Демонстраційний експеримент

Дата публікації допису: 13 бер. 2018 19:53:28

У даній схемі особливе і важливе значення займає демонстраційний експеримент. Він дає змогу через відчуття учнів формувати в них початкові уявлення про явища, що вивчаються, створювати чуттєві образи, як лежать в основі багатьох фізичних понять.

Образне мислення – це один із рівнів перетворення й засвоєння інформації. Експериментальні психологічні дослідження переконливо свідчать, що створення образів позитивно впливає на продуктивність мислення в різних видах діяльності. Тому розвиток образного мислення на уроках є важливою складовою формування інтелекту учнів. У цьому значну допомогу може надати демонстраційний експеримент.

Труднощі, що виникають під час вивчення фізичних явищ, закономірних зв’язків між ними та їх практичне застосування, легше долати, проводячи фізичний експеримент. Будучи носієм навчальної інформації, демонстраційний експеримент характеризується об’єктивністю та образністю, він економічний щодо затрат навчального часу, активно формує знання учнів. Під час навчання експерименту керується їх сприйняттям і формуються висновки.

Так, вивчаючи сполучені посудини, проводимо низку демонстраційних дослідів, з яких робляться відповідні висновки.

Дослід 1. Дві прозорі трубки з’єднані гумовою трубкою, яка має затискач. В одну з трубок наливаємо воду. Якщо затискач зняти, вода з однієї трубки перетікає в іншу доти, поки поверхні рідини в обох трубках не встановляться на одному рівні.

Дослід 2. (обладнання те саме, що і в попередньому досліді). Змінюємо положення однієї з трубок відносно іншої (трубку піднімаємо, опускаємо, нахиляємо).

Незалежно від взаємного положення сполучених посудин вільні поверхні рідини в них установлюються на одному рівні.

Дослід 3. Повторюємо перший дослід, але одну з трубок замінюємо тоншою довільної форми.

Вільні поверхні нерухомої рідини в сполучених посудинах довільної форми встановлюються на одному рівні.

Дослід 4. Повторюємо перший дослід, але в одну з трубок наливаємо спочатку рідину з більшою густиною, а потім із меншою. Після того, як затискач зняти, рівні рідин у трубках будуть різними.

Вільні поверхні нерухомих різнорідних рідин у сполучених посудинах встановлені на різних рівнях.

Дослід 5. Скляна трубка з’єднана гумовою трубкою з піпеткою. Гумова трубка перетиснута затискачем. У скляну трубку наливаємо воду, а піпетку опускаю якомога нижче. Якщо затискач зняти, то вода струменем почне підніматися над наконечником піпетки.

Принцип дії фонтана, артезіанського колодязя базується на властивості сполучених посудин.

Усі демонстраційні досліди можна поділити на три основні групи:

· досліди, що дають початкове уявлення про явища (дослід 1).

· досліди, що дають можливість дослідити властивості тіл і явищ (дослід 2, 3, 4).

· досліди, що показують застосування явищ або використання їх властивостей (дослід 5).

Проаналізуємо детальніше кожну з цих груп. Подібно до того, як у науці досліди, на яких базуються знання фізичних теорій, називаються фундаментальними, так і фізичний експеримент, який є джерелом первинних уявлень учнів про нові для них фізичні явища і властивості, можна назвати фундаментальним демонстраційним експериментом.

У багатьох випадках схеми фундаментальних фізичних дослідів і фундаментальних фізичних експериментів збігаються. Так, дослід Ерстеда, з якого починається електродинаміка, ставиться у школі практично так само, як він був здійснений ученим у 1820 р. І сьогодні цей демонстраційний дослід переконливо свідчить про існування магнітного поля навколо провідника зі струмом і ознайомлює учнів з новим для них фізичним явищем.

Класичних дослідів фізики, як мають велике значення для розвитку науки, порівняно небагато, і далеко не всі вони можуть бути поставлені в шкільному фізичному кабінеті. Межі застосування фундаментального демонстраційного експерименту широкі, майже кожне фізичне явище шкільної програми можна показати так, щоб воно стало вихідним пунктом формування фізичних понять.

З цієї позиції до фундаментальних можна віднести такі досліди: демонстрація механічного руху, конвекція, кипіння, нагрівання провідника струмом і т.д. Іншими словами, вивчати майже кожне питання шкільного курсу фізики можна з постановки вихідної фундаментальної демонстрації.

Наступний крок у викладанні навчального матеріалу – різнобічне дослідження нового явища його зв’язок із відомими явищами. Групу демонстраційних дослідів, призначених для з’ясування суті фізичного явища та його зв’язків із відомими явищами, назвемо дослідницьким демонстраційним експериментом.

У наведеному вище прикладі всі три групи демонстраційних дослідів ставляться на одному уроці. Але це можливо не завжди. Пояснюється це тим, що за прийнятою схемою побудови шкільного курсу фізики процес вивчення нових фізичних явищ може вивчатись у різних класах на різних рівнях складності.

Враховуючи тенденції розвитку навчального експерименту, можна зробити висновок, що в наш час найбільше відповідає своєму призначенню така система дослідів, в якій методи і прийоми відображають сучасні методи і пізнання, а обладнання дає змогу:

· відтворювати досліди, що становлять основу фізичної науки;

· встановлювати важливі кількісні закономірності й вимірювати основні фізичні величини, як вивчаються в школі;

· демонструвати основні практичні застосування фізичних явищ і законів.