41
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Соликамский государственный педагогический институт» И. М. Зенцова ОрганИЗацИя дОМашнегО фИЗИческОгО эксперИМента в услОвИях предпрОфИльнОй пОдгОтОвкИ учащИхся в средней шкОле Учебно-методическое пособие Соликамск СГПИ 2012 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

МИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетное

образовательное учреждениевысшего профессионального образования

«Соликамский государственный педагогический институт»

И. М. Зенцова

ОрганИЗацИя дОМашнегОфИЗИческОгО эксперИМентав услОвИях предпрОфИльнОй

пОдгОтОвкИ учащИхсяв средней шкОле

Учебно-методическое пособие

СоликамскСГПИ2012

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 2: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

3

удк 372.853ББк 74.262.22 З 56

рецезент: кандидат физико-математических наук, доцент ка-федры естественных наук Лысьвенского филиала Пермского го-сударственного технического университета И. Т. Мухаметьянов.

научный консультант: доктор педагогических наук, про-фессор Пермского государственного педагогического университе-та Е. В. Оспенникова.

Зенцова, И. М. Организация домашнего физического эксперимента

в условиях предпрофильной подготовки учащихся в средней школе [Текст]: учебно-методическое пособие / И. М. Зенцова; ФГБОУ ВПО «Соликамский государственный педагогический институт». – Соликамск: РИО СГПИ, 2012. – 81 с. – 100 экз.

Материал, представленный в работе, позволяет осуществить организацию домашнего физического эксперимента в средней об-щеобразовательной школе с учетом таких современных направ-лений модернизации отечественного образования, как профили-зация, информатизация.

Учебно-методические материалы предназначены для школь-ников, учителей, студентов педагогических вузов.

УДК 372.853 ББК 74.262.22 З 56

Рекомендовано к изданию РИСо СГПИ.Протокол № 28 от 30.06.2011 г.

© И. М. Зенцова, 2012 © ФГБОУ ВПО «Соликамский государственный

педагогический институт», 2012

содержание

Введение 41. Анализ Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования на предмет содержания в нем экспериментальных задач

6

2. Виды экспериментальных заданий по физике 133. Проблема организации домашней работы и место эксперимента в ней

23

4. Домашний экспериментальный практикум по физике как форма предпрофильной подготовки учащихся

31

5. Дидактическая модель домашнего экспериментального практикума

41

6. Система домашних экспериментальных заданий

47

6.1. Классификация домашних экспериментальных заданий по темам школьного курса физики в основной школе

47

6.2. Классификация домашних экспериментальных заданий по месту эксперимента в структуре познания, цели исследования, средствам проведения

68

7. Методика организации и проведения домашнего экспериментального практикума в рамках курсов по выбору

71

Заключение 74Список литературы 75

З 56

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 3: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

4 5

Введение

Формирование у учащихся методов научного познания при обучении физике на протяжении уже нескольких де-сятилетий остается в методической науке одной из самых актуальных научных проблем. Задача методологической подготовки учащихся зафиксирована в Государственном стандарте основного и общего образования.

Одним из методов научного познания, которые осваива-ют учащиеся в процессе изучения школьного курса физики, является эксперимент. Проблеме методики использования в учебном процессе по предмету физического эксперимента (как средства наглядности, метода научного познания) уде-ляется достаточное внимание в педагогических исследова-ниях (С. Ф. Покровский, В. Г. Разумовский, А. А. Бобров, А. В. Усова, Е. В. Оспенникова, В. В. Майер, Л. И. Анциферов, В. А. Буров, Б. С. Зворыкин и др.) и в практике массового обучения, поскольку решение данной проблемы непосред-ственно связано с повышением качества обучения.

Вместе с тем анализ результатов практической подготов-ки учащихся к выполнению экспериментальных заданий показывает недостаточный уровень сформированности у учащихся как конкретных умений, необходимых для вы-полнения отдельных экспериментальных операций, так и обобщенных, связанных с освоением эксперимента как мето-да научного познания. Об этом свидетельствуют невысокие результаты выполнения выпускниками основной и старшей школы экспериментальных заданий государственной итого-вой аттестации и единого государственного экзамена.

На современном этапе развития системы образования возникают необходимые условия для реализации разноо-бразных практических решений, касающихся включения учащихся в деятельность, связанную с выполнением фи-зического эксперимента. Основой для организации экс-периментальной подготовки учащихся являются такие ключевые направления модернизации отечественного обра-

зования, как профилизация и информатизация. В рамках первого направления появляется возможность использовать для экспериментальной подготовки учащихся: а) специаль-ные учебные курсы (профильные экспериментальные спец-практикумы, спецкурсы) за счет дополнительного учебного времени, а также профильные элективные курсы; б) курсы по выбору предпрофильной подготовки учащихся в основ-ной школе. В рамках второго направления возникает как возможность совершенствования традиционной практики экспериментальной подготовки учащихся на лабораторных занятиях в школе за счет использования новых средств об-учения (анимации, модели, видео и др.), так и возможность новой практики обучения, в частности: а) организация дис-танционных учебных курсов (в том числе элективных и кур-сов по выбору), ориентированных на освоение учащимися экспериментального метода познания; б) развитие системы дистанционной поддержки домашней работы учащихся, и, в частности, по выполнению экспериментальных учебных заданий. Отметим, что данный подход обозначен в содер-жании государственной информационной политики РФ (см. «Концепция государственной информационной политики», 1998 г., «Концепция формирования информационного обще-ства в России» 1999 г., «Национальная доктрина образова-ния в Российской Федерации до 2025 г.» и др.), где указы-вается на необходимость развития системы дистанционного обучения, сектора информационных услуг, ориентирован-ных на использование домашних компьютеров, поддержку создания информационных ресурсов и услуг для домашней компьютеризации, в частности, в сфере образования.

Создание методики организации физического экспери-мента в учебном процессе по физике в средней школе яв-ляется на сегодня востребованным направлением педаго-гических исследований. Разработка этого направления и, в частности, такого его аспекта, как организация домашней работы с целью экспериментальной подготовки учащихся с применением средств дистанционных технологий обучения будет способствовать росту качества экспериментальной подготовки учащихся.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 4: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

6 7

1. Анализ Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования на предмет содержания в нем экспериментальных задач

Курс физики в основной школе состоит из системы по-нятий, законов, гипотез и теорий, дающих представление о физической картине мира. Физические законы устанавли-ваются при обобщении научных фактов и их теоретическом объяснении. Факты же добываются в процессе эмпириче-ских исследований, связанных с наблюдением явлений и проведением эксперимента.

В основном курсе физики изучается эмпирическая физи-ка, важной составляющей которой является эксперимент. Это отражено в Федеральном государственном образова-тельном стандарте, согласно которому изучение физики на ступени основного общего образования направлено на «…приобретение опыта применения научных методов позна-ния, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и кос-венных измерений с использованием аналоговых и цифро-вых измерительных приборов; понимание неизбежности погрешностей любых измерений; понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промыш-ленных технологических процессов, влияния их на окружа-ющую среду; осознание возможных причин техногенных и экологических катастроф» [50].

В Федеральном государственном образовательном стандарте указано значительное число задач по экспери-ментальной подготовке для основной школы. Как видно, экспериментальная подготовка учащихся занимает значи-тельное место. Успех их решения определяет качество экс-периментальной подготовки учащихся в старшей школе, влияет на выбор профиля обучения и далее профессии.

Проверка освоения стандарта осуществляется при помо-щи государственной итоговой аттестации в 9 классе и Еди-ного государственного экзамена в 11 классе.

В 2008 – 2010 гг. в ряде регионов была проведена госу-дарственная (итоговая) аттестация (ГИА) выпускников де-вятых классов по физике в новой форме. Экзамен по фи-зике был реализован с учетом выбора учащихся и поэтому выполнил две функции: оценил общеобразовательную под-готовку учащихся по физике за курс основной школы и ока-зал помощь в дифференциации выпускников при отборе в профильные классы. Контрольные измерительные матери-алы (КИМ) для проведения экзамена были сконструирова-ны, исходя из необходимости решения обеих задач.

В 2008 г. в экзамене принимали участие более 35000 вы-пускников основной школы из 44 регионов РФ [13], в 2009 г. – 2900 выпускников основной школы из 9 регионов РФ [14].

В отличие от ЕГЭ на экзамене по физике, проводимом в 9 классе в новой форме, использовалось реальное оборудо-вание при выполнении выпускниками заданий на провер-ку экспериментальных умений. Одно из заданий третьей части в 2008 – 2010 гг. представляло собой лабораторную работу, для выполнения которой необходимо было приме-нить лабораторное оборудование [14].

В серии заданий на проверку сформированности ме-тодологических знаний и умений в контрольных измери-тельных материалах ГИА 2009 года контролировались следующие умения: различать цели проведения опыта или наблюдения и выбирать оборудование (по рисункам) для проведения исследования; проводить анализ результатов экспериментальных исследований, в том числе выражен-ных в виде таблицы или графика; различать назначение и схематическое обозначение приборов, определять их цену деления и снимать показания [14].

Средний процент выполнения экспериментальных зада-ний в 2009 г. составил 57,75 %, в 2010 – 59 %.Так как экспери-ментальные задания имели высокий уровень сложности, то,

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 5: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

8 9

как отмечают эксперты, можно говорить о достаточно высо-ком уровне сформированности экспериментальных умений. Следует отметить, что задания, проверяющие умение про-водить косвенное измерение физической величины, имели, в целом, более высокий процент выполнения по сравнению с аналогичными заданиями, проверяющими умение иссле-довать зависимости. Так, например, процент выполнения экспериментального задания на определение электрическо-го сопротивления резистора составил 86 %, тогда как с экс-периментальным заданием на исследование зависимости силы электрического тока в резисторе от напряжения на его концах справилось лишь 58 % выпускников [14].

В 2008 г. лишь десятую часть выпускников, получивших по результатам экзамена отметку «отлично», можно считать полностью готовыми к обучению в профильных классах. Меньше половины выпускников, получивших на экзаме-не отметку «хорошо», хотя и показали умение выполнять задания на повышенном уровне сложности, но не проде-монстрировали необходимого для обучения в профильном классе уровня сформированности умений решать задачи и выполнять экспериментальные исследования, а оставшая-ся половина выпускников с трудом может учиться на фи-зико-математическом профиле, при условии выбора этого профиля.

В 2009 г. количество выпускников, сдающих физику, уменьшилось в 12 раз, однако процентное распределение баллов осталось почти таким же, т.е. каждый второй вы-пускник, выбравший в качестве экзамена физику, не вла-деет экспериментальными умениями и навыками.

Подводя итоги по результатам оценки уровня подготов-ки выпускников, эксперты отмечают, что в настоящее вре-мя от учащихся требуется не только овладение частными практическими умениями (например, пользоваться рычаж-ными весами или динамометром), но и освоение обобщен-ных представлений о проведении целостного наблюдения, опыта или измерения (от постановки цели до формулиров-

ки выводов). К сожалению, в настоящее время эти требова-ния нашли лишь частичное отражение в использующихся в школах учебно-методических комплектах и дидактических материалах, что и является основной причиной низких ре-зультатов выполнения групп заданий, проверяющих мето-дологические умения [14].

Необходимо использовать методику, при которой лабора-торные работы выполняют не иллюстративную функцию к изучаемому материалу, а являются полноправной частью содержания образования и требуют применения исследова-тельских методов в обучении. При планировании практи-ческой части программы необходимо обращать внимание на те виды деятельности, которые формируются в процессе их проведения. Желательно, чтобы у учащихся в ходе вы-полнения различных практических работ была возмож-ность освоить алгоритмы выполнения всех типов экспери-ментальных заданий. Так, желательно переносить часть работ с проведения косвенных измерений на исследования по проверке зависимостей между величинами и построение графиков эмпирических зависимостей, поскольку этот вид деятельности недостаточно отражен в типовом наборе ла-бораторных работ [14]. К экспериментальным заданиям в 2011 г. планируется добавить новый тип заданий на про-верку физических законов и следствий.

Федеральный базисный учебный план дает возможность организации для учащихся предпрофильной подготовки к поступлению в дальнейшем в классы физико-матема-тического профиля. Как показывает практика, учителя, занимающиеся предпрофильной подготовкой по физике, стремятся основную часть учебного времени отвести на ре-шение достаточно сложных расчетных задач, существенно углубив тем самым знания учащихся по предмету. Однако не стоит забывать и о практической части курса физики. Выполнение экспериментальных исследований должно стать равноправной составляющей предпрофильной под-готовки. Тем самым не только решается задача формиро-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 6: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

10 11

вания необходимых для обучения в профильных классах экспериментальных умений, но и существенно возрастает интерес учащихся к изучению физики [14].

Проверка методологических умений (в частности, экс-периментальных) при выполнении заданий ЕГЭ началась раньше на один год (в 2007 г), чем при выполнении зада-ний ГИА. В этом году в рамках ЕГЭ была осуществлена проверка следующих умений: строить график по экспери-ментальным точкам и рассчитывать заданный коэффи-циент пропорциональности, делать выводы по результа-там эксперимента.

В содержании ЕГЭ следующего года расширилось как число заданий, проверяющих методологические умения, так и спектр проверяемых умений. Были включены за-дания, ориентированные на проверку умения подбирать оборудование при проверке сформулированной гипотезы, анализировать правильность хода опыта по проверке той или иной гипотезы и делать выводы по результатам экс-периментального графика. Отметим, что в 2009 г. задача контроля методологических умений решалась более мас-штабно и системно.

