ЭКСПЕРИМЕНТ – КАК СРЕДСТВО АКТИВИЗАЦИИ МЫШЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

DIGITAL EDUCATIONAL RESOURCES IN PHYSICS LESSONS

Shmulova Anastasia Viktorovna,

Student, Pedagogical Institute named after U. Sultangazin, Non-profit joint-stock company "Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly"; Kazakhstan, Kostanay

Gulsim Kalakova

Master of Engineering Sciences, Senior Lecturer, Department of Physics, Mathematics and Digital Technologies, Pedagogical Institute named after U. Sultangazin, Non-profit Joint-Stock Company "Kostanay Regional University named after Akhmet Baitursynuly"; Kazakhstan, Kostanay

Аннотация. Эксперимент на уроках физики — важный метод, активизирующий мышление учащихся. Он помогает связать теорию с практикой, развивая аналитическое, критическое и логическое мышление. Различные типы экспериментов — от демонстрационных до исследовательских — способствуют формированию мышления школьников. Эксперимент делает обучение интересным и позволяет учащимся понять физические законы на глубоком уровне, что важно для их политехнического образования и будущей деятельности.

Abstract. Experiments in physics lessons are an important method that activates students' thinking. They help connect theory with practice, developing analytical, critical, and logical thinking. Various types of experiments, from demonstration experiments to research experiments, help shape students' thinking. Experiments make learning interesting and allow students to understand physical laws at a deep level, which is important for their polytechnic education and future activities.

Ключевые слова: образование; формирование; критическое мышление; логическое мышление; демонстрация.

Keywords: education; formation; critical thinking; logical thinking; demonstration.

Введение

Физика является одной из самых сложных и абстрактных наук, однако её можно сделать увлекательной и доступной для понимания благодаря использованию экспериментов на уроках. Эксперимент, как метод обучения, представляет собой активный способ познания, который позволяет учащимся самостоятельно открывать законы природы и физические закономерности. Цель данной статьи — рассмотреть, каким образом эксперимент может служить средством активизации мышления учащихся на уроках физики, а также его значимость для формирования у них глубоких и прочных знаний.

Физический эксперимент является источником знаний, методом обучения и средством активизации мышления учащихся. «Он выполняет несколько дидактических функций: повышает интерес к предмету, активизирует внимание учащихся, способствует политехническому образованию…» [1, с. 3] Экспериментальный характер физической науки отражается в эмпирических экспериментах, иллюстративных работах (экспериментах), внеклассных и внеурочных экспериментах, исследовательских работах и т. п.

Роль эксперимента в активизации мыслительной деятельности

В процессе эксперимента ученики не только осваивают теоретические знания, но и учатся применять их на практике, что укрепляет их понимание физики и развивает научное мировоззрение. Преимущества использования экспериментов включают:

1. Развитие наблюдательности. Во время эксперимента учащиеся учатся концентрироваться на деталях, что помогает им глубже проникнуть в суть физических процессов.

2. Умение анализировать. При проведении экспериментов учащиеся сравнивают результаты, выявляют закономерности и анализируют их. Это укрепляет навыки критического мышления.

3. Навыки формулировки гипотез. Эксперимент предоставляет возможность предположить результаты, что тренирует учеников в формулировке и проверке гипотез.

Влияние эксперимента на развитие мышления учащихся

Эксперимент способствует активизации всех познавательных процессов: внимания, восприятия, памяти, воображения и мышления. Научные исследования показывают, что школьники, которые участвуют в экспериментальной деятельности, быстрее усваивают новые понятия и лучше понимают их связь с уже известными законами и теориями.

Основные аспекты активизации мышления через эксперимент включают:

1. Формирование аналитического мышления. Во время эксперимента ученики учатся анализировать информацию и делать выводы, основываясь на наблюдениях. Это позволяет им не просто запомнить формулу, но понять, как и почему она работает.

2. Развитие критического мышления. Эксперимент учит ставить под сомнение информацию и проверять гипотезы. Школьники начинают понимать, что знание может быть ошибочным или неточным и что только эмпирическая проверка способна подтвердить его истинность.

3. Развитие логического мышления. Эксперимент требует логического подхода к процессу наблюдения и выводу. Учащиеся сталкиваются с необходимостью устанавливать причинно-следственные связи, что развивает их умение строить логически выверенные умозаключения.

Виды экспериментов и их особенности

На уроках физики можно выделить несколько видов экспериментов, которые используются для активизации мышления:

1. Демонстрационный эксперимент. Этот вид эксперимента проводится учителем и направлен на объяснение нового материала. Демонстрационный эксперимент является мощным средством визуализации сложных процессов, что способствует активному восприятию и пониманию новых знаний.

