Особенности проведения внеклассных занятий по физике.

Анализируя современное состояние проблемы реализации взаимосвязи классных и внеклассных занятий в средней школе при обучении физике, можно сказать, что независимо от стажа работы всеми учителями осознается необходимость такой связи и признается ее значимая роль в решении учебно-воспитательных задач.

Установление взаимосвязи классных и внеклассных занятий можно рассматривать на примере выполнения производственных заданий, связанных с практическим применением полученных на уроке теоретических знаний.

Организация внеклассных занятий при этом планируется непосредственно на производстве, что эффективно влияет на профессиональную ориентацию и трудовое воспитание учащихся.

Необходимо отметить, что такой путь установления взаимосвязи между занятиями на уроке и вне его на первой ступени обучения физике не всегда целесообразен и не всегда возможен, поскольку учащиеся, начинающие изучение физики, не имеют достаточного запаса знаний и практических умений для работы на производстве.

Реализовать рассматриваемую взаимосвязь можно путем конкретных трудовых заданий в рамках школы. Примерами заданий могут быть ремонт приборов, изготовление наглядных пособий и т.д.

Решение проблемы установления взаимосвязи некоторые исследователи видят в организации работы со справочной литературой, в выполнении учащимися вне урока экспериментальных и практических работ, связанных с изучаемыми на уроке учебными темами.

Рассмотрим некоторые формы организации внеклассных мероприятий по физике.

Проведение экскурсий.

Важнейшей задачей школы является воспитание подлинно творческих людей. Для школьников это означает осмысление ими жизненной необходимости знаний, личное знакомство с современными научными достижениями. Познавательный интерес учащихся только тогда будет иметь прочную основу, когда связь между содержанием учебного материала и его назначением в жизни будет иметь постоянное место в системе уроков физики.

Этого, отчасти, можно достичь на уроках с помощью демонстрационного эксперимента, использования кинофильмов, плакатов, моделей, таблиц. Однако как бы хорошо ни были использованы все виды наглядности, учащиеся не получают полного представления о реальных объектах и явлениях без непосредственного знакомства с ними в натуре – на экскурсиях.

Экскурсия представляет собой звено в общей системе учебной работы по физике, она тесно связана с содержанием предшествующих и последующих уроков.

Экскурсия, как форма организации учебного процесса, близка к уроку, с некоторым приближением можно даже считать, что экскурсия является уроком, проходящим не в привычной обстановке класса, а в несколько необычных условиях экскурсионного объекта.

На экскурсиях изучаются объекты не специально подобранные к уроку и принесенные в класс, а существующие независимо от учебных задач.

Учебные экскурсии представляют собой продолжение и углубление классной работы. Это особый вид урока, проводимого не в классе, а на производстве, на транспорте, в музее, на выставке.

Экскурсии должны быть органически связаны с курсом физики, и проводиться в тесной связи с учебным материалом, проходимым на уроках. Своевременно проведенные экскурсии повышают интерес учащихся к изучаемому материалу. Как правило, экскурсия проводится тогда, когда теоретический материал, обосновывающий содержание экскурсии, изучен.

Если же экскурсия проводится, предваряя материал учебной темы, то на последующих уроках учитель должен обратиться к результатам наблюдений, полученным на экскурсии, используя их в виде примеров, материала для решения задач, для постановки проблемы и т.д.

Примерами таких экскурсий могут быть экскурсии в Газодинамическую лабораторию (по теме «Применение законов Ньютона»), в институт метеорологии – с целью изучения физических величин, экскурсия на циклотрон (тема «Движение заряженных частиц в магнитном поле»), на домостроительный комбинат (по теме «Применение вибрации в технике»).

Экскурсии приучают учащихся наблюдать явления, процессы, происходящие в природе, на производстве, в их взаимосвязи и взаимообусловленности, глубже понимать значение науки в развитии техники.

Таким образом, экскурсии приближают изучение физики к жизни, способствуют развитию интереса к изучаемому материалу, знакомят с явлениями природы и их использованием в современной науке.

Как известно физические знания приобретаются учащимися с использованием данных эксперимента, примеров из техники, природы, быта. Все это используется в процессе формирования понятий для иллюстрации практического применения знаний и т.д.

