Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Домашняя экспериментальная подготовка учащихся при обучении физике в основной школе и проблема ее совершенствования 12
1.1 Домашняя экспериментальная подготовка учащихся в учебном процессе по физике 12
1.2. Цели и структура домашней экспериментальной подготовки учащихся 28
1.3 Теоретические основы совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся 46
Выводы по первой главе 62
Глава 2. Методическая модель домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной школы 65
2.1 Основные положения методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки 65
2.2 Методическая модель домашней экспериментальной подготовки 88
2.3. Реализация модели домашней экспериментальной подготовки 103
Выводы по второй главе 119
Глава 3. Методика проведения и результаты педагогического эксперимента 121
3.1 Организация и методика проведения педагогического эксперимента. Основные этапы 121
3.2 Критерии эффективности методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся 125
3.3 Результаты педагогического эксперимента 130
Заключение 157
Библиографический список использованной литературы 159
- Домашняя экспериментальная подготовка учащихся в учебном процессе по физике
- Основные положения методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки
- Организация и методика проведения педагогического эксперимента. Основные этапы
Введение к работе
Постоянное совершенствование методики преподавания физики в общеобразовательной школе предполагает всестороннее развитие самостоятельности и инициативы учащихся, ознакомление школьников с методами овладения знаниями, приемами исследования, закономерностями познания. От школы требуется не только дать учащимся определенную сумму теоретических знаний, но и вооружить их методами исследования соответствующей науки, дать необходимую экспериментальную подготовку. Для достижения этой цели при изучении курса физики значительная роль отведена школьному физическому эксперименту,
В системе школьного физического эксперимента большое значение для реализации целей физического образования имеет самостоятельный физический эксперимент учащихся. Самостоятельный физический эксперимент, особенно в подростковом возрасте, наиболее эффективно влияет на усвоение учебного материала. Педагогические исследования эффективности обучения в зависимости от характера учебной деятельности учащихся, проведенные И.И. Нурминским и Н.К. Гладышевой [34], показывают, что выполнение учениками самостоятельных экспериментальных заданий в 4-5 раз эффективнее, чем ответы на вопросы у доски и выполнение текстового задания учебника.
В отечественной школе самостоятельное экспериментирование развивалось в нескольких направлениях:
1. Изготовление самодельных приборов по физике на внеклассных занятиях, в кружках и дома по индивидуальным заданиям (П.В. Ал-бычев, А.И. Глазырин, В.П. Валентинавичус, П.А. Знаменский, В.Г, Разумовский, А, А. Покровский и др.).
Наблюдения учащимися физических явлений в природе (Д.Д. Дроздов, Н.К. Крылов, А.В. Сергеев и др.).
Проведение экспериментальных работ в виде домашних заданий по физике (Н.С. Белый, Т.Д. Бердалиева, П.П. Головкин, П.Г. Ковалев, М.Г. Ковтунович, С.Ф. Покровский, А.В. Сергеев, Е.Н. Соколова, А.В. Усова, В.Ф. Шилов, СИ. Юров и др.)
Под экспериментальными работами учащихся в виде домашних заданий следует понимать домашние опыты и наблюдения, проводимые школьниками по заданию учителя, в строгом соответствии с проходимым в данное время материалом программы.
Рассматривая домашние экспериментальные задания как один из видов самостоятельного эксперимента учащихся, можно выделить следующую их особенность: направленность на приобщение школьников к самостоятельной познавательной работе, на формирование умений приобретать и применять новые знания. Кроме того, в процессе выполнения домашних заданий экспериментального характера у учащихся формируется комплекс экспериментальных умений, составляющий основу домашней экспериментальной подготовки. Следует отметить, что систематически выполняемая учащимися домашняя экспериментальная работа обеспечивает наряду с изучением теоретических вопросов физики высокий уровень сформированности у школьников экспериментальных умений обобщенного характера. Данные умения основаны на понимании (осознании) учащимися структуры эксперимента как вида деятельности и его особенностей как метода научного познания.
