обложка | архив номеров | редколлегия | информация для авторов | вернуться   
Научно-методический журнал
Основан в 2001 году. Выходит 2 раза в год
Издается по решению Ученого Совета
физического факультета БГПУ
топ 25 | Номер 4   
Н.А. Солопов, Н.А. Хомутцова
Физический факультет БГПУ

Физические фокусы как средство формирования познавательного интереса учеников.

В настоящее время интерес к такому учебному предмету как физика неизбежно падает. В чем дело?

   Ведь физика всегда была основой научнотехнического прогресса, и ее достижения составляют базу таких главных направлений прогресса, как механизация, энергетика, автоматизация.

   Выпускник школы или любого другого учебного заведения в своей профессиональной деятельности имеет дело с орудиями труда и технологическими процессами, в основе которых лежат физические законы. Техническое перевооружение производства - комплексная механизация и автоматизация, внедрение вычислительной техники - требует от рабочих знания основ физической науки, владения определенными умениями и навыками политехнического характера, которые могут быть сформированы при обучении физике.

   Идет процесс информатизации общества, всей нашей жизни, соответственно происходит информатизация и процесса обучения. А в понимании, что такое ЭВМ, компьютер, учащимся больше всего может дать физика. Работать на компьютерах ученики учатся на занятиях по вычислительной технике и информатике, но сущность того, что происходит в компьютере, по мнению С.Е. Каменецкого, ученик школы узнает с помощью тех физических знаний, которые он приобрел на уроках физики.

   Возможно, дело в том, что мы привыкли к физике как к точной, строгой науке, забыли о ее сущности, о том, что это наука не только о каких-то величинах, формулах, определениях, явлениях, но и о том, что физика - это наука, на которой основана вся наша жизнь.

   В наши дни считаются более престижными профессии: юрист, менеджер, экономист, что отчасти и объясняет падение интереса к предмету физика. А как сделать так, чтобы учеников тянуло к познанию физики.

   Нужно делать уроки более интересными, - скажите вы. И будете, безусловно, правы.

   Эта проблема решается на протяжении не одного десятилетия от Я.А. Каменского до педагогов современности, таких как И.Я. Ланина, Г.И. Щукина, С.Е. Каменецкий и т.д. Все они отводили большое место познавательному интересу. Каждый предлагал формировать, активизировать его с помощью различных приемов (способов): занимательных задач, уроков-конференций, исторических справок, дидактических игр и т.д. Но мало кто обращал внимание на такой прием как фокусы (здесь идет речь не о любых фокусах, а лишь о тех, которые подразумевают под собой физические явления или их секрет опирается на физические закономерности).

Проанализировав различные источники литературы, мне попалась классификация методических приемов, по которым можно определить место включения фокусов в процесс обучения физики. Данная классификация предложена В.А. Бакунькиным:

    1. Демонстрация фокуса перед изучением физического явления;
    2. Демонстрация фокуса после изучения физического явления;
    3. Демонстрация фокуса на внеклассных занятиях, например, на вечере занимательной физике (2).

    Но мы предлагаем дополнить эту классификацию еще одним пунктом - выделение на каждом уроке пяти минут, которым можно дать название, например, "Время фокуса". В течение этих пяти минут учитель или ученик демонстрирует какой-либо фокус, необязательно по изучаемой в данный момент теме. Может это будет фокус по давно или недавно изученной теме, тогда это хороший способ вспомнить и закрепить изученный ранее материал. Может это будет фокус по теме, которую вы будете изучать на следующих уроках, таким образом, вы поставите детей в "тупик", а в процессе изучения материала разгадаете вместе с учениками его секрет. Данный способ может подтолкнуть учеников к самостоятельному поиску в учебниках, дополнительной литературе разгадки фокуса, а это уже хороший знак.

Например, при изучении темы "Электрический ток", способом создания проблемной ситуации может послужить фокус: "Зажгите лампу спичкой"

   * Для этого фокуса понадобится лампа, лучше взять настольную лампу. Один из ее проводов надо отсоединить от вилки и удлинить. Не забудьте о хорошей изоляции!