Экскурсии как метод обучения имеют большое педагогическое значение. Они обеспечивают живое и конкретное восприятие предметов и явлений окружающего мира, конкретных производственных процессов, приборов и машин. Ни один самый талантливый рассказ учителя о производстве не может заменить по силе и яркости впечатлений экскурсии на это производство. Учителя, неоднократно проводившие экскурсии в природу, музей и на производство отмечают, что многие трудные темы и разделы учебной программы усваиваются гораздо легче, когда учащиеся наблюдают изучаемые явления не только в классе, кабинете, но и на производстве, в природе, в реальной жизненной обстановке. Поэтому учитель физики должен связать классную лабораторию с «лабораторией природы» или «мастерской жизни», живой практикой людей.

Несмотря на большое значение экскурсий в обучении не следует их переоценивать и считать, как это иногда делают, что изучать физику или отдельные ее разделы можно только на экскурсиях, учебные экскурсии по физике – один из методов, применяемых в обучении. Они занимают свое определенное место в педагогическом процессе и гармонически сочетаются с другими методами – объяснениями учителя в классе, беседой, лабораторными занятиями, решением задач на уроках и т.д., но ни в коем случае не заменяют этих методов. Учащиеся после экскурсии более глубоко усваивают теоретические вопросы, изученные на уроках, им становится понятнее роль физики как науки в рамках современной картины мира. Учащиеся видят физику там, откуда она «пришла» в учебник.

Экскурсии можно классифицировать по содержанию, учебным целям и объекту проведения.

По содержанию различают тематические и комплексные экскурсии.

Тематические экскурсии проводят в связи с изучением темы или раздела. Комплексные экскурсии охватывают широкий круг вопросов по физике и другим учебным предметам. И тот, и другой вид экскурсий, преследуя каждый свою цель, взаимодополняют друг друга.

По дидактической цели экскурсии делят на предварительные, текущие и заключительные.

Предварительные, или вводные, экскурсии проводят перед изучением той или иной темы с целью накопления учащимися запаса впечатлений и усиления мотивации для ее активного изучения. Они являются одним из резервов обогащения учащихся представлениями о предстоящих изучению явлений и необходимы для ориентации на осуществление следующих процессов:

• Возникновение и формирование образов восприятия;
• Предметная деятельность; создание и трансформация образов представления, формирование физических понятий и установление связи между ними, выявление закономерностей.

Результаты вводной экскурсии могут затемлечь в основу формирования понятий, выдвижения проблемы, делают для учащихся понятной необходимость деления сложного явления на ряд простых и обосновывают изучение ряда физических явлений и закономерностей, служивших предметом наблюдения во время экскурсии.

Основная цель экскурсий, проводимых при изучении нового материала – обогащение учащихся в области знаний законов, явлений, понятий. Кроме того, научить узнавать изучаемые закономерности в их естественном проявлении, уметь их выделить, разделить на более простые и, таким образом, лучше их запомнить, понять, усвоить.

 Необходимость обобщения знаний общеизвестна. Учителя физики проводят обобщение либо в конце изучаемой темы или группы тем, либо в конце изучения курса, организуя с этой целью итоговые занятия, семинары, обобщающие лекции. Но все эти обобщения проводятся в пределах знаний, источниками которых являются речь учителя, учебник или ограниченный список дополнительной литературы. Мы считаем очень важным направлением обобщения знаний выполнение этой процедуры в условиях объектов природы, производства, экспозиции музея, где фонд для обобщения значительно шире и богаче, чем в классе. Реализовать такое обобщение можно на заключительных экскурсиях.

Основная цель таких экскурсий – повторение, закрепление, обобщение изучаемого материала, подтверждение полученных учащимися самостоятельных выводов. Проводить заключительные экскурсии можно в конце изучаемой темы или раздела с целью ознакомить учащихся с применением изучаемых явлений и законов в технике или их проявлением в природе.

По объекту проведения бывают экскурсии в природу, музей, на производство.

Каждая из этих экскурсий способствует достижению дидактических целей обучения и повышает общий уровень компетентности учащихся.

Экскурсии в музей.

Учебный предмет гуманитарен в той мере, в какой он способен воздействовать на личностную сферу обучаемого своим содержанием, способами преподавания и всем окружающим его слоем культуры.

Процессы гуманизации и гуманитаризации образования, приоритет формирования новых ценностных ориентаций учащихся и педагогов, утверждение общечеловеческих, а не классовых ценностей определили особый интерес к музейной педагогике как к той области научно-практической деятельности современного музея, которая способна помочь в решении данных проблем.