Десятки фундаментальных исследований таких видных ученых, как Н.С. Белый, С.Ф. Покровский, А.В. Цингер, С.Я. Шамаш, СИ. Юров и других [14, 130, 133, 168, 170, 186 и др.], заложили серьезную теоретическую основу для использования в учебном процессе по физике домашних заданий экспериментального характера. Из диссертационных работ, посвященных решению проблемы использования в учебном процессе общеобразовательной школы домашних опытов и наблюдений, следует отметить работы
Т.Д. Бердалиевой (1988 г.) и М.Г. Ковтунович (1994 г.). В них раскрываются
результаты теоретических и экспериментальных исследований по проблеме использования домашних опытов и наблюдений как средства формирования умений учащихся самостоятельно пополнять знания и проблеме стимулирования домашней экспериментально-исследовательской деятельности учащихся. Все авторы сходятся во мнении о том, что домашние опыты и наблюдения учащихся являются составной частью процесса обучения и формирования у учащихся различных умений и навыков.
Однако как показывают результаты нашего исследования, экспериментальная подготовка учащихся остается на невысоком уровне, а ставшие уже классическими рекомендации по организации домашних опытов и наблюдений не могут в полной мере удовлетворить современного учителя физики.
Результаты констатирующего эксперимента говорят о том, что большинство школьных учителей физики в своей практике не систематически использует домашние задания экспериментального характера. Причин тому несколько. Во-первых, отсутствует целостная научно обоснованная система домашней экспериментальной подготовки учащихся и методика ее применения в курсе физики основной школы. Во-вторых, очевидна перегрузка школьников учебной работой. В-третьих, в учебных программах нет указаний на выполнение учащимися домашних заданий экспериментального характера.
Вместе с тем, согласно закону «Об образовании в Российской Федерации» [55], основной является обязательная (девятилетняя) школа. Уже выделен обязательный минимум содержания образовательных программ основной общеобразовательной школы [102]. В связи с этим, возникает проблема создания новой системы физического образования применительно к основной школе. Несомненно, что в этой системе должна быть в полном объеме реализована дидактическая структура школьного физического эксперимента. Данная структура включает в себя демонстрационные опыты, лабораторные и практические работы, а также домашние экспериментальные работы. Един-
7 ство различных видов школьного физического эксперимента заключается в органическом их сочетании с изучаемым материалом программы и в единстве цели. Целью, в данном случае, является оказание помощи школьникам в изучении законов физики, их применений в быту и технике, проявлений в природе.
Однако, ни в описании интегрированного курса «Физика и астрономия» для основной школы, вышедшего под редакцией А.А. Пинского, В.Г. Разумовского [127], ни в базисной программе по физике для основной школы [12], ни в других авторских программах [41, 134, 140, 171] мы не находим рекомендаций, определяющих содержание и место домашнего экспериментирования по физике в учебном процессе основной школы.
Все это говорит о том, что проблема разработки системы домашней экспериментальной подготовки учащихся и методики применения данной системы в курсе физики основной школы становится особенно актуальной.
Задача повышения эффективности экспериментальной подготовки учащихся основной школы связана с изменением всех сфер жизни и деятельности общества. В том числе, с возрастающими требованиями к самостоятельной практической деятельности школьников, к уровню подготовки выпускников школ и вузов. На этот аспект обращают внимание в своих работах такие исследователи как В.Н. Боканча, Н.А. Константинов [23, 78]. Улучшение экспериментальной подготовки учащихся позволит ученикам глубже овладеть экспериментальным методом познания, сложными и широко используемыми в практической деятельности умениями на творческом уровне. Это в свою очередь должно обеспечить глубокое знание физики и, одновременно, облегчить процесс обучения другим предметам и, в первую очередь, по естественнонаучным дисциплинам.
В связи с этим, нам необходимо направить наше исследование на решение этой проблемы, то есть на обоснованное создание системы домашней экспериментальной подготовки учащихся по физике.