   Возьмите тонкую стеклянную трубку небольшой длины и вставьте в нее с двух концов электроды. Ими могут служить оголенные проводники сечением около 1мм. Расстояние между концами электродов не должно превышать 2мм. Обратите внимание на то, чтобы трубка не была сделана из тугоплавкого стекла.

   Удлиненный провод от лампы подсоедините к одному из электродов. Другой же электрод соедините проводником со свободным гнездом вилки. В результате у вас получится цепь, разомкнутая в одном участке - между электродами. Закрепите стеклянную трубку в горизонтальном положении. Подготовка к фокусу закончена.

   Учитель объясняет собранную им цепь и говорит, что у него есть хороший помощник, "волшебный огонь", который сможет зажечь лампу даже при наличии разрыва проводника.

   Учитель ставит под трубку, в которую вставлены электроды, зажжённую спиртовку или сухое горючее. Как только стекло размягчится (а трубка при этом чуть-чуть провиснет), лампа загорится, несмотря на то, что цепь по-прежнему кажется разомкнутой.

   Секрет фокуса: дело в том, что соли кремниевой кислоты, из которых состоит стекло, частично ионизированы, и при нагревании ионы обретают подвижность. В результате стекло становится проводником (5).

   В процессе разгадывания секрета данного фокуса, ученики могут выдвигать различные предположения. Например, перед тем как лампочка загорелась, учитель незаметно включил источник питания. В этом случае учитель у всех на виду включает источник тока и демонстрирует, что в отсутствии огня, лампочка не горит.

   Можно использовать простой, но эффектный фокус. При изучении темы: "Строение вещества" подойдет фокус "Дым без огня ".

   * "Дым без огня не бывает, - говорит учитель, - однако сейчас на ваших глазах в этом стакане появится дым".

   Учитель ставит на стол стакан и накрывает его блюдечком. Через несколько секунд в стакане начинает клубиться дым. Учитель снимает блюдечко и опрокидывает стакан: дым начинает вихриться из него клубами.

   Секрет фокуса: за несколько минут до показа следует ополоснуть стакан нашатырным спиртом, а на блюдце из пипетки капнуть соляной кислоты (10% - й раствор). При взаимодействии этих двух веществ образуется эффект дыма (4).

   Полученный дым состоит из мельчайших кристалликов нашатыря. Нашатырь образуется в результате химической реакции выделяющегося из нашатырного спирта аммиака и испаряющегося с ватки хлористого водорода. По характеру движения клубов можно судить о том, что перемешивание газов, аммиака и хлористого водорода, происходит самопроизвольно, безо всякого вмешательства из вне. Такое перемешивание носит название диффузии (6).

   Этот фокус поможет в закреплении пройденного материала, а также взбодрит утомленных учеников.
Обобщив все выше сказанное, можно выдвинуть предположение: если в учебный курс физики включать занимательные физические опытыфокусы, то это будет способствовать формированию познавательного интереса школьников.

   Познавательный интерес, по мнению Г.И. Щукиной представляет собою избирательную направленность личности, обращенную к области познания одной или нескольких научных (учебных - в школе) областей, к их предметной стороне (содержанию), к процессу деятельности и самому процессу овла-дения знаниями (7, 13).

   В результате исследовательской работы нами были собраны фокусы по различным темам курса физики. Отобранные фокусы можно использовать по-разному:

   Например, фокус, предлагаемый В.И. Елькиным по теплоемкости, можно использовать перед проведением лабораторной работы.

   * Учитель ставит на стол три одинаковых стакана. Наливает в них одинаковое количество холодной воды. Просит одного из учеников помочь ему. Пока тот выходит, наливает в калориметр кипяток и опускает в него три одинаковые по виду и по массе бруска: железный, алюминиевый и фарфоровый. С помощью термометра измеряет температуру холодной воды в стаканах и просит помощника, чтобы тот завязал ему платком глаза. Объявляет ребятам, что сейчас его помощник будет с помощью пинцета вынимать бруски из кипятка и опускать их в стаканы с холодной водой (по одному в каждый), а он с завязанными глазами будет угадывать, в каком стакане какой брусок находится. Но помощник должен измерить одновременно температуру в каждом стакане и назвать ее ему. Учитель безошибочно определяет, где был какой брусок. Как ему это удается?