В 2009 г. на Едином государственном экзамене предла-гались задания, определяющие сформированность методо-логических умений:

• различать использование различных методов изуче-ния физических объектов (наблюдение, эксперимент, изме-рение, описание, моделирование, гипотеза);

• предлагать (выбирать) порядок проведения опыта или наблюдения, выбирать измерительные приборы и оборудо-вание в зависимости от поставленной цели исследования;

• определять цену деления, пределы измерения прибо-ра, записывать показания приборов;

• анализировать порядок проведения наблюдения или опыта, выделять ошибки в ходе постановки исследования;

• строить графики по результатам исследований (с уче-том абсолютных погрешностей измерений), находить по

результатам эксперимента значения физических величин (косвенные измерения), оценивать соответствие выводов имеющимся экспериментальным данным;

• сопоставлять результаты исследований, приведенные в виде словесного описания, таблицы или графика (пере-водить имеющиеся данные из одной формы описания в другую), делать выводы, объяснять результаты опытов и наблюдений на основе известных физических явлений, за-конов, теорий [10].

В аналитическом отчете Федерального института педа-гогических измерений (ФИПИ) за 2009 г. и 2010 г. [3] по итогам ЕГЭ был проведен анализ. В скобках указаны про-центы, соответствующие 2010 г. Отмечено, что наибольшую трудность вызвали задания, направленные на формирова-ние следующих умений:

• выбор физических величин, необходимых для проведе-ния косвенных измерений – 64 % (-);

• выбор установки для проведения опыта по заданной гипотезе – 65 % (73 %);

• анализ экспериментальных данных: определение по графику зависимости координаты от времени характера движения или характера изменения скорости – 54 % (47 %);

• определение параметра по графику эксперимента (с учетом абсолютных погрешностей) – 50 % (42 %)

• формулирование вывода на основе результатов экспе-римента (график) – 45 % (-);

• определение возможности сравнения результатов из-мерения двух величин, выраженных в разных единицах – 35 % (-);

• снятие показаний измерительных приборов, схемы включения электроизмерительных приборов в цепь – (68 %).

По этим данным можно констатировать тот факт, что почти половина учащихся, выбравших физику в качестве экзаменационного предмета, не владеет эксперименталь-ными навыками. Физику сдают не все учащиеся, а те, кото-рым физика интересна или необходима при поступлении.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 7: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

12 13

Эти выпускники чувствуют себя более уверенно в предмете, поэтому, скорее всего, у выпускников, не сдающих физи-ку, уровень овладения методологическими умениями еще ниже. Итак, половина учащихся недостаточно подготов-лена к проведению физического эксперимента в старшей школе, отсюда – неполные представления об эксперименте, как о методе познания окружающей действительности.

В 2008 году в Едином государственном экзамене по фи-зике принимало участие 59796 выпускников из 69 регионов страны, что составило 7,9 % от общего числа выпускников.

В 2009 году в ЕГЭ по физике принимало участие 205379 выпускников из всех регионов страны, что составило 20,4 % от общего числа выпускников, в 2010 году – 194339 (23 % от общего числа выпускников). Результаты ЕГЭ по физике 2009 г. оказались существенно ниже результатов предыдущих лет. Основная причина, как определяют эксперты ФИПИ, – резкое увеличение числа выпускников, сдававших экзамен. Результаты ЕГЭ по физике 2010 г. оказались в целом на уровне прошлого года.

Оценка тенденций изменения отношения к физике и ка-чества подготовки выпускников на основе данных ГИА и ЕГЭ за 2007 – 2010 гг. позволяет сделать вывод о том, что число желающих сдавать физику возросло более чем в 2,5 раза, но при этом уровень экспериментальной подготовки практиче-ски не изменился, и даже несколько снизился с 57,75 % до 57,5 %. Каждый второй учащийся не владеет необходимыми умениями и навыками в постановке эксперимента.

Это позволяет говорить об актуальности проблемы экспе-риментальной подготовки учащихся в основной и старшей школе, а также о поиске путей эффективных способов ее ре-шения в современных условиях модернизации российского образования.

Однако для достижения хороших результатов необходи-мо помнить, что основа формирования этих умений – это как минимум полноценная реализация в школе практиче-ской части программы по физике, выполнение учащимися

всех рекомендованных типов лабораторных работ. Как мак-симум – реализация в учебной практике необходимого и до-статочного для полноценной экспериментальной подготов-ки учащихся видового разнообразия экспериментальных лабораторных заданий, формирование у учащихся умений и навыков выполнения экспериментальных заданий раз-личных видов, обеспечение необходимого уровня обобщен-ности экспериментальных умений.

В свете решения поставленной проблемы представляет интерес анализ разнообразия используемых в школьной практике видов экспериментальных заданий, включаемых во фронтальные опыты и лабораторные работы. Важно выяснить, насколько их содержание и уровень сложности соответствует предъявляемым требованиям Стандарта ос-новного общего образования по физике. Не менее значи-мой задачей является поиск перспектив в развитии систе-мы экспериментальных заданий для учащихся основной и старшей общеобразовательной школы.

2. Виды экспериментальных заданий по физике

Все задания, содержание которых связывается с выпол-нением отдельных экспериментальных действий (снятие показаний с приборов, запись результатов, анализ гра-фиков функциональных зависимостей и т. д.), и задания, связанные с проведением эксперимента в целом как вида исследования, включая полный состав этапов эксперимен-тальной работы (от постановки цели до формулировки вы-водов), будем относить к экспериментальным заданиям.

Экспериментальные задания, как правило, выполняют-ся в рамках одной из форм занятий. Это фронтальная лабо-раторная работа. Справедливости ради надо сказать, что на подготовительном этапе к таким работам обычно на уроках

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 8: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

14 15

физики учащимися выполняются фронтальные лаборатор-ные опыты (кратковременные наблюдения и эксперимен-ты, 5 – 15 мин).

Согласно теории поэтапного формирования умственных действий Н. Ф. Талызиной, «… после выполнения 5 – 8 за-даний учащиеся без всякого заучивания запоминают и при-знаки понятия, и правило действия. Затем действия пере-водятся во внешнеречевую форму, когда задания даются в письменном виде, а признаки понятий, правило и предпи-сание называются или записываются учащимися по памяти … Если действие легко и верно выполняется во внешнере-чевой форме, то его можно перевести в форму внутреннюю. Задание дается в письменном виде, а воспроизведение при-знаков, их проверку, сравнение полученных результатов учащийся совершает про себя. Если действие выполняется правильно, то … учащийся сам выполняет и контролирует действие» [45, с.155 – 156] Таким образом, формирование у учащихся самостоятельно ставить опыты может быть обе-спечено при условии многократного выполнения отдельных действий и операций, из которых слагается эксперимент, об-щее количество повторений действий для получения устой-чивого результата может составлять 8 – 11.

Такое большое количество повторений для формирова-ния устойчивого результата обучения является основанием для поиска методов и средств, обеспечивающих соответству-ющую практику отработки у учащихся экспериментальных умений и навыков. Это не может быть достигнуто за счет простого увеличения числа лабораторных работ в Стандар-те образования. В настоящее время методическое сообще-ство движется по пути разработки дидактических материа-лов для самостоятельной работы учащихся, направленных в том числе и на решение этой задачи. Как известно, в на-стоящее время учебно-методические комплекты по физике для средней школы снабжены специальными пособиями, рабочими тетрадями, тетрадями для лабораторных работ. В школьной практике используются, в частности, рабочие

тетради по физике Т. А. Ханнановой и Н. К. Хананнова [55], В. В. Ивановой и Р. Д. Миньковой [12] и др. Среди заданий для учащихся в этих рабочих тетрадях представлены и экс-периментальные задания. Некоторые из них предлагаются для домашнего выполнения. Домашний эксперимент логи-чески увязывает академические знания учащихся по фи-зике с их повседневным жизненным опытом, способствует осознанному переносу знаний из одной теоретико-практи-ческой ситуации в другую и тем самым расширяет сферу применения знаний, формирует техническое мышление, развивает воображение и пр.

Проблема использования домашнего эксперимента уже разрабатывалась в методике преподавания физики. Полу-чены интересные результаты. Вместе с тем накопленный опыт не используется в школьной практике в полной мере.

Причинами этого являются:• отсутствие в большинстве программ для общеобразова-

тельной школы перечня рекомендуемых домашних экспе-риментальных заданий (исключение составляет программа курса физики для 7 – 9 классов В. Г. Разумовского, В. А. Орлова [39]);

• сложность в управлении и контроле познавательной деятельностью учащихся по решению экспериментальных задач в домашних условиях.

Между тем домашние экспериментальные задания яв-ляются на сегодня одним из значимых дидактических ре-зервов для повышения качества экспериментальной под-готовки учащихся. Есть основания считать, что в условиях ИКТ-насыщенной среды возможности реализации этой формы экспериментальной подготовки и результаты до-машней экспериментальной работы увеличатся.

Возникает вопрос о том, какие экспериментальные зада-ния целесообразно выполнять в домашних условиях, что-бы обеспечить достаточную экспериментальную подготовку учащихся. Для того, чтобы ответить на этот вопрос, надо охарактеризовать видовое разнообразие эксперименталь-ных заданий.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 9: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

16 17

Рассмотрим предложенные исследователями на различ-ных этапах развития методической науки классификации экспериментальных заданий.

Виды экспериментальных заданий определяют мно-гие исследователи. Например, В. А. Буров, А. Г. Дубов, Б. С. Зворыкин, А. А. Покровский, И. М. Румянцев (1970) в книге для учителей «Демонстрационные опыты по физи-ке в VI – VII классах средней школы» [11, с. 9-10], эти же авторы, но в другом пособии для учителей «Фронтальные лабораторные занятия в средней школе» (1974) [52, с. 53], А. А. Марголис, Н. Е. Парфентьева, Л. А. Иванова в посо-бии «Практикум по школьному физическому эксперимен-ту» (1977 г.) [32, с. 5], О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В. А. Орлов и др. в пособии для учителей «Методика фа-культативных занятий по физике» (1980) [22, с. 19-20], В. Г. Разумовский, А. И. Бугаев, Ю. И. Дик и др. в «Основах методики преподавания физики в средней школе» (1984) [27, с. 309-310], В. Я. Синенко в учебном пособии «Методика и техника школьного физического эксперимента» (1990 г.) [41, с. 13-15], А. А. Найдин в статье «Эксперимент в струк-туре физической теории» (1994) [24, с. 57], В. А. Буров, Ю. И. Дик, Б. С. Зворыкин и др. в книге для учителя «Фрон-тальные лабораторные занятия по физике в 7 – 11 классах общеобразовательных учреждений» (1996) [53, с. 57-62], С. Е. Каменецкий, Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская и др. в «Теории и методике обучения физике в школе» (2000) [46, с. 335], М. С. Павлова в диссертационном исследовании «Формирование компетентности будущего учителя физики в области использования учебного физического экспери-мента» (2010) [29, с. 67-79].

Анализ подходов к классификации экспериментальных заданий, а также анализ методологии позволил нам уточ-нить их классификацию. Рассмотрим классификацию учеб-ных экспериментальных работ, выполненную фасетным спо-собом. Всю совокупность учебных экспериментальных работ можно разделить на две группы по следующим признакам:

• содержание и средства эксперимента;

• организационно-методические особенности.по содержанию и средствам проведения1) по месту эксперимента в структуре познания:научного• сбор новых научных фактов (1.1);• проверка эмпирических классификаций физических

явлений (1.2);• проверка эмпирических законов и/или их следствий (1.3);• на этапе теоретического исследования, в частности, при

выдвижении и проверке теоретических гипотез: модельные эксперименты (мысленные, компьютерные) (1.4);

• подтверждение физических теорий и их следствий (1.5);научно-технического• создание и исследование работы технических объектов

(элементы) (1.6);2) по цели исследования:научного• обнаружение физического явления: объекта (2.1);• исследование качественных и количественных харак-

теристик объекта (2.2);• обнаружение физического явления: движения (взаи-

модействия) (2.3);• исследование качественных и количественных пара-

метров движения (взаимодействия) (2.4);• исследование связей между физическими характери-

стиками объектов и процессов, установление функциональ-ной зависимости (2.5);

научно-технического• проектирование (в том числе компьютерное моделиро-

вание) и создание технических объектов (элементов) (2.6);• тестирование (проверка) работы технических объектов,

в частности: модельные компьютерные и натурные экспе-рименты с техническими объектами (2.7);

3) по средствам проведения:• натурный эксперимент (3.1):

► с применением приборов, выпускаемых учебной про-мышленностью (3.1.1),

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 10: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

18 19

► с применением бытовых материалов, инструментов и приборов (3.1.2),►с использованием самодельных инструментов и при-боров (3.1.3);

• эксперимент с применением средств ИКТ (3.2):► натурный компьютеризированный (3.2.1):

◘ с применением инструментальных пакетов для обра-ботки данных, представления информации (3.2.1.1),◘ с применением компьютерных датчиков и программ-ного обеспечения для обработки информации (частич-но автоматизированный) (3.2.1.2),◘ с применением компьютерных датчиков и программ-ного обеспечения для управления ходом эксперимен-та и обработки информации (автоматизированный) (3.2.1.3),

► компьютерный эксперимент (на основе интерактивных компьютерных моделей) (3.2.2);

4) по составу и содержанию выполняемых учащимися экспериментальных действий:

• выполнение всех этапов эксперимента (4.1);• выполнение отдельных экспериментальных действий

или их комбинаций (2-3 действия) (4.2):► определение цели эксперимента (для демонстраци-онного эксперимента) (4.2.1);► определение условий проведения эксперимента, про-ектирование установки и ее сборка (для демонстраци-онного или ученического эксперимента) (4.2.2);► планирование хода эксперимента (для демонстраци-онного эксперимента) (4.2.3);► выполнение эксперимента, снятие показаний и фик-сирование результатов (для демонстрационного или ученического эксперимента) (4.2.4);► анализ и интерпретация результатов, формулиров-ка выводов (для демонстрационного или ученического эксперимента) (4.2.5);