При выборе показателей эффективности системы исходим из того, что домашнюю экспериментальную подготовку учащихся по физике рассматриваем как объективно существующую систему со своими связями и отношениями. Для описания этой системы мы пользуемся эмпирико-индуктивной концепцией системного подхода, которая рассматривается как метод теоретического познания. В настоящее время системный подход к решению сложных проблем воспитания и обучения является наиболее приемлемым.
При построении системы домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной общеобразовательной школы нами были выдвинуты следующие принципы:
Система домашней экспериментальной подготовки учащихся должна быть составной частью системы педагогической деятельности учителя и должна способствовать решению основных дидактических задач: приобретению учащимися глубоких прочных знаний, формированию необходимых экспериментальных умений и навыков.
Система подготовки должна удовлетворять основным принципам дидактики и, прежде всего, принципам систематичности и последовательности.
Входящие в систему подготовки домашние экспериментальные работы должны быть разнообразными по учебной цели и содержанию, чтобы обеспечивать формирование у учащихся комплекса обобщенных экспериментальных умений.
Система должна быть единой для классных и домашних экспериментальных работ.
Главным в нашей работе, мы считаем, является не частнометодическое решение, а общие подходы и средства для выполнения поставленной задачи. Они определяются не столько возможностями содержания учебного материала по физике, изучаемого в определенной последовательности и опреде-
9 ленном объеме, сколько возрастными особенностями школьников, уровнями их развития и предшествующей подготовкой.
В основу исследования положена гипотеза: процесс формирования у учащихся основной школы комплекса экспериментальных умений обобщенного характера будет происходить более эффективно, если его организовать на основе единой, цельной и взаимосвязанной системы домашней экспериментальной подготовки.
Основная цель нашей работы заключается в разработке методики использования в учебном процессе по физике домашних заданий экспериментального характера. Методики, направленной на организацию процесса формирования комплекса обобщенных экспериментальных умений учащихся основной школы при обучении физике.
Объектом исследования нами выбран процесс формирования у учащихся экспериментальных умений обобщенного характера в курсе физики основной школы.
Предметом исследования являются принципы и формы организации домашней экспериментальной работы учащихся основной школы, направленной на формирование у учащихся экспериментальных умений обобщенного характера в процессе обучения физике.
В соответствии с поставленной целью, были определены следующие задачи, которые требовалось решить в процессе исследования:
На основе анализа состояния проблемы выявить основные направления совершенствования домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной школы.
Разработать систему домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной общеобразовательной школы.
Разработать и реализовать в опытно-экспериментальной работе методику организации процесса формирования обобщенных экспериментальных умений учащихся, адекватную современному содержанию, структуре и логике образовательного процесса.
10 4. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики организации процесса формирования обобщенных экспериментальных умений учащихся. Для решения поставленных задач применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические методы:
Изучение и анализ научной и научно-методической литературы, связанной с проблемами исследования.
Изучение Российского стандарта школьного физического образования.
Анализ содержания учебников и программ по физике для общеобразовательных учреждений.
Экспериментальные методы:
Наблюдение за преподаванием и личное преподавание.
Проведение констатирующего эксперимента.
Проведение педагогического эксперимента и обработка его результатов.
Апробация результатов исследования, внедрение их в практику обучения.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в следующем:
научно обоснована и разработана система домашней экспериментальной подготовки учащихся, расширяющая содержательные и процессуальные возможности использования в учебном процессе основной школы домашних заданий экспериментального характера; предложена классификация и перечень домашних экспериментальных работ, содержание «домашней лаборатории учащегося»; определен состав и основные уровни сформированности экспериментальных умений обобщенного характера, соответствующие логике образовательного процесса основной школы;
разработана модель дидактического процесса по совершенствованию домашней экспериментальной подготовки учащихся; разработана методика использования в учебном процессе домашних заданий экспериментального характера, оказывающая существенное влияние на сформированность у учащихся обобщенных экспериментальных умений;
доказана эффективность использования системы домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной школы. Практическая значимость исследования состоит в том, что оно имеет прикладную направленность, позволяющую обогатить технологию обучения физике в основной школе. Исследование доведено до конкретных методических рекомендаций по созданию системы домашней экспериментальной подготовки учащихся, которые можно применять в профессиональной деятельности учителей физики. Предложенная нами методика формирования обобщенных экспериментальных умений учащихся основной школы, как показало опытное преподавание, приводит к повышению уровня экспериментальной подготовки школьников. На защиту выносятся:
Положение о том, что эффективное и планомерное формирование и развитие у учащихся экспериментальных умений обобщенного характера возможно при использовании в процессе обучения физике системы домашней экспериментальной подготовки.
