План Экспериментальный метод в науке и его трансформация в метод познавательной деятельности учащихся. Виды познавательной деятельности учащихся в процессе использования метода экспериментального исследования

Вид материала

Лекция

Содержание Исследовательский эксперимент Проверочный эксперимент А. Субъект производит наблюдение Б. Очень важным и широко распространённым видом познавательной деятельности школьника в физическом эксперименте является сравнен Итоговое задание по курсу лекций

Подобный материал:

• План Введение Динамические характеристики познавательной деятельности учащихся в ходе, 189.49kb.
• «Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках русского языка», 222.23kb.
• «Активизация познавательной деятельности учащихся на уроках математики», 94.77kb.
• Современный подход к обучению учащихся включает в себя не только обеспечение учащихся, 55.02kb.
• Активизация познавательной деятельности учащихся, 329.49kb.
• Метод учебных проектов как средство активизации познавательной деятельности учащихся, 93.18kb.
• Ой деятельности учащихся, уточним, что под познавательной деятельностью понимается, 49kb.
• Климкиной Любови Михайловны тема: развитие познавательной и творческой активности учащихся, 213.03kb.
• М. Н. Трушникова моу «сош №62 с углубленным изучением отдельных предметов» учитель, 61.99kb.
• Из опыта работы учителя истории и обществознания средней общеобразовательной школы, 408.29kb.

Лекция 8.

Виды познавательной деятельности учащихся в процессе использования метода экспериментального исследования


План

1. Экспериментальный метод в науке и его трансформация в метод познавательной деятельности учащихся.
   
2. Виды познавательной деятельности учащихся в процессе использования метода экспериментального исследования
   

Рассмотрим подробнее структуру метода физического эксперимента. Эксперимент в физике является средством получения некоторой информации, проверки выдвинутой гипотезы. Он представляет собой органическое единство практического действия и теоретической работы мысли В.А.Штофф даёт следующее определение: «Эксперимент есть вид деятельности, предпринимаемой в целях научного познания, открытия объективных закономерностей и состоящей в воздействии на изучаемый объект (процесс) посредством специальных инструментов и приборов, благодаря чему удаётся: 1) изолировать исследуемый объект от влияния побочных, несущественных и затеняющих его сущность явлений и изучать его в «чистом» виде; 2) многократно воспроизводить ход процесса в строго фиксированных, поддающихся контролю и учёту условиях; 3) планомерно изменять, варьировать, комбинировать различные условия в целях получения искомого результата»¹.

Поскольку результат экспериментального исследования в значительной мере зависит от наблюдательности и целеустремлённости самого экспериментатора (классификация и интерпретация экспериментальных данных зависит от научного багажа исследователя, енго логического мышления, способностей и т.д.), экспериментатора и его деятельность можно отнести к субъективной стороне эксперимента. Объективная сторона – экспериментальные средства и объект исследования.

К экспериментальным средствам относятся приборы, инструменты, установки и т.д., которыми экспериментатор воздействует на объект исследования. Этих средств существует очень много и число их растёт по мере научного и технического прогресса.

К эксперименту обращаются тогда, когда пытаются обнаружить неизвестные ранее свойства объекта Результатом такого эксперимента являются утверждения, не вытекающие из имевшегося знания об объекте. В качестве классического примера такого эксперимента можно привести опыт по рассеянию α-частиц . Эксперимент такого типа называют исследовательским. Подобный эксперимент считается наиболее типичным, ему присущи следующие черты:

а) выделяется объект исследования;

б) определяются существенные и несущественные факторы, которые могут влиять на ход эксперимента;

в) выбираются средства эксперимента;

г) производится эксперимент (наблюдение, измерение, сравнение, обработка результатов);

д) производится теоретическое обоснование полученных результатов.

