Розроблена нами технологія виконання лабораторних робіт базується на сучасних педагогічних теоріях, основним тезисом яких є “навчання в дії”. Шкільна практика доказала, що знання не можна ані давати, ані брати, знанням можна навчитися тільки в процесі їх використання. Самі знання не є самодостатніми, вони постають засобом навчання (не кінцевою метою), відіграють службову роль – пояснюють і формують практичні дії. За такою постановкою питання, певної актуальності набувають уміння вчителя організовувати і управляти пізнавальною діяльністю учнів, не тільки при вивченні теоретичного матеріалу, але й при виконанні практичної частини курсу фізики.
З цією метою з 1996 по 1999 роки учителями фізики м. Краматорська – Шейманим В.М., Ліфарем С.В., Тараріной І.М. були розроблені зошити лабораторних робіт для 7- 11 класів, які на думку вчителів і методистів не мали аналогів в Україні.
Також була запропонована цілісна технологія виконання лабораторних робіт та робіт фізичного практикуму.
В.М. Шейман запропонував у лабораторних роботах включити домашню підготовку до роботи - питання теорії, якісні й кількісні завдання з метою повторення матеріалу.
Крім цього Ліфарем С.В. і Тараріной І.М. було запропоновано помістити в зошит домашній практикум, що дозволяє учневі усвідомлено й планомірно виконати потім роботу в класі.
У підсумку багаторічної роботи були створені зошити для лабораторних робіт з домашньою підготовкою та „домашнім практикумом”.
За період з 1996 – 2002 рр. зошити пройшли ретельну перевірку в ході їхнього використання на місцевому рівні. Зошити одержали гарні відгуки від учителів.
Лабораторні роботи були складені відповідно до чинних програм курсу фізики загальноосвітньої школи.
При складанні зошита для лабораторних робіт ставилися такі завдання:
1. Дати матеріал, що допоміг би учням якісно підготуватися до лабораторних занять:
- повторити матеріал по підручнику й опорному конспекту,
- пожвавити в пам'яті формули, використовувані для розрахунку,
- вирішити подібні до лабораторної роботи завдання,
- виконати подібну домашню лабораторну роботу,
2. Скоротити час на складання письмового звіту до роботи.
3. Дати можливість учневі творчо виконати роботу.
4. Практично реалізувати диференційований підхід до учнів у процесі лабораторних занять.
5. Розвити свідоме відношення учня до одержуваного результату, навчити розраховувати погрішності результатів у роботі.
6. Звільнити вчителя від чорнової роботи, полегшити перевірку лабораторних робіт, зосередити увагу на правильності виконання роботи й розрахунках результатів.
З 2002 по 2005 р Ліфарем С.В. та Тараріною І.М. проводилася робота по переробці та удосконаленню засобів навчання на друкованій основі.
Зошити пройшли експертну оцінку різних рівнів. В 2004 р «Зошити для лабораторних робіт» були схвалені вченою радою Донецького обласного Інституту післядипломного утворення та рекомендовані до регіонального використання (Протокол № 6 від 27.12 2004 г).
А в 2007 р була проведена наукова експертиза в м. Києві. Зошити одержали позитивну оцінку Науково-методичною радою МОНУ (Протокол № 5 від 26.02.2007 р.)
У 2005-2006 роках були розроблені та вдосконалені зошити для лабораторних робіт у профільних 10-11 фізико-математичних класах.
З 2007 року здійснюється робота щодо розробки зошитів для лабораторних робіт за новою програмою (для 7, 8,9,10 класу). Після експертної оцінки, всі зошити були схвалені для використання у загальноосвітніх навчальних закладах комісією з фізики і астрономії Науково-методичної ради з питань освіти Міністерства освіти і науки України.
СТРУКТУРА ЗОШИТІВ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
В основу зошита для лабораторних робіт з фізики покладена ідея поетапного формування експериментальних вмінь та навичок учнів. Тому кожна лабораторна робота складена з трьох частин:
– домашня підготовка
– „домашній практикум”
– робота в класі, яка включає головну частину, додаткове та творче завдання.
Крім цього кожний зошит має інструкцію техніки безпеки та методичні рекомендації та вправи щодо обчислення похибок вимірювання фізичних величин.
Робота по розробці домашніх завдань та завдань „домашнього практикуму”, підбирання й перевірка дослідів, перероблення їх, тривала кілька років. Тому розроблений комплекс лабораторних робіт, та робіт фізичного практикуму є результатом безпосереднього тривалого досвіду.
Ми виходимо з позиції, що домашній підготовці, та домашньому практикуму варто приділити особливу увагу.
