Курсовая с практикой на тему Особенности экспериментальных заданий основного и пропедевтического курсов физики на примере темы «Силы в природе»

Содержание:

Введение 3

1. Основные понятия 6

1.1 Понятие об экспериментальной задаче в методике обучения 6

1.2 Особенности пропедевтического курса физики 13

2. Экспериментальные задания в курсе школьной физики 20

2.1 Экспериментальные задания основного курса физики по теме «Силы в природе» 20

2.2 Экспериментальные задания пропедевтического курса физики по теме «Силы в природе» 27

Заключение 32

Список использованных источников 34

Введение:

Актуальность темы исследования. Физика – наука экспериментальная, поэтому школьный физический эксперимент является одним из основных методов обучения. Эксперимент в школьном курсе физики – это отражение научного метода исследования, присущего физике. Постановка опытов и наблюдений имеет большое значение для ознакомления учащихся с сущностью экспериментального метода, с его ролью в научных исследованиях по физике, а также в формировании умений самостоятельно приобретать и применять знания, развитии творческих способностей.

Эксперимент является одним из ведущих методов школьного курса физики. Он успешно моделирует явления, которые невозможно наблюдать непосредственно, позволяет дать заключения о степени справедливости тех или иных гипотез. Нередко эксперимент становится источником противоречий, создает на занятиях проблемные ситуации. Это случается, когда данные, полученные опытным путем, вступают в противоречие с известными физическими закономерностями. Таким образом, ясно, что изучение физики может быть полноценным только при систематическом и хорошо продуманном использовании учебного физического эксперимента, т.е. когда наблюдения и опыты станут в число ведущих методов обучения. Особенно это важно при переходе на профильное обучение.

Систематическое наблюдение учениками демонстрационных экспериментов благоприятствует овладению физическими методами познания: они осваивают требования к экспериментальным установкам, учатся измерять физические величины, делать выводы из эксперимента, объяснять результаты своих наблюдений с теоретических позиций. Публичное обсуждение продемонстрированного эксперимента развивает и поддерживает интерес учащихся к физике, формирует их интеллектуальные и практические умения, развивает естественнонаучный стиль мышления.

Экспериментальная задача как педагогический метод обладает широкими дидактическими возможностями. Интерес к ней как к методу обучения обусловлен тем, что данный вид заданий представляет учащимся возможность самостоятельно выявить первопричину физического явления на опыте. Применение экспериментальных задач на уроках физики позволяет развивать физическое мышление учащихся, их навыки применения знаний на практике.

Вопросами классификации экспериментальных задач и их применением на уроках физики занимались В. А. Зибер, И. Г. Антипин, С. Д. Варламов, А. Р. Зильберман, В. И. Зинковский, Е. В. Полинский, С. С. Мошков и др.

К сожалению, в школьной практике решение экспериментальных задач используется эпизодически. При этом анализ современных задачников по физике и цифровых образовательных ресурсов указывает на отсутствие достаточного разнообразия форм представления экспериментальных задач.

Исходя из всего выше представленного, тема данной работы является актуальной.

Объект исследования: методика обучения физике.

Предмет исследования: особенности экспериментальных заданий основного и пропедевтического курсов физики на примере темы «Силы в природе».

Цель исследования: теоретически обосновать особенности использования экспериментальных заданий в курсе физики и разработать экспериментальные задания основного курса физики и пропедевтического курса по теме «Силы в природе».

Задачи исследования:

1. Рассмотреть понятие об экспериментальной задаче в методике обучения.

2. Проанализировать особенности пропедевтического курса физике.

3. Представить экспериментальные задания основного курса физики по теме «Силы в природе».

4. Представить экспериментальные задания пропедевтического курса физики по теме «Силы в природе».

Методы исследования: анализ научно-методической и психолого-педагогической литературы и других источников по теме исследования, синтез, систематизация, обобщение, классификация, интерпретация.

Практическая значимость темы исследования заключается в том, что результаты и выводы, сделанные в данной работе, а также представленная система экспериментальных задач могут быть использованы на уроках физики в рамках основного и пропедевтического курсов физики на примере темы «Силы в природе» в 7 классе.

Структура исследования. Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников.

Заключение:

Итак, в результате выполнения данной работы были получены следующие результаты и выводы:

1. Можно отметить, что экспериментальные задачи – это такие физические задачи, постановка и решение которых органически связаны с экспериментом: с различными измерениями, воспроизведением физических явлений, наблюдениями за физическими процессами, сборкой установок электрических цепей. Учебный физический эксперимент и экспериментальные задания позволяют формировать интерес к изучению физики, развивать экспериментальные умения школьников, что, безусловно, очень важно для эффективного усвоения теоретических обобщений физики. Экспериментальный метод в связи со своей высокой наглядностью и активной познавательной деятельностью учащихся является очень эффективным.