В качестве примера подобного экспериментального исследования Р. Карнап описывает открытие уравнения состояния газа.²

Эксперимент нужен и для проверки правильности тех или иных теоретических выводов. Подобный эксперимент называют проверочным. Примеров такого эксперимента в физике много. Большинство элементарных частиц, например, было предсказано сначала теоретически (позитрон П. Дираком, нейтрино Паули и др.) Дифракцией электронов подтверждена гипотеза Луи де-Бройля о присущих частицам волновых свойствах. Проверочный эксперимент имеет следующие общие черты:

а) на основе теоретической концепции строится подлежащая проверке гипотеза;

б) выбирается способ (средства) экспериментальной проверки;

в) производится эксперимент (наблюдение, сравнение, измерение, обработка результатов;

г) делается вывод, подтверждающий, уточняющий или отвергающий гипотезу (теоретическую концепцию.

Часто гипотеза и её экспериментальная проверка принадлежат разным исследователям.

Оба вида эксперимента находят применение и в познавательной деятельности школьника.

Исследовательский эксперимент в учебном процессе применяется редко, и то при условии планирования, выбора средств, определения существенных и несущественных факторов учителем. Эпизодическое использование в школе работ исследовательского характера объясняется их неэкономичностью во времени, однако неэкономичным во времени этот вид деятельности учащихся является потому, что они не могут (не умеют) производить составляющие его системы умственных и практических действий. Бесспорные преимущества исследовательского эксперимента по сравнению с работами по обычным инструкциям:

• обеспечивает высокую активность учащихся и повышает их интерес к работе;
  
• делает действия учащихся обдуманными;
  
• способствует развитию творческого мышления учащихся;
  
• благодаря глубокому и прочному усвоению материала даёт даже экономию учебного времени.
  

Проверочный эксперимент получил в школе большое распространение. Даже названия предлагаемых программой средней школы лабораторных работ указывает на их характер: «Опытная проверка закона Бойля-Мариотта», «Проверка уравнения состояния газа» и др. Работы же, призванные быть исследовательскими («Выяснение условия равновесия рычага», Изучение движения тела, брошенного под углом к горизонту» и др.), в практике преподавания ставятся как проверочные: проводятся после изучения теоретического материала, когда основные выводы уже известны учащимся. Причём, разработка методики эксперимента, конструирование экспериментальной установки и даже способы математического преобразования извлечённой из опыта информации чаще всего производится учителем.

И ещё одна особенность школьного проверочного эксперимента: короткий срок обучения не позволяет идти сложным путём ошибок и заблуждений, проверяемая гипотеза подтверждается всегда.

Поскольку проверочный эксперимент находит большое применение в научных исследованиях, вполне правомерен и школьный проверочный эксперимент, хотя доминирующую роль отдавать ему не следует.

Попытаемся сравнить элементы структуры школьного физического эксперимента с соответствующими элементами эксперимента в науке. Экспериментальные средства, применяемые в школе, проще, грубее, дешевле. Но и в школьных приборах можно выделить те же классы, что и в применяемых для научного исследования:

• Приготовляющие устройства: источники света, звуковых и других волн, генераторы и т.д.
  
• Изолирующие устройства: вакуумные устройства, защитные экраны и др.
  
• Устройства, непосредственно воздействующие на объект: преломляющие среды, призмы, дифракционные решётки и др.
  
• Средства усиления и преобразования, к которым можно отнести микроскопы, усилители, ускорители и пр.
  
• Регистрирующие и измеряющие устройства: гальванометры, счётчики, эмульсионные пластинки, самопишущие приборы и т.д.
  

Некоторые приборы можно отнести сразу к нескольким группам.

Объект экспериментального исследования в науке и школе отличается лишь некоторым временным сдвигом: в школе изучаются и экспериментально проверяются только те научные теории, которые прошли проверку временем, подтверждены рядом экспериментальных фактов и общественной практикой. Этот временной сдвиг по мере научно-технического прогресса обнаруживает тенденцию к сокращению.