Разработанная автором система домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной общеобразовательной школы,
Разработанная автором методика организации домашней экспериментальной подготовки учащихся, направленная на формирование обобщенных экспериментальных в курсе физики основной школы.
Домашняя экспериментальная подготовка учащихся в учебном процессе по физике
Как и любой другой предмет школьной программы, физика имеет свои особенности и свои методы преподавания. Одной из особенностей физики является ее экспериментальный характер. Это обусловлено с одной стороны тем, что «основные этапы формирования физических понятий (наблюдение явления, установление его связи с другими, введение величин его характеризующих) не могут быть эффективными без применения физических опытов» [27, с. 154]. В процессе обучения учитель должен стремиться показать учащимся на соответствующих примерах, как приобретенные экспериментальным путем физические знания могут быть использованы в производственной практике в целях улучшения условий жизни и деятельности людей. Решению этих задач в полной мере способствует проведение учащимися домашних экспериментальных работ, как одного из видов школьного физического эксперимента.
Под домашними заданиями экспериментального характера мы понимаем опыты и наблюдения, выполняемые учащимися самостоятельно в домашних условиях, с использованием подручных средств и предметов домашнего обихода. К таким заданиям можно отнести наблюдение явлений в природе и быту, выполнение качественных опытов, изготовление простейших приборов и выполнение работ, связанных с измерением физических величин. Использование домашних заданий экспериментального характера является, по нашему мнению, эффективным методическим приемом обучения, способствующим осознанному и прочному усвоению учебного материала. Систематически выполняемая учащимися домашняя экспериментальная работа обеспечивает наряду с изучением теоретических вопросов физики высокий уровень сформированное у школьников не частных умений, а экспериментальных умений обобщенного характера, основанных на понимании (осознании) ими структуры эксперимента как вида деятельности и его особенностей как метода научного познания.
О необходимости применения в преподавании школьного курса физики домашних экспериментальных заданий говорит тот факт, что даже хорошо поставленный учителем школьный демонстрационный эксперимент не исключает зарождения формализма в знаниях учащихся. Это происходит тогда, когда у школьников возникают представления о том, что наблюдаемые опыты осуществимы лишь с помощью промышленных приборов и благодаря мастерству учителя, то есть в очень ограниченных условиях. «Домашние экспериментальные работы должны стать тем мостом, который необходимо перекинуть от классного эксперимента, осуществляемого учителем или под его руководством, к повседневным явлениям, окружающим ученика. Именно это, являясь одним из средств борьбы с формализмом в знаниях учащихся, поможет им увидеть мир глазами физика» [98, с.63].
На этот же аспект обращал внимание и П.Л. Капица: «... надо стремиться показать физическое явление так, чтобы оно не было оторвано от жизни. Это будет способствовать уничтожению самой большой болезни нашей учебы -ее абстрактности, когда знание существует само по себе, а жизнь идет сама по себе. Многие достижения физики были выведены из наблюдений над жизнью» [71, с.223].
