Лабораторный практикум в 10-11 классах средней общеобразовательной школы Составил учитель физики высшей категории МОУ СОШ №40 Васильева Галина Ивановна Цели и задачи лабораторного практикума Развивает самостоятельность учащихся Знакомит с различными методами исследования Обеспечивает получение конкретных, четких и действенных знаний по пройденному курсу Способствует приобретению некоторых практических навыков политехнического характера Повторяет и углубляет пройденный материал Подготовка оборудования Закупить и подобрать необходимое оборудование Распределить все приборы и принадлежности по отдельным работам Правильно разместить на ученических столах Проверить действия каждой установки, каждого прибора Составить расписание сроков выполнения работ в практикуме. С этой целью работы нумеруются с первой по последнюю, а класс делится на группы из 2-4 человек. Согласно расписанию учитель разъясняет учащимся последовательность перехода от одной работы к другой. Подготовка учащихся Практикум проводится после того, как учащиеся накопили достаточныё знания изучаемого материала, овладели методом измерения, расчетом погрешностей, а также приобрели некоторые навыки на фронтальных занятиях и могут разобраться в более сложных приборах, установках, понять целесообразность применения того или иного измерительного прибора для данного опыта. Подготовка учащихся к практикуму проводится постепенно, систематически, в течение всего года во время классных занятий, например, изучая на уроке количественную связь между силой и деформацией, следует рассказать об определении модуля упругости; рассматривая дифракцию света, объяснить способ определения длины световой волны дифракционной решеткой и т. д. При этом необходимо демонстрировать учащимся те приборы, которыми они будут пользоваться в практикуме, давая общие практические указания по обращению с ними; эти указания будут нужны в дальнейшем. Решая физические задачи на пройденный материал, надо обратить внимание на то, чтобы содержание некоторых из них соответствовало реальному лабораторному опыту, а приведенные числовые данные являлись как бы результатом непосредственных измерений с той или иной степенью точности. Тогда учащиеся будут иметь возможность поупражняться сначала под руководством учителя, а потом и самостоятельно в вычислении допущенных погрешностей. Предварительно готовясь к работе, учащиеся рисуют в тетрадь схематический чертеж основного прибора, схему установки, которая нужна для выполнения эксперимента, и записывают порядок выполнения лабораторной работы, вытекающий из метод ее проведения, который они должны хорошо уяснить. Таким образом, в течение года учащиеся будут предварительно ознакомлены со всеми основными лабораторными работами, входящими в практикум. Однако этого все же оказывается недостаточно, чтобы учащиеся полным успехом и самостоятельно смогли выполнять работы. Опыт показывает, что перед занятиями в лаборатории им необходимо иметь краткую письменную инструкцию, по которой можно было бы заранее подготовиться к предстоящей работе. Весьма важно обратить внимание на то, чтобы инструкции были хорошо оформлены (перепечатаны на машинке, имели четкие м ясные чертежи) и вшиты в прочные папки формата ученической тетради с указанием на этих папках номера и названия работы. Папки для описания разных работ, входящих в один и тот же практикум, полезно взять разноцветные. В таком виде инструкции удобно выдавать учащимся и обменивать; они хорошо сохраняются, несмотря на то, что много раз в течение года переходят из рук в руки: ими пользуются при подготовке дома и на занятиях в классе. Последним этапом подготовки учащихся является двухчасовая вводная беседа, которая должна проводиться непосредственно перед началом практических занятий. В содержание такой беседы должны войти следующие вопросы: 1) задачи практикума; 2) содержание практикума; 3) организация работы; 4) приемы измерения, анализ погрешностей, приближенные вычисления; 5) составление отчетов о проделанных работах. Информация об организации работы сводится к тому, что учитель сообщает о делении учащихся данного класса на звенья, знакомит с заранее составленным расписанием занятий и вывешивает его на видном месте. Затем согласно расписанию выдает учащимся инструкции к очередным работам и указывает дальнейший порядок обмена инструкциями между звеньями. Тут же делается замечание о необходимости тщательно знакомиться с инструкцией, без чего учащиеся не могут быть допущены к работам: незнание инструкции чаще всего приводит к пустой трате времени в лаборатории, а иногда даже и к порче приборов. Далее говорится о необходимости поддерживать полный порядок на рабочем столе во время выполнения работы об уборке рабочего места после занятий, о представлении отчетов по окончании каждой работы, написанных в отдельной тетради. Наконец, даются практические указания о пользовании электрическим током, газом или другими источниками тепла, водой, ручным инструментом и т. д. После этого преподаватель переходит к вопросу о приемах измерений и к анализу погрешностей, одному из важных элементов работы, которым должны овладеть учащиеся на лабораторных занятиях. Во вступительной беседе надо обратить внимание учащихся на то, что всякое измерение выполняется приближенно, со степенью точности, удовлетворяющей практическим или научным целям, причем степень точности зависит от метода измерения, от совершенства инструментов, от способностей экспериментатор а и от некоторых других причин. Поэтому основная задача