В школьном эксперименте, как и в научном, можно выделить объективную сторону – объект исследования и экспериментальные средства – и субъективную, которой, прежде всего, относятся познавательные возможности школьника. Познавательная деятельность ученика при всём очевидном отличии её от деятельности учёного может быть структуризирована посредством тех же характеристик, что и научная деятельность: метод, вид, приём, тип, форма деятельности. Рассмотрим подробнее одну из этих характеристик – вид деятельности школьника в процессе использования им метода физического эксперимента.

Вид познавательной деятельности связывается с системой определённым образом организованных действий субъекта обучения по отношению к объекту этой деятельности. Данная характеристика достаточно многообразна в своей конкретизации. Такое многообразие видов взаимодействия субъекта с объектом в процессе овладения физическим знанием объясняется чрезвычайной сложностью самого объекта.

Эта характеристика удовлетворяет ряду отличительных признаков, позволяющих выделить её из других упомянутых выше характеристик.

• С помощью этой характеристики наиболее подчёркнуто вскрывается гносеологическая сущность познавательной деятельности как процесса взаимодействия ученика с объектом этой деятельности (выход из внутреннего во внешний план деятельности). В системе познавательных действий, определяемой как вид деятельности, находит всегда своё воплощение конкретный результат отражения коренных свойств постигаемого объекта.
  
• По отношению к методу познавательной деятельности вид этой деятельности играет роль внутреннего слагаемого. Тот или иной состав применяемых видов познавательной деятельности и определяет, в конечном счёте, конкретное содержание познавательного метода. Иначе говоря, реализация познавательного метода осуществляется через применение определённых последовательностей специфических для него видов познавательной деятельности. Благодаря этой особенности во взаимоотношении двух указанных характеристик и происходит (опосредованно) «приближение» метода деятельности к объекту познавательной деятельности.
  
• Конкретное содержание, заложенное в характеристику «вид познавательной деятельности», служит ответом на вопрос, какую работу (в том числе умственную) выполняет субъект по отношению к объекту в процессе познавательной деятельности. Поэтому деятельность определённого вида обычно отличается достаточной протяжённостью во времени. Эта протяжённость определяется как познавательными целями и рациональностью познавательных приёмов, так и свойствами самого объекта. Например, ученик наблюдает процессы нагревания и кипения воды. протяжённость наблюдения как вида деятельности зависит от мощности нагревателя и массы нагреваемой воды. Масса же воды и мощность нагревателя выбираются в соответствии с поставленными познавательными целями и имеющимися в наличии средствами. Здесь нет смысла говорить о каком-либо «свёртывании» действий, что весьма характерно для приёмов умственной деятельности.
  
• Выделяемые виды познавательной деятельности, как правило, являются достаточно сложными и ёмкими системами познавательных действий. Углубляясь в особенности физического знания и экспериментальных средств, в структуре деятельности любого вида можно выделить подразделения более мелкого порядка (назовём их подвидами). Например, выполняя работу по конструированию экспериментальной установки, ученик будет заниматься проектированием этой установки, подбором необходимого для неё оборудования, сборкой установки, её апробированием, доводкой. Все перечисленные составляющие конструирования установки (как вида деятельности) удовлетворяют указанным выше трём отличительным признакам данной характеристики, за исключением того, что являются менее ёмкими и протяжёнными системами действий.
  

• Система познавательных действий, составляющих вид экспериментальной деятельности, должна обладать логической завершённостью. Но этого мало. Совокупность этих действий должна обладать также единством методического замысла с общим замыслом эксперимента. Например, по ходу эксперимента ученик вычерчивает схемы, делает зарисовки, заполняет таблицы и т.д. Вся такая работа по графическому, табличному и т.д. отображению эксперимента, включаемая в рамки единого методического замысла эксперимента, представляет собой очень распространённый вид познавательной деятельности в эксперименте Этот вид деятельности следует обозначить обобщённым термином: «перекодирование информации, извлечённой из опыта».
  

