ГАПОУ «ЧТТПиК» г. Чебоксары

Григорьева Ольга Васильевна, преподаватель физики

«Лабораторно-практические работы по физике как средство формирования экспериментальных навыков обучающихся»

Учебно-исследовательская работа обучающихся является действенным средством повышения качества подготовки выпускаемых специалистов. Формирование навыков исследовательской компетентности возможно как в урочное, так и во внеурочное время. Сформированные исследовательские навыки, обучающиеся могут применить в любой области деятельности, что делает их конкурентоспособным на рынке труда. Поэтому актуальными для педагогов становится исследовательские методы обучения, знания проектирования, организации учебного занятия с элементами учебного исследования обучающихся.

Для меня как педагога в настоящее время актуальными стали две проблемы. Проблема использования в педагогической практике исследовательских методов обучения, умение проектировать и организовывать учебное занятие с элементами учебного исследования обучающихся, а также проблема использование инновационных приемов в педагогической деятельности. В настоящее время наблюдается следующие противоречие с одной стороны: актуальны инновации, инновационная деятельность и обеспечивающие их исследовательские экспериментальные умения и навыки, с другой стороны в моем арсенале преобладают традиционные формы и методы обучения обучающихся, а также традиционные формы самообразования и работы над методической темой. Данные проблемы лежали в основе принятия решения об организации опытно-экспериментальной работы направленной на выявление условий проектирования и организации лабораторно - практических работ по физике с целью формирования экспериментальных навыков у обучающихся.

В процессе обучения физике большая роль отводится эксперименту, который проводится самими обучающимися. Обучающиеся глубоко вникают в сущность проводимых опытов, задумываются над их результатами и пытаются ответить на вопросы только в том случае, если эксперимент поражает воображение и сильно влияет на эмоциональную сферу. Но для того, чтобы эксперимент не приобрел развлекательный характер, обучающимся с самого начала должна быть ясна цель проводимых опытов. Эксперимент дает возможность не только устанавливать новые факты, но также исправлять ошибки в знаниях учащихся. Физический эксперимент в форме лабораторной работы во многих случаях является предпочтительным по сравнению демонстрационным. Преимуществом является высокая степень активности и самостоятельности, обучающихся при выполнении эксперимента, выработка умений работать с физическими приборами и навыков обработки наблюдений и измерений, возможность проведения эксперимента по индивидуальному плану и в темпе, определяемом самим обучающимся. Данный педагогический эксперимент направлен на теоретическое обоснование, разработку и апробацию технологии формирования экспериментальных навыков учащихся в ходе лабораторно – практических занятий по предмету «Физика» на основе системного подхода.

Объектом исследования является процесс учения обучающихся в ходе лабораторно–практических занятий по физике, предмет исследования - формирование учебно-исследовательской деятельности обучающихся.

Цель исследования: теоретическое обоснование, разработка и апробация технологии формирования экспериментальных навыков обучающихся в ходе лабораторно – практических занятий по физике. Задачи исследования:

1. Определить сущность и основы учебно-исследовательской деятельности на основе анализа теоретических источников.

2. Построить модель формирования экспериментальных умений и навыков обучающихся в ходе лабораторно – практических занятий и организации внеурочной работы, обучающихся при сочетании индивидуальных и групповых форм работы.

3. Проведение экспериментальных лабораторно – практических занятий с целью апробации модели формирования экспериментальных умений и навыков обучающихся.

4. Организовать мониторинг и диагностику формирования экспериментальных умений и навыков обучающихся.

5. Провести оценку результатов опытно-экспериментальной работы.

В процессе реализации программы опытно-экспериментальной работы проводились исследования воздействия разработанной методики проведения лабораторно-практических работ на формирование экспериментальных навыков обучащихся экспериментальной группы: организаторских, технических, измерительных, интеллектуальных, конструкторских.

