повышения познавательной деятельности учащихся основной школы на уроках физики посредством организации экспериментально-исследовательской деятельности.

Ключевые слова: познавательная деятельность, эксперимент, исследование.

Практическая направленность физического образования заключается в развитии интересов и способностей обучающихся на основе познавательной экспериментально-исследовательской деятельности.

Современные условия развития общества все больше указывают на то, что умения выявлять, классифицировать, наблюдать, описывать, оценивать, делать выводы из анализа мышления и действий становятся все более актуальными. Именно на развитие данных умений и направлена организация экспериментальной деятельности на уроке.

Практика обучения показывает, что у учащихся слабо сформированы экспериментальные умения и навыки, знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения. Особенно актуальна эта проблема в основной школе, когда закладываются основные экспериментальные умения и навыки, формируется культура исследователя. Разрешение этой проблемы способствует оптимизации процесса обучения физике в основной школе.

Задача учителя — сформировать у школьников интерес к поиску смысла взаимосвязи основных научных понятий и законов физики, научить экспериментальным исследованиям живой и неживой природы.

Экспериментально-исследовательскую деятельность целесообразно организовывать на различных этапах урока: при изучении физической теории, повторении ранее изученных законов, закреплении полученных на уроке знаний, при решении задач. При этом совершенствуются, развиваются и углубляются полученные ранее первоначальные представления; развиваются умения и навыки в обращении с оборудованием, вырабатываются элементы самостоятельности при решении вопросов, связанных с экспериментом.

Формы заданий при осуществлении экспериментально-исследовательской деятельности могут быть различны. Это могут быть задания, решаемые быстро и легко как в классе, так и дома, а также задания, требующие целого урока. При выполнении исследовательского задания все этапы учащиеся реализуют самостоятельно. Роль учителя заключается в контроле хода работы учащихся, в координации ее в случае отклонения учащихся от правильного пути и в проверке итогов работы.

К активным формам экспериментальной деятельности относятся: творческий лабораторный практикум, творческие экспериментальные задания, домашние экспериментальные задания, индивидуальное учебное исследование, учебно-исследовательский проект.

Особое внимание на уроках с использованием физического эксперимента необходимо уделять постановке проблемы, анализу условий проведения опыта и обучению формулировке выводов из результатов эксперимента. Эта работа даётся учащимся нелегко, поэтому перед выполнением каждого опыта проверяется понимание учащимися цели опыта, уровень осознания ими возможных вариантов деятельности, ведётся подготовка детей к прогнозу результатов.

До проведения эксперимента следует подвести учащихся к выводу о том, что существует проблема, которая может быть разрешена опытным путём, затем совместно составляется алгоритм проведения эксперимента, результаты которого решат обозначенную проблему. После выполнения самостоятельного индивидуального эксперимента проводится коллективное обсуждение полученных результатов, формулируются выводы.

В результате экспериментальная деятельность формирует накопленные ранее предварительные представления, которые к началу изучения физики далеко не у всех учащихся одинаковы и научны. На протяжении всего курса физики экспериментально-исследовательская деятельность расширяет кругозор учащихся, зарождает правильные начальные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрывает закономерности, знакомит с методами исследования, показывает устройство и действие используемых приборов и установок, иллюстрирует техническое применение физических законов. Всё это конкретизирует, делает более понятным и убедительным изучаемый материал, побуждает школьников к познавательной деятельности.

При этом важно помнить, что задачи исследования должны соответствовать возрасту и лежать в зоне ближайшего развития обучающихся — интерес к работе и посильность во многом определяют успех.

Процесс формирования умения учащихся 7 класса самостоятельно выполнять физическое исследование начинается с выработки у них умения выполнять простейшие операции, без которых невозможен эксперимент. В первую очередь следует учить детей пользоваться лабораторным оборудованием, соблюдать правила техники безопасности, выполнять элементарные измерения той или иной физической величины, которые требуют умений читать шкалу прибора.

На протяжении обучения в 7 классе осуществляется отработка у школьников умения выполнять отдельные операции, необходимые для проведения экспериментов: наблюдать и описывать физические явления, высказывать предположения — гипотезы, представлять результаты измерений и вычислений в виде таблиц и графиков. При этом познавательная деятельность учащихся заключается в стремлении понять изучаемое на уроке явление, обращаясь к учителю с вопросами в ходе практической деятельности; у учащихся пока отсутствует интерес к углублению знаний.

В 8 классе количество учебных действий по выполнению эксперимента расширяется по мере овладения умениями выполнять всё более сложные операции, в него включаются такие пункты, как построение гипотезы, моделирование хода выполнения опыта, определение необходимых для этого приборов и материалов.

К концу обучения в 9 классе у школьников сформированы следующие навыки экспериментальной деятельности: экспериментальная проверка физических законов и зависимостей между физическими величинами, моделирование изучаемых явлений, изучение устройства и принципа действия технических устройств.

Происходит повышение познавательной деятельности учащихся: школьники стремятся узнать у учителя или из другого источника причину возникновения изучаемого явления; появляется стремление к проникновению в сущность явления, овладению способами применения знаний, стремление к самостоятельному поиску ответа на заинтересовавший вопрос.

В старшей школе происходит дальнейшее повышение познавательной деятельности учащихся: появляется стремление узнать у учителя или из другого источника причину возникновения изучаемого явления, не только глубоко проникнуть в сущность явлений и их взаимосвязей, но и найти для этого новый способ понимания, формируются стойкие познавательные интересы.

Таким образом, происходит динамика формирования познавательной деятельности у учащихся: от вопроса — к деятельности, от наблюдения — до исследования. И к моменту перехода на старшую ступень обучения у учащегося уже сформированы следующие учебные познавательные действия: ученик готов к проведению исследования, к проведению эксперимента, к выбору профиля, к работе в научном обществе, желает участвовать в предметных олимпиадах и конкурсах. Школьник переходит на уровень творческой учебно-познавательной активности, что свидетельствует о значительном скачке в общем развитии его личности.