Музеи представляют собой образовательную и воспитательную среду, отличную и от школьных заведений, и от производственных площадок и часто имеющие большие возможности для демонстрации.

В музееведении существуют различные типологии музеев: профильный – это художественный, искусствоведческий, исторический музей и т.д. По социальным целям – музеи учебные, научные, публичные. Большинство музеев является публичными или научно-просветительскими – это самый распространенный тип музеев.

В работе со школьниками в музее последовательно реализуется принцип воспитывающего и развивающего обучения. Ведущим средством в учебном процессе выступает экспозиция, на базе которой проводится экскурсия. Отбор содержания экспозиций направлен на решение общеобразовательных, воспитательных и развивающих задач.

Музей, используя в качестве главного педагогического средства свои экспонаты, способен развивать творческие способности, межличностную коммуникацию. Он дает высокую степень свободы в выборе ответа на философские вопросы человеческого бытия и смыслов существования, что способствует более глубокому пониманию цивилизации.

Музейное пространство – это развивающая среда, дающая возможность самостоятельной жизни ребенку. Это очень важно для воспитания самоопределяющейся личности.

По направленности экспозиции музеи можно объединить в следующие группы:

1. Научно-технические музеи.

2. Музеи-квартиры, связанные с жизнью и деятельностью отдельных ученых.

3. Искусствоведческие музеи – художественные, музыкальные, театральные и т.п.

По нашему мнению, целесообразно объединить посещение научно-технического музея, отражающего развитие определенной области физического знания и Музея-квартиры ученого, внесшего большой вклад в это развитие. Так, например, Музей связи имени А.С. Попова и Музей-квартиру А.С. Попова могут одновременно посетить две экскурсионные группы учащихся, которые затем на совместном занятии обменяются впечатлениями.

Среди научно-технических музейных площадок хотелось бы выделить не связанные непосредственно с физикой, но с успехом показывающие огромное значение этой науки для различных областей деятельности человека. Такие экскурсии показывают, что по своему содержанию, спектру интересов к природным явлениям и средствам их познания физика на сегодняшний день является самой богатой научной дисциплиной, помогают выработать целостное, многоаспектное понимание места и роли науки в жизнедеятельности человека. Таким образом, каждый учащийся может найти в ней то, что заинтересует его. Это могут быть Институт истории экспериментальной медицины, Пожарно-техническая выставка, Музей артиллерии, инженерных войск и связи, Музей ОЖД и т.д.

Особенно значимой и интересной является, на наш взгляд, работа с физическим материалом в музеях третьего типа.

Как бы ни были далеки между собой понятия – физика и живопись, однако, и между ними есть связь. Так, совершая экскурсию по Эрмитажу, учащиеся открывают для себя волшебный мир искусства. При этом в каждом зале кроме прекрасных экспонатов они видят психрометр – физический прибор, позволяющий определять относительную влажность воздуха. Из рассказа экскурсовода или учителя ребята должны узнать о том, что это за физическая величина и как она измеряется, а также выяснить причины необходимости поддержания ее на определенном уровне.

Лейтмотивом разговоров о живописи на физической экскурсии может служить свет и цвет. Переходя из зала в зал, экскурсанты отмечают, какую разную цветовую гамму используют различные художники, добиваясь при этом интересных эффектов. Учащиеся на уроках физики узнают, что луч белого цвета можно разложить на семь составляющих, одиннадцатиклассники уже знают, что отличия этих цветовых лучей обусловлены различиями в длине световой волны. На этой же экскурсии учащиеся могут получить много дополнительных сведений о свете и цвете. Например, им интересно будет узнать, что некоторые свойства цвета так же имеют в своей характеристике физические оттенки. Так цвета делятся по температурным впечатлениям – теплые (красный, оранжевый и др.) и холодные (голубой, синий). По тяжести – легкие (светлые тона), тяжелые (темные). Можно раскрыть учащимся значение для художников таких физических характеристик света как «сила света», «освещенность», «угол падения лучей» и других.

Большие возможности представляет художественная экспозиция для углубления и расширения знаний учащихся при рассмотрении законов отражения и преломления света. Здесь необходимо обратить внимание ребят на то, что изображение опрокинутого пейзажа на спокойной поверхности воды, портреты с зеркалами выполняются по правилам зеркального отражения. Замена в зеркале правого на левое, с сохранением размеров, формы и цвета всегда удивляет учеников, хотя они каждый день пользуются зеркалом.

