Графічний метод дослідження природних явищ у шкільному курсі фізики

Abstract

У дисертації на основі аналізу навчально-виховного прцесу з фізики сформульовані основні напрямки подальшого розвитку проблеми запровадження графічного методу під час диференційованого вивчення фізики. Подана науково обгрунтована методична система на основі поєднання системи шкільного фізичного експерименту із графічним методом дослідження механічних властивостей твердих тіл і матеріалів, яка дозволяє підвищити рівень засвоєння питань про деформацію, її закони та закономірності та активізувати пізнавально-пошукову діяльність школярів у навчально-виховному процесі. Основні результати праці знайшли впровадження в навчально-виховному процесі загальноосвітніх шкіл, педагогічного університету, інституту перепідготовки та підвищення кваліфікації учителів фізики.

В диссертации дан психолого-педагогический анализ проблемы внедрения графического метода исследования в школьном курсе физики. Научно-методический анализ учебно-воспитательного процесса дает право утверждать, что графический метод исследования явлений и их закономерностей в процессе обучения физике занимает особое место при решении различных дидактических целей. Особую значимость приобретает использование графического метода исследования природных явлений в процессе дифференцированного обучения физике в сочетании со школьным физическим экспериментом. Анализ показывает, что в существующих методических пособиях и рекомендациях еще мало разработок, которые сочетают в себе одновременное использование графического метода и эксперимента для исследования физических явлений, составляющих предмет изучения в средней школе. В работе выявлены основные направления эффективного внедрения графического метода исследования в школьном курсе физики с целью повышения уровня знаний учащихся и активизации их познавательной деятельности. Сущность этих направлений состоит в создании системы школьного физического эксперимента на базе комплекса существующего, а также нового оборудования кабинетов физики средних школ; увеличении количества демонстраций, дающих количественную оценку явлениям; разработке вариативных лабораторных работ и работ физического практикума для учащихся; усовершенствовании школьного оборудования новыми приборами, которые могут быть одинаково эффективно использованы начиная с 7 класса и заканчивая 9-10 классами. В работе описана созданная автором методическая система с использованием графического метода, которая позволяет усовершенствовать методику изучения механических свойств твердых тел и материалов в курсе физики 7, 9, 10 классов. Описанная система включает в себя: новые разработанные и созданные приборы для графического метода исследования деформации; систему учебных демонстраций, лабораторных работ и работ физического практикума на основе этих приборов; программно-педагогическое обеспечение для ЭВМ; методические рекомендации для учителей, а также рекомендации и инструкции к работам для студентов педагогических вузов и учащихся. Установлено, что внедрение предложенной системы в учебном процессе позволяет сформировать более глубокие и прочные знания, повысить научный уровень и осмысленность усвоения учебного материала на основе самостоятельной работы учащихся, а также ознакомить их с экспериментальными методами исследования, формирует умения и навыки работы с приборами. Одновременно усиливается роль графического способа подачи информации об исследуемом объекте, расширяется число опытов, которые можно провести на количественном уровне, лабораторные работы и работы физического практикума усиливают элемент исследования во время их выполнения. Все учебные эксперименты дают возможность непосредственно получить графическое изображение зависимости между исследуемыми величинами, устанавливать конкретные соотношения. Созданная система учебного эксперимента включает 13 новых демонстраций, 13 новых лабораторных работ и 4 работы физического практикума. Программ- но-педагогическое обеспечение составляет 4 программы для использования во время проведения физического эксперимента ЭВМ в 9 классе и 1 программа для углубленного исследования механических свойств твердых тел и материалов учащимися 10 класса. Исследование показало, что созданная методическая система может использоваться вариативно. Это особенно ценно при выяснении сущности различных видов деформации и ее закономерностей в классах гуманитарного профиля. Предложенная система учебного эксперимента в сочетании с графическим методом характерна постепенным усложнением познавательной деятельности школьников, значительным расширением и углублением содержания изучаемого материала о механических свойствах твердых тел и материалов в 7, 9, 10 классах при дифференцированном обучении. Результатами экспериментальной проверки доказана справедливость выдвинутой гипотезы о возможности и целесообразности широкого внедрения графического метода исследования изучаемых объектов в школьном курсе физики. При этом уровень знаний учеников повышается, а их объем расширяется и углубляется. Результаты исследования свидетельствуют о целесообразности дальнейшего изучения проблемы внедрения графического метода исследования в учебно-воспитательном процессе по физике по таким направлениям: изучение вопросов выяснения психолого-педагогических особенностей внедрения графического метода в процессе изучения физики в основной и старшей школе; исследование межпредметных связей дисциплин естественно-математического цикла с целью эффективного использования графического метода в учебно-воспитательном процессе учебных заведений различного типа и профиля; разработка и создание конкретных учебных установок и их комплектов на основе графического метода исследования для изучения не только механических явлений, а и явлений электродинамики, оптики, квантовой физики. Основные результаты работы нашли внедрение в учебно-воспитательном процессе общеобразовательных школ, педагогического университета, курсов переподготовки учителей физики.

In the dissertation on the basis of analysis of the teaching process in physics the main di- rections of the future development of the application of graphic method in the process of differenciated teaching of physics. There introduced a scientifically grounded methodical system on the basis of uniting of the system of school physical experiment and the graphic method of research of the mechanic quali- ties of solids which allows to in crease the level of understanding questions of deformation and to activize cognitive activity of pupils in the process of studing. The hypothesis of experimental re- search is tested in the teaching-learning process and the extra-curricula activities in secondary schools, pedagogical university, in-service teacher training courses in physics.