Особенности постановки и проведения демонстрационных опытов в разделе "Электродинамика"

При рассмотрении разделка «Электродинамика» школьного курса физики возникает ряд трудностей. Сюда можно отнести большую насыщенность материала, но в большей степени трудность заключается в том, “что сущность процессов, происходящих в электрических цепях, не может быть вскрыта непосредственным наблюдением. Демонстрационный эксперимент при изучении электрических явлений иллюстрирует и вскрывает в основном лишь действия электрического тока, т.е. внешнее его проявления” [1].

Поэтому существует ряд особенностей при постановке демонстрационных опытов в разделе «Электродинамика». При обучении физики используется как минимум два вида демонстрации: первый – непосредственное наблюдение за прибором или установкой, второй – наблюдение за изображением приборов, проецируемых на интерактивную доску.

В первом случае приборы и оборудование для демонстрации имеют ряд отличий. В том числе размерами, особой раскраской, выделенными, особым образом деталей, и т.д. При установке приборов прибегают к некоторым приемам, повышающих эффективность и удовлетворяющих требования. При сборке учебно-экспериментальной установки необходимо выбрать плоскость расположения приборов.

Монтирование установки наиболее часто происходит с помощью штативов и подставок в вертикальной плоскости. Применительно к разделу «Электродинамика», чаще всего монтирование установки происходит в плоскости классной доски. Современные демонстрационные наборы состоят из модулей, которые оснащены магнитными полосами, позволяющие монтировать учебно-экспериментальные установки на поверхности классной доски. Перед ознакомлением учащихся с монтажной схемой необходимо предъявить принципиальную схему, нарисовав ее на доске или продемонстрировав другими доступными способами. Принципиальная схема должна полностью соответствовать монтажной. Чтобы обучающиеся могли без затруднений опознать элемент принципиальной схемы в учебноэкспериментальной установке.

При монтаже учебно-экспериментальной установки из раздела «Электродинамика» используются соединительные провода. При соединении элементов проводами, последние не должны обвисать, заслонять компоненты цепи и т.д. Если соединительные провода имеют большую длину, чем необходимо и создается вышеописанная ситуация, то им необходимо придать вид спиралей. Особое внимание стоит обратить на целостность и исправность соединительных проводов. Они не должны иметь оголенных участков и надежно крепиться к элементам электрической цепи. Их исправность следует проверять во время подготовки к демонстрации специальным оборудованием, например, мультиметром. Если непосредственно в процессе демонстрации возникают проблемы с соединительными проводами должны иметься запасные.

Часто в электрические цепи входят приборы для измерения силы тока и напряжения - амперметр и вольтметр. В демонстрациях должны быть использованы приборы соответствующих размеров, так чтобы шкалы с показаниями были доступны для наблюдения всем учащимся. Перед демонстрацией явления или процесса необходимо проконтролировать чтобы все приборы имели показания равные 0. Иногда требуется вертикальное расположение установки, то есть в плоскости крышки стола, в таких случаях используют плоское зеркало. Оно закрепляется примерно под углом в 45 градусов. Для того чтобы все обучающиеся пронаблюдали демонстрируемое явление, зеркало необходимо поворачивать вокруг вертикальной оси, не меняя угол наклона.

Также часто используются дополнительные детали необходимые в установке. От таких деталей иногда приходится отводить внимание обучающихся, а к основным, наоборот, привлечь внимание. Эту задачу успешно решают фон и освещение. Чаще всего используют белый или черный фон. Темные детали более выигрышно будут смотреться на белом фоне и теряться на черном. И наоборот для белых деталей предпочтителен черный и нежелателен белый.

Важную роль играет освещение. Например, яркое боковое освещение покажет мелкие детали, в том числе пылинки, дым, пузырьки воздуха в воде и др. Для хорошей демонстрации важна индикация. Она может принимать различные обличия, например, электрическая лампочка, звуковые сигналы и т.д. Проецирование изображения на экран, в первую очередь используется в тех случаях, когда явления протекают в малых масштабах и увеличить их не представляется возможным. Также, если необходимо продемонстрировать прибор, схему, чертеж и т.д. размеры, которых не позволяют учителю проводить привычную демонстрацию.

В своей статье Пушкарева Н.Б. и Чикова О.А. в качестве средства проецирования приводят документ-камеру. “Документ-камера - это устройство, предназначенное для передачи реальных изображений страниц учебников или тетрадей, иллюстраций или схем, трехмерных предметов, препаратов с микроскопа на интерактивную доску, телевизионный экран или через видеопроектор на большой экран” [2].

При использовании документ-камеры при демонстрации опытов на уроке могут реализовываться следующие общие дидактические принципы:

• •    научности: последовательная передача учебного материала, при помощи документ-камеры, из первоисточника со сведением фактических или ситуационных ошибок;

• •    проблемности: возможность совместного поиска ответов на вопросы учебной задачи;

• •    наглядности: “создает предметно-мотивационную среду занятия, выступает как пространство для создания и демонстрации процессов и явлений, предоставляет студентам условия для выполнения заданий

динамического характера, позволяет использовать функцию записи опытов в процессе их выполнения, обеспечивает возможность редактирования и / или трансформации учебного материала во время его демонстрации” [2]

• •    активизации и сознательного усвоения учебного материала: обучающиеся имеют возможность осознания целей и задач учебного процесса, имеется возможность самообучения, самостоятельного мышления и др.

• •    доступности, систематичности и последовательности: постепенное усложнение учебного материала, поэтому становится возможным переход к новым знаниям и формированию новых навыков и умений;

• •    завершенности: имеется “возможность демонстрации аналогий, сравнений, сопоставлений, противопоставлений, за счет чего происходит постепенный переход от низших уровней усвоения знаний к более сложным” [2].

Как видно дидактические принципы являются неотъемлемой частью постановки демонстрационных опытов. Каждая демонстрация организуется с применением дидактических принципов, соблюдение которых позволяет сделать ее наиболее эффективной с точки зрения педагогической ценности.