Нирс/Студенты


ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Физический демонстрационный эксперимент как средство формирования понятий образовательной линии "вещество" у учащихся основной школы
Кондаков А.Б.

   
   Каждый учебный предмет включает систему взаимосвязанных научных понятий, от усвоения которых учащимися зависит качество их знаний по предмету в целом. Содержанием школьного курса физики является изучение физических свойств вещества и физических полей, физических форм движения материи и их разнообразных проявлений. В образовательной линии "Вещество" всё это охватывается системой понятий о явлениях (например, диффузия, движение и взаимодействие молекул, смачивание и не смачивание и др.), физических величинах (температура), общих понятий (молекула, атом).
   Без усвоения понятий не может быть сознательного усвоения законов и теорий (теория молекулярного строения вещества), поскольку они выражают связь между понятиями.
   Понятие есть знание существенных свойств и сторон предметов и явлений окружающей действительности, существенных связей и отношений между ними.
   Овладение понятием связано с активной мыслительной деятельностью учащихся, с выполнением таких умственных операций, как анализ и синтез, сравнение сопоставление, абстрагирование и обобщение, поэтому формирование понятий имеет важное значение для развития мышления учащихся.
   В процессе формирования понятий важное значение имеет их определение. В определении указывают существенные отличительные признаки предметов и явлений, которые отражают данное понятие. Правильные определения помогают употреблять понятия в точном смысле, в соответствии с их содержанием. Несмотря на важность определения понятий, учителю нужно помнить, что не все понятия можно определить, особенно на первом этапе изучения физики (7 класс), когда круг знаний учащихся недостаточен для осмысливания определений. В таких случаях вместо определения только поясняют или описывают некоторые признаки понятия. Иногда допускают неполные определения, которые на следующих этапах изучения курса уточняют и дополняют. Вышесказанное наиболее актуально при изучении темы "Первоначальные сведения о строении вещества", так как это первая тема в школьном курсе физики (не считая "Введение").
   Образование понятий у учащихся может осуществляться разными способами. Способы формирования понятий зависят от его содержания, общего развития учеников, их предшествующего опыта и знаний. В одних случаях формирование понятий начинают с анализа фактов и явлений, известных учащимся из их повседневного опыта. Так, например, можно поступить при формировании понятия о молекулярном строении вещества, движении молекул, связи температуры тела со скоростью движения молекул. При образовании понятий, не имеющих аналогов в жизненном опыте учащихся, необходима организация целенаправленных наблюдений за явлением. Так поступают, например, при формировании понятий диффузии, общих понятий (молекула), понятии о температуре.
   И в том и в другом случае источником накопления опытных фактов может служить демонстрационный эксперимент. При изучении темы "Первоначальные сведения о строении вещества" это его основное предназначение.
   Так при формировании понятия о строении вещества целесообразно продемонстрировать окрашивание 2-3 л. воды небольшим кристалликом марганцевокислого калия, распыление одеколона с помощью пульверизатора, растворение сахара в воде.
   Важно поставить опыты по деформации тел, по изменению объема твердых, жидких и газообразных веществ при нагревании и охлаждении.
   В итоге все изложенное должно подвести учащихся к первоначальным представлениям о том, что все вещества состоят из молекул. В целях большей наглядности можно показать модели молекул различных веществ, изготовленных из пластилина или глины (существуют заводские наборы таких моделей).
   После этого ставят новый вопрос: "Как молекулы расположены в телах?". В связи с этим показывают опыт со смешением воды и спирта или механическую модель этого опыта. Этот опыт доказывает существование промежутков между молекулами.
   Экспериментальным обоснованием движения молекул служит диффузия. Нагляден общеизвестный опыт с диффузией раствора медного купороса и воды. Эффектен и нагляден опыт по диффузии аммиака. Диффузия твердых тел может быть показана с кристаллическим йодом (или марганцевокислым калием) и парафином.
   Обобщая рассмотренный материал, делают вывод: явление диффузии в газах, жидкостях и твердых телах указывает на то, что молекулы и атомы любого вещества находятся в состоянии непрерывного движения.
   Далее переходят к изучению броуновского движения как доказательства движения молекул. Желательно продемонстрировать само броуновское движение с помощью микропроекции. Если по каким-либо причинам нет такой возможности, то следует организовать наблюдение его непосредственно через микроскоп или пояснить сущность явления на модели броуновского движения.
   При формировании понятия температуры и связи ее со скоростью движения молекул необходимо поставить опыт по наблюдению за диффузией марганцевокислого калия в воде при разной температуре.
   Одним из наиболее важных понятий по этой теме является явление взаимодействия молекул. Для его формирования ставят известный опыт со свинцовыми цилиндрами, плитками Иогансона, склеивание кусочков пластилина между собой, кусочков бумаги клеем. На основании анализа опытов приходят к выводу: в жидкостях и твердых телах между молекулами существует взаимное притяжение.
   Не следует забывать, что молекулы веществ не только притягиваются, но и отталкиваются. Поэтому необходимо показать опыт, демонстрирующий это явление (например, несжимаемость жидкостей). Отсутствие такого опыта приведет к неполному формированию понятия у учащихся, вследствие чего они не могут объяснить ряд других явлений.
   При изучении различий между агрегатными состояниями вещества на основе молекулярно-кинетических представлений проводят демонстрацию хорошей сжимаемости воздуха (газов) и не сжимаемости жидкостей.
   Следует иметь в виду, что к серьезным недостаткам в усвоении понятий иногда приводит неправильное сочетание в процессе их формирования наглядно-образного, словесно-теоретического и практически-действенного компонентов мышления. Если в процессе формирования понятий чрезмерно большое внимание уделяют чувственно-конкретному восприятию (демонстрации опытов, наглядных пособий) и недооценивают роль словесно-теоретического общения, понятие оказывается "скованным" отдельными конкретными образами, оно не обобщается; если переоценивают роль словесно-теоретических обобщений и недооценивают при этом значение чувственно-конкретного восприятия и практически действенного мышления, понятие остается на уровне абстрактного, у учеников не вырабатывается умение оперировать понятием в решении различного рода задач.


Назад
Скачать