Как показывают исследования, наиболее интересным для ребят является экскурсия в «Физическую лабораторию» Эрмитажа. Дополнительные знания, которые могут получить ребята в процессе знакомства с работой этой лаборатории позволяют им глубже понять материал, с которым они знакомятся на уроках физики в 11 классе. Так изучая электромагнитные волны, учащиеся получают знания об основных свойствах и характеристиках УФ, ИК и рентгеновского излучений. Однако эти знания остаются невостребованными, если ребята не видят конкретного применения этих свойств.

Напомнив ребятам, что основным свойством рентгеновского излучения является его высокая проникающая способность, обусловленная малой длиной волны, можно показать, как это свойство позволяет посмотреть и сфотографировать самые глубокие слои картины, и определить ее основу – холст или дерево.

Просвечивание полотен позволяет проследить, как они создавались в процессе творческого поиска: под верхним слоем красок нередко открываются ранние композиционные и колористические решения. Так, например, изучая еще до известной трагедии рембрандтовскую «Данаю», сотрудник Эрмитажа Ю. Кузнецов обнаружил, что она была полностью переделана автором через несколько лет после того, как появился первоначальный вариант. С помощью рентгеноскопии было установлено, что Рембрандт на одном из своих «Автопортретов» исправил собственную ошибку, которую заметил лишь после завершения работы - отражение было зеркальным: кисть – в левой руке, палитра – в правой. Подобных примеров можно привести немало.

Учащиеся узнают, что практически все полотна Эрмитажа прошли такую инспекцию. Ей подвергаются и другие произведения искусства – скульптуры, керамика, старинная мебель, музыкальные инструменты, переплеты древних фолиантов, драгоценности. Можно предложить учащимся самим подумать, каким образом рентгеновские лучи легко «отличают» алмаз от его имитации. Для этого ребятам придется вспомнить еще одно его свойство – способность света дифрагировать на кристаллах. А по дифракционной картине, даваемой рентгеновскими лучами при прохождении сквозь кристаллы, удается установить порядок расположения атомов в пространстве – структуру кристаллов, которая строго индивидуальна.

Неоценимую роль рентгеновские лучи оказывают искусствоведам при разоблачении подделок, которые не всегда можно определить на «глаз».

Здесь же ребятам рассказывается об использовании в лаборатории и других видов электромагнитного излучения. Например, УФ лучи выявляют позднейшие записи, а фотографии в ИК лучах позволяют, как бы «снять» с картины лак и судить о состоянии поверхности картины и ближайших под ней слоев живописи, прояснить надписи, которые, казалось бы, невозможно прочесть. Это помогает специалистам определить, какие добавления к картине были сделаны позже, когда и на каких участках уже производилась реставрация.

Здесь же ребята могут узнать об использовании спектрального анализа для помощи искусствоведам. Так, если необходимо уточнить данные, полученные о картине, ее кусочек сжигают и проводят спектральный анализ испарений. Таким образом, сравнивая полученный спектр с известными можно определить химический состав использованных красителей и связующих веществ. Дело в том, что ученым известен химический состав большинства красок, которые использовались в разное время. Например, цинковыми белилами стали пользоваться значительно позднее, чем свинцовыми, которые, кстати, сильнее поглощают рентгеновское излучение. На этом принципе основан еще один способ установления времени написания картины.

Посмотреть на архитектурные шедевры города (в макетах), собранные в одном месте, а также узнать, какое важное место занимает физика в архитектуре и строительстве можно, организовав экскурсию в Музей Скульптуры и Архитектуры Санкт-Петербурга.

Здесь учащиеся могут узнать о «беде» Исаакиевского собора, который оседает каждый год на 1 мм. Еще раз оценить эстетическую и техническую красоту замысла Фальконе, поднявшего на дыбы коня Петра I. Восхититься мастерским решением Клодта трудной технической задачи – установки конной статуи всего на двух точках опоры. Оценить безукоризненно точный расчет О. Монферана, который помог установить Александринскую колонну на постаменте без всяких креплений. Подобные примеры не исчерпывают возможностей объяснения использования законов статики скульпторами и архитекторами.

Экскурсии в природу.

Экскурсия в природу – это форма организации учебно-воспитательной работы с учащимися в условиях реальных объектов природы. Изучение этих объектов осуществляется по программе с четко спланированным объемом информации, и с достаточно жестким управлением познавательной и предметной деятельностью учащихся.