Перша частина – „Домашня підготовка до роботи”
Кожна робота дається строго відповідно до програми, з досліджуваним матеріалом і з обов'язковою постановкою перед учнями ряду питань, на які вони повинні дати листовні відповіді, супроводжувані малюнками й схемами. Питання поставлені так, що відповіді на них підготовляють учнів до проведення лабораторної роботи. Індивідуальність відповідей на ці питання (наприклад, постановка мети самим учнем) може служити для вчителя важливим засобом перевірки самостійності виконання роботи й підготовки до неї, а також рівнем розвитку самого учня.
Також ми пропонуємо включити у зошит для лабораторних робіт не тільки домашню підготовку але й „домашній практикум” або домашній експеримент (де це буде можливо), який буде основою для подальшого виконання роботи у класі й допоможе учням гарніше підготуватися до проведення лабораторної роботи.
Але цього - недостатньо. При проведенні лабораторної роботи ми пропонуємо дотримуватися особливої технології проведення роботи.
Друга частина – „Домашній практикум”
Під „домашнім практикумом” ми розуміємо не тільки проведення експерименту в домашніх умовах, відпрацьовування певних навичок і вмінь, які будуть використовуватися учнями в ході виконання роботи в класі, а й елементи моделювання роботи яке відбиває послідовність дій учнів на уроці, коли вдома нема можливості провести експеримент. Тому в „домашній практикум” ми включили елементи наочності - малюнки, схеми, які відбивають окремі фрагменти всієї роботи в класі. Виконуючи окремі завдання з наочним матеріалом учень поринає в хід виконання лабораторної роботи вже дома й одержує окремі навички роботи й досвід.
Виконання «домашнього практикуму» або домашнього експерименту, де це можливо в домашніх умовах, змусить учнів концентрувати увагу не на зовнішніх ефектах майбутнього досвіду, а на його сутності, тобто змусить учнів бути уважними, спостережливими й вдумливими при виконанні експерименту. Виконання такої роботи, як складання звітів і відповіді учнів, по цих звітах на уроці, перед безпосереднім виконанням лабораторної роботи, привчають їх фізично мислити й виражати свої думки письмово й усно, робити відповідні «виміри» і давати відповіді на поставлені питання за допомогою математичних операцій. Така форма підготовки до виконання лабораторної роботи привчає до серйозного, уважного ставлення до всякого, навіть простого експерименту.
Однак «Домашній практикум», або домашній експеримент, не повинен підмінювати собою класні лабораторні роботи. Вони повинні лише доповнювати їх, прищеплюючи навички до якісної або кількісної оцінки явища за допомогою домашнього експерименту або моделювання досвіду. Значення їх зростає особливо при проведенні фізичного практикуму й проведення лабораторних робіт у тих школах, які не можуть ставити лабораторні заняття фронтально. Попередня підготовка допомагає добре підготуватися до роботи й заощадити час на проведення лабораторної роботи в класі а, отже, використати час, що залишився, для проведення досліду учнями «у своєму варіанті». Саме ж проведення й засвоєння матеріалу, при попередній підготовці, буде більше глибоким, більше свідомим і більше якісним.
Значення домашньої підготовки й «домашнього практикуму» полягає в тому, що:
- завдання, будучи підібрані в строгій відповідності з програмним матеріалом, розширюють область застосування принципу наочності у викладанні фізики, і є, таким чином, додатковим засобом для більш глибокого й свідомого засвоєння матеріалу.
- доповнюють класний експеримент, підготовляють до нього, перекидаючи міст між шкільним фізичним експериментом і вивченим теоретичним матеріалом,
- дають можливість зв'язати теорію із практикою, з життєвим досвідом учнів.
- є гарним засобом попередньої систематизації знань і досвіду учнів.
Третя частина – „Виконання роботи у класі”.
З дослідів, які описано в різних посібниках, взято тільки ті, які на практиці виявились досить ефективними, справді потрібними і для яких не треба складного й дорогого устаткування. Зміст багатьох робіт довелось ціликом переробити, щоб вони стали повнішими, цікавішими. Частину дослідів придумано заново. Кожна робота містить декілька варіантів виконання роботи, а також, в кожної роботі пропонується учням зробити свій варіант досліду. З урахування профільності розроблені різні зошити, які містять однакову роботу в різних варіантах виконання, за різним рівнем складності. У результаті вийшов комплекс взаємно зв’язаних робіт, який охоплює майже всі розділи курсу фізики.