2. Пропедевтический курс в обще понимании данного понятия, можно интерпретировать как вводный курс, который осуществляет переход от предметов, изучаемых в начальной школе, к предметам и курсам средней и старшей школы, в которых изучаемый материал не только усложняется и требует научных подходов в его изучении, но и значительно увеличивается в объеме. Пропедевтический курс может помочь в успешном введении учащихся в базовый курс физики в средней школе. Начиная изучать базовый курс физики в 7 классе, учащиеся уже будут обладать необходимыми начальными знаниями и навыками о предмете, о методах изучения явлений, а также иметь представление о современной научной картине мира. Пропедевтический курс физики дает возможность формировать интерес к изучению физики, развивать экспериментальные умения школьников, потому что в программу данного курса включаются лабораторные работы и экспериментальные задания, что обладает значительной эффективностью в усвоении теоретических обобщений физики.

3. В рамках данного исследования были представлены различные экспериментальные задания основного курса физики по теме «Силы в природе». В данной работе были представлены задания по таким темам: «Определение ускорения свободного падения», «Измерение коэффициента трения скольжения», «Определение жесткости пружины», «Проверка правил сложения сил», «Измерение массы тела на рычажных весах».

4. Также в рамках данного исследования были представлены различные экспериментальные задания пропедевтического курса физики по теме «Силы в природе». В данной работе были представлены задания по таким темам: «От чего зависит выталкивающая (архимедова) сила?», «Измерение выталкивающей силы», «Определение давления тела на опору», «Проведение измерений сил с помощью динамометра».

Таким образом, цель работы достигнута, задачи решены.

Фрагмент текста работы:

1. Основные понятия

1.1 Понятие об экспериментальной задаче в методике обучения

В физической науке источник знаний и метод исследования – это эксперимент. Эксперимент в школьном курсе физики является отражением научного метода исследования, присущего физике. Постановка опытов и наблюдений имеет большое значение для ознакомления учащихся с сущностью экспериментального метода, с его ролью в научных исследованиях по физике, а также в формировании умений самостоятельно приобретать и применять знания, развитии творческих способностей [19].

Физика как экспериментальная наука опирается на фундаментальные эксперименты, которые подтверждают соответствующие физические законы, и объясняют физические явления. Ученые, методисты-физики разных поколений: В.Н. Ланге, Ю.Н. Дика, В.Н. Горячкин, А.А. Покровский, С.А. Хорошавин, А.В. Усова, Т.Н. Шамало, Н.М. Шахмаев, В.Ф. Шилов, П.В. Зуев, В.В. Майер, О.Г. Надеева и многие другие, предавали большое значение использованию учебного физического эксперимента в обучении физике. Учащиеся, по их мнению, должны быть вовлечены в проведение эксперимента; как в проведение демонстрационных экспериментов, так простых физических опытов, в решение экспериментальных физических задач на каждом уроке физики [17].

С. Е. Каменский и В. П. Орехов задачами называют, проблему, которая в общем случае решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики [7].

Б. С. Беликов даёт следующее определение: «Физическая задача – это физическое явление, точнее – его словесная модель (или совокупность явлений) с некоторыми известными и неизвестными физическими величинами, характеризующими это явление» [4].

Е. В. Полицинский дает следующее определение физической задаче. Физическая задача – это выраженная с помощью информационного кода (текстового, графического, образного или их комбинаций) проблемная ситуация, которая требует от обучающегося для ее решения, мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, которые направлены на овладение умениями и знаниями, на развитие мышления и понимания физических закономерностей [11].

Согласно трактовке А. В. Усовой и Н. Н. Тулькибаевой «Физическая учебная задача – это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе использования законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике, умениями применять их на практике и развитие мышления» [15].

По мнению И.Г. Антипина, экспериментальные задачи – это такие физические задачи, постановка и решение которых органически связаны с экспериментом: с различными измерениями, воспроизведением физических явлений, наблюдениями за физическими процессами, сборкой установок электрических цепей и т. п. [2]

С точки зрения А.В. Перышкина экспериментальными называют «…такие задачи, для решения которых школьники получают данные из опыта, протекающего на их глазах, или поставленного ими самими. Правильность решения таких задач также проверяется опытом». Автор отводит особое место данному типу задач, утверждая, что «решая их, учащиеся видят изучаемые закономерности в совершенно конкретной обстановке, в которой каждая из величин выступает реально, в действующих взаимосвязях» [10].

Существующие в настоящее время экспериментальные задачи можно разделить на две категории качественные и количественные. В решении качественных задач отсутствуют числовые данные и математические расчеты. В таких задачах от учащегося требуется либо предвидеть явление, которое должно свершиться по итогу опыта, либо самому воспроизвести физическое явление при помощи представленных приборов.