Объектом природы условно называют предметы, явления и процессы живой и неживой природы, которые по содержанию и информативному богатству наиболее соответствуют учебным задачам изучения физики и могут быть раскрыты во время экскурсии.

Произведенный на этой основе отбор позволяет выделить целый ряд таких объектов природы. Например, при изучении механического движения такими объектами могут быть животные, птицы, насекомые, обитатели водоемов, растения, вода и т.д. При изучении тепловых явлений: лесная прохлада в жаркую погоду, разная температура воды, воздуха, почвы. При изучении оптических явлений: миражи, явления гало, радуга и другие явления в атмосфере, расхождение солнечных лучей, выходящих из-за облаков, тени, отражение, преломление и поглощение света в воде и т.д.

Основными методами познания объектов природы являются: наблюдение и эксперимент с помощью простейших приборов.

Экскурсии в природу имеют большое значение для развития наблюдательности у учащихся, формированию у них научного мировоззрения, установление взаимосвязи между физическими процессами. Эти экскурсии способствуют решению целого ряда важнейших учебно-воспитательных задач: формированию понятий, практических умений и навыков, развитию познавательных интересов и активизации познавательной деятельности, охраны природы.

Под экскурсией подразумевается любой выход в природу с учебной целью, независимо от того, на какое расстояние придется идти, на какое время и когда. Поэтому экскурсией в природу одинаково будет являться и выход за город, и в ближайший сквер, и даже на школьное крыльцо (наблюдение облаков, заката солнца и т.д.). Экскурсия может проводиться и в специально отведенное время, и за счет части обычного урока.

Классифицировать экскурсии в природу можно по разным признакам: по учебным целям, по содержанию учебного материала, по характеру объекта, по количеству участников, по месту учебного процесса.

Иллюстративные	По учебным целям	Творческие (исследовательские)
По количеству участников		По характеру объекта
Групповые		К объектам природы
Индивидуальные		На объекты, изучающие природные явления
По месту в учебном процессе	Экскурсии в природу	По содержанию материала
Предварительные		Тематические
Текущие		Обзорные
Заключительные		Комплексные

По характеру объекта, к которому проводится экскурсия, можно выделить экскурсии непосредственно к объектам природы и на объекты, занимающиеся изучением природных явлений.

К первому виду можно отнести экскурсии по темам: «Изменение агрегатных состояний вещества», «Свойства жидкостей». Такие экскурсии чаще всего являются тематическими, т.е. проводятся по определенной теме курса.

К экскурсиям на объекты, изучающие природные явления, можно отнести экскурсии на метеорологическую станцию, в агрофизический институт. Эти экскурсии обычно обзорные (по нескольким темам) или комплексные (по ряду учебных предметов).

Эффективность экскурсий во многом зависит от качества ее подготовки и умения учителя организовать работу учащихся во время ее проведения. Составляя план или конспект урока-экскурсии, учитель должен предусмотреть формы включения учащихся в активную деятельность на уроке и способы подведения итогов экскурсии.

Экскурсии на производство.

Проведение производственных экскурсий по курсу физики является неотъемлемой частью процесса обучения. Эти экскурсии приобретают важную роль в свете задач политехнического обучения. Экскурсии на промышленные объекты – одно из средств связи преподавания физики с производством. Экскурсии дополняют теоретическое обучение, дают учащимся ясное представление о применении физических законов и явлений на производстве, связи, транспорте. Изучаемые в классе физические законы и явления позволяют понять наблюдаемые во время экскурсии производственные процессы, а эти наблюдения в свою очередь углубляют знания учащихся о законах природы, расширяют их политехнический кругозор.

Производственные экскурсии обычно проводят на крупные современные предприятия, но не следует пренебрегать и небольшими мастерскими, где можно показать учащимся более простое оборудование. Полезны экскурсии в музеи, учебные лаборатории ВУЗов и НИИ, на выставки, где учащиеся знакомятся с моделями машин, установок, новейшим физико-техническим оборудованием.

Проведение выставок.

Организация школьных физических выставок относится к наиболее редко применяемым формам внеклассной работы. Вместе с тем в их подготовке всегда принимает активное участие большое количество учащихся. Обычно на выставке освещается широкий круг вопросов, это позволяет ее организаторам и экскурсантам узнать много нового и интересного, повторить уже пройденный материал, систематизировать знания и дает возможность применения знаний в нестандартной ситуации. Посещение интересной экспозиции повышает познавательный интерес учащихся, усиливает мотивацию к обучению и, как следствие, повышает их компетентность.