экспериментатора заключается не в поисках истинного значения той или иной величины, а в определении пределов, в которых она находится, при применении данного метода измерения, конкретных приборов и инструментов. Такая задача ставится в каждом измерении и должна стать неотъемлемой частью почти каждой лабораторной работы практикума, связанной с измерением. Во вступительной беседе надо сказать и о том, как составляется письменный отчет. Такой отчет должен быть кратким, отражать понимание учащимися самой сути проведенного эксперимента. Поэтому в отчете нет надобности повторять такие места из инструкции, как перечень всех Приборов и материалов, устройство Приборов, практические замечания по обращению с приборами и т. п. Отчет должен включать схематический чертеж установив, с которой проводился эксперимент порядок выполнения опыта, результаты наблюдений и измерений, обработку результатов (Вычисление погрешностей или Построение графика) как правило, отчет о проделанной работе составляется сейчас же по окончании эксперимента и отдается учителю для проверки. Только в исключительных случаях эта работа может быть перенесена на дом. В связи с этим было бы весьма полезно составить расписание занятий в школе таким образом, чтобы практикум по физике проводился на двух последних уроках. Тогда учащиеся в случае необходимости могли бы задержаться на некоторое время в физическом кабинете для окончания работы, для отчетов о практических занятиях по физике полезно рекомендовать учащимся завести отдельную тетрадь. Методика проведения занятий Постепенная подготовка учащихся к практикуму в течение года на обычных классных занятиях, а также надлежащая подготовка необходимого оборудования, описанного ранее, в достаточной степени определяет собой методику проведения занятий в практикуме. В отличие от фронтальных лабораторных работ, которые проводятся в большинстве случаев на новом материале программы и выполняются под непосредственным руководством учителя, на занятиях в практикуме учащимся предоставляется максимальная самостоятельность, так как здесь они встречаются с проработанными ранее вопросами. Руководствуясь письменными инструкциями к работе, основное содержание которых берется из пройденного материала программы, и имея набор необходимых приборов, принадлежностей, материалов, учащиеся собирают из отдельных деталей установки; они проводят эксперимент и связанные с ним необходимые наблюдения и измерения; пользуясь справочниками, обрабатывают результаты измерений и составляют отчеты. Роль учителя на этих занятиях значительно отличается от той, какую он выполняет на обычном уроке, когда излагается новый материал с демонстрацией опытов, решаются для примера задачи, ведется опрос учащихся и т. п. Эта роль сводится главным образом к всестороннему наблюдению за ходом работы каждого звена. Наблюдения за ходом выполнения работы позволяют учителю установить, кто из учащихся подготовился лучше (владеет теорией, ясно представляет ход работы, знает назначение отдельных приборов) и кто подготовился недостаточно. У первых работа спорится; они чувствуют себя увереннее, обращаются к учителю сравнительно редко. У вторых замечается неуверенность, отставание; они со всякой мелочью обращаются к учителю или к более сильным товарищам; этим учащимся требуется помощь. Кроме того, учитель легко может видеть, кто из учащихся выполняет работу тщательно и аккуратно, стремясь добиться лучших результатов, и кто ведет ее поспешно, без должного прилежания, а иногда без понимания основной сути дела, формально. Все это дает учителю богатый материал, необходимый для дальнейшего улучшения организации занятий в практикуме и для правильной оценки успеваемости каждого учащегося по лабораторным работам. Оценка знаний учащихся по практикуму — существенная сторона методики ведения занятий. Эта оценка складывается из результатов проверки ученических отчетов и из результатов наблюдения, опроса, беседы учителя в ходе практикума, так как в оценку должно входить качество не только отчета, но и всей практической работы, проведенной учеником на лабораторных занятиях. Последнее обстоятельство важно подчеркнуть потому, что отчет далеко не всегда отражает работу учащихся в лаборатории, а иногда может ввести в заблуждение; отчет оказывается хорошим, а выполнение работы оставляет желать лучшего. Попутно с наблюдением учитель во время проведения практикума дает отдельным учащимся указания по обращению с приборами, заботясь о том, чтобы прививались правильные практические навыки. В случае необходимости он корректирует ход работы в том или ином звене, дает указания, помогающие вовремя закончить экспериментальную часть и получить надлежащие результаты, а также советы по поводу обработки полученных результатов, составления отчета и т. п. Отчеты должны проверяться учителем после каждого занятия. В них просматриваются полученные результаты, чертежи установок, графики процессов, различные схемы, проверяется правильность исходных теоретических положений, определяющих практическую задачу. При этом учитель вносит в тетрадь свои исправления или замечания, а затем ставит общую оценку, принимая во внимание всю практическую работу в целом. Такая общая оценка знаний заставляет учащихся серьезно готовиться к практической работе, вникать в физическую суть задачи, правильно и рационально обращаться с приборами, воспитывает бережливость и аккуратность. Правильная методика ведения занятий приучает учащихся относиться к практикуму с полной ответственностью и серьезно готовиться к нему.