5) по областям физического знания (по темам школь-ного курса физики):

• физический эксперимент по механике (5.1);• физический эксперимент по молекулярной физике и

термодинамике (5.2);• физический эксперимент по электродинамике (5.3);• физический эксперимент по квантовой физике (5.4).По методическим особенностям организации следует вы-

делить:6) по дидактической цели:• актуализация познавательной мотивации, стимулиро-

вание исследовательской деятельности учащихся на этапе постановки проблемы и выдвижения гипотезы исследова-ния; актуализация знаний и способов деятельности (6.1);

• изучение нового материала, освоение нового опыта де-ятельности (6.2);

• закрепление знаний, отработка экспериментальных умений (6.3);

• контроль знаний, умений, навыков (6.4);7) по уровню самостоятельности выполнения экспери-

ментальных заданий:• репродуктивный (7.1);• частично-поисковый (7.2);• исследовательский (7.3);8) по месту в структуре изложения учебного материала:• в начале изложения (8.1);• в середине изложения (8.2);• в конце изложения (8.3);9) по средствам дидактической поддержки:• под руководством учителя и при его непосредственной

поддержке (9.1);• на основе типовой инструкции (полиграфическая вер-

сия) (9.2);• с применением цифровых инструктивных мультиме-

диаматериалов (9.3):► аудиоинструкции (9.3.1);► фотоинструкции с текстовым сопровождением (9.3.2);► инструкции-анимации с текстовым и/или звуковым сопровождением (9.3.3);

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 11: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

20 21

► инструкции-презентации с элементами анимации и звуковым сопровождением (9.3.4);► видеоинструкции с текстовым и/или звуковым сопро-вождением (9.3.5);

• без инструкции, но с применением подготовленного учителем творческого плана и возможностью консультаций у учителя (при необходимости) (9.4);

• без инструкции, но с консультациями учителя (при не-обходимости) (9.5);

10) по сложности:• ориентированные на достижение одной цели (см. клас-

сификацию по цели исследования) (10.1);• ориентированные на достижение нескольких целей

(10.2);11) по формам учебной деятельности:• самостоятельная работа (11.1);• совместная работа (11.2):

► в паре, в том числе сменного состава (11.2.1),► малой группе (11.2.2);

12) по месту проведения:• в домашних условиях (12.1);• в природных условиях (12.2);• в лаборатории (12.3):

► школьной (12.3.1);► в научной, в том числе удаленного доступа (12.3.2);► в научно-производственной (12.3.3);

13) по времени проведения:• краткосрочные (10-15 мин) (13.1);• среднесрочные (30-40 мин) (13.2);• длительные (часы, дни) (13.3);14) по форме организации учебного занятия:• фронтальные лабораторные опыты (5-10 мин) в составе

урока (14.1);• фронтальные лабораторные работы (14.2);• физический практикум (14.3);• творческий лабораторный практикум (14.4);15) по субъекту выполнения:

• учителем (демонстрационный) (15.1);• учащимися (ученический) (15.2).Предложенная нами классификация по подходу к ее по-

строению (матричный способ) и ряду выделенных основа-ний близка к классификации М.С. Павловой. Вместе с тем следует отметить ряд важных отличий:

• в настоящем исследовании выделяются новые осно-вания классификации, такие, как место эксперимента в структуре познания, цель экспериментального исследова-ния, место в структуре изложения учебного материала, состав и содержание экспериментальных действий, сред-ства дидактической поддержки самостоятельной рабо-ты учащихся, сложность;

• в рамках одного и того же основания уточнен состав ви-дов эксперимента (или имеет место его коррректировка). К таким основаниям следует отнести средства проведения, форму организации учебного занятия, место проведения и дидактическую цель.

Кроме эксперимента, который включает наблюдения как необходимый этап данного метода исследования, могут быть организованы наблюдения, которые могут выступать как самостоятельный способ опытного изучения природы. В методической науке выделяют различные виды наблю-дений. Так, например, А. В. Усова, А. А. Бобров в пособии «Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики» (1988) [76, с. 53] рассматривают классифи-кацию наблюдений по разным основаниям. Уточним виды учебных наблюдений по физике.

По содержанию и средствам проведения наблюдений следует выделить:

1) по месту наблюдения в структуре познания:научного• сбор новых научных фактов (1.1);• проверка эмпирических классификаций физических

явлений (1.2);• проверка эмпирических законов и/или их следствий

(качественный уровень) (1.3);

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 12: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

22 23

• подтверждение физических теорий и/или их следствий (1.4);

научно-технического• исследование работы технических объектов (элементы)

(1.5);2) по объекту исследования:• физические явления (2.1):

► натурные объекты и процессы) (2.1.1);► фотоснимки физических явлений (объектов, процес-сов) (2.1.2);

• технические объекты (приборы, машины, инструмен-ты) (2.2);

• виртуальные модели физических явлений и техниче-ских объектов (2.3);

3) по цели исследования:научного• обнаружение физических явлений (объектов, процес-

сов) (3.1);• изучение внешних признаков физических явлений

(объектов, процессов) (3.2);• изучение особенностей физических явлений (характе-

ра протекания процессов, изменения объектов) (3.3);• изучение связей между физическими явлениями (3.4);научно-технического• изучение составных частей (устройства) объекта (3.5);• изучение особенностей работы технических объектов (3.6);4) по средствам проведения:• без использования приборов (усилителей органов

чувств) (4.1);• с использованием приборов (лупа, микроскоп, теле-

скоп, тепловизор, системы видеонаблюдения и пр.) (4.2).По методическим особенностям организации классифи-

кация видов наблюдения соответствует классификации ви-дов эксперимента.

Эта классификация отличается от предложенных ранее тем, что выделяется новое основание: место наблюдения в структуре познания. Уточнен состав видов наблюдения по цели учебного исследования.

Фасетный метод позволяет определить новые виды за-даний, которые ранее не использовались.

Комбинация видов учебных опытов (наблюдений, экс-периментов) по разным основаниям позволяет увидеть все их разнообразие. Формальный подход к определению этих видов должен сопровождаться содержательным анализом каждой комбинации с точки зрения ее научной и дидакти-ческой целесообразности.

Есть основания считать, что разработка и использование в обучении всего видового разнообразия эксперименталь-ных заданий, а также заданий по наблюдению обеспечат формирование у учащихся более полных и точных пред-ставлений о научном опыте как методе познания явлений природы.

Данное разнообразие должно быть учтено в разработ-ке дидактических материалов для учащихся и построе-нии комплекса лабораторных работ (фронтальных и работ практикума) для основной и старшей школы.

3. Проблема организации домашней работы и место эксперимента в ней

Проблема организации домашней работы обсуждается в публикациях по педагогике Б. Т. Лихачева [20], И. П. Под-ласого [30], В. А. Сластенина и В. П. Каширина [33], И. Ф. Харламова [56] и др. Проблеме организации домашней ра-боты учащихся посвящены диссертационные исследования. В педагогике такие исследования выполнены Л. В. Степа-новой «Развитие творческой самостоятельности учащихся 5 – 6 классов в процессе домашней учебной работы» (1999) [44], О. В. Уртазиной «Домашние экспериментальные рабо-ты как средство активизации познавательной деятельности учащихся» (2004 г.) [23], Л. В. Коковой «Здоровьесберегаю-щий подход к организации домашней самостоятельной ра-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 13: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

24 25

боты учащихся инновационных образовательных учрежде-ний» (2005) [42] и др.

Систематизируем домашние задания при помощи фасет-ного метода. Всю совокупность домашних заданий можно разделить на две группы по следующим признакам: содер-жание и средства выполнения, организационно-методиче-ские особенности.

По содержанию и методическим особенностям выполнения:1) по содержанию:• задания по предмету (1.1):

► по учебной теме (1.1.1);► по нескольким учебным темам (1.1.2);

• задания с использованием межпредметных связей (1.2):► задания, в которых осуществляется интеграция учеб-ных предметов (например, физика и биология, физика и экология, физика и астрономия, физика и химия, по истории науки и т. п.) (1.2.1);► задания, в которых осуществляется интеграция учеб-ного предмета и внеучебной отрасли знания (напри-мер, физика и медицина, физика и техника, физика и музыкальная техника и т. п.) (1.2.2);

2) по дидактической цели:• задания, подготавливающие к восприятию нового ма-

териала, изучению новой темы (2.1);• по систематизации и обобщению учебного материала (2.2);• задания, направленные на закрепление знаний, отра-

ботку умений (2.3);• задания, ориентированные на контроль ЗУН (домаш-

няя контрольная работа) (2.4);3) по виду деятельности (учение, труд, игра, общение):• учебные (3.1);• учебно-игровые (3.2);• практико-ориентированные, (3.3);• коммуникативные (3.4);По методическим особенностям организации:4) по средствам предъявления:

• на основе учебных пособий (учебников, задачников, ди-дактических материалов рабочих тетрадей) (4.1);

• на основе ЦОР (кейс-технология) (4.2);• на основе системы ДО и сетевых сервисов (web-

технология) (4.3);5) по средствам исполнения:• задания с использованием учебника (о видах заданий

см. подробнее классификацию Е.В. Оспенниковой [66, с. 36-37]); (5.1);

• задания с использованием дополнительной научно-по-пулярной и справочной литературы (5.2);

• задания с применением средств ИКТ (5.3):► работа с инструментальными программами (про-граммами преобразования информации (математиче-ская обработка, графическая интерпретация, создание компьютерных презентаций и др.)) (5.3.1);► работа с обучающими программами (5.3.2);► работа в сети Internet с коммуникативными програм-мами (5.3.3);► задания с использованием домашнего оборудования (5.3.4);► задания комбинированного типа (5.3.5);

6) по форме представления учащимися результата вы-полнения:

• устные (6.1);• письменные (6.2);• комбинированный (6.3);7) по уровню самостоятельности учащихся в освоении

предмета учения:• задания репродуктивного характера (т.е. задания-

упражнения) (7.1);• задания на выполнение деятельности в типовой ситу-

ации (7.2);• задания творческого характера (7.3);8) по форме учебной работы:• индивидуальные задания (учащийся выполняет зада-

ния самостоятельно) (8.1);

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 14: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

26 27

• задания для совместной работы (8.2):► задания для пары и малой группы (3-5 человек) (8.2.1);► коллективные задания (8.2.2);

9) по объему контролируемого материала:• текущие задания (9.1);• тематические задания (9.2);• итоговые задания (9.3);10) по степени охвата учащихся:• фронтальные задания (все учащиеся класса выполня-

ют одинаковое задание) (10.1);• дифференцированные задания (учащиеся класса вы-

полняют разные задания по уровню сложности, по содер-жанию (10.2);

• по выбору учащихся (задания выполняют отдельные учащиеся класса) (10.3);

11) по месту выполнения:• в домашних условиях (11.1);• в природных условиях (11.2);• в научных лабораториях удаленного доступа (11.3);• в научно-производственной лаборатории (11.4);12) по времени проведения:• краткосрочные (10-15 мин) (12.1);• среднесрочные (30-40 мин) (12.2);• длительные (часы, дни) (12.3);13) по степени включения в учебный процесс:• обязательные для исполнения (13.1);• по выбору учащихся (13.2).Проблема организации домашних лабораторных опытов

не является новой. Виды домашнего эксперимента по физике рассматриваются в работах С. И. Юрова (1948) [59], Н. С. Бело-го (1949) [4], Т. Д. Бердалиевой (1988) [5], М. Ю. Адамова (2000 г.) [2], Е. А. Веденеевой [6], С. Е. Каменецкого и Н. С. Пурыше-вой [46], О. Ф. Кабардина [7], В. Ф. Шилова [58] и др. Следует отметить, что большинство авторов выделяют домашние экс-периментальные задания как самостоятельный вид.

Выше мы рассмотрели общую классификацию экспери-ментальных заданий по разным основаниям. Естественно

предположить, что классификация домашних экспери-ментальных заданий будет составляющей общей класси-фикации. Для ее построения необходимо указать те виды заданий из общей классификации, выполнение которых невозможно в домашних условиях.

По содержанию и цели исследования задания могут быть самыми разнообразными, однако задания некоторых видов для выполнения в домашних условиях будут вызы-вать у учащихся значительные трудности. Задания в ряде случаев просто не могут быть выполнены.

Очевидно, что при выполнении домашних эксперимен-тальных заданий следует учитывать особенности обору-дования (оно является бытовым и должно быть доступно каждому учащемуся). Таким образом, в классификации на-кладывается ограничение на эксперимент с применением приборов, выпускаемых учебной промышленностью (3.1.1.), но в некоторых случаях учебное оборудование можно вы-дать на дом для проведения опытов. Натурный частично автоматизированный эксперимент (3.2.1.2) и автоматизи-рованный эксперимент (3.2.1.3) не будет использоваться в силу отсутствия у учащихся компьютерных датчиков.

По дидактической цели домашние экспериментальные задания преимущественно должны быть направлены на закрепление знаний и отработку умений (6.3).

При выполнении домашних экспериментальных зада-ний следует учитывать, что учащиеся выполняют их само-стоятельно, поэтому слишком сложные задания следует исключить (10.2), однако их могут выполнять отдельные учащиеся или возможны совместные работы.

Необходимо опустить такое место проведения, как школьная лаборатория (12.3.1), научная лаборатория (12.3.2), научно-производственная лаборатория (12.3.3). Чаще можно использовать те экспериментальные задания, длительность которых определяется днями и часами (13.3).

При разработке дидактических материалов для уча-щихся, ориентированных на формирование у них учебных умений и навыков в постановке физических опытов, не-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 15: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

28 29

обходимо учитывать видовое разнообразие экспериментов и наблюдений. Именно такой подход позволит обеспечить формирование у учащихся всего комплекса познаватель-ных и практических умений. В итоге у учащихся должны сформироваться правильные представления об экспери-менте как методе познания.