   Секрет фокуса: учитель опирается на знания об удельной теплоемкости. Удельная теплоемкость материалов разная: алюминия - 0,92 кДж/(кг*К), железа - 0,46 кДж/(кг*К), фарфора - 1,1 кДж/(кг*К); массы же брусков равны. Следовательно, разной должна быть и конечная температура воды: наибольшая будет в стакане, где был фарфоровый брусок, средняя - в стакане, где был алюминиевый брусок, наименьшая, - где был железный брусок (3).

   После демонстрации фокуса учитель делит класс на несколько групп, каждая из которых проделывает действия учителя с одним из грузов. Затем все рассчитывают удельную теплоемкость грузов и на, основании полученных результатов, пробуют разгадать секрет ранее увиденного фокуса.

   Фокус, предлагаемый Л. Гальперштейном по электризации, можно использовать для набора опытных фактов, на основании которых впоследствии можно выдвинуть гипотезу.

   *Учитель кладет на лампочку деревянную линейку так, чтобы она была в равновесии и неподвижна. Берет волшебную палочку и подносит ее к линейке, не прикасаясь. Линейка выходит из состояния покоя и поворачивается вслед за палочкой. В чем причина?

   Секрет фокуса: волшебная палочка - эбонитовая (стеклянная), учитель электризует ее трением о мех (шелк), а она путем электростатической индукции действует на линейку. Происходит взаимодействие заряженных тел (1).

   На основании этого фокуса можно зафиксировать опытный факт: "При поднесении "волшебной палочки" к линейке, та в свою очередь выходит из состояния покоя и начинает притягиваться к палочке". 

   Затем, когда произведена разгадка фокуса, можно выдвинуть гипотезу: при натирании о мех эбонитовая палочка приобретает свойство притягивать к себе различные предметы.

  Фокус, предлагаемый В.И. Елькиным по оптике, можно использовать для повторения изученного материла, например, в игре "Что? Где? Когда?"

* Учитель ставит на стол черный ящик с верхней крышкой, имеющий на противоположных стенках по отверстию. Показывает и объясняет: если в него поместить любой предмет, то он становится прозрачным, и через него легко проходит свет. Как устроен этот ящик?

Секрет фокуса: конструкция ящика показана на рисунке. В ней используется система из четырех плоских зеркал; три стенки сделаны двойными, образующими внутренний канал К. Система зеркал и канал обеспечивают лучу света всегда беспрепятственный выход наружу, поскольку на самом деле луч от предмета независим: он никогда через предмет не проходит (3).

   Как можно заметить, фокусы хорошо вписываются в учебный процесс. Таким образом, демонстрации-фокусы можно использовать не только для наблюдения явления, но и объяснения явления, а так же для описания прикладного аспекта изучаемого явления и т.д.

   Немаловажным, на мой взгляд, будет появление учителя или ученика, на время проведения фокуса, в костюме факира (чалма, плащ-накидка) или это будет черный цилиндр, черный плащ, маска (очки) и др.

   Педагогический эксперимент проводился в 9-ом классе школы номер 69 г. Барнаула. В течение четверти на уроках физики ученикам демонстрировались физические фокусы. Разгадка их производилась либо учениками, либо совместно с учителем. Но учитель выступал лишь как посредник, направляющий мысли учеников в нужном направлении.

   Итоги педагогического эксперимента фиксировались методом ранжирования. До и после применения методики ученикам необходимо было проранжировать 12 учебных предметов по степени интереса учебных дисциплин.

   Результаты показали, что после применения методики познавательный интерес увеличился.

   В заключение хотелось бы сказать, что многие демонстрации, показываемые учителем, можно немного видоизменив демонстрировать как фокусы. Временами для этого достаточно сказать лишь одно слово - Фокус! И вы заметите, что у детей в глазах будет появляться именно та искорка, которая так необходима учителю, на которую посмотришь, и хочется увидеть ее хотя бы еще раз.

Просмотров: 4947
  © 2001-2006, “Методист”, Кафедра МПФ | Дизайн: Александр Вольф | Перейти на сервер физического факультета БГПУ