Необходимо также отметить и тот факт, что в большинстве случаев, при выполнении учениками экспериментальных работ в классе, на первый план выступает только содержательная сторона работы. Это происходит потому, что у школьников не возникает необходимости «ломать голову» над тем, как лучше построить работу, какие взять приборы и материалы, в какой последовательности выполнить работу, где взять табличные данные, как оформить работу и т.п. Такое положение вещей не только не способствует формированию у школьников умения самостоятельно организовать деятельность, но может создать благоприятную почву для выработки умений работать на готовом материале. Так, в условиях проведения фронтальной лабораторной работы в классе творчество учащихся может быть ограничено инструкцией и временными рамками. Выполнение самостоятельного домашнего эксперимента, в отличие от классного, в большей степени способствует проявлению творческих способностей и личной инициативы учащихся. В этой связи можно привести слова Е.Н. Соколовой, которая отмечала, что «творческая инициатива ученика в лабораторных работах не только не предусматривается, но может расцениваться, как нежелательное, мешающее делу вторжение. Различного рода изобретательские наклонности ученика тоже не находят места проявить себя в заранее слаженных лабораторных работах» [151, с. 19]. При самостоятельном выполнении домашних экспериментальных работ, в условиях более близких к жизни, учащиеся тратят больше мыслительных усилий на установление закономерности, осознание закона, сущности физического явления по сравнению с наблюдением демонстрации или выполнением классной лабораторной работы. Это обусловлено тем, что в домашнем экспериментировании они планируют опыт, проводят его и сами формулируют вывод, что является одним из условий самостоятельности выполнения действий. Кроме того, домашние экспериментальные задания разнообразят учебную деятельность учащихся, что отвечает одному из современных дидактических требований к обучению. Поэтому опыты и наблюдения должны занять свое определенное место в системе домашних заданий и не могут заменяться другими видами домашних работ. Однако, указывая на значимость домашних экспериментальных заданий, мы нисколько не умаляем важность других видов домашней работы учащихся. Домашняя экспериментальная деятельность учащихся обязательно должна быть целенаправленной. На основе педагогического эксперимента, анализа и обобщения изученной литературы были уточнены цели домашних экспериментальных работ. Ими являются:
1) расширение и дополнение знаний;
2) выработка экспериментальных и практических умений и навыков;
3} развитие наблюдательности, мышления, творческой инициативы и самостоятельности;
4) формирование естественнонаучного мировоззрения;
5) воспитание интереса к предмету;
6) развитие навыков правильной организации труда;
7) сознательное усвоение и закрепление изученного материала.
Взяв за основу теорию педагогики и методики обучения физике [10, 11, 95, 96, 108, 157 и др.], рассмотрим некоторые дидактические аспекты домашнего эксперимента учащихся в учебном процессе по физике.
Уточним образовательное, воспитательное и развивающее значения домашних опытов и наблюдений.
Образовательное значение состоит в том, что они, во-первых: служат средством приобретения новых знаний; содействуют более глубокому пониманию учащимися физических явлений, процессов, теорий. Во-вторых: способствуют приобретению умений и навыков в составлении плана проведения наблюдения и опыта, в обращении с приборами, измерительным инструментом, таблицами и графиками; развивают навыки измерения физических величин и анализа их взаимосвязи. В-третьих: служат средством практического ознакомления учащихся с экспериментальным методом, как методом научного познания. В-четвертых: способствуют осознанному изучению курса, выработке у учащихся познавательных умений.
Развивающее значение состоит в том, что домашний эксперимент вызывает у учащихся интерес к физике и технике, усиливает развитие v школьников способностей к изобретательству и техническому творчеству; развивает интеллект учащихся.
Воспитательное значение домашнего экспериментирования состоит в том, что оно позволяет вырабатывать и развивать внимательность, наблюдательность, аккуратность и настойчивость в работе; приучает школьников к осознанному целенаправленному труду и воспитывает самостоятельность как черту личности.
Основные положения методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки
В основе методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся основной общеобразовательной школы помимо результатов теоретического анализа лежат результаты экспериментального исследования. Теоретическое и экспериментальное исследования сопутствовали друг другу и взаимно дополняли друг друга. Поэтому при дальнейшем изложении мы будем опираться на результаты нашего экспериментального исследования, которым будет посвящена третья глава. Любое утверждение, содержащееся в параграфах настоящей главы, имеет не только теоретическое, но и экспериментальное обоснование.