Выполним анализ дидактических материалов на пред-мет включения в них экспериментальных заданий и оце-ним их разнообразие.

В методике преподавания физики разработано достаточ-но большое количество дидактических материалов авторов (А. В. Усова, З. А. Вологодская [47], Л. С. Хижнякова, Ю. А. Коварский, Г. Г. Никифоров [57], В. А. Буров, Б. С. Зво-рыкин, А. А. Покровский, И. М. Румянцев [54], М. Г. Ков-тунович [15, 16], Т. А. Ханнанова, Н. К. Хананнов [55], В. В. Иванова, Р. Д. Минькова [12] и др.). В этих дидактических материалах представлены разнообразные эксперименталь-ные задания и задания по наблюдениям. В ряде случаев в составе этих дидактических материалов авторы выделяют физические опыты для выполнения в классе (фронтальные учебные эксперименты) и в домашних условиях (А. В. Усо-ва, З. А. Вологодская, М. Г. Ковтунович, Т. А. Ханнанова, Н. К. Хананнов, В. В. Иванова, Р. Д. Минькова и др.). Некото-рые пособия специально предназначены для организации домашней работы учащихся.

Рассмотрим примеры экспериментов, представленных в различных дидактических материалах по физике для средних общеобразовательных школ. Будем иметь в виду только те эксперименты, которые предлагаются в домаш-них условиях.

Попытаемся определить разнообразие заданий по со-держанию и средствам проведения наблюдений и экспериментов, реализованных на сегодня в дидактиче-ских материалах для учащихся.

А. В. Усова и З. А. Вологодская в пособии для учителя «Дидактический материал по физике: 6-7 кл.» [47] предла-гают систему опытов для выполнения в домашних условиях (см. рис. 1).

Рис. 1. Видовое разнообразие экспериментальных заданийпо физике в дидактических материалаА. В. Усовой и З. А. Вологодской [47].

В. В. Иванова, Р. Д. Минькова в рабочей тетради по фи-зике для 7 класса [12] предлагают 25 домашних экспери-ментальных заданий (см. рис. 2).

Рис. 2. Видовое разнообразие экспериментальных заданий по физике в дидактических материалах В. В. Ивановой,

Р. Д. Миньковой [12].

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 16: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

30 31

Т. А. Ханнанова, Н. К. Хананнов в рабочей тетради по физике для 7 класса [55] предлагают 10 домашних экспери-ментальных заданий (см. рис. 3).

Рис. 3. Видовое разнообразие экспериментальных заданийпо физике в дидактических материалах Т.А. Ханнановой,

Н.К. Хананнова [55].

А. В. Сорокин, Н. Г. Торгашина, Е. А. Ходос, А. С. Чи-ганов в методическом пособии «Физика: наблюдение, экс-перимент, моделирование. Элективный курс» [43] осущест-вляют систему разнообразных опытов (см. рис. 4).

Рис. 4. Видовое разнообразие экспериментальных заданийпо физике в дидактических материалах А. В. Сорокина,

Н. Г. Торгашиной, Е. А. Ходос, А. С. Чиганова [43].

Общее количество экспериментальных заданий в ди-дактических материалах варьируется от 10 до 40. Конеч-но, имеющиеся экспериментальные задания для домашней работы способствуют формированию экспериментальных умений и навыков, но в связи с развитием и внедрением в учебную практику новых инструментов познавательной деятельности и новых средств обучения (средств ИКТ) с ин-форматизацией образования не все возможности для отра-ботки умений и навыков используются. Анализ разнообра-зия видов, представленных в дидактических материалах, позволяет сделать вывод о том, что редко встречаются зада-ния с использованием средств ИКТ. В данных публикаци-ях не обсуждается проблема организации форм домашней работы, это текущие учебные задания, нет систем заданий. Необходимо разработать дидактические материалы для до-машней работы, которые обеспечили бы необходимое раз-нообразие экспериментальных заданий.

Предлагаемые задания соответствуют Федеральному государственному образовательному стандарту основного общего образования по физике, однако не в полной мере способствуют решению заданий ГИА и ЕГЭ, поскольку требу-ется, «чтобы у учащихся в процессе выполнения различных практических работ была возможность освоить алгоритмы выполнения всех типов экспериментальных заданий» [50].

4. Домашний экспериментальный практикум по физике как форма предпрофильной подготовки учащихся

Главной особенностью домашней работы является само-стоятельность учащихся при выполнении эксперимен-тальных заданий. В связи с этим есть основания считать,

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 17: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

32 33

что нетрадиционные формы организации домашней рабо-ты будут способствовать совершенствованию эксперимен-тальной подготовки учащихся.

Можно выделить три направления домашней экспери-ментальной подготовки учащихся:

1) включение экспериментальных заданий в традици-онную домашнюю работу (выполнение текущих домашних заданий);

2) использование нетрадиционных форм организации учебных занятий (домашнее фронтальное лабораторное занятие, лабораторный практикум, творческий лабора-торный практикум) в составе основного учебного курса;

3) организация курсов по выбору, ориентированных на экспериментальную подготовку учащихся (фронтальное лабораторное занятие, лабораторный практикум, твор-ческий лабораторный практикум).

Рассмотрим состояние разработки данных направлений в методике преподавания физики.

Первое направление активно развивается. К настояще-му времени, в основном, разработаны содержание и мето-дика организации наблюдений и опытов в домашних усло-виях. Этому направлению в методической науке уже более 60 лет. Идея включения эксперимента в состав домашних заданий упоминается в публикациях, уже начиная с 40-х годов. Это работы С. Ф. Покровского (1945 – 1963 г.) [31], С. И. Юрова (1954 г.) [59], А. В. Усовой, З. А. Вологодской (1983 г.) [47, 48], М. Г. Ковтунович (2007 г.) [15] и др. Появились пособия, которые включают не только рекомендации для учителя, но и содержание экспериментальных заданий.

При рассмотрении второго направления отметим, что не используются в школьной практике домашнее фронталь-ное лабораторное занятие, домашний экспериментальный практикум, домашний творческий экспериментальный практикум.

В настоящее время третье направление развивается, в научно-методической литературе появилось достаточно много курсов по выбору, однако эти курсы проводятся в рамках школы.

На наш взгляд, еще одним интересным направлени-ем решения этой проблемы является сочетание этих трех подходов. Наиболее интересным и сложным для разработ-ки является третий подход, т.е. организация эксперимен-тального практикума в домашних условиях как курса по выбору. Раньше организация такого практикума была бы проблематичной, но в современных условиях это становит-ся возможным, и главным влияющим фактором являются информационные технологии.

На практике дается мало домашних эксперименталь-ных заданий, это связано с дидактическим обеспечением, управлением этим процессом, но в настоящее время си-туация изменилась в связи с процессом информатизации общества, который подразумевает применение информа-ционных и коммуникационных технологий (ИКТ) во всех сферах науки и производства, поэтому эти проблемы могут быть успешно решены.

При формировании экспериментальных умений домаш-ние исследовательские задания с использованием средств ИКТ будут более эффективными. ИКТ-насыщенная учебная среда позволяет: 1) решить проблему ограниченности экспе-римента (этого можно избежать за счет объектов виртуаль-ной среды − тренажеры, модели, работа в лабораториях уда-ленного доступа); 2) web- и кейс-технологии позволят очень эффективно поддерживать домашнюю работу учащихся раз-нообразными дидактическими материалами, в том числе интерактивными. В связи с этим является актуальной раз-работка домашних экспериментальных практикумов, в том числе исследовательских, с использованием средств ИКТ.

В качестве такого курса по выбору предлагается до-машний экспериментальный практикум с использованием средств ИКТ «Домашний эксперимент по физике».

Предлагаемый курс по выбору, который соответствует уровню стандарта основного общего образования по фи-зике, является предметным. Данный практикум позволит расширить предметную подготовку учащихся по отноше-нию к стандарту основного общего образования по физике

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 18: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

34 35

за счет формирования первоначальных умений и навыков в использовании средств ИКТ. Этот курс по выбору пред-назначен для формирования умений исследовательского характера в домашних условиях и является лабораторным практикумом.

На основании классификаций курсов по выбору некото-рых авторов (Р. Я. Симонян (2004) [40, с. 135-137], Л. Л. Ку-улар (2005) [19, с. 68], Г. А. Воронина (2006) [8, с. 13], О. Е. Аверчинкова (2007.) [1, с. 12] и др.) и классификаций элективных курсов (В. А. Орлов (2003) [26, с. 6-7], А. А. Куз-нецов (2005) [18, с. 21], С. С. Кравцов (2007) [17, с. 32] и др.), а также, используя фасетный метод построения классифи-каций, попытаемся построить обновленную систему видов курсов по выбору. В предлагаемой системе выделяются не-сколько оснований классификации:

1) по содержанию:• предметные курсы (1.1);• межпредметные курсы (включают интегрированные

курсы) (1.2):► внутрипрофильная специализация (для физико-ма-тематического профиля курс, интегрирующий физику и математику) (1.2.1);► интеграция учебных предметов (например, физика и иностранный язык, физика и биология, физика и эко-логия, физика и астрономия, физика и химия, по исто-рии науки и т. п.) (1.2.2);► интеграция учебного предмета и внеучебной отрасли знания (например, физика и медицина, физика и тех-ника, физика и музыкальная техника, информатика и музыкальные инструменты, например, «Музыкаль-ный компьютер: новый инструмент музыканта» и т. п.) (1.2.3);

2) по глубине изложения:• курсы в соответствии с уровнем стандарта основного

общего образования по физике (2.1);• курсы с углубленным изучением физики (2.2);3) по охвату учебного материала:

• курсы в соответствии с содержанием стандарта основ-ного общего образования по физике (3.1);

• курсы по изучению дополнительных разделов физики (3.2);

4) по доминирующей образовательной цели (обуче-ние, воспитание, развитие):

• курсы изучения нового материала (4.1);• курсы по систематизации и обобщению знаний (4.2);• курсы для формирования умений (4.3);• развитие познавательных процессов (4.4);• профессионально-ориентировочные курсы (4.5);• общекультурные курсы, способствующие развитию ин-

тереса к изучению предмета (4.6);• комплексные курсы (4.7);5) в соответствии с уровнями научного познания:

► теоретические (5.1);► эмпирические (5.2);► смешанные (5.3);

6) по доминирующим методам обучения (и, соответ-ственно, уровню самостоятельности в учебной работе):

• репродуктивные (6.1);• частично-поисковые (6.2);• исследовательские (6.3);7) по техническим средствам реализации:• курсы на основе традиционных носителей информа-

ции (7.1);• курсы с использованием средств ИКТ (включая дистан-

ционные средства и CD для поддержки очного и заочного обучения) (7.2):

► курсы, использующие средства ИКТ для повышения мотивации обучения (наглядность, выразительность) (7.2.1),► курсы, использующие средства ИКТ для расширения возможности изучения физических явлений (7.2.2):

◘ курсы, использующие инструментальные пакеты для обработки данных, представления информации в удобном виде (7.2.2.1);

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 19: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

36 37

◘ курсы, использующие электронные учебные изда-ния по физике (на CD) (например, эксперименталь-ные видеозадачи по физике) (7.2.2.2);◘ курсы, использующие компьютеры для проведения эксперимента (для получения экспериментальных данных) (7.2.2.3);

► курсы, использующие web-технологии (7.2.3);8) по доминирующей форме организации учебных

занятий:• курсы, ориентированные на формы теоретического об-

учения (8.1):► уроки изучения нового материала (8.1.1);► лекции (8.1.2);► семинары (8.1.3);► конференции (8.1.4);► экскурсии (8.1.5);

• курсы, ориентированные на формы практического об-учения (8.2):

► уроки выработки практических умений и навыков (8.2.1);► лабораторные практикумы (8.2.2);► практикумы по решению задач (8.2.3);► практикумы по техническому моделированию (8.2.4);► практикумы по моделированию в виртуальной среде (8.2.4);

• комбинированные (с использованием комплекса форм организации учебных занятий) (8.3);

9) по месту проведения:• курсы, проводимые в классе (9.1);• курсы, организуемые в домашних условиях (9.2);• курсы, проводимые вне школы и дома (на базе произ-

водства, научных учреждений и т.д.) (9.3).По классификации курсов по выбору фасетная формула

домашнего экспериментального практикума: 1.1 – 2.1 – 3.2 – 4.3 – 5.2 – 6.3 – 7.2.2 – 8.2.2 – 9.2.

Предлагаемый практикум позволяет решить следующие хадачи обучения:

• совершенствование знаний по методике и технике про-ведения физических опытов, в том числе с использованием средств ИКТ;

• формирование экспериментальных умений:► планировать (определять цель опыта, самостоятель-но подбирать оборудование) и осуществлять постановку опытов (собирать установку, выполнять необходимые наблюдения и измерения, фиксировать полученные результаты);► анализировать полученные результаты и формули-ровать выводы;► использовать инструменты и объекты виртуальной среды для проведения физического эксперимента.

В процессе наблюдений и экспериментов учащиеся овла-девают умением подчинять собственное восприятие опреде-ленной цели, организовывать свои действия в соответствии с заранее намеченным планом, умением выделять наибо-лее существенное. Велико воспитательное значение наблю-дения и эксперимента, в процессе которых формируются определенные волевые качества личности: целеустремлен-ность, самостоятельность, усидчивость, аккуратность.

В процессе выполнения экспериментальных заданий у учащихся происходит развитие устной и письменной речи на этапе инструктажа и при подведении итогов; мышления и внимания при выполнении наблюдений и измерений в ходе натурного и компьютерного эксперимента; познава-тельной активности за счет использования дополнитель-ных и творческих заданий, средств ИКТ, тестовых заданий.