ТЕХНОЛОГІЯ ПРОВЕДЕННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
Для досягнення максимальній самостійності учнів в процесі виконання роботи, ми пропонуємо виконувати лабораторні роботи за слідуючою технологією:
1. Для кожного етапу проведення лабораторної роботи (підготовка, перевірка домашнього завдання, „домашнього практикуму”, виконання роботи в класі) дається примірний регламент часу.
До уроку вчитель, за допомогою учнів, розставляє на столах неповні комплекти потрібних приладів і матеріалів. Якщо приладі й матеріали зберігаються в спеціальних ящиках, то роздати їх на столи можна швидко (за 3-5 хв). Деякі прилади й матеріали (наприклад динамометри, термометри) доцільно видавати учням лише під час роботи.
2. Учні успішно виконають лабораторну роботу тоді, коли наперед знатимуть: що вони робитимуть, що спостерігатимуть і на які запитання їм треба дати відповідь.
Після короткого інструктажу з техніки безпеки, робота в класі обов'язково повинна починатися з перевірки домашнього завдання й „домашнього практикуму”. Основний принцип – помилки, які зробили учні при підготовки до роботи, повинні бути виявлені, усунуті й не повинні бути перенесені в „роботу в класі”.
Перевірку домашнього завдання та „домашнього практикуму” доцільно робити колективно. Дуже добре привчаються учні дружно й одночасно працювати коли вчитель застосовує взаємоперевірку, групову форму роботи учнів.
В цей час учитель послідовно розбирає усі питання домашній підготовки і домашнього практикуму, корегує відповіді учнів, проводить взаємоконтроль. Учні обмінюються зошитами, беруть ручки з другою пастою, по черзі відповідають на запитання вчителя, становлять кожен кожному „+” або „-”. На деякі важкі питання учні можуть відповідати фронтально, а вчитель виділяє саме головне, як говоритися - «розставляє акценти». Наприкінці першого етапу роботи вчитель робить підсумки, відмічає старанність і працьовитість окремих учнів, виділяє особливо цікаві відповіді.
3. В такій самій послідовності перевіряється і виконання „домашнього практикуму”. Учні розглядують схеми, малюнки з окремими етапами роботи і відповідають на запитання. Також доцільно запропонувати одному з учнів розповісти, у чому полягатиме „домашній практикум”, а інші учні уточнюватимуть його розповідь.
Коли це зроблено, учні підраховують кількість „+” й виставляють оцінку своєму сусіду за домашнє завдання.
Таким чином вчитель визначає що не зрозуміло учням, де вони можуть зробити помилку при виконанні лабораторної роботи у класі, та своєчасно це попереджує. На виконання цього етапу уроку відводиться 10-15 хвилин.
4. Коли хід роботи намічено й з’ясовано, учні переходять до наступного етапу – виконання самої роботи. Безпосереднє саме експериментування дає можливість свідомо й глибоко зрозуміти матеріал.
Учні збирають схеми електричного кола, або установки, роблять вимірювання. Результати записують в таблицю, накреслену в зошиті, розраховують необхідні величини, проводять обчислення похибок. Для проведення обчислень доцільно користуватися мікрокалькуляторами.
Якщо використовувати зошит на друкованої основі, учням вже не потрібно переписувати з дошки зразок таблиці, вона вже є в зошиті. Така форма роботи допомагає під час лабораторного заняття працювати з найбільшою користю та ефективністю. В описах робіт приділяється певна увага оформленню учнями роботи: результати дослідів учні записують в таблиці, роблять розрахунки погрішності, формулюють мету роботи, відповідно до свого рівня, роблять висновки. Обговорюють результати лабораторної роботи.
5. Завдання вчителя, на даному етапі, полягає в тому, щоб діяльність учнів у ході виконання лабораторної роботи була організована, робота зрозуміла, посильна й доступна всім учням. Щоб роботу могли виконати всі учні, щоб у кожного учня була створена „ситуація успіху”, а сильні, творчі учні, які швидко й швидко впоралися з основним завданням, за рахунок зекономленого часу, мали можливість спробувати свої сили, свої творчі можливості й здатності в більше складних ситуаціях - виконати додаткове завдання або перевірити запропонований ними ж свій варіант виконання роботи. Самостійна діяльність учнів повинна бути організована таким чином, щоб кожний учень, рухаючись від простого до складного, розкривав і розвивав свої здатності.
Багаторічна практика переконує, що при такій організації діяльності вчителі й учнів, котру ми запропонували, кожному учневі даються гарні основи знань з фізиці, а учням, що проявляють підвищений інтерес до фізики, - глибокі та міцні знання.
Крім Робочих зошитів для лабораторних робіт були складені й роботи фізичного практикуму. У фізичний практикум також була включена домашня підготовка до роботи й домашній практикум.