Необходимость формирования у школьников глубоких знаний о сущности экспериментального метода познания определяется той ролью, которую играет эксперимент в физических исследованиях. Во-первых, он является источником новых знаний и фактов, которые затем систематизируются и обобщаются в законах и теориях. Во-вторых, только эксперимент служит надежным критерием истинности любой теоретической концепции, гипотезы и положения. В-третьих, через эксперимент осуществляется связь физических знаний с техникой и бытом [35, с.29].
Проведенное нами исследование показало, что учащиеся, обладающие более высоким уровнем экспериментальной подготовки, значительно лучше изучают теоретические вопросы физики общеобразовательной школы. Однако для глубокого и прочного овладения домашней экспериментальной подготовкой необходимо увеличить число домашних работ экспериментального характера, разнообразить их по характеру заданий, не допуская при этом перегрузки учащихся. С этой целью кроме экспериментальных работ, проводимых в классе и дома (предусмотренных базисной программой по физике для основной школы [12]) мы предлагаем для выполнения учениками перечень домашних экспериментальных заданий. Экспериментальное преподавание показало, что выполнение школьниками предложенного нами перечня домашних экспериментальных работ не ведет к перегрузке учащихся.
Увеличение числа домашних экспериментальных заданий, конечно, увеличивает время выполнения домашних заданий. Однако систематическое их выполнение не увеличивает, а, пожалуй, уменьшает физиологическую перегрузку учащихся. Дело в том, что экспериментальные задания разнообразят домашнюю работу школьников, повышают интерес к предмету, раскрывают важность усваиваемого материала для практической деятельности людей.
Чтобы объективно оценить посильность для школьников предстоящей домашней работы полезно, на наш взгляд, при составлении домашних экспериментальных заданий учитывать следующие характерные для них признаки:
1. Степень новизны материала-, неизвестный, рассмотренный на уроке, частично изученный, фактический, теоретический, прикладной.
2. Пособие, с помощью которого выполняется задание - это учебник, задачник, хрестоматия и др.
3. Характер деятельности: репродуктивный, преобразующий, продуктивный.
4. Организация выполнения: индивидуальное, фронтальное или групповое.
5. Степень обязательности: обязательное или вариативное.
Давая общую характеристику экспериментального преподавания, мы отметили тот факт, что механическое увеличение числа экспериментальных работ при изучении физики должного результата не дает. Поэтому мы считаем необходимым условием совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся целенаправленное, систематическое включение домашних экспериментальных заданий в учебно-познавательный цикл, в котором участвует учитель и ученик. Только при этом мы получим результат от завершенной работы - сформированные знания или умения. Однако поставленная перед учащимися цель может быть быстро и качественно достигнута лишь в том случае, когда экспериментальное задание хорошо подобрано и продумано.
Таким образом, центральной идеей совершенствования домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной школы является формирование их обобщенных экспериментальных умений и навыков. Формирование на основе единой, целостной, логически взаимосвязанной системы, охватывающей все виды деятельности учащихся, а именно: усвоение нового материала при объяснении его учителем, различные виды закрепления и повторения учебного материала. В связи с этим, можно говорить о том, что предложенная система значительно расширяет сферы деятельности учителя и учащихся, в которых реализуется формирование обобщенных экспериментальных умений и навыков. Такую методическую систему мы понимаем как совокупность логически связанных между собой элементов, существование которых было обосновано нами в первой главе исследования (см. 1.2.). Совокупность образуется на основе общей цели и подчинена решению определенной группы задач, вытекающих из этой общей цели. Целью является совершенствование домашней экспериментальной подготовки учащихся основной школы в процессе обучения физике.
Решение основных задач совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся должно включать в себя формирование и развитие следующих умений:
1. Развитие у учащихся умения осуществлять поиск принципиально возможных путей решения экспериментального задания.
2. Выбирать оптимальный вариант проведения эксперимента.
3. Четко планировать решение.
4. Осуществлять рациональный выбор необходимого оборудования. 5. Выявлять факторы, от которых может зависеть результат эксперимента. По возможности устранять или снижать отрицательное влияние этих факторов.
6. Грамотно выполнять экспериментальное задание.
7. Оценивать его результаты.
8. Учитывать правила техники безопасности.
