“Учень розуміє фізичний дослід лише тоді добре, коли робить його він сам. Але ще краще він розуміє його, якщо сам робить прилад для експерименту”.

Актуальність методичної проблеми: «Використання дослідницьких задач та експерименту на уроках фізики» дозволяє, на мій погляд, досягати  мети: по-перше, зацікавити учнів вивченням одного з найскладніших предметів, по-друге, виховувати творчу особистість, по-третє, навчити кожного школяра знаходити ефективні рішення, продумуючи шлях вирішення та результат на декілька кроків вперед.

         Ідея проблеми: удосконалення знань, умінь та навичок, отриманих під час уроку, в повсякденному житті, вміння вірно орієнтуватися в потоці наукової інформації.

         Мета: навчити учнів самостійно за допомогою розв’язання дослідницьких задач та експерименту отримувати знання на уроках фізики.

             Сучасна дидактика, виходячи з аналізу фаз творчого циклу, виділяє два типи творчих задач з фізики – дослідницькі та конструкторські. Розв’язання задач першого типу передбачає побудову учнями абстрактних моделей з теорії фізики для пояснення спостережуючого факту або явища, другого – перехід від абстрактних моделей до нових фактів дійсності за  рахунок отримання реального ефекту по відношенню до цих моделей (законів, формул, графіків  тощо).

Пройшовши тривалий шлях розвитку, шкільний фізичний експеримент перетворився з окремих дослідів на струнку систему навчального експерименту, яка охоплює такі його види:

1) демонстраційні досліди, виконувані вчителем;

2) фронтальні лабораторні роботи;

3) роботи фізичного практикуму;

4) експериментальні задачі;

5) позакласні досліди,

Усі ці види шкільного фізичного експерименту підпорядковані загальній меті навчання і виховання. Проте, крім цієї загальної мети, кожен вид навчального експерименту має більш вузьке цільове призначення, свої особливості в методиці і техніці проведення.

Технологічні методики реалізації провідної педагогічної ідеї . Ефективна організація процесу розв’язання учнями дослідницьких задач неможлива, на мій погляд, без глибокої діагностики та контролю ходу їх діяльності як з боку педагога, так і самими учнями. При цьому сам процес контролю зводиться до порівняння наявного рівня навчальних досягнень школярів із відповідними критеріями.

           Протягом роботи в школі помітила, що дослідницькі задачі та експеримент є не лише фундаментом навчання фізиці , а й абсолютно новою сферою діяльності дитини у навчанні.  Тому добираю такі досліди, які б збуджували в дитині допитливість і бажання відповісти на питання:  «Чому це відбувається?»; після деяких уроків даю дітям завдання виготовити  фізичні прилади з побутових речей; під час лабораторної роботи учні проводять експерименти за допомогою заводських   і паралельно - за допомогою саморобних приладів. Це дає змогу краще засвоїти елементи теорії похибок.

Учням дуже подобаються нестандартні демонстрації, що дозволяють подивитися на явища з іншої точки зору, виявляючи незвичні властивості звичних побутових речей.
Наприклад:
Явище тертя. Для демонстрації необхідно мати дві книжки у м’якій обкладинці з великою кількістю сторінок. Книжки розміщують поряд і, почергово перегортаючи їх сторінки, утворюють загальну стопку листів. Далі двом учням пропонується роз’єднати ці книжки. Зусилля, які вони прикладають, свідчать про дуже великі сили тертя, що виникають між сторінками.
Сила Архімеда. Наповнимо водою прозору пластикову пляшку. Всередину занурюємо корок і міцно закриваємо пляшку. Піднімаємо пляшку вгору і перевертаємо її. Корок починає спливати (рухатися вгору). Швидко відпускаємо пляшку. Під час падіння добре видно, що корок залишається нерухомим відносно пляшки доти, доки вона не зупиниться, тобто доки вся система буде перебувати в стані невагомості. Після цього досліду учні легко можуть зробити висновок, що за умови відсутності ваги в системі рідина – тіло немає виштовхувальної сили, а отже, першопричиною виштовхувальної сили є сила тяжіння.
Центр мас. Шматок прямого дроту підвішено на нитці за середину. Спостерігається рівновага. Потім один з кінців згинають удвічі, і рівновага дротини відразу порушується. Чому?
Поверхневий натяг. Лезо для гоління (або голку) обережно кладуть на поверхню води. Лезо плаває на поверхні, хоча густина матеріалу, з якого його виготовлено (залізо), набагато більша за густину води. Чому?
     У навчальному процесі фізичний експеримент може використовуватись на початку уроку з метою створення проблемних ситуацій, в середині уроку під час перевірки висунутих гіпотез і в кінці уроку на етапі закріплення знань. Такий підхід  до викладання предмету, коли з окремих фрагментів-дослідів будується ланцюжок учнівських досліджень, можна проілюструвати на прикладі теми: «Починаємо вивчати фізику», з якої починається постановка експерименту при вивчені вимірювальних приладів у 7 класі (додаток 1) і у 10 класі при вивченні розділу «Основи динаміки», де  пропонується учням провести такі експериментальні завдання (додаток 2).