Формирование экспериментальных умений и навыков обучающихся осуществлялся через лабораторно - практические опыты, через домашние эксперименты и виртуальные лабораторные опыты. На каждой исследовательской работе обучающиеся оценивали свои уровни сформированности экспериментальных умений и навыков. В физической лаборатории обучающиеся не только проверяют известные законы физики, но и обучаются работе с физическими приборами, овладевают навыками экспериментальной исследовательской деятельности, учатся грамотной обработке результатов измерений и критическому отношению к ним. Работа заканчивалась выполнением расчётов. Обучающийся самостоятельно заканчивает обработку полученных экспериментальных данных, построения схем, чертежей и оформление отчета. В конце лабораторной работы на этапе рефлексии подводятся её итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е. каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале работы целей, свою активность, эффективность работы, увлекательность и полезность выбранных форм работы.

В рамках проводимого педагогического эксперимента по теме « Лабораторно - практические работы студентов как средство формирования экспериментальных навыков» разработан раздел программы опытно – экспериментальной работы, мониторинг и диагностика уровня сформированности экспериментальной компетентности обучающихся.

Результатом педагогического эксперимента является формирование экспериментальной компетентности обучающихся экспериментальной группы в ходе проведения лабораторно - практических работ по физике.

Под «экспериментальной компетентностью обучающихся» мною понимается проявление у студентов знаний, умений позволяющих успешно провести физический эксперимент (опыт). Для создания критериальной базы эксперимента необходимо было описать поведенческий аспект «экспериментальной компетентности», который можно было бы наблюдать, фиксировать и оценивать. Данный поведенческий аспект можно описать как совокупность пяти основных умений и навыков и их показателей. Для удобства отслеживания продуманы формы и методы контроля (таблица 1).

Высокий уровень составляют умения и навыки, характерные для студентов, проявляющих глубокий интерес к физике, самостоятельность и творческий подход при выполнении физического эксперимента. В контроле и помощи преподавателя такие обучающиеся не нуждаются.

Средний уровень предполагает приобретение учащимися таких умений и навыков, которые позволяли бы им выполнять физический эксперимент без подробных инструкций, в измененных условиях, пользоваться алгоритмическими предписаниями к опытам, а в работе проявлять самостоятельность. При этом в контроле и помощи преподавателя такие ученики нуждаются эпизодически.

Низкому уровню относятся типичные умения и навыки, необходимые для усвоения содержания учебной программы по физике всеми обучающимися. На этом уровне ученики выполняют практические работы и лабораторные опыты по инструкциям и еще нуждаются в контроле и помощи преподавателя. По мере овладения обязательными умениями необходимо требовать от учащихся проявления при выполнении эксперимента все большей самостоятельности.

Для удобства оценивания каждый показатель расписан по уровням оценивания.

Таблица №1. Показатели уровня сформированности компонентов: экспериментальных умений и навыков.

№

Показатели

Компоненты

Диагностические методики

1.

Организаторские умения и навыки

Самостоятельно выполняет физический эксперимент

1)Наблюдение

2)Изучение работ учащихся

Выполняет физический эксперимент за определенное время

Письменно оформляет результаты эксперимента

Содержит рабочее место в чистоте и порядке

2.

Технические умения и навыки

Определяет необходимый перечень оборудования

1)Наблюдение

2)Изучение работ учащихся

Строго соблюдает все правила безопасности труда

Умеет собирать приборы и оборудования из готовых деталей по схеме

Правильно обращается с приборами и оборудованием

3.

Измерительные умения и навыки

Работает с различными измерительными приборами

1)Наблюдение

2)Изучение работ учащихся

Использует различные методы измерения

Привлекает к обработке результатов измерений вычислительную технику, таблиц, справочной литературы

4.

Интеллектуальные умения и навыки

Использует теоретические знания в новых условиях

1)Наблюдение

2)Изучение работ учащихся

Самостоятельно осуществляет анализ и синтез, устанавливает причинно-следственные обобщения

Формулирует вывод, сопоставляет его с целью эксперимента.

5.

Конструкторские умения и навыки

Усовершенствует конструкции оборудования, приборов, установок

1)Наблюдение

2)Изучение работ учащихся

Изображает оборудование, приборы и установки в виде чертежа, схемы