Школьные выставки можно разделить на две группы:

• Выставки, посвященные отдельным темам школьного курса физики;
• Выставки, охватывающие ряд разделов школьной программы, интересные для учащихся самой постановкой темы.

Это могут быть такие выставки как «Физика у нас дома», «Физика и технический прогресс», «Физика и спорт» и так далее.

Для их проведения тему выставки следует разделить на ряд подтем, каждая из которых будет самостоятельной экспозицией, обслуживаемой экскурсоводом и его ассистентом, который демонстрирует экспонаты выставки, приборы и опыты. Близость слушателей и докладчика дает возможность использовать на выставке малогабаритные приборы и установки в отличие от конференции или вечера, где большой трудностью для устроителей является обеспечение видимости демонстраций.

Экспозиции оформляются в актовом зале или большом классе на отдельных столах, расставленных вдоль стен.

Подготовку к выставке необходимо проводить в течение трех – четырех недель. Целесообразнее для проведения выставки привлекать учащихся 9-11 классов, но в ее подготовке могут принимать участие и более младшие школьники.

В зависимости от темы выставки ее экспонатами могут быть игрушки, в устройстве которых используются физические законы, бытовые приборы, научно-популярные книги, репродукции и так далее. Организаторы собирают, изучают и систематизируют эти материалы по определенным темам.

Самым трудоемким этапом подготовки является составление текста лекций,ведь задачей экскурсоводов является рассказ о физических законах и явлениях, лежащих в основе принципа работы того или иного прибора, применение его в практической жизни, а также демонстрация его в действии. Причем весь рассказ по времени должен быть не более 10 – 15 минут.

Профориентационная работа учителя физики является частью его работы по трудовому воспитанию учеников. Реальную помощь для педагога в этом направлении может оказать организация и проведение выставки «Физика в твоей будущей профессии». Темы экспозиций для выставки могут быть выбраны в результате анкетирования среди учащихся 8 – 11 классов. Задача выставки показать, что все приобретенные в школе знания ежедневно используются на практике самими ребятами, их родителями, соседями, друзьями. Причем используются в самых разнообразных профессиях, часто, казалось бы, не связанных с физикой.

Всем хорошо известно, что наука и искусство отражают один и тот же реальный мир, но пользуются при этом разными средствами. Наука отражает действительность в понятиях, законах, теориях, а искусство – в образах, что чаще гораздо ближе и понятнее учащимся. Оба эти способа могут дополнять и взаимно обогащать друг друга. Доказательством этого может стать выставка «Физика и искусство».

Как говорилось выше, выставки могут быть посвящены отдельным темам курса. Причем экспонаты для таких выставок могут быть изготовлены самими учащимися, использующими знания, которые были получены ими во время уроков. Так, например, после темы «Тепловые явления» учащимися на базе знаний о видах теплопередачи, был изготовлен макет, демонстрирующий возникновение дневного и ночного бриза.

Макет представляет собой герметичную емкость, размеры которой не меньше чем 30*50 см. Эту емкость делят на две равные части перегородкой. Одну часть заполняют землей, другую водой. В обеих частях укрепляются термометры, для наблюдения за изменением температуры. Над емкостью, посередине между частями, на штативе укрепляется электрообогреватель с отражателем, имитирующий солнце, а на границе между землей и водой помещают небольшой флюгер, сделанный из папиросной бумаги. Через некоторое время после включения обогревателя можно наблюдать, как флюгер начинает крутиться, при этом термометр, установленный на земле, показывает более высокую температуру, так как земля обладает более высокой теплопроводностью, по сравнению с водой. Выключаем обогреватель и замечаем, что показания термометров постепенно начинают выравниваться, но затем температура воды оказывается выше и флюгер снова начинает вращаться, но уже в противоположную сторону.

В 9 классе, для выставки по теме «Движение жидкостей и газов», учащимися был изготовлен макет крыла самолета. Он укреплялся на жидкостном манометре таким образом, чтобы можно было измерить давление и над крылом, и под ним. Когда на макет направляли сильную струю воздуха, создаваемую пылесосом, была наглядно видна разность уровней жидкости в различных коленах манометра. Над крылом давление было меньше, чем под крылом, что и объясняет возникновение подъемной силы крыла самолета.