Домашний практикум позволяет разнообразить формы домашней работы учащихся. Если высокое качество уроч-ных занятий будет подкрепляться хорошо организованной домашней работой учащихся, то это будет способствовать решению проблемы повышения эффективности обучения.

Уточним место домашнего экспериментального прак-тикума в системе домашних занятий. Рассмотрим в связи с этим домашнюю работу как особую форму организации учебных занятий.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 20: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

38 39

Данное направление целесообразно, предлагается такая форма, как практикум, которая отличается от традицион-ной формы домашней работы.

Предлагаемый нами домашний экспериментальный практикум относится к современной разновидности до-машних лабораторных практикумов и заявляется нами как относительно самостоятельная форма организации до-машних занятий по физике. Дадим развернутую характе-ристику данной форме занятий.

Отметим, что под формой организации учебного занятия мы будем понимать содержание системы устойчивых свя-зей между основными элементами учебного процесса, обе-спечивающих реализацию ее основной функции: создание необходимых и достаточных условий для закономерного «разворачивания» в заданной информационной среде од-ного или некоторой совокупности видов учебной деятель-ности, направленных на освоение учащимися избранных элементов содержания обучения в соответствии с планиру-емым уровнем овладения этими элементами [28, с. 102].

Каждая форма характеризуется внутренними и внешни-ми признаками, которые отличают ее от других. В соответ-ствии с критериями, выделяемыми Е. В. Оспенниковой [28, с. 224-225], конкретизируем эти признаки (см. табл.1).

Таблица 1внешние и внутренние признаки домашнего практикума

Внешние признакиСостав участников обучения

Учащиеся девятых классов общеобразо-вательной школы

Продолжительность учебного занятия

• Продолжительность занятия определя-ется самими учащимися, неограниченно;• учащиеся сами выбирают время вы-полнения домашнего практикума

Место обучения Выполнение заданий практикума проис-ходит в спокойной обстановке, в домаш-них условиях

Материально-техни-ческая база

• Оборудование по физике в домашних условиях;• аппаратура для экранной статической проекции, звуковая аппаратура, экран-но-звуковая аппаратура, мультимедий-ная аппаратура;• экранные, звуковые, экранно-звуко-вые, виртуальные средства

Внутренние признакиСодержание целей обучения

• Совершенствование знаний по мето-дике и технике проведения физических опытов, в том числе с использованием средств ИКТ;• формирование экспериментальных умений:► планировать (определять цель опыта, самостоятельно подбирать оборудование) и осуществлять постановку опытов (соби-рать установку, выполнить необходимые наблюдения и измерения, фиксировать полученные результаты);► анализировать полученные результа-ты и формулировать выводы;► использовать инструменты и объекты виртуальной среды для проведения фи-зического эксперимента;• развивать у учащихся способности к ис-следовательской деятельности, самостоя-тельному изучению явлений природы;• развивать умения правильно распре-делять свое время и планировать его;• развивать творческую инициативу;• дополнять классные лабораторные работы тем материалом, который никак не может быть выполнен в классе (ряд длительных наблюдений, наблюдение природных явлений и др.)

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 21: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

40 41

Продолжение табл.

Система источников содержания обуче-ния

Домашняя лаборатория, учебная книга, среда учебной коммуникации, учебная виртуальная среда, учебная игровая среда

Учащийся Индивидуальные особенности учащегосяОсобенности процес-са обучения, реали-зующегося на основе использования избранных методов и средств учения и методов и средств преподавания

Школьники учатся планировать свою деятельность и приходить к выводам са-мостоятельно при помощи объяснитель-но-иллюстративных, репродуктивных и проблемных методов учения

Формы организации учебной деятель-ности, отражающие режим дополнитель-ных субъект-субъект-ных и субъект-объ-ектных отношений при взаимодействии обучаемого с источ-ником информации

Выполнение индивидуальное и коллек-тивное (учащиеся могут объединяться в группы)

5. Дидактическая модель домашнегоэкспериментального практикума

Создание модели домашнего экспериментального прак-тикума (ДЭП) как формы обучения обосновано необходимо-стью определить ее ключевые особенности.

Основой построения модели ДЭП является обобщенная модель учебного процесса, предложенная Е. В. Оспеннико-вой [28, с. 101]. Данная модель конкретизирована примени-тельно к ДЭП. В основе конкретизации лежит систематиза-ция и обобщение результатов опытно-экспериментальной работы, проведенной в рамках исследования.

В модели ДЭП представлены следующие элементы: цели обучения, варианты структуры и содержания ДЭП, ис-точники информации, методы обучения (учения, препода-вания), формы учебной деятельности, средства обучения (см. схему 1). Каждый элемент модели имеет собственную структуру и допускает различные варианты реализации.

Цели обученияцели домашнего экспериментального практикума:• развитие представлений об экспериментальном методе

познания природы и его взаимосвязи с другими методами научного познания, формирование умений и навыков вы-полнения экспериментальных исследований явлений при-роды, в том числе с применением средств ИКТ;

• формирование интереса к изучению физики, содей-ствие самоопределению учащегося в выборе физико-мате-матического профиля обучения.

Задачи домашнего экспериментального практикума:• расширение и углубление системы знаний по физике;• формирование умений:

► в выполнении физического эксперимента (определе-ние цели эксперимента, выбор оборудования, констру-ирование установки, планирование хода эксперимен-

Итак, определены направления домашней эксперимен-тальной подготовки учащихся, обновлена система видов курсов по выбору, уточнено место домашнего эксперимен-тального практикума в системе домашних занятий.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 22: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

42 43

та, снятие показаний и фиксация результатов, анализ и интерпретация результатов, формулировка выводов);► начальных исследовательских умений (эксперимен-тальных, в систематизации и обобщении данных опы-та, объяснении и предсказании на основе эксперимен-тальных законов и положения теории);► в применении средств ИКТ в экспериментальном ис-следовании и работе с учебной информацией.

Варианты структуры и содержания ДЭПЦель обучения определяет варианты структуры и содер-

жания ДЭП.Как отмечалось, программа ДЭП может охватывать все

темы курса физики или включать отдельные темы (темати-ческие модули), а также их различные комбинации (2-3 те-матических модуля) (см. схему 1, столбец слева).

Каждый из вариантов практикума может как включать все разнообразие видов домашних экспериментальных за-даний, так и базироваться на заданиях определенных ви-дов или их комбинаций. Например, возможна организация ДЭП на базе исследовательских экспериментальных зада-ний, самостоятельном проектировании и создании учащи-мися различных технических объектов для домашнего экс-перимента и др. (см. схему 1, столбец справа).

Предложенный комплекс видов домашних заданий ори-ентирован на формирование у учащихся достаточно широ-кого перечня экспериментальных умений и создает условия для реализации вариативного подхода к формированию со-держания ДЭП.

Выбор учебных тем для организации ДЭП и видового разнообразия экспериментальных заданий для конкретно-го ДЭП определяется рядом факторов:

• уровнем подготовки учащихся к выполнению заданий ДЭП;

• степенью их заинтересованности в изучении физики;• оборудованием, имеющимся у учащихся в домашних

условиях;

Схема 1Дидактическая модель домашнего экспериментального

практикума (ДЭП)

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 23: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

44 45

• временем, отводимым на практикум в учебном плане школы;

• реализуемыми в старших классах конкретной сред-ней общеобразовательной школы профилями обучения, а в ряде случаев профилем школы (гуманитарный, физико-математический и др.) и др.

Источники информацииК источникам информации в ДЭП относятся: домашняя

лаборатория, учебная книга, среда учебной коммуника-ции, учебная игровая среда (см. рис 1.) Главным источни-ком информации выступает домашняя лаборатория, вклю-чающая в себя:

• дидактический комплекс материальных объектов есте-ственной природы;

• дидактический комплекс материальных объектов «вто-рой» природы;

• учебную виртуальную среду.Дидактический комплекс природных материальных

объектов и процессов – это совокупность тех объектов и про-цессов, с которыми школьник сталкивается в повседневной жизни (на природе, на дачном участке, на прогулке в горо-де, в быту и т.п.) и которые могут стать предметом изучения (исследования).

Дидактический комплекс «рукотворных» объектов и бы-товых инструментов определяется имеющимися в домаш-них условиях приборами, бытовыми установками и инстру-ментами. После выполнения экспериментальных заданий в домашних условиях с данными объектами и инструментами учащиеся овладевают методами работы с ними (изучают ин-струкцию, знакомятся с элементами, учатся использовать их в повседневной жизни, осуществлять их настройку и пр.).

Учебная виртуальная среда в домашних условиях опре-деляется наличием и качеством персонального компьюте-ра, имеющимся программным обеспечением, наличием и качеством домашнего Интернета. Главным компонентом среды должен стать специализированный цифровой обра-

зовательный ресурс «Домашний эксперимент по физике», поддерживающий различные вариативные практики реа-лизации, в том числе ДЭП как курс по выбору.

Виртуальная среда выступает как инструмент учебной деятельности и оказывает влияние на все источники ин-формации, используемые в ДЭП.

Учебная книгаЭксперимент невозможен без обращения к источникам

готового знания. К такому источнику относятся основная и дополнительная литература для учащихся, аудиозаписи, видеозаписи, компьютерные модели, анимации, рисунки, фотоснимки.

Учебную книгу используют для получения справочной информации, углубления знаний, в качестве источника творческих заданий.

Среда учебной коммуникации учитывает взаимодей-ствие учащихся с учителем, другими учащимися, родите-лями, специалистами. Среда коммуникаций позволяет за короткие сроки передавать большой объем информации. Специфика учебной среды коммуникаций состоит в том, что общение для получения новой учебной информации является определяющим. Учащиеся могут осуществлять общение с помощью телефона, при личных встречах. По-мимо этого допустима организация встреч с соответствую-щими специалистами, среди которых могут быть родители учащихся. Общение учителя со школьниками возможно не только во время уроков, но и в ходе консультации в школе или индивидуальных дополнительных занятий.

Учитель может включить в учебный процесс игровые элементы, такие как соревнование, эстафета, конкурс на лучший проект и др. Также учитель может предложить учащимся самостоятельно разработать учебные игры.

Методы обученияСистема методов учения и преподавания должна охва-

тывать все выявленные на сегодня типы источников ин-формации, а также основные способы работы учащегося

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 24: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

46 47

с этими источниками. Методы учения определяют формы учебной деятельности − индивидуальную или совместную.

Данная система определяет способы деятельности учи-теля. В ДЭП используются следующие методы организации усвоения содержания:

• объяснительно-иллюстративные (с применением по-лиграфических текстов, иллюстраций, цифровых учебных мультимедиаматериалов);

• репродуктивные (с применением полиграфических ин-струкций и мультимедиаинструкций разных видов);

• проблемные (частично-поисковый исследовательский, в том числе с применением средств ИКТ).

В ДЭП применяются следующие методы и формы внеш-него контроля:

• проверка отчетов о выполнении текущих заданий:► традиционных письменных;► цифровых;

• тестирование (текущее, итоговое; традиционное и ком-пьютерное);

• экспертиза проектов;• анализ содержания портфолио (портфеля учебных до-

стижений), в том числе цифрового.Портфолио представляет собой дневник эксперимента-

тора, включающий:1. «Определения» – учащийся вносит основные определе-

ния, значения слов, встречающихся ему в ходе выполнения экспериментов.

2. «Темы домашних экспериментов» − общий список тем домашних экспериментов, выполненных учащимся.

3. «Мои эксперименты» − описание своей работы.4. «Мои результаты и достижения» − оценка учителем и

самим учеником результатов работы на определенном эта-пе с указанием основных ошибок и достижений учащегося в произвольной форме.

6. Система домашних экспериментальных заданий

Предлагаемая система домашних экспериментальных заданий отвечает следующим требованиям:

1. Экспериментальные задания предлагаются по всем темам физики основной общеобразовательной школы.

2. Экспериментальные задания разнообразны по месту эксперимента в структуре познания, цели исследования, средствам проведения.

Рассмотрим примеры домашних экспериментов по физи-ке, используемых в курсе основной школе.

6.1. Классификация домашних экспериментальных заданий по темам школьного курса физики

1. Механические явления1.1. Механическое движение. Траектория. Путь. Пере-

мещениеСделайте линейку для элементарного изучения слож-

ных движений. Линейка представляет собой алюминиевую, целлулоидную, плексигласовую или картонную пластинку, в которой проделаны три отверстия: два прямоугольных и одно или два круглых. Размеры линейки 5х8 см, 6х10 см или 8х12 см (см. рис. 5) [31, с. 177].

Рис. 5. Линейка для изучения сложных движений

1.1.2. Пользуясь линейкой (см. задание 1.1.1), выполните следующую работу. Выясните траекторию движения чело-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 25: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

48 49

века относительно земли, если он идет поперек движущего-ся вагона [31, с. 177].

1.2. Равномерное прямолинейное движение. Скорость1.2.1. При помощи секундомера или мобильного теле-

фона с функцией секундомера установите точно, за какое наименьшее число секунд вы пробегаете 60 м. Определите среднюю скорость.

1.3. Ускорение. Равноускоренное прямолинейное движе-ние

1.3.1. Возьмите лыжу, поверните ее желобом вверх, дайте ей очень небольшой уклон, подставив под один конец какой-либо предмет, и возьмите стальной шарик.

А) Положите шарик на верхний конец лыжи, прижми-те его рукой, со счетом «нуль» отпустите его и тотчас же со счетом «раз» (т.е. через 1 секунду, измеренную с помощью секундомера) прижмите его снова к желобу. Пусть шарик откатится от начального положения на 7 – 8 см. Отметьте новое положение шарика мелом и снова положите его на верхний конец лыжи.