            Досліди та експерименти можна використовувати на різних етапах  уроку На уроках вивчення нового матеріалу, експеримент використовую, як створення проблемної ситуації; на уроках закріплення нового матеріалу добираю дослідницькі задачі таким чином, щоб учні могли якомога ближче наблизитися до реального життя; під час лабораторних робіт учням, які краще володіють матеріалом, пропоную самостійно скласти хід роботи і обрахувати ряд фізичних величин, користуючись стандартним набором приладів; на уроках контролю знань обов’язково включаю завдання творчого  характеру, які мають дослідницький зміст.

Результативність провадження інноваційних технологій. Створюючи власну систему роботи, працюю над удосконаленням форм, методів і способів навчання, практикую проведення уроків-практикумів, уроків-конференцій, уроки розв’язування дослідницьких задач, контрольно-залікові уроки, уроки-консультації, на яких використовую інтерактивні види навчання. Велику увагу приділяю формуванню в учнів діалектико-матеріалістичному світогляду, науковому підходу до аналізу явищ природи з допомогою експериментів, особливо в старшій школі. Використовую матеріали наукової літератури, різноманітні історичні довідки про фізичні відкриття.

         В процесі навчання учнів використовую елементи особистісно - зорієнтованих навчальних технологій. В роботі з дітьми, які мають початковий рівень знань, використовую прийоми порівняння, які дають можливість визначити суттєві та несуттєві, спільні та відмінні ознаки фізичних явищ та понять, обирати правильні відповіді з декількох можливих.

         На уроках  застосовую інноваційні методи навчання: мозковий штурм, роботу в групах, проблемно-пошукові, асоціативні. Ці методи навчання  розвивають алгоритмічне  мислення, пізнавальні інтереси  та творчість учнів і дають добрі результати навчання.

Уміння учнями розв’язувати дослідницькі задачі з фізики визначають їх функціональну готовність до творчого наукового виконання пізнавальних професійних завдань (додаток3).

Додаток 1 

1. Дослідження на основі готових моделей:

           а)відомих положень, правил, фактів, законів;

           б)відомих математичних співвідношень;

           в)графіків.

2. Дослідження та формування висновків із спостережень та експериментів.
3. Дослідження на висунення припущень і формулювання гіпотез.
4. Дослідження на побудову ідеальної моделі:

           а) графічної;

           б) аналітичної.

5.Дослідження на добір засобів вимірювання.

6. На комплексне застосування наукових методів пізнання:

           а) теоретичних;

           б) експериментальних.

Додаток 2

Виготовлення приладів

   1.Виготовити мензурку з одноразових шприців.

         2.Виготовити терези, використовуючи монети радянських часів.

3.Виготовити з елементів живленням 1.5В батарею живленням 4.5 В.

Домашні лабораторні роботи

1. Виразити власні крок, п’ядь, аршин, сажень у метрах; провести вимірювання за

     допомогою цих одиниць довжини; оцінити точність цих вимірювань.

     Визначити середню швидкість власного руху, побудувати графіки руху.

2. Визначити об’єм краплі, чайної ложки, соломинки для коктейлів.

3. Визначити масу і густину картоплі, мила, пластиліну.

4. Визначити об’єм аркуша паперу, канцелярської скріпки, нитки.

5. Визначити масу гвіздка, захованого у пластиліні.

Додаток 3

Основи динаміки

1. Спостереження виконання І закону Ньютона в ІСВ ( кулька, аркуш паперу,    лінійка).

2. Спостереження прискореного руху тіл при їх взаємодії ( кулька, гумовий шнур).

3. Порівняння інертності двох тіл ( металеві циліндри, нитка з петлями, лінійка).

4. Спостереження залежності результату дії сили на тіло від її числового значення, напрямку і точки прикладання ( брусок, динамометр, нитка з петлями).

5. Додавання двох сил, що діють на тіло під кутом одна до одної ( металева шайба,гумовий шнур, нитка, лист картону, динамометр, аркуш паперу, циркуль, лінійка).

ЛІТЕРАТУРА:

1. В.Д. Шарко. Сучасний урок фізики. - К. –2005.

2. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе, М., Просвещение,-1981.

3.  Гайдучок Г.М., Нижник В.Г. Фронтальний експеримент з фізики в  7-11 класах середньої школи, К., Радянська школа 1989.

4. Коршак Є.В., Миргородський Б.Ю. Методика і техніка шкільного фізичного експерименту, К., Вища школа,-1981.