Таким образом, знания учащихся не остались «мертвым» грузом, а смогли быть применены с пользой и для себя, и для других. То есть выставки могут быть хорошим инструментом для формирования у учащихся умения применять знания, а значит и повышать их компетентность.

Физические кружки.

Одним из эффективных средств внеклассной работы учащихся является физический кружок. Кружок – это основная форма организации творчества школьников по физике во внеурочное время. Это добровольное объединение учащихся, проявляющих особый интерес к той или иной конкретной области физики и техники и стремящихся заниматься практической деятельностью в этой области.

При большом разнообразии форм работ деятельность учащихся чаще всего строится либо на теоретической основе (предметный кружок) – подготовка докладов, составление рефератов, решение задач по физике и т.д., либо практической (физико-технический кружок) – изготовление моделей, приборов и наглядных пособий и т.д.

Особенностями кружковой работы по физике, повышающими ее эффективность, являются возможность большей, чем на уроке, индивидуализации работы с учащимися, предоставление каждому школьнику возможности выбора занятий по интересам, работы в темпе, соответствующем его желаниям и возможностям. Большое значение имеет и тот факт, что эта деятельность не регламентируется условиями обязательного достижения каких-то заданных результатов и при правильном подходе руководителя она обязательно является успешной для учащегося.

Содержание работы физического кружка может строиться по-разному. Первый путь – занятия по программе, сопутствующей основному курсу физики (наиболее целесообразный для 7 – 9 кл). В этом случае организованные в соответствии с планом учителя кружковые занятия станут логическим продолжением учебных. Базируясь на приобретенных знаниях, учащиеся расширяют и углубляют их. Такие занятия легче организовать, чем какие-либо другие, поскольку учащиеся имеют уже знания по рассматриваемым вопросам.

Второй путь – выбор для занятий кружка тех вопросов, которые интересуют ребят и ими самими подсказаны. Он, по нашему мнению, является наиболее действенным для привлечения учащихся старших классов к внеклассной образовательной деятельности в рамках кружка. Такой путь способствует расширению кругозора, повышению интереса к физике, широкому развитию творческих возможностей, самостоятельности и самоуправления учащихся. Однако при этом возникает опасность ухода от рассмотрения важных в воспитательном отношении проблем нарушения преемственности классных и внеклассных занятий. Чтобы избежать указанной опасности, педагог должен довести до ребят основную идею изучения физического материала на занятиях кружка, но оставить за ними право выбора конкретного физического содержания, отражающего эту идею.

Исследования показывают, что большой интерес вызывает у ребят обращение к истории и причинам возникновения тех или иных конкретных физических идей, совершения конкретных физических открытий. Основываясь на этом интересе можно организовать кружок «Неслучайные случайности», к работе в котором привлекать, в основном, учащихся 9-11 классов. Программу для этого кружка можно составить на основе книги Азерникова В. «Неслучайные случайности» М., «Детская литература», 1972.

Основными образовательными целями и результатами обучения ребят в таком кружке являются:

· Знание истории становления и развития определенных физических идей, теорий, методов;

· Умение оценивать роль различных факторов в становлении физического знания;

· Обобщение и систематизация знаний по различным вопросам (разделам) физики на основе исторического подхода.

Кроме физико-технического кружка в школе, как уже говорилось выше, может быть и предметный кружок. Одной из задач такого кружка может быть углубление знаний по физике, основываясь на межпредметных связях.

Перестройка образования в средней школе привела к дифференциации и индивидуализации обучения в разных типах школ и классов. Это позволило на принципиально новом уровне решать вопросы, связанные как с развитием творческих способностей учащихся и поиском талантов, так и с повышением качества сообщаемых им знаний.

Практическая реализация дифференциации и индивидуализации обучения требует, прежде всего, тщательного и обоснованного отбора научного материала по предмету, обеспечивающего возможность решения поставленной задачи. Также появляются новые возможности для развития межпредметных связей, например, между физикой и математикой.

По мнению В.П.Маслова «… на самом деле современная математика и физика – это просто одна и та же наука. Вовсе не много-много разных наук, как часто думают, а с достаточно глубокой точки зрения – просто одна и та же наука».

Однако анализ учебных программ по физике и математике показывает, что это не всегда так.