Б) Со счетом «нуль» отпустите шарик и прижмите его при счете «два». Пусть шарик пройдет от начала пути 28 – 32 см. Отметьте мелом новое положение шарика и снова положите его на верхний конец лыжи.

В) Со счетом «нуль» отпустите шарик и прижмите его при счете «три». Так же отметьте мелом новые положения ша-рика и измерьте расстояния между меловыми черточками.

Расстояния, проходимые шариком за последовательные равные промежутки времени, должны бы относиться меж-ду собой как последовательные нечетные числа, т.е. как 1:3:5:7 и т.д. [31, с. 106].

1.4. Свободное падение1.4.1. Сделайте прибор для демонстрации закона паде-

ния тел.А) Возьмите шесть одинаковых грузиков (например,

шесть одинаковых пуговиц, шурупов или гаек) и подвяжите их к обыкновенной нити так, чтобы расстояния между гру-

зиками относились между собой, как 1:3:5:7:9. Если первое расстояние вы возьмете равным, например, 7 см, то второе должно быть равно 21 см, третье – 35 см, четвертое – 49 см, пятое – 63 см, и тогда длина всего прибора получится рав-ной 1,75 м.

Б) Держите прибор за шестой грузик так, чтобы первый грузик лежал на сиденье стула или, еще лучше, на дне ве-дра или таза.

В) Отпустите грузик и слушайте удары. Эти удары долж-ны совершаться через равные промежутки времени, хотя все грузы проходят разные расстояния [31, с. 107].

1.5. Движение по окружности1.5.1. Протестируйте модель «Скорость равномерного

движения по окружности» (см. рис. 6).

Рис. 6. Модель «Скорость равномерного движенияпо окружности» [51]

1.6. Масса. Плотность вещества1.6.1. Определите массу своего тела с помощью наполь-

ных весов [55, с. 28].

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 26: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

50 51

1.7. Сила. Сложение сил.1.7.1. Установите соответствие между экспериментами

и предложенной классификацией электромагнитных сил.

Виды сил Эксперименты1. Силы трения В опыте измеряются силы притяжения

и отталкивания заряженных шариков с помощью сконструированного им при-бора – крутильных весов, отличавшихся чрезвычайно высокой чувствительностью.

Идея измерений основывалась на том, что если заряженный шарик привести в контакт с точно таким же незаряженным, то заряд первого разделится между ними поровну

2. Сила кулонов-ского взаимодей-ствия

Эксперимент по определению силы, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу

3. Сила Ампера На наклонно закрепленный в штативе желоб положили шарик и отпустили его. Шарик скатывается на поверхность стола, катится по ней и останавливается. Если на стол положить наждачную бумагу, то шарик прокатится на значительно меньшее расстояние. Остановка шарика свидетельствует о том, что на него поде-йствовала сила, вызванная действием на шарик поверхности стола

4. Сила Лоренца Эксперимент по определению силы, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током

1.8. Инерция. Первый закон Ньютона1.8.1. А) Возьмите бумажную полоску шириной в чай-

ный стакан и склейте из нее кольцо (можно скрепить бу-лавкой).

Б) Положите кольцо на стакан, а на кольцо положите ка-кую-нибудь не очень тяжелую монету.

В) Введите теперь внутрь кольца карандаш или палец и

сделайте резкое движение влево или вправо. Монета долж-на упасть в стакан [31, с. 116-117].

1.9. Второй закон Ньютона1.9.1. Протестируйте модель «Второй закон Ньютона»

(см. рис. 7).

Рис. 7. Модель «Второй закон Ньютона» [51]

1.10. Третий закон Ньютона1.10.1. Изучите взаимодействие тел на модели «Третий

закон Ньютона». (см. рис. 8).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 27: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

52 53

Рис. 8. Модель «Третий закон Ньютона» [51]

1.11. Сила трения1.11.1. Положите на книгу шестигранный карандаш

параллельно ее корешку, медленно поднимайте верхний край книги до тех пор, пока карандаш не начнет скользить вниз. Чуть уменьшите наклон книги и закрепите ее в таком положении, подложив под нее что-нибудь. Теперь каран-даш, если его снова положить на книгу, съезжать не будет. Почему? [38, с.25]

1.12. Сила упругости1.12.1. Придумайте одну из возможных конструкций

пружинного динамометра [47, с. 23].1.13. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести

1.13.1. Протестируйте модель «Движение спутников». (см. рис. 9).

Рис. 9. Модель «Движение спутников» [51]

1.14. Импульс тела1.14.1. Определите импульс вашего тела, когда вы под-

нимаетесь на третий этаж.1.15. Закон сохранения импульса

1.15.1. Сделайте действующую модель реактивной во-дяной турбины.

А) В круглой жестяной банке пробейте внизу, около дна, 4 отверстия и при помощи большого гвоздя поверните на-правления всех четырех отверстий вбок, в одну сторону.

Б) Около верхнего края банки пробейте 4 маленьких от-верстия для проволочек, одно против другого. Соедините противоположные отверстия проволочками и к середине по-лучившейся крестовины привяжите тонкую прочную нить.

В) Держите банку за нить под тонкой струей из водо-провода и наблюдайте вращение этой водяной турбины [16, с. 173].

1.16. Механическая работа и мощность1.16.1. Определите мощность, которую вы развивае-

те, когда вбегаете на третий этаж с предельной скоростью [31, с. 252].

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 28: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

54 55

1.17. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия1.17.1. Протестируйте моделью «Механическая энер-

гия» (см. рис. 10).

Рис.10. Модель «Механическая энергия» [51]

1.18. Закон сохранения механической энергии1.18.1. Пронаблюдайте превращение потенциальной

энергии в кинетическую и обратно при колебании тела, подвешенного на нити [16, с. 109].

1.9. Простые механизмы. КПД простых механизмов1.19.1. Сделайте рычаг. Взяв деревянную планку раз-

мером 60×3×0,8 см, проделайте в ее середине круглое от-верстие для металлической оси и добейтесь равновесия ее в вертикальной стойке. На равных расстояниях от централь-ного отверстия проделайте в планке еще 10 отверстий, по 5 с каждой стороны. По числу отверстий приготовьте крючки из проволоки для подвешивания грузов [31, с. 257].

1.20. Давление. Атмосферное давление

1.20.1. Приготовьте прибор для демонстрации действия атмосферного давления и выполните опыт.

А) Возьмите банку со сгущенным молоком или с консер-вированной кукурузой и сделайте на верху банки круглое отверстие диаметром не более 1 см.

Б) Выпустите все содержимое банки в чистую посуду, а банку тщательно промойте горячей водой и хорошо просу-шите.

В) С противоположной стороны банки при помощи остро-го шила проделайте много отверстий.

Г) Опустите банку в сосуд с водой (мелкими отверстиями вниз) и, когда банка наполнится водой, зажмите пальцем большое отверстие и выньте банку из сосуда [31, с. 93].

1.21. Давление. Закон Паскаля1.21.1. Возьмите полиэтиленовый пакет, сделайте в

нем четыре дырочки одинакового размера в разных местах нижней части пакета, используя, например, толстую иглу. Над ванной налейте в пакет воды, зажмите его сверху ру-кой и выдавливайте воду через дырочки. Меняйте положе-ние руки с пакетом, наблюдая, какие изменения происхо-дят со струйками воды [55, с. 49].

1.22. Закон Архимеда1.22.1. Возьмите кусочек воска величиной с обыкновен-

ный лесной орех, сделайте из него правильный шарик и при помощи небольшой нагрузки (вложите кусочек свин-ца или кусочек проволоки) заставьте его плавно тонуть в стакане или в пробирке с водой. Если шарик тонет без нагрузки, то нагружать его не следует. Подливайте в воду понемногу насыщенного раствора чистой поваренной соли и слегка помешивайте воду лучинкой. Добейтесь сначала того, чтобы шарик держался в равновесии в середине стака-на (пробирки), а затем того, чтобы он всплыл к поверхности воды [31, с. 83-84].

1.23. Механические колебания и волны. Звук1.23.1. В момент появления молнии отметьте время в се-

кундах и ждите того момента, когда услышите гром. При-

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 29: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

56 57

няв скорость звука равной (для летних месяцев) 340 м/с, определите расстояние от Вас до молнии [16, с. 175].

2. тепловые явления2.1. Строение вещества. Модели строения газа, жидко-

сти и твердого тела2.1.1. Протестируйте модель «Агрегатные состояния»

(см. рис. 11).

Рис.11. Модель «Агрегатные состояния» [51]

2.2. Тепловое движение атомов и молекул. Связь тем-пературы вещества со скоростью хаотического движения частиц. Броуновское движение. Диффузия

2.2.1. Возьмите чистый гладкий стакан, налейте его до краев водой, возьмите медицинскую пипетку и, поднося ее близко к поверхности воды, капните одну каплю туши. От-метьте время и в течение 5 мин. наблюдайте за распростра-нением туши внутри воды. Затем оставьте стоять стакан еще 10 – 15 мин, пока тушь не разойдется равномерно по всей воде [31, с. 291].

2.3. Тепловое равновесие2.3.1. Проведите опыт, в котором устанавливается те-

пловое равновесие.2.4. Внутренняя энергия. Работа и теплопередача как

способы изменения внутренней энергии.2.4.1. Придумайте и проведите опыт, доказывающий,

что тела обладают внутренней энергией [36, с.77].2.5. Виды теплопередачи: теплопроводность, конвек-

ция, излучение2.5.1. Посмотрите видеофрагмент, а затем пронаблю-

дайте действие модели и ответьте на предлагаемые вопро-сы (см. рис. 12).

Рис. 12. Модель «Конвекция» [51]

2.6. Количество теплоты. Удельная теплоемкость2.6.1. Выполните виртуальную лабораторную работу

«Сравнение количества теплоты при смешивании воды раз-ной температуры» (см. рис. 13).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 30: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

58 59

Рис.13. Лабораторная работа «Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры» [51].

2.6.2. Определите на опыте удельную теплоту плавления льда. Объясните, почему получаемый результат не являет-ся точным. Составьте формулу для вычисления и при помо-щи программы Microsoft Office Excel проведите вычисления [21, с. 14].

2.7. Закон сохранения энергии в тепловых процессах2.7.1. Придумайте и проведите эксперимент, который

иллюстрирует закон сохранения энергии в тепловых про-цессах.

2.8. Испарение и конденсация. Кипение жидкости2.8.1. Придумайте опыты, позволяющие доказать, что

скорость испарения зависит от температуры жидкости, пло-щади поверхности и состояния воздуха над поверхностью, и осуществите их [36, с. 113].

2.9. Влажность воздуха2.9.1. Выполните работу с тренажером «Измерение

влажности воздуха психрометром» (см. рис. 14).

Рис.14. Тренажер «Измерение влажности воздуха психрометром» [51]

2.10. Плавление и кристаллизация2.10.1. Изучите плавление льда при помощи модели

«Агрегатные состояния воды» (см. рис. 15).

Рис.15. Модель «Агрегатные состояния воды» [51]

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 31: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

60 61

2.11. Преобразование энергии в тепловых машинах2.11.1. Изучите принцип действия тепловых двигателей

на модели «Простейший тепловой двигатель» (см. рис. 16).

Рис.16. Модель «Простейший тепловой двигатель»[51]

3. электромагнитные явления3.1. Электризация тел

3.1.1. Сделайте простейший электроскоп.А) Возьмите пузырек с пробкой (или бутылку из-под мо-

лока), пропустите через пробку гвоздь острием вниз и обык-новенным клеем приклейте к гвоздю полосочку папиросной бумаги.

Б) Наэлектризуйте эбонитовую гребенку или палочку о свои волосы (или о шерсть) и проведите по шарику электро-скопа, т.е. по головке гвоздя. Листочек электроскопа будет отталкиваться от гвоздя.

В) Вместо гребенки можете провести по шарику вашего электроскопа листом плотной бумаги, которую предвари-тельно, положив на стол, потрите рукой [31, с. 364].

3.2. Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов

3.2.1. Маленькую полиэтиленовую пленку подвесьте на нити и потрите кусочком бумаги. Наэлектризуйте бу-мажную и полиэтиленовую полоски. Поднимите полоски за концы, разведите их и медленно поднесите их друг к другу. Как они взаимодействуют? [16, с. 135].

3.3. Закон сохранения электрического заряда3.3.1. Придумайте опыт, который доказывает закон со-

хранения электрического заряда.3.4. Электрическое поле. Действие электрического

поля на электрические заряды3.4.1. Исследуйте, зависит ли степень электризации

тел при их натирании от вещества тех тел, которыми про-водится натирание. В качестве электризуемых тел можно использовать линейку (пластмассовую или из оргстекла), расческу и др. Какие условия при выполнении опытов сле-дует соблюдать, чтобы результаты были достаточно точны-ми? [21, с. 40].

3.5. Постоянный электрический ток. Сила тока. На-пряжение

3.5.1. Протестируйте модель «Сила тока при парал-лельном соединении проводников» (см. рис. 17).

Рис.17. Модель «Сила тока при параллельном соединениипроводников» [51]

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 32: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

62 63

Электрическое сопротивление3.5.2. Составьте электрическую цепь из источника тока

и двух последовательно соединенных проводников. На ка-ком из проводников напряжение будет больше и во сколь-ко раз? Попытайтесь проверить (качественно) ваш ответ, используя лампу от карманного фонарика [21, с. с. 42-43]. Рассчитайте сопротивление каждого проводника при помо-щи программы Microsoft Office Excel

3.6. Закон Ома для участка цепи3.6.1. Придумайте и осуществите опыт, который экс-

периментально подтверждает справедливость закона Ома для участка цепи.

3.7. Работа и мощность электрического тока3.7.1. Зафиксируйте показания счетчика и повторно

снимите их через 5-7 дней. Определите потребляемую энер-гию и рассчитайте ее стоимость. [9, с. 15]. При помощи про-граммы Microsoft Office Excel выполните вычисления.

