Домашний физический эксперимент как эффективное средство формирования познавательной деятельности школьников

Чекуракова А.В. Муниципальное автономное образовательное учреждение дополнительного образования «Билибинский районный Центр дополнительного образования»

Домашний физический эксперимент как эффективное средство формирования познавательной деятельности школьников

Среди учащихся 7 и 8 классов было проведено анкетирование (таблица 2). Целью данного анкетирования было: выявить отношение учащихся к домашней экспериментальной деятельности, а также оценить уровень сформированности экспериментальных умений, исследовательских умений интеллектуального характера и организационных умений.

На начало эксперимента были предложены все вопросы анкеты (№ 1-№ 11) и несложные экспериментальные задания № 12-№15, в конце эксперимента из этой анкеты были предложены вопросы №№2, 5-8, 10, 11 и экспериментальные задания № 16-19. Результаты анкетирования представлены в таблице 1.

Рисунок 1 ‒ Распределение учащихся по выбранному варианту ответа до проведения педагогического эксперимента

Анкетирование до проведения педагогического эксперимента выявило средний уровень познавательного интереса к физике. Наглядно это представлено на рисунке 1. Результаты проведенного анкетирования говорят о том, что учащимся все-таки интересна экспериментальная физика, вызывают интерес домашние экспериментальные задачи. Следовательно, необходимо уделять больше внимания классным и домашним экспериментальным заданиям и лабораторным работам, чтобы повысить познавательный интерес.

Результаты проведенного анкетирования после проведения педагогического эксперимента говорят о значительном повышении познавательного интереса учащихся к урокам физики. Это можно увидеть из рисунка 2.

Рисунок 2 ‒ Распределение учащихся по выбранному варианту ответа после проведения педагогического эксперимента

Например, на вопрос, надо ли увеличить количество лабораторных работ и опытов на уроках физики, до проведения педагогического эксперимента положительно ответили 52,8% учащихся, а после проведения педагогического эксперимента ‒ 66,7% учащихся. На вопрос о необходимости создания факультатива по экспериментальной физике до проведения педагогического эксперимента положительно ответили 36,1% учащихся, а после ‒ 52,8%. На вопрос, хотели бы Вы в качестве домашнего задания иметь экспериментальные задачи, до проведения эксперимента положительно ответили 41,7%, а после проведения педагогического эксперимента процент общего числа ответивших возрос до 52,8%. Что касается вопроса о желании изготавливать физические приборы, до проведения педагогического эксперимента 22,2% учащихся ответили, что им интересна творческая деятельность, а после ‒ 38,9% учащихся ответили также. На вопрос, что больше всего интересно Вам на уроках физики, ответ - ставить эксперименты и выполнять лабораторные работы ‒ дали 19,4% учащихся (до проведения педагогического эксперимента), после проведения педагогического эксперимента такой ответ дали 44,4% класса. Что касается затрат времени для выполнения домашнего задания по физике, то до проведения педагогического эксперимента только 27,8% учащихся ответили, что это зависит от уровня сложности задания, а после проведения педагогического эксперимента так ответили 47,2% учащихся класса. На вопрос, какие затруднения испытываете при выполнении домашнего задания, до проведения педагогического эксперимента 19,4% учащихся ответили, что не испытывают трудностей, 30,6% - испытывают трудности в решении задач и 50,0% ‒ трудности при выполнении домашнего эксперимента; после проведения педагогического эксперимента такие же ответы дали соответственно 33,3%, 38,9% и 27,8% учащихся класса.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что у учащихся повысился уровень познавательного интереса к урокам физики, а также продолжилось формирование умений выполнять экспериментальные задания, ставить опыты и лабораторные работы.

Рисунок 3 ‒ Распределение учащихся по выбранному варианту ответа до проведения педагогического эксперимента

Рисунок 4‒ Распределение учащихся по выбранному варианту ответа после проведения педагогического эксперимента

Таким образом, мы видим, что у учащихся значительно повысился уровень сформированности экспериментальных знаний и умений.

Выводы по главе:

Проведенная экспериментальная работа показала, что систематическое применение домашних экспериментальных задач позволяет эффективнее формировать такие умения у учащихся, как:

‒ выдвижение гипотезы;

‒ самостоятельный подбор оборудования;

‒ подбор теории;

‒ составление плана работы;

‒ вывод.

Об образовании в Российской Федерации : федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ (ред. от 30.12.2021) // СЗ РФ. ‒ 2012. ‒ №53 (ч. 1). ‒ Ст. 7598.

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) : утвержден Приказом Минобрнауки России от 17.12.2010 №1897 (ред. от 11.12.2020) [Электронный ресурс]. ‒ Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_110255/c2b2d8185c0a6e95fd5e5cbd2eec34b4445cf314 (дата обращения 10.04.2023).

Горячкин, Е. Н. Методика и техника физического эксперимента в школе: пособ. для учителей / Е.Н. Горячкин, В.П. Орехов. ‒ Москва: Просвещение, 2020. ‒ 482с.