Как и любая другая, система домашней экспериментальной подготовки учащихся должна удовлетворять определенным принципам. В противном случае это будет не система, а случайньш набор фактов, объектов, предметов или явлений.
При построении системы домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной общеобразовательной школы нами были выдвинуты следующие принципы:
1. Система домашней экспериментальной подготовки учащихся должна быть составной частью системы педагогической деятельности учителя и должна способствовать решению основных дидактических задач: приобретению учащимися глубоких прочных знаний, формированию необходимых экспериментальных умений и навыков.
2. Система подготовки должна удовлетворять основным принципам дидактики и, прежде всего, принципам систематичности и последовательности.
3. Входящие в систему подготовки домашние экспериментальные работы должны быть разнообразными по учебной цели и содержанию, чтобы обеспечивать формирование у учащихся комплекса обобщенных экспериментальных умений.
4. Система должна быть единой для классных и домашних экспериментальных работ.
Декомпозируем систему на блоки, из которых она состоит. По нашему мнению, процесс домашней экспериментальной подготовки учащихся складывается из взаимодействия пяти основных блоков: цель и содержание под 69 готовки, деятельность учителя и деятельность учащихся (механизм процесса подготовки), результат подготовки (см. 1.2.).
Взаимосвязь между выше названными блоками системы обеспечивается общими целями и задачами, на основе которых осуществляется отбор данных блоков. Поэтому, каждый из блоков, во-первых, являясь в свою очередь отдельной системой, вносит определенную лепту в достижение общей цели и является необходимым дополнением по отношению к остальным блокам. Во-вторых, каждый блок системы опирается на предшествующую информацию, но в то же время помогает восприятию последующей неизвестной информации. Так реализуется принцип систематичности.
Дадим характеристику каждому блоку рассматриваемой системы.
Цель домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной общеобразовательной школы: формировать и развивать у школьников комплекс обобщенных экспериментальных умений, направленных на применение учащимися экспериментального метода для изучения естественнонаучных дисциплин (см. 1.2.).
Содержанием и одновременно средством домашней экспериментальной подготовки учащихся являются домашние задания экспериментального характера.
Организация и методика проведения педагогического эксперимента. Основные этапы
В соответствии с целью, гипотезой и поставленными задачами исследования, педагогический эксперимент был направлен на проверку эффективности предложенной системы домашней экспериментальной подготовки учащихся по сравнению с традиционной методикой. Мы также проверяли и подтверждали действенность того, что представленная нами методическая модель совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся основной школы достаточна и эффективна для достижения поставленной цели.
Для проверки практической значимости использования предлагаемой системы домашней экспериментальной подготовки учащихся и методики ее применения, в ходе педагогического эксперимента мы решали следующие задачи:
1. Определить у учащихся VII классов основной школы начальный уровень сформированности обобщенных экспериментальных умений.
2. Проверить эффективность предложенной модели совершенствования домашней экспериментальной подготовки школьников и ее влияние на развитие обобщенных экспериментальных умений и способов усвоения учащимися знаний.
3. Проверить влияние предлагаемой системы домашней экспериментальной подготовки на уровни сформированности умений экспериментальной деятельности у учащихся основной школы.
Педагогический эксперимент проводился в два этапа:
1. Подготовительный этап. В ходе реализации этапа был осуществлен констатирующий эксперимент (1996-97 гг.).
2. Обучающий эксперимент (1997-99 гг.). В ходе реализации второго этапа был осуществлен пробный эксперимент, проводилось внедрение предлагаемой системы, и был проведен контрольный эксперимент.
Рассмотрим более подробно выделенные нами этапы педагогического эксперимента.
