Исследование серии уроков с целью развития познавательного интереса учащихся на примере темы «Использование эксперимента на уроках физики»
Физика – одна из фундаментальных наук, лежащих в основе понимания окружающего мира. Однако для многих учащихся она остаётся абстрактной и трудной для восприятия. Как же сделать физику ближе к ученику, пробудить в нём неподдельный интерес и желание изучать законы природы? Ответ, как показывает моя многолетняя практика, заключается в систематическом и продуманном использовании эксперимента на уроке.
Эксперимент – это не просто иллюстрация теоретического материала, но и мощнейший инструмент формирования познавательной активности и устойчивой учебной мотивации.
За годы преподавания я пришла к выводу, что целенаправленное внедрение системы исследовательских уроков с использованием эксперимента значительно повышает мотивацию учащихся и делает процесс обучения более продуктивным. В данной статье я делюсь результатами наблюдений, описанием методических приёмов и примерами из собственной практики.
Эксперимент как средство развития познавательного интереса
Познавательный интерес – это основа успешного обучения. Если ребёнку интересно, он сам будет стремиться узнать больше, углубиться, задать вопрос, проверить гипотезу. Однако пробудить такой интерес – задача не из лёгких, особенно в условиях современной школы, когда ученики перенасыщены информацией, а внимание их рассеяно.
Физический эксперимент – уникальный инструмент, который позволяет сделать учебный материал живым. Он способствует:
- наглядному представлению абстрактных понятий;
- вовлечению всех сенсорных каналов восприятия;
- формированию исследовательских навыков;
- развитию логического мышления и умения выдвигать гипотезы;
- обучению через практику, пробу и ошибку.
Я стараюсь, чтобы каждый тематический блок включал в себя элементы исследовательской деятельности, основанной на эксперименте. Особенно продуктивным оказывается включение учащихся в процесс постановки эксперимента, его обсуждения и анализа результатов. Такой подход также способствует развитию самостоятельности, ответственности и научной честности.
Серия уроков: от демонстрации к исследованию
Пожалуй, самым показательным примером служит серия уроков по теме «Механика. Законы Ньютона». Уже на вводном уроке я использую демонстрационный эксперимент: размещаю на тележке груз и толкаю её по гладкой поверхности. Затем предлагаю ученикам самим сформулировать, что именно они наблюдают. Вместо того чтобы сразу озвучивать законы, я прошу их описать явление, предложить гипотезу: почему тележка движется? Почему она останавливается? Как влияет масса груза?
На следующем этапе ученики работают в парах или группах, выполняя лабораторные задания. Мы используем датчики движения, таймеры, измерительные ленты. Исследуем, как изменяется путь при постоянной силе, какова зависимость между массой и ускорением. Ученики строят графики, анализируют погрешности, обсуждают, как можно улучшить эксперимент.
Такие исследовательские мини-проекты позволяют не просто «усвоить тему», а прожить её, прочувствовать на практике. Часто ребята сами выходят на суть законов, иногда даже спорят с учебником, отстаивая свои логически выведенные выводы. Такие моменты – самые ценные.
Методика организации исследовательских уроков
Организация исследовательской деятельности требует подготовки. Каждый эксперимент сопровождается инструкцией, таблицами для заполнения, критериями оценки. Я стараюсь сделать так, чтобы ученики не просто повторяли алгоритм, а думали: зачем мы это делаем? Какой вопрос хотим решить?
Типология уроков:
- Демонстрационные эксперименты с обсуждением.
- Фронтальные лабораторные работы.
- Групповые исследовательские проекты.
- Домашние мини-эксперименты с видеозаписью процесса и последующим анализом.
Особое внимание уделяю формированию гипотезы. Мы учимся отличать факт от предположения, продумывать план эксперимента, фиксировать данные. Обсуждение результатов – ещё один ключевой момент. Учащиеся представляют свои выводы, другие задают вопросы, предлагаются альтернативные объяснения.
Практические примеры: эксперименты, которые ф«работают»
- Тема: «Электричество. Параллельное и последовательное соединение»
Ученики собирают электрические цепи и исследуют поведение ламп при разных способах соединения. Мы обсуждаем, как работает закон Ома, какова роль сопротивления.
- Тема: «Архимедова сила»
С помощью динамометра, стакана с водой и тел я показываю, как меняется вес тела при погружении. Затем учащиеся выполняют опыт самостоятельно. Мы анализируем, от чего зависит выталкивающая сила, обсуждаем принцип работы судов и подводных лодок.
- Тема: «Колебания и волны»
Используем маятники, пружины, метрономы, мобильные телефоны с приложениями-секундомерами. Учащиеся замеряют периоды, амплитуды, строят графики. Обсуждаем, почему колебания затухают, какова роль массы и длины нити.
- Тема: «Термодинамика. Расширение тел при нагревании»
Опыты с металлическими шарами и кольцами, жидкостными термометрами, пластиковыми бутылками и свечами помогают понять природу теплового расширения. Ученики делают выводы, обсуждают, где применяются эти знания в жизни.
Исследования и наблюдения
За последние три года я вела систематические наблюдения и анкетирование учащихся после серий исследовательских уроков. Вот некоторые результаты:
- 78% учеников отметили, что с экспериментами учиться стало интереснее;
- 62% стали чаще задавать вопросы в классе;
- 38% сообщили, что пробовали повторять опыты дома;
Межпредметная интеграция и развитие универсальных учебных действий
Интеграция с информатикой, математикой, биологией и химией делает эксперимент более многогранным. Так, физический смысл графика скорости лучше понимается, если построить его в Excel. Законы Архимеда наглядно сочетаются с биомеханикой человека, а тепловые процессы – с химическими реакциями.
Рефлексия и обратная связь
После каждого практического занятия я провожу рефлексию. Иногда это анкета, иногда письменное мини-сочинение. Простой приём «Три фразы»: «Я понял, что…», «Мне было трудно…», «Теперь я могу…». Это помогает не только осмыслить результат, но и формирует навыки самооценки.
Теоретические основы подхода
Моя методика базируется на деятельностном подходе, разработанном в трудах Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева и Д.Б. Эльконина. Она поддерживается концепциями, предполагающими активное включение учащихся в процесс обучения, развитие критического мышления, метапредметных результатов.
Перспективы и развитие
Сегодня, когда STEM-направление становится всё более актуальным, я вижу огромные перспективы в развитии экспериментальной базы школы. В планах – создать серию видеоуроков с пошаговыми инструкциями по проведению домашних опытов.
Эксперимент – это не только наука, это магия открытия. Если правильно организовать процесс, физика перестаёт быть сложной. Она становится интересной, живой, любимой. Мои ученики уже не боятся ошибок – они ищут их, чтобы понять природу явления. Они спорят, делают открытия, проявляют себя.
Я верю: физика начинается с вопроса. А эксперимент – это путь к ответу. Главное не останавливаться, искать, наблюдать и вдохновлять учеников быть исследователями.
Оксана РУМЕНИДИ,
учитель физики и информатики КГУ «ОШ №82» г. Алматы