Дементьева, Е.С. Формирование исследовательских экспериментальных умений учащихся основной школы при выполнении домашнего физического эксперимента / Е.С. Дементьева. ‒ Москва: КноРус, 2021. ‒184 с.

Ковтунович, М. Г. Домашний эксперимент по физике: пособие для учителя / М.Г. Ковтунович. ‒ Москва: ВЛАДОС, 2019. ‒ 226 с.

Краевский, В. В. Основы обучения. Дидактика и методика: учеб. пособие / В.В. Краевский. ‒ Москва: Академия, 2020. ‒ 352 с.

Усова, А.В. Методические рекомендации по овладению умением учиться, самостоятельно приобретать знания / А.В. Усова, В.А. Беликов. ‒ Челябинск: ЧГПИ, 2019. ‒240 с.

Усова, А.В. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики / А.В. Усова, А.А. Бобров. ‒ Москва: Просвещение, 2020. ‒212 с.

Приложение № 1

При разработке содержания педагогического эксперимента мы руководствовались работами по методологии педагогического исследования, который нашел свое отражение в работах А. В. Усовой [35].

Мы понимали, что осуществляемый нами педагогический эксперимент по формированию умения решать экспериментальные задачи по физике в домашних условиях во многом определяется методической подготовкой учителя физики и его желанием проводить подробную работу.

В задачи нашего педагогического эксперимента входили:

‒ апробация и проверка эффективности введения в процесс обучения по физике в основной школе подборку экспериментальных домашних заданий;

‒ оценка влияния предлагаемой методики на качество усвоения операций по решению экспериментальных задач;

‒ оценка влияния предлагаемой методики на формирование экспериментально умений, лежащих в основе УУД у учащихся в процессе обучения физики.

Педагогический эксперимент осуществлялся в два этапа и включал констатирующий, пробный и контрольный этапы. Основной целью первого этапа являлось изучение мотивов посещения учащимися занятий по физике, определение качества владения учащимися экспериментальными знаниями и умениями.

Целью второго этапа было уточнение содержания и совершенствование предложенной методики введения системы домашних экспериментальных задач в курсе физики основной школы.

В течение педагогической практики по результатам контрольных работ проводился анализ усвоения учащимися умения выполнять экспериментальные задания в домашних условиях.

На всех этапах исследования сравнивались результаты выполнения контрольных заданий в экспериментальной и контрольной группах, которые определялись случайным выбором внутри класса, где проходила педагогическая практика.

Сравнение динамики успеваемости учеников и формирование у них экспериментальных умений, лежащих в основе УУД, экспериментальной и контрольной группы, подтвердило правильность выдвинутой нами гипотезы.

Таким образом, условия проведения педагогического эксперимента и необходимость проверки эффективности методики обучения физике с применением системы домашних экспериментальных заданий в рамках основной школы потребовали уточнения в выборе критериев эффективности.

Учащимся 7 и 8 классов которым для домашней работы предлагались экспериментальные задания из нашей подборки, были предложены контрольные задания, направленные на выяснение качества владения знаниями и умениями экспериментально характера. Проверка работ учащихся осуществлялась методами поэлементного и пооперационного анализа, разработанных А.В. Усовой [35].

В ходе изучения психолого-педагогической литературы, наблюдения за школьниками выделяют три уровня каждого критерия сформированности умения выполнять экспериментальные домашние задания: высокий, средний, низкий.

Степень проявления уровня описанных критериев у каждого обучающегося будет разная. Причина этого ‒ психологические и индивидуальные различия учащихся, приобретенные ими в процессе формирования экспериментальных умений и навыков в курсе физики основной школы.

Каждый критерий характеризуется несколькими показателями, которые выделены в процессе исследования по теме работы.

Первый критерий сформированности экспериментальных умений и навыков у обучающихся включает в себя следующие показатели:

‒ умение составить план предстоящего экспериментальной деятельности;

‒ умение подобрать необходимое оборудование.

Высокому уровню сформированности экспериментальных умений и навыков соответствует достаточно хорошее владение знаниями и умениями экспериментально характера и их постоянное применение; к среднему уровню ‒ удовлетворительное владение экспериментальными знаниями и умениями и ситуативное их применение; низкому ‒ минимум владения экспериментальными знаниями и умениями.

Второй критерий сформированности экспериментальных умений и характеризуется такими показателями, как:

‒ умение применять теоретические знания на практике;

‒ умение выделить суть явления или процесса, исследуемого при выполнении экспериментального задания;

‒ умение сравнивать и обещать результаты, предоставляя отчет по проделанной в домашних условиях экспериментальной работе.

Высокий уровень проявления данного критерия отличается наличием всех перечисленных умений, средний - наличием отдельных умений, низкий ‒ минимумом экспериментальных умений.

Третьим критерием сформированности экспериментальных умений и навыков у школьников является применение их в повседневной жизни в измененных условиях.

Определение уровня каждого из трех критериев сформированности экспериментальных и умений у учащихся осуществляется следующим образом: сначала определяют уровень каждого показателя, а затем по среднему баллу определяют уровень сформированности критерия в целом.

Приложение №2

Таблица 1 ‒ Анализ результатов анкетирования