Понимание важности изучения закона Ома для электрической цепи переменного тока отчетливо прослеживается в содержании сначала учебных пособий, а затем и учебников по физике. В современных учебниках этот закон выводится с помощью метода векторных диаграмм.

Сложность и громоздкость этого метода делает его практически непригодным для решения конкретных задач и в результате, изученный со значительным напряжением материал «повисает» в воздухе без практического применения.

Неудобство метода векторных диаграмм для реального использования заключается в необходимости заново рисовать такие диаграммы для каждого конкретного случая, на что уходит много времени, и суть задачи может потеряться.

Наиболее простым образом закон Ома для цепи переменного тока может быть сформулирован с помощью комплексных чисел. Такая запись позволяет по единому рецепту проводить расчеты цепей переменного тока методами элементарной алгебры. Причем эти расчеты сводятся практически к сложению и умножению комплексных чисел, заданных в алгебраической форме.

Но именно здесь мы и встречаемся с противоречиями в программах по физике и математике. Если в 50-х годах ХХ века программа по математике предусматривала изучение комплексных чисел, то закон Ома для цепи переменного тока в школьном курсе физики в тот период отсутствовал. В 70-е годы стала очевидной политехническая значимость изучения переменного тока, но к этому времени комплексные числа остались лишь в программах школ с углубленным изучением математики и физики.

В физико-математических школах количество часов, выделяемых для изучения этих предметов, может быть достаточным, чтобы применять знания, полученные на математике во время уроков физики. Но в настоящее время, помимо специализированных школ, появляются школы, на базе которых открываются классы с углубленным изучением только математики. В этом случае знания, полученные учащимися оказываются полностью невостребованными, так как на физику в таких классах дополнительных часов не отводится. Поэтому большую помощь в применении полученных знаний могут оказать внеклассные занятия по физике.

Еще одним важным понятием, изучаемым в математических классах, является метод математической индукции. Он часто применяется для решения алгебраических, арифметических и геометрических задач, позволяя коротко и строго доказать многие теоремы. Однако следует подчеркнуть, что метод математической индукции есть метод доказательства уже заданных утверждений, а не выведения этих утверждений. При этом изложение способа получения той или иной формулы, того или иного утверждения не является обязательным элементом доказательства. После того как у нас возникла из каких-то соображений догадка, мы можем про все забыть, взять это утверждение «с потолка» и попытаться доказать его по индукции.

Заметим теперь, что в методе индукции не обязательно начинать с N=1. Можно, разумеется, доказать утверждение для некоторого N=N₀, сделать индукционный шаг и в результате получить, что это утверждение справедливо для всех целых N, больших или равных исходному числу N₀. Естественно, что в таком случае предположение индукции имеет соответственно измененный вид: именно, мы предполагаем, что доказываемое утверждение справедливо при N=k≥N₀. Наконец, следует понимать, что при значениях N<N₀ утверждение может быть как верным, так и неверным; во всяком случае, каких-либо заключений о его справедливости при 1 ≤ N <N₀ из проведенного доказательства методом математической индукции сделать нельзя.

Метод математической индукции – один из наиболее совершенных методов математических доказательств и может широко применяться при изучении различных разделов и тем курса физики и при решении физических задач, особенно в классах с углубленным изучением математики. Среди теоретических вопросов, это, прежде всего, доказательство справедливости выражений для числа различных распределений при изучении основ статистической физики – молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Использование метода математической индукции эффективно задачах на доказательство приведенного утверждения и в случаях, когда ответ может быть угадан из интуитивных соображений или для какого-либо частного случая.

Примерами решения задач, в которых используется метод математической индукции, могут быть:

1. Доказательство формулы энергии взаимодействия системы N неподвижных точечных зарядов в вакууме.

2. Доказательство того, что центр масс невесомой штанги с насаженными на нее шарами, массы которых образуют арифметическую прогрессию, расположен на расстоянии, равном двум третям длины штанги от ее легкого конца.

3. Расчет количества качаний, которые должен сделать поршень откачивающего насоса, чтобы откачать воздух из сосуда объемом V от атмосферного давления P₀ до давления P = P₀*10^-4, если емкость насоса V₀, при неизменной температуре?

Выбор конкретного способа организации занятий кружка должен диктоваться пожеланиями учащихся, готовностью педагога к осуществлению данной программы и возможностью соответствующего обеспечения педагогического процесса.

---

Дата добавления: 2021-01-20; просмотров: 57; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!