3.8. Закон Джоуля-Ленца3.8.1. Рассчитайте, какое количество теплоты выде-

ляет ваша настольная лампа за 5 мин. работы и лампа от карманного фонаря за то же время. Сравните результаты, сделайте вывод [9, с. 15]. При помощи программы Microsoft Office Excel выполните вычисления.

3.9. Опыт Эрстеда. Магнитное поле тока3.9.1. Возьмите батарейку для карманного фонаря, под-

вяжите к ее полюсам провода и включите электрическую лампочку и ключ. Возьмите магнитную стрелку, дайте ей установиться и натяните над ней параллельно провод с то-ком. Стрелка отклонится от своего первоначального положе-ния и станет перпендикулярно проводу с током [31, с. 388].

3.10. Взаимодействие магнитов3.10.1. Изучите видеофрагмент «Взаимодействие маг-

нитов» и ответьте на вопрос после просмотра (см. рис. 18).

Рис.18. Видеофрагмент «Взаимодействие магнитов» [51]

3.11. Действие магнитного поля на проводник с током3.11.1. Придумайте опыт по обнаружению магнитного

поля по его действию на электрический ток.3.12. Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея

3.12.1. При помощи модели изучите способ выработки электрической энергии (см. рис. 19).

Рис. 19. Модель «Выработка электроэнергии» [51]

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 33: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

64 65

3.13. Электромагнитные колебания и волны3.13.1. Придумайте и осуществите опыт, позволяющий

наблюдать интерференцию света [37, с. 148].3.14. Закон прямолинейного распространения света

3.14.1. Придумайте и выполните опыт, доказывающий, что свет распространяется прямолинейно [34, с. 119].

3.15. Закон отражения света. Плоское зеркало.3.15.1. Выполните экспериментальное задание «Слова

в зеркале» (см. рис. 20).

Рис. 20. Модель «Слова в зеркале» [51]

3.16. Преломление света3.16.1. Взять глубокое блюдо (или тарелку), наполнить

его водой, поставить карандаш в середину блюда. Прона-блюдать вид карандаша под различными углами зрения. Объяснить кажущееся искривление карандаша [16, с. 145].

3.17. Дисперсия света3.17.1. Наполните неглубокий сосуд водой и поставьте

в него плоское зеркало под тупым углом ко дну. Осветите зеркало солнечным светом и на стене или потолке получи-

те яркий спектр солнца. Опишите явление и объясните его [35, с. 197].

3.18. Линза. Фокусное расстояние линзы3.18.1. Постройте изображение с помощью собирающей

линзы при помощи тренажера (см. рис. 21).

Рис. 21. Тренажер «Построение изображений с помощьюсобирающей линзы» [51]

3.19. Глаз как оптическая система. Оптические при-боры

3.19.1. Оцените разрешающую способность ваших глаз – отдельно для правого и левого; исследуйте ее зависимость от условий наблюдения [25, с.31].

4. квантовые явления4.1. Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма-излучения

4.1.1. Протестируйте модель «Ядерные превращения» (см. рис. 22).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 34: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

66 67

Рис. 22. Модель «Ядерные превращения» [51]

4.2. Опыты Резерфорда. Планетарная модель атома4.2.1. Изучите опыт Резерфорда при помощи модели

«Опыт Резерфорда» (см. рис. 23).

Рис. 23. Модель «Опыт Резерфорда» [51]

4.3. Состав атомного ядра4.3.1. При помощи тренажера «Состав атомных ядер»

определите число протонов и нейтронов в ядре атома фтора (см. рис. 24).

Рис. 24. Тренажер «Состав атомных ядер» [51]

4.4. Ядерные реакции4.4.1. Протестируйте модель «Первая искусственная

ядерная реакция» (см. рис. 25).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 35: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

68 69

Рис. 25. Модель «Первая искусственная ядерная реакция» [51]

6.2. Классификация домашних экспериментальных заданий по месту эксперимента в структуре познания, цели исследования, средствам проведения

Покажем соответствие между темами эксперименталь-ных заданий и видом эксперимента по трем основаниям. Номера заданий в соответствии с темами указаны в скобках.

1. По месту эксперимента в структуре познания:научного1.1. Сбор новых научных фактов (1.2.1, 1.3.1, 1.5.1, 1.6.1,

1.8.1, 1.11.1, 1.14.1, 1.16.1, 1.23.1, 2.3.1, 2.6.2, 2.8.1, 3.2.1, 3.4.1, 3.6.1, 3.8.1, 3.14.1, 3.16.1, 3.19.1, 3.20.1).

1.2. Проверка эмпирических классификаций физиче-ских явлений (1.7.1).

1.3. Проверка эмпирических законов и/или их следствий (1.18.1, 1.22.1, 2.7.1, 3.3.1, 3.7.1, 3.9.1, 3.12.1, 3.15.1, 3.17.1).

1.4. Выполнение модельных экспериментов (мысленных, компьютерных) (1.9.1, 1.10.1, 1.13.1, 2.5.1, 2.11.1, 3.11.1, 3.13.1, 3.19.1, 4.1.1, 4.2.1, 4.3.1, 4.4.1).

1.5. Подтверждение физических теорий и их следствий (2.1.1, 2.2.1, 2.10.1, 3.10.1).

научно-технического1.6. Создание и исследование работы технических объек-

тов (элементы) (1.1.1, 1.1.2, 1.4.1, 1.12.1, 1.19.1, 1.20.1, 2.9.1, 3.1.1, 1.15.1).

2. По цели исследования:научного2.1. Обнаружение физического явления: объекта (2.1.1,

2.3.1, 2.2.1, 2.5.1, 3.10.1, 3.14.1, 3.15.1, 3.16.1, 3.19.1).2.2. Исследование качественных и количественных ха-

рактеристик объекта (1.5.1, 1.6.1, 1.14.1, 1.16.1, 1.18.1, 2.6.1, 2.6.2, 2.10.1, 3.3.1, 3.6.1, 3.8.1, 3.9.1, 3.20.1).

2.3. Обнаружение физического явления: движения (взаи-модействия) (1.8.1, 1.11.1, 1.22.1, 1.23.1, 3.2.1, 3.11.1, 3.12.1).

2.4. Исследование качественных и количественных па-раметров движения (взаимодействия) (1.2.1, 1.3.1, 1.9.1, 1.10.1).

2.5. Исследование связей между физическими характе-ристиками объектов и процессов, установление функцио-нальной зависимости (2.7.1, 2.8.1, 3.4.1, 3.7.1, 3.17.1).

научно-технического2.6. Проектирование (в том числе компьютерное моде-

лирование) и создание технических объектов (элементы) (1.1.1, 1.12.1, 1.15.1, 1.19.1, 1.20.1).

2.7. Тестирование (проверка) работы технических объек-тов, в частности: модельные компьютерные и натурные экс-перименты с техническими объектами (1.1.2, 1.4.1, 1.13.1, 2.9.1, 2.11.1, 3.1.1, 3.13.1, 3.19.1, 4.1.1, 4.2.1, 4.3.1, 4.4.1).

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 36: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

70 71

3. По средствам проведения:3.1. Натурный эксперимент:3.1.1. С применением приборов, выпускаемых учебной

промышленностью.3.1.2. С применением бытовых материалов, инструмен-

тов и приборов (1.1.1, 1.2.1, 1.3.1, 1.6.1, 1.8.1, 1.11.1, 1.12.1, 1.14.1, 1.15.1, 1.16.1, 1.18.1, 1.19.1, 1.22.1, 1.23.1, 2.3.1, 2.2.1, 2.7.1, 2.8.1, 3.1.1, 3.2.1, 3.3.1, 3.4.1, 3.7.1, 3.8.1, 3.10.1, 3.12.1, 3.14.1, 3.15.1, 3.16.1, 3.17.1, 3.19.1, 3.20.1).

3.1.3. С использованием самодельных инструментов и приборов (1.1.2, 1.4.1, 1.20.1).

3.2. Эксперимент с применением средств ИКТ:3.2.1. Натурный компьютеризированный:3.2.1.1. С применением инструментальных пакетов для

обработки данных, представления информации (2.6.2, 3.6.1, 3.9.1).

3.2.1.2. С применением компьютерных датчиков и про-граммного обеспечения для обработки информации (ча-стично автоматизированный).

3.2.1.3. С применением компьютерных датчиков и про-граммного обеспечения для управления ходом эксперимен-та и обработки информации (автоматизированный).

3.2.2. Компьютерный эксперимент (на основе интерак-тивных компьютерных моделей) (1.5.1, 1.9.1, 1.10.1, 1.13.1, 2.1.1, 2.5.1, 2.6.1, 2.9.1, 2.10.1, 2.11.1, 3.11.1, 3.13.1, 3.19.1, 4.1.1, 4.2.1, 4.3.1, 4.4.1).

Как видим, не используются эксперименты с примене-нием приборов, выпускаемых учебной промышленностью, так как эксперименты выполняются в домашних условиях. Также отсутствуют частично автоматизированный и авто-матизированный эксперимент, что связано с отсутствием у школьников компьютерных датчиков. Немного заданий, связанных с проверкой эмпирических классификаций фи-зических явлений, это обусловлено тем, что данный вид за-даний связан с несколькими экспериментами одновременно.

7. Методика организации и проведения домашнего экспериментального практикума в рамках курсов по выбору

Проведение практикума требует от учителя предвари-тельной подготовки.

1. Определение целей и исходного уровня знаний и умений учащихся, интересов учащихся и формирование групп учащихся (на основании опросов, анкетирования, экспертной оценки уровня подготовки по предмету).

2. Сбор информации и анализ имеющихся в распоря-жении учащихся домашних условиях средств обучения:

• физического оборудования, имеющегося в домашних условиях;• определение и анализ имеющихся средств современ-ных ИКТ у учащихся в домашних условиях;• определение состава физического оборудования и цифровых ресурсов на СD, которые могут быть выданы учащимся во временное пользование.

3. Отбор содержания. Учитель может отобрать задания из имеющихся на ресурсе или дополнить их в соответствии со следующими требованиями.

Критерии отбора:• учет исходного уровня предметных знаний и умений

учащихся;• базовой ИКТ-компетенции учащихся;• состав учащихся курса по выбору;• предпочтения самого учителя.

4. Определение режима учебной работы: количество ча-сов для одного модуля практикума составляет 10 ч.

Рассмотрим содержание и особенности организации от-дельных занятий.

1) вступительные занятия:• на первом занятии следует обратить внимание уча-щихся на профиль обучения, по которому они смогут

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 37: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

72 73

обучаться с меньшими затруднениями, если будут вы-полнять задания практикума и успешно завершат об-учение на данном курсе по выбору;• необходимо рассказать о современном физическом эксперименте, о моделировании физических явлений, о виртуальном эксперименте;• следует продемонстрировать один-два из наиболее ярких, содержательных экспериментов, осуществимых в домашних условиях;• решить вопросы организации практикума: особенно-сти работы с ресурсом, знакомство учащихся с дидак-тическими материалами практикума, формами отчета;• проинструктировать учащихся по технике безопасно-сти работы с компьютером и другим оборудованием;• рекомендовать физические упражнения для снятия напряжения во время работы с компьютером;• обратить внимание на создание портфолио;

2) текущие занятия ДЭП с учащимися:• учитель следит за тем, чтобы учащиеся выбирали по-сильные для себя работы, направляет деятельность уча-щихся в нужное русло, но в то же время не ограничивает их самостоятельности и инициативы. Тем самым учени-ку дается максимальная нагрузка, соответствующая его возможностям и индивидуальным особенностям;• в течение выполнения работ практикума учащиеся могут получить консультации как лично при встрече с учителем, так и при помощи электронной почты, фору-ма, чата;• постепенная подготовка к заключительному заня-тию;

3) заключительные занятия с учащимися:• заключительное занятие можно провести в виде ито-говой конференции, выступлений учащихся на уроках;• выделить те сформировавшиеся умения, которые бу-дут полезными при выборе физико-математического и технологического профилей.

5. Внешний контроль, самоконтроль деятельности уча-щихся. Формы представления результатов, оценивание.

• самоконтроль учащихся осуществляется при тестиро-вании, собственной оценке проделанной работы;• взаимоконтроль учащихся можно реализовать в бесе-де с другими учащимися;• формы представления результатов: проект, устное выступление на уроке, создание собственного сайта, выставление удачных работ на сайте, общение по теме проектов на блогах;• оценка и последующий анализ результатов обучения, сопоставление исходных целей обучения полученному результату;• внесение изменений в собственную педагогическую де-ятельность, направленных на устранение выявленных недостатков и закрепление положительных аспектов.

Таким образом, виртуальный процесс в условиях совре-менного среднего образования направлен на использова-ние богатого педагогического потенциала традиционного обучения при условии перенесения его на новый уровень – уровень виртуальных компьютерных технологий.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 38: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

74 75

Заключение

В настоящей работе обоснована актуальность проблемы организации домашнего эксперимента.

Уточнена классификация видов домашних заданий по физике, классификация по видам физического эксперимен-та, в том числе предназначенных для домашней работы. Дан анализ современного дидактического и методического обеспечения учебного процесса материалами по организа-ции домашнего эксперимента.

Обосновано, что необходимой составляющей новой прак-тики обучения являются специализированные цифровые дидактические материалы.

Создана концепция домашнего экспериментального практикума, являющегося средством дидактического со-провождения курса по выбору. Обновлена классификация курсов по выбору по физике. Показано место домашнего экспериментального практикума среди всего многообразия курсов по выбору.

Разработана методика организации домашнего экспери-ментального практикума в рамках курса по выбору. Опре-делено место ресурсов и инструментов виртуальной среды в системе методов и средств обучения.

Предложенная система заданий поможет учителю так построить домашний эксперимент, чтобы выработать все типы экспериментальных умений.

Список литературы

1. Аверчинкова, О. Е. Биология. Элективные курсы. Ле-чебное дело. Микробиология. Основы гигиены. Основы пе-диатрии. 9 – 11 классы [Текст] / О. Е. Аверчинкова. – М.: Айрис-пресс, 2007. – 208 с.

2. Адамов, М. Ю. Совершенствование домашней экспе-риментальной подготовки по физике учащимися основной общеобразовательной школы: автореф. дис. … канд. пед. наук / М. Ю. Адамов. – Череповец, 2000.– 173 с.

3. Аналитический отчет ФИПИ 2009 г. [Электронный ре-сурс]. – Режим доступа: http://www.fipi.ru/view/sections/138/docs/478.html.

4. Белый, Н. С. Домашние опыты и наблюдения как вид самостоятельной работы учащихся по физике: автореф. дис. … канд. пед. наук / Н. С. Белый. – Херсон, 1949. – 381 с.

5. Бердалиева, Т. Д. Домашние работы эксперименталь-ного характера по физике как средство формирования уме-ния учащихся самостоятельно пополнять знания: автореф. дис. … канд. пед. наук / Т. Д. Бердалиева. – М., 1988.– 185 с.

6. Веденеева, Е. А. Реализация принципа индивидуа-лизации в условиях дистанционного обучения физике на уровне общего образования: автореф. дис. … канд. пед. наук / Е. А. Веденеева. – Екатеринбург, 2002. – с. 22

7. Внеурочная работа по физике / О. Ф. Кабардин, Э. М. Браверман, Г. Р. Глущенко и др.; под ред. О. Ф. Кабардина. – М.: Просвещение, 1983. – 223 с.: ил.

8. Воронина, Г. А. Элективные курсы: алгоритмы соз-дания, примеры программ: практическое руководство для учителя / Г. А. Воронина. – М.: Айрис-пресс, 2006. – 128 с.

9. Данюшенков, В. С. Домашний эксперимент по физи-ке в условиях развивающего обучения [Текст] / В. С. Да-нюшенков, О. В. Коршунова. – Киров: Издательство ВГПУ, 2000. – 112 с.

10. Демидова, М. Ю. Методическое письмо "Об исполь-зовании результатов единого государственного экзамена 2008 года в преподавании физики в образовательных уч-реждениях среднего (полного) общего образования" [Элек-тронный ресурс] / М. Ю. Демидова, Г. Г. Никифоров. – Ре-жим доступа: http://www.fipi.ru.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 39: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

76 77

11. Демонстрационные опыты по физике в VI – VII клас-сах средней школы [Текст] / В. А. Буров, А. Г. Дубов, Б. С. Зворыкин [и др.]; под ред. А. А. Покровского. – М.: Просве-щение, 1970. – 279 с.

12. Иванова, В. В. Рабочая тетрадь по физике: 7 класс: к учебнику А. В. Перышкина «Физика. 7 класс» [Текст] / В. В. Иванова, Р. Д. Минькова. – М. : Экзамен, 2009. – 142 с.

13. Камзеева, Е. Е. Методическое письмо "Об использо-вании результатов государственной (итоговой) аттестации выпускников основной школы в новой форме в 2008 году в преподавании физики" [Электронный ресурс] / Е. Е. Камзе-ева, М. Ю. Демидова. – Режим доступа: http://www.fipi.ru.

14. Камзеева, Е. Е. Методическое письмо "Об использова-нии результатов новой формы государственной (итоговой) аттестации выпускников 9 класса 2009 года в преподава-нии физики в общеобразовательных учреждениях" ссылка [Электронный ресурс] / Е. Е. Камзеева, М. Ю. Демидова. – Режим доступа: http://www.fipi.ru.

15. Ковтунович, М. Г. Домашний эксперимент по физике. Дидактический материал для 7-го кл. [Текст] / М. Г. Ковту-нович. – Челябинск: Экодром, 1995. – 74 с.

16. Ковтунович, М. Г. Домашний эксперимент по физи-ке: пособие для учителя [Текст] / М. Г. Ковтунович. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2007. – 207 с.

17. Кравцов, С. С. Теория и практика организации про-фильного обучения в школах Российской Федерации [Текст] / С.С. Кравцов: автореф. дис. ...д-ра пед. наук. – М., 2007. – 57 с.

18. Кузнецов, А. А. Элективные курсы образовательной области «Информатика» [Текст] / А. А. Кузнецов // Профиль-ная школа. – 2005. – №3. – С. 19-22.

19. Куулар, Л. Л. Организация предпрофильного обу-чения химии в основной школе с использованием учебно-методического комплекта: на материале школ республики Тыва: автореф. дис. … канд. пед. наук / Л. Л. Куулар. – М., 2005. – 182 с.

20. Лихачев, Б. Т. Педагогика. Курс лекций: учеб. посо-бие для студ. пед. учебн. заведений и слушателей ИПК и

ФПК [Текст] / Б. Т. Лихачев. – М.: Прометей, Юрайт, 1998. – 464 с.

21. Малафеев, Р.И. Система творческих лабораторных работ по физике в средней школе [Текст] / Р. И. Малафеев. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 1999. – 102 с.

22. Методика факультативных занятий по физике: посо-бие для учителей [Текст] / О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В. А. Орлов и др.; под ред. О. Ф. Кабардина. – М.: Просвеще-ние, 1980. – 191 с.

23. Муртазина, О. В. Домашние экспериментальные ра-боты как средство активизации познавательной деятельно-сти учащихся: автореф. дис. … канд. пед. наук / О. В. Мур-тазина. – М., 2004. – 123 с.

24. Найдин, А. А. Эксперимент в структуре физической те-ории [Текст] / А. А. Найдин // Физика в школе. – 1994. – № 2. – С. 57-63.

25. Орлов, В. А. Творческие экспериментальные задания [Текст] / В. А. Орлов // Физика в школе. – 1995. – №1. – С. 28-32.

26. Орлов, В. А. Элективные курсы по физике [Текст] / В. А. Орлов // Физика. – 2003. – № 44. – С. 6-7.

27. Основы методики преподавания физики в средней шко-ле [Текст] / В. Г. Разумовский, А. И. Бугаев, Ю. И. Дик [и др.]; под ред. А. В. Перышкина. – М.: Просвещение, 1984. – 398 с.

28. Оспенникова, Е. В. Развитие самостоятельности школьников в учении в условиях обновления информаци-онной культуры общества: в 2 ч. Ч. I. Моделирование ин-формационно-образовательной среды учения: монография [Текст] / Е. В. Оспенникова // Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2003. – 294 с.

29. Павлова, М. С. Формирование компетентности буду-щего учителя физики в области использования учебного физического эксперимента: автореф. дис. … канд. пед. наук / М.С. Павлова. – Екатеринбург, 2010. – 173 с.

30. Подласый, И. П. Педагогика. Новый курс: учеб. посо-бие для студ. высш. учебн. заведений: в 2 кн. [Текст] / И. П. Подласый. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. – Кн. 1: Общие основы. Процесс обучения. – 576 с.

31. Покровский, С. Ф. Опыты и наблюдения в домашних

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 40: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

78 79

заданиях по физике [Текст] / С. Ф. Покровский. – 2-е изд. – М.: Изд-во АПН РСФСР, 1963. – 415 с.

32. Практикум по школьному физическому эксперименту [Текст] / А. А. Марголис, Н. Е. Парфентьева, Л. А. Иванова; под. ред. А. А. Марголис. – М.: Просвещение, 1977. – 304 с.

33. Психология и педагогика: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений [Текст] / В. А. Сластенин, В. П. Ка-ширин. – М.: Академия, 2006. – 480 с.

34. Пурышева, Н. С. Физика. 7 класс: рабочая тетрадь [Текст] / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская. – М.: Дрофа, 2009. – 158 с.

35. Пурышева, Н. С. Физика. 7 класс: учеб. для общеоб-разоват. учреждений [Текст] / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важе-евская. – М. : Дрофа, 2009. – 208 с.

36. Пурышева, Н. С. Физика. 8 класс: учеб. для общеоб-разоват. учреждений [Текст] / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важе-евская. – М.: Дрофа, 2009. – 255 с.

37. Пурышева, Н. С. Физика. 9 класс: рабочая тетрадь [Текст] / Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В. М. Чаругин. – М.: Дрофа, 2009. – 190 с.

38. Рабиза, Ф. В. Опыты без приборов [Текст] / Ф. В. Раби-за. – М.: Детская литература, 1988. – 111 с.

39. Разумовский, В. Г. Физика в самостоятельных ис-следованиях. Программа курса физики для 7 – 9 классов [Текст] / В. Г. Разумовский, В. А. Орлов // Физика. – 2005. – №14. – С. 5-11.

40. Симонян, Р. Я. Методика управления учебно-позна-вательной деятельностью учащихся по физике в условиях предпрофильного образования: автореф. дис. … канд. пед. наук / Р. Я. Симонян. – Челябинск, 2004. – 247 с.

41. Синенко, В. Я. Методика и техника школьного фи-зического эксперимента [Текст] / В. Я. Синенко. – Новоси-бирск: Изд. НГПИ, 1990. – 104 с.

42. Скокова, Л. В. Здоровьесберегающий подход к орга-низации домашней самостоятельной работы учащихся ин-новационных образовательных учреждений: автореф. дис. … канд. пед. наук / Л. В. Скокова. – Улан-Удэ, 2005. – 169 с.

43. Сорокин, А. В. Физика: наблюдение, эксперимент,

моделирование. Элективный курс: Методическое пособие [Текст] / А. В. Сорокин, Н. Г. Торгашина, Е. А. Ходос, А. С. Чиганов. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. – 175 с.

44. Степанова, Л. В. Развитие творческой самостоятель-ности учащихся 5-6 классов в процессе домашней учебной работы: автореф. дис. … канд. пед. наук / Л. В. Степанова. – Якутск, 1999. – 149 с.

45. Талызина, Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний [Текст] / Н. Ф. Талызина. – М.: Издательство Мо-сковского университета, 1975. – 343 с.

46. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы [Текст] / С. Е. Каменецкий, Н. С. Пурышева, Н. Е. Важеевская и др.; под ред. С. Е. Каменецкого, Н. С. Пуры-шевой. – М.: Академия, 2000. – 368 с.

47. Усова, А. В. Дидактический материал по физике: 6 – 7 кл. [Текст] / А. В. Усова, З. А. Вологодская. – М.: Про-свещение, 1983. – 127 с.

48. Усова, А. В. Дидактический материал по физике: 8 класс [Текст] / А. В. Усова, З. А. Вологодская. – М.: Просве-щение, 1988. – 80 с.

49. Усова, А. В. Формирование учебных умений и навы-ков учащихся на уроках физики [Текст] / А. В. Усова, А. А. Бобров. – М.: Просвещение, 1988. – 112 с.

50. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2588.

51. Федеральный центр информационно-образователь-ных ресурсов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://fcior.edu.ru/.

52. Фронтальные лабораторные занятия в средней шко-ле [Текст] / В. А. Буров, Б. С. Зворыкин, А. А. Покровский и др.; под ред. А. А. Покровского. – М.: Просвещение, 1974. – 208 с.

53. Фронтальные лабораторные занятия по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждений [Текст] / В.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Page 41: 681.организация домашнего физического эксперимента в условиях предпрофильной подготовки учащихся

80

А. Буров, Ю. И. Дик, Б. С. Зворыкин и др.; под ред. В. А. Бурова, Г. Г. Никифорова. – М.: Просвещение: учеб. лит., 1996. – 368 с.

54. Фронтальные лабораторные работы по физике в сред-ней школе: пособие для учителей [Текст] / В. А. Буров, Б. С. Зворыкин, А. А. Покровский, И. М. Румянцев; под ред. А. А. Покровского: – М.: Просвещение, 1970. – 216 с.

55. Ханнанова, Т. А. Физика. 7 класс: рабочая тетрадь [Текст] / Т. А. Ханнанова, Н. К. Хананнов. – М.: Дрофа, 2007. – 86 с.

56. Харламов, И. Ф. Педагогика: учеб. пособие [Текст] / И. Ф. Харламов. – М.: Гардарики, 1999. – 519 с.

57. Хижнякова, Л. С. Самостоятельная работа учащих-ся по физике в 9 классе средней школы: дидакт. материал [Текст] / Л. С. Хижнякова, Ю. А. Коварский, Г. Г. Никифо-ров. – М.: Просвещение, 1993. – 176 с.

58. Шилов, В. Ф. Многоуровневый физический практи-кум в домашних условиях [Текст] / В. Ф. Шилов // Физика в школе. – 1998. – №5. – С.51-54.

59. Юров, С. И. Домашний экспериментальные работы учащихся по физике: автореф. дис. … канд. пед. наук / С. И. Юров. – М., 1948. – 338 с.

Учебное издание

Инна Михайловна Зенцова

Организация домашнего физическогоэксперимента в условиях предпрофильной

подготовки учащихся в средней школе

Учебно-методическое пособие

Зав. РИО Л. В. Малышева Редактор Л. Г. Абизяева Корректор Л. В. Кравченко Верстка Е. В. Ворониной Дизайн обложки Е. В. Ворониной

Сдано в набор 6.07.2011. Подписано в печать 8.08.2012 г. Бумага для копировальной техники. Формат 60х84/16. Гарнитура «Century Schoolbook». Печать цифровая.

Усл. печ. листов 4,7. Тираж 100 экз. Заказ № 297.

Отпечатано в редакционно-издательском отделе ГОУ ВПО

«Соликамский государственный педагогический институт»618547, Россия, Пермский край,г. Соликамск, ул. Северная, 44.

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»