Необходимость выяснения состояния исследуемой проблемы в теории и практике школьного обучения обусловила потребность в проведении подготовительного этапа эксперимента, С этим этапом связано проведение констатирующего эксперимента, позволяющего определить исходный (нулевой) уровень решения проблемы. Изучение проводилось путем анкетирования учащихся, наблюдения за их работой в естественных условиях. Мы проверяли их отношение к преподаванию физики в седьмом, восьмом и девятом классах, их отношение к выполнению домашних опытов и наблюдений на начальном этапе обучения физике. Констатирующий эксперимент проводился в седьмом, восьмом и девятом классах школ № 3, 5, 9 и 22 г. Череповца. В это же время изучалось состояние проблемы в практике школьного обучения путем анкетирования учителей физики г. Череповца. Проводился анализ посещенных уроков физики и беседы с учителями. Результаты констатирующего эксперимента представлены в первой и третьей главах нашего исследования (см. с. 45, 130).
На этом этапе был сформулирован предмет исследования, проведен анализ существующих методических пособий по организации домашних опытов и наблюдений. Специальное внимание было уделено поиску и анализу опыта использования домашних опытов и наблюдений в седьмых, восьмых и девятых классах школьного курса физики. В практическое содержание вошли подобранные из имеющейся методической литературы и сформулированные автором опыты и наблюдения [2, 4], предлагаемые учащимся по материалу каждого из классов основной школы.
Во время осуществления второго этапа исследования мы провели ряд контрольных срезов. Срезы проводились с целью изучения влияния систематического выполнения учащимися домашних экспериментальных заданий на уровни развития экспериментальных умений. Это позволило нам усовершенствовать систему домашней экспериментальной подготовки учащихся. Мы вводили новые опыты и наблюдения, подбирали их по составу так, чтобы они соответствовали темам курса основной школы, содержанию учебника физики и задачам, решаемым на данном этапе деятельности.
На втором этапе педагогического эксперимента был осуществлен систематический обучающий эксперимент. Он включал в себя решение трех задач:
1) Определить основные этапы реализации методической модели совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся.
2) Определить и уточнить состав и основные уровни сформированности обобщенных экспериментальных умений учащихся.
3) Определить и уточнить объекты знаний, необходимые для усвоения школьниками, и направленные на развитие мышления учащихся основной школы.
Проведение второго этапа педагогического эксперимента обусловлено необходимостью показать влияние предлагаемой нами системы домашней экспериментальной подготовки на уровни развития обобщенных экспериментальных умений, способы усвоения учащимися знаний и оценить эффективность предложенной методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки школьников.
Для того чтобы проверить справедливость выдвинутой нами гипотезы (на втором этапе педагогического эксперимента) были выбраны экспериментальный и контрольный классы. Ими оказались 7 «А» и 7 «Д» в качестве контрольных и 7 «Б» и 7 «Е» в качестве экспериментальных классы школ №5 и № 9 г. Череповца Вологодской области, в которых занятия вел автор иссле 124 дования. При этом контингент учащихся был однородным. На этом этапе проводилось анкетирование учащихся этих классов. Проводились контрольные срезы с целью определения у учащихся уровней сформированное экспериментальных умений обобщенного характера. Результаты представлены в третьем параграфе настоящей главы.
В ходе реализации обучающего педагогического эксперимента осуществлялось внедрение результатов исследования в процесс обучения физике в седьмом, восьмом и девятом классах школ № 5 и № 9 г. Череповца. Одновременно для проверки результатов педагогического эксперимента был реализован контрольный эксперимент в школах № 5 и № 9 г. Череповца.
Во время проведения контрольного педагогического эксперимента была осуществлена проверка влияния систематического выполнения домашних экспериментальных работ и методики совершенствования домашней экспериментальной подготовки учащихся основной школы на уровни развития обобщенных экспериментальных умений школьников и на формирование способов усвоения ими знаний.
Наличие экспериментальных и контрольных групп, вариативный подход к реализации экспериментальной работы дают возможность проводить сравнительный анализ полученных результатов.
Внедрение предлагаемой методики и контрольный эксперимент дали положительные результаты, представленные в третьем параграфе настоящей главы.
В период проведения систематического обучающего эксперимента автор провел ряд открытых уроков для педагогов школы № 9 г. Череповца. Во всех случаях присутствующие на занятиях отметили высокий уровень теоретической и экспериментальной подготовки учеников и умение школьников применять свои знания на практике в различных ситуациях.