Представленная логика организации экспериментально-исследовательской деятельности имеет большое значение для повышения мотивации и эффективности учебной деятельности школьников. В ходе исследовательских работ становятся востребованы практически любые способности детей, сочетаются различные виды познавательной деятельности. Экспериментально-исследовательская деятельность побуждает учеников к творчеству, способствует их предварительной профессиональной ориентации.

Леонтович А. В., Саввичев А. С. Исследовательская и проектная работа школьников. 5–11 классы / Под ред. А. В. Леонтовича. — М.: ВАКО, 2014. — 160 с.
Майер, В. В. Против формализма в преподавании физики / В. В. Майер // Физика в школе, 2011. — № 7. — с. 51–60.
Хорошавин, С. А. Демонстрационный эксперимент по физике в школах и классах с углублённым изучением предметов: Механика. Молекулярная физика: Кн. для учителя / С. А. Хорошавин. — М.: Просвещение, 1994. — 368 с.
Шамова, Т. И. Активизация учения школьников [Текст] / Т. И. Шамова. — М.: Педагогика, 2012. — 208 с.
Щукина, Г. И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе [Текст]: учеб. пособие для пед. институтов / Г. И. Щукина. — М.: Просвещение, 2011. — 160 с.

Основные термины (генерируются автоматически): экспериментально-исследовательская деятельность, познавательная деятельность, познавательная деятельность учащихся, экспериментальная деятельность, основная школа, учащийся, явление, класс, причина возникновения, проведение эксперимента.

Основной проблемой любого школьного предмета является активизация познавательной деятельности учащихся.

В настоящее время в связи с совершенствованием обучения и воспитания школьников, подготовкой их к трудовой деятельности особое значение приобретает развитие школьного физического эксперимента. Широкое использование опытов, умелое привлечение выполнения на уроке несложных простых опытов, рациональная организация простых опытов - все это позволяет значительно расширить познавательные интересы учащихся.

Одной из главных задач обучения является развитие личности учащихся. Решение этой задачи связано с развитием их познавательных интересов.

Именно этой актуальной теме развития познавательных интересов учащихся посвящается данная работа.

Целью работы является составление системы простых опытов, направленных на развитие познавательных интересов учащихся.

Республика Саха (Якутия)

МБОУ Эльгяйская средняя общеобразовательная школа

Развитие познавательного интереса учащихся на уроках физики через простые опыты

Выполнила: Кривошапкина Оксана Николаевна

- учитель физики

1 категории ЭСОШ

Основной проблемой любого школьного предмета является активизация познавательной деятельности учащихся.

Именно этой актуальной теме развития познавательных интересов учащихся посвящается данная работа.

Объектом исследования взяты простые опыты.

Гипотеза: по нашему предположению проведение простых опытов, может быть и составление самими учащимися опытов, которые способствовать развитию познавательных интересов учащихся.

Выдвинуты следующие задачи исследования:

1. Изучить научную методическую литературу по формированию
познавательных интересов учащихся.

Составить простые опыты для 7-11 класса по разделам.

Выяснить эффективность решения учащимися составленных простых опытов.

Новизной данной работы является доказательство эффективности системы простых опытов.

По своему содержанию экспериментальные задания представляют собой наблюдения, опыты и измерения. А основное назначение экспериментальных заданий - способствовать формированию у учащихся основных понятий, законов, теорий, развитию мышления, самостоятельности, практических умений и навыков, в том числе и умений, наблюдать физические явления, выполнять простые опыты, измерения, обращаться с приборами и материалами, анализировать результаты опыта, делать обобщения и выводы.

Из всего следует, что мало изученной проблемой является роль простых опытов в формировании познавательных интересов учащихся.

Приведу вам несколько примеров из сделанных мною опытов. При зажигании в фитиле плавится вещество, из которого сделана свеча. Это вещество быстро испаряется, и от пламени спички сам фитиль загорается. Под пламенем образуется запас жидкого топлива. Капиллярные силы поднимают его фитилю. У только что погашенной свечи из фитиля тянется струйка испаряющегося горючего. Это хорошо видно по белой ленточке пара. Если быстро поднести к такой струйке горящую спичку, она вспыхнет, пламя перекинется на еще не остывший фитиль, и он снова загорится.

Повышение познавательного интереса учащихся дается в процентах, по результатам опроса, итогам проведенных простых опытов. Из гистограмм видно, что повысился интерес к физике.

Удачное сочетание теоретического материала и эксперимента дает, как показывает практика, наилучший педагогический результат. Простые опыты способствуют развитию у школьников таких умений и навыков:

1) интеллектуальных (умения сравнивать, выделить главное,

обобщать, исследовать и оформлять результаты эксперимента);

2) предметных (умения соединять теорию с практикой, применять
физические знания для анализа явлений, обеспечивать понимание
принципа действия многочисленных бытовых приборов и

3) организационно-познавательных (умения определять

функциональные назначения прибора или инструмента, соблюдать правила эксплуатации и техники безопасности при работе с техническими объектами);

4) трудовых (навыки владения ручным инструментом, отдельными
измерителями при столярных, слесарных, электромонтажных и
паяльных работах).

В заключение можно отметить, что данная работа может иметь дальнейшее развитие. Простые опыты придают уроку положительные эмоциональную окраску, позволяют сформировать у учащихся высокий уровень учебной деятельности, учебно-познавательный интерес.

В связи повышением учебно-познавательного интереса к физике, увеличилось количество учащихся, сдающих ГИА и ЕГЭ по предмету.

Читайте также: