1 Физический практикум в школе Елена Александровна Стародубцева, учитель физики высшей квалификационной категории, победитель ПНП «Образование» 2008, почетный работник общего образования РФ. МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 11» г.о. Электросталь УМК «Физика. 7-9 классы» А. В. Перышкина Аннотация В статье рассматриваются аспекты физического практикума как образовательной технологии, анализируются условия и необходимость его проведения в профильных классах. Учитель делится опытом реализации инновационной технологии, рассказывает о совместной деятельности образовательного учреждения и университета в проведении физического практикума для школьников. Физика – наука экспериментальная. Наблюдения, опыты являются источниками знаний о природе физических явлений. Наблюдения, измерения, анализ полученных результатов, которые производят учащиеся на практических занятиях, являются по существу воспроизведением основных методов физики как науки. К сожалению, не секрет, что эксперимент на уроках физики, как таковой, в силу разных причин бывает заменен иллюстративным объяснением. А в последнее время появилась еще одна возможность благополучно избежать выполнения эксперимента на уроке – это компьютерные анимационные картинки. Как бы красиво не выглядел на экране компьютера лабораторный опыт, он не сформирует практических навыков лабораторного исследования или практического опыта. Ученики должны держать в руках физические приборы и выполнять лабораторные работы, потому что склонность к экспериментальной деятельности, не находящая подкрепления и развития, способствует постепенной потере интереса к продолжению углубленных занятий физикой. Кроме этого, одной из частных причин потери интереса школьников к физике является непонимание связи изучаемых понятий с реальной действительностью. Яркими иллюстрациями этого могут быть записи в анкетах десятиклассников: «Физика мне нравится, но меня совершенно не интересуют вращательные движения» или «Какая ерунда эта ваша статика!» Но осмысление сложных абстрактных понятий невозможно без наблюдения реальных физических явлений. И вот здесь очень важен и нужен эксперимент, как фронтальный, так и в виде физического практикума. Он позволяет школьникам наблюдать, исследовать, измерять то, что приходится воспринимать либо со слов учителя, либо из текста книги. Урок становится более насыщенным, более богатым физическим содержанием, возрастает и познавательная активность ребят. Преимуществами физического эксперимента в форме выполнения лабораторных работ являются высокая степень активности и самостоятельности школьников при обработке результатов наблюдений и измерений, а также выработка умений и навыков работы с физическими приборами, возможность проведения эксперимента или наблюдения по индивидуальному плану и в темпе, который определяется самими учащимися. Не последним по значению является и такой фактор, как устранение посредника между учеником и изучаемым явлением природы. 2 В пользу выполнения физического практикума можно привести целый ряд доводов. Во-первых, выполнение его лабораторных работ открывает большие возможности для учета индивидуальных интересов и склонностей учащихся, развития их творческих способностей. Вовторых, в практикуме можно организовать выполнение работ, различных по уровню сложности и характеру заданий. Одни из них можно снабдить подробными инструкциями, другие – краткими указаниями, в третьих – лишь сформулировать задачу, для решения которой ученику необходимо самостоятельно подобрать оборудование и разработать схему выполнения эксперимента. В-третьих, могут быть предложены задания исследовательского типа. Другим достоинством физического практикума является возможность обеспечения рабочих мест для учащихся с использованием значительно меньшего количества приборов и оборудования, чем их понадобилось бы при проведении фронтальных работ. Уменьшение потребности в приборах до одного-двух комплектов позволяет использовать в физическом практикуме лазер, осциллограф, звуковой генератор, спектроскоп, гидравлический пресс, генератор электромагнитных волн, счетчик Гейгера. А использование современных приборов, которые поступают в школу в единичных количествах, способствует повышению престижа предмета в глазах учащихся, так как при этом уменьшается разрыв между «школьной» и «настоящей» физикой. При выполнении лабораторных работ физического практикума проблема организации самостоятельной и творческой деятельности учащихся заслуживает большого внимания, поскольку для отдельных учащихся можно подобрать нестандартные задания творческого характера. Пример задания творческого характера – разработка новой лабораторной работы. При этом ученик выполняет как будто те же самые действия и операции, какие будут выполнять впоследствии остальные учащиеся, но характер его работы является новаторским, так как все он делает первым. Здесь по существу проверяется не физический закон, а способность ученика к планированию, постановке, и выполнению эксперимента. Для достижения успеха обычно бывает необходимо, оценив достоинства и недостатки, использовать один из нескольких известных вариантов постановки опыта и, сообразуясь с возможностями кабинета физики, подобрать наиболее подходящие для этого эксперимента приборы. Проведя серию необходимых измерений и вычислений, ученик должен оценить погрешности измерений и, если они недопустимо велики, найти основные источники ошибок и испытать возможные варианты их устранения. Помимо элементов творчества, при выполнении такого задания существенным для учащихся является интерес учителя к результатам, получаемым в опытах, обсуждение подготовки и хода эксперимента не в привычной форме контроля выполненного урока, а в форме обсуждения общего дела. Очевидна и общественная польза выполнения работы, ведь юный исследователь учится аргументировать и отстаивать свое мнение, пусть даже ошибочное. Физический практикум в нашей школе проводится в 8Б, 9Б, и во всех 10-11 классах. Если говорить только о профильных классах, картина следующая: 8 Б – 10 часов, один раз в год, в конце учебного года в лабораториях физического факультета университета; 9 Б – 18 часов, два раза в год: в конце первого полугодия в школе (8 часов), а в конце второго учебного полугодия (10 часов) в лабораториях физического факультета университета; 10 Б – 20 часов, два раза в год: в конце первого полугодия в школе (10 часов), а в конце второго учебного полугодия (10 часов) в лабораториях физического факультета университета; 3 11 Б – 24 часа, один раз в год, в конце учебного года в лабораториях физического факультета университета. Для получения информации об отношении учащихся к физическому практикуму было проведено исследование. В анкетировании участвовали обучающиеся 9Б, 10Б и 11Б классов. Вопросы учащимся были заданы следующие: - Нравится ли вам физический практикум? Почему? - Нужен ли физический практикум в профильном классе? Почему? -Чем отличается физический практикум в школе от практикума в университете ? Где вам больше нравится проводить физический практикум и почему? Утвердительно на первый вопрос ответили 96% опрошенных учащихся. Ответы учащихся были следующими: - узнаешь много нового; - теоретические знаний закрепляются экспериментальным путем; - можно показать, на что ты способен; - применение своих знаний на практике; - подготовка к экзамену и увеличение шансов отличной оценки; - чувствуешь себя взрослее; - это просто интересно; - развивает мозги; - сам работаешь на приборах; - начинаешь разбираться в том, чего не понимал раньше. Важность и нужность физического практикума в профильном классе признали 100% опрошенных учащихся. А вот вопрос «почему?», вызвал вариации: - помогает лучше понять физические процессы; - наглядно поясняется суть физических процессов; - если есть в программе, значит нужен; - для более осознанного изучения физики; - приобретаются навыки самостоятельной работы; - работа в коллективе, в паре; - возможность отстаивать свое мнение; - свобода выбора; - приобретение исследовательских навыков по физике. 4 Отличие физического практикума в школе от практикума в университете отмечают все учащиеся. Главными отличиями являются: - более современная материальная база; - современная оснащенность и специализация лабораторий; - наличие приборов, которых нет в школе; - необычная, взрослая обстановка; - другой преподаватель, нет стереотипов по отношению ко мне. А вот вопрос: «Где вам больше нравится поводить физпрактикум и почему?» вызвал разделение мнений. 31% опрошенных предпочитают практикум в школе по причинам вполне прозаичным: - никуда ездить не надо; - привычнее и просторнее; - меньше затраты времени на езду; - если опоздаешь, то тебя пустят; - знакомая обстановка; - свой родной учитель, который тебя знает и понимает. 67% однозначно выбирают лаборатории университета, мотивируя это тем, что: - лучше и новее оборудование; - хорошие оценки добыть труднее; - очень интересно видеть приборы, которых нет в школе и еще лучше на них работать; - работают все приборы; - знакомство с новой студенческой жизнью; - знакомство с преподавателями, у которых есть ученые степени; - легче сдавать защиты; - смена обстановки; - замечательные лаборатории, в которых есть лаборант. 2% опрошенных ребят ответили, что практикум необходим и в школе, и в университете. Результаты анкетирования учащихся доказывают, что практикумы имеют огромное значение в курсе изучения профильного предмета. Сознают это практически все опрошенные ребята. Данное анкетирование показало корреляцию идей методистов-физиков и непосредственной практики в школьном курсе физики.