2. Фронтальный эксперимент. В данном случае учащиеся сами участвуют в экспериментальной деятельности. Этот вид эксперимента позволяет развивать исследовательские навыки. Кроме того, фронтальный эксперимент стимулирует учащихся задавать вопросы и проверять свои гипотезы.

3. Лабораторный эксперимент. Это форма самостоятельной работы учащихся, направленная на углубленное изучение темы. Лабораторный эксперимент способствует развитию навыков самостоятельного поиска решений и анализа результатов.

4. Исследовательский эксперимент. Такой эксперимент предполагает самостоятельное планирование и проведение учащимися исследования. Исследовательский подход развивает у школьников способность к критическому анализу и самостоятельному мышлению.

Методика проведения эксперимента

Успешное проведение эксперимента требует четкой методики, которая включает следующие этапы:

1. Постановка проблемы и формулировка цели. Учитель формулирует задачу, цель опыта и кратко объясняет ученикам, какой именно аспект физики будет исследован. Это способствует активизации мыслительной деятельности, так как учащиеся начинают задумываться о значении опыта.

2. Выдвижение гипотез. Важно мотивировать учащихся к выдвижению собственных гипотез. Например, перед изучением закона сохранения импульса можно задать ученикам вопрос: "Что произойдет, если столкнутся два тела с разной массой и скоростью?"

3. Планирование и проведение эксперимента. Ученики планируют последовательность действий и затем проводят эксперимент, записывая данные. Важно, чтобы учитель был доступен для вопросов и помогал в трудных моментах, но не давал готовых ответов.

4. Анализ и обсуждение результатов. Полученные результаты должны быть проанализированы, а выводы сделаны самими учениками. Такой подход развивает самостоятельное мышление и укрепляет уверенность в своих силах.

5. Рефлексия. На последнем этапе полезно предложить ученикам подумать о том, что было сделано, какие выводы были сделаны и что могло бы быть сделано иначе. Это помогает развить критическое отношение к результатам.

Роль учителя в организации эксперимента

Организация эксперимента требует от учителя высокой квалификации и умения заинтересовать учеников. Важно вызвать у школьников интерес к теме и подготовить их к предстоящей экспериментальной деятельности. Учитель должен помочь учащимся осознать значимость эксперимента как способа познания. Для этого можно обсудить с учениками возможные результаты и предложить различные гипотезы, которые предстоит проверить. Это способствует формированию у школьников понимания того, что каждый эксперимент — это не просто проверка известных фактов, но и поиск новых знаний.

Примеры экспериментов для активизации мышления

1. Демонстрация зависимости давления от площади опоры. Для данной демонстрации понадобятся две площадки, имеющие ножки с разной площадью опоры и ёмкость с песком. Ученикам предлагается сравнить две ситуации: одна площадка опирается на ножки с меньшей площадью опоры и погружается в песок, а другая – с большей площадью – погружение в песок минимальное. Выводы по завершению данной демонстрации позволят школьникам усвоить зависимость давления от площади опоры.

2. Исследование законов аэродинамики. Необходимое оборудования для исследования: теннисный шарик, фен. Помещаем фен вертикально, шарик располагаем над центром струи воздуха от фена. Ребята думают, что шарик лёгкий и улетит, но шарик поднимется и повиснет в воздухе. Исследование подобных законов поможет также раскрыть секрет подъёмной силы крыла самолёта.

3. Опыт по диффузии. Демонстрация диффузии, например, с каплей красителя в воде, поможет учащимся увидеть, как молекулы перемещаются несмотря на то, что движение молекул невозможно наблюдать напрямую. Важно, чтобы ученики самостоятельно сформулировали объяснение, почему и как это происходит.

Исходя из вышеизложенного мы делаем вывод о том, что для проведения экспериментов не нужно использование дорогостоящего оборудования, в большинстве случаев возможно использование подручных средств. Вышеупомянутый аспект делает доступной организацию экспериментальной деятельности учащихся даже в условиях малокомплектных школ.

«Подобно рода экспериментальные работы являются не самоцелью, а средством обучения, поскольку они, прежде всего, преследуют познавательные цели и предполагают в дальнейшем использование исследуемого явления.» [5, с. 10]

Заключение

Эксперимент — это один из самых эффективных методов активизации мышления учащихся на уроках физики. Он позволяет школьникам не просто запомнить теоретические законы, но и понять их на глубинном уровне, что способствует формированию прочных знаний и умений применять их на практике. Эксперимент развивает у школьников критическое и логическое мышление, стимулирует их интерес к науке и побуждает к самостоятельному исследованию окружающего мира. «Использование этого метода необходимо в первую очередь рассматривать в аспекте при общении учащихся к методам современного и научно-теоретического мышления.» [2, с. 94]

Регулярное использование экспериментов на уроках физики способствует развитию научного мировоззрения у учащихся, формирует навыки самостоятельного мышления и подготовки к исследовательской деятельности.