Именно в силу логической завершённости отдельных видов экспериментальной деятельности эти виды в исследованиях по методике физики выступают как «этапы» выполнения экспериментального исследования.

Структуру познавательной деятельности ученика в эксперименте, раскрываемую по линии функционирования различных видов деятельности, нельзя представить себе как простую очерёдность следующих друг за другом видов деятельности. На одном и том же этапе деятельности происходит обычно наложение, взаимное проникновение видов деятельности. Это взаимопроникновение не доходит, как правило, до степени совмещения двух или более видов деятельности во всех своих внутренних элементах, на каждом этапе деятельности какой-то один её вид является определяющим, прочие же играют по отношению к нему обеспечивающую роль. Так, измерение не может производиться без наблюдения за состоянием объекта, без сравнения измеряемой величины с единицей измерения и её сравнения с той же величиной, измеренной при других условиях.

Особенности вида познавательной деятельности как одной из характеристик этой деятельности указывают на возможность системного обучения школьников экспериментальному познавательному методу. Поскольку конкретное содержание метода определяется составом применяемых видов познавательной деятельности, обучение школьников методу физического эксперимента может идти через системное обучение специфичным для этого метода видам познавательной деятельности. Отсюда вытекает необходимость нахождения совокупности видов познавательной деятельности школьников, присущих методу физического эксперимента.

А. Субъект производит наблюдение объекта. Сюда относится наблюдение тел в естественных и изменённых условиях с целью выявления их внешних признаков. Кроме того, субъект производит наблюдение физических процессов и явлений, их сопровождающих, с целью выявления свойств веществ и полей в различных состояниях и нахождения причинно-следственных связей в явлениях.

В одних случаях задача по получению какого-либо эмпирического знания может быть целиком завершена в результате применения только одного вида деятельности – наблюдения. В других случаях наблюдение будет осуществляться в привязке к отдельным этапам проводимого экспериментального исследования. Любой эксперимент включает в себя наблюдение как необходимую составную часть. Наблюдение заключает в себе объективное содержание, то есть отражает событие, существующее независимо от наблюдателя и выражаемое однозначным образом. В литературе по методологии научного познания достаточно полно разработана структура наблюдения и условия его успешного осуществления. А.В.Усовой рассмотрены некоторые вопросы специального обучения школьников наблюдению и выяснена роль учебных наблюдений в формировании научных понятий³.

Наблюдение начинается с актуализации приёма ориентировки на конечную цель его проведения, которая состоит либо в объяснении наблюдаемого явления, либо в предсказании результатов опыта. Иногда в качестве конечной цели наблюдения выступает уточнение того или иного понятия. Наблюдение должно быть организовано так, чтобы учащиеся были поставлены перед необходимостью заметить вопрос, заложенный в изучаемом факте или явлении и требующий поисков ответа.

Ориентируясь на конечную цель наблюдения, ученик невольно или сознательно припоминает аналогичные ситуации в прошлом опыте. В основной школе большинство демонстрационных опытов ученик видит впервые, однако и здесь он, как правило, обращается к прошлому опыту. В памяти школьника возникают картины ранее виденного, прочитанного, пережитого, и чем теснее опора на прошлый опыт, тем большую ценность имеет наблюдаемое. Значит, следующий приём, функционирующий при наблюдении, - поиск в прошлом опыте ситуаций, аналогичных заданной.

Приём ориентировки на конечную цель осуществляемого вида деятельности (наблюдения, сравнения, измерения, конструирования и т.д.), приём поиска в прошлом опыте ситуаций, аналогичных заданной, приёмы самоконтроля и ряд других функционируют при выполнении любого вида познавательной деятельности. Но с каждым отдельным видом познавательной деятельности можно связать также и несколько наиболее характерных для него приёмов умственной деятельности. Это даёт возможность использования различных видов познавательной деятельности субъекта для планомерных упражнений по освоению типичных приёмов умственной деятельности.

Б. Очень важным и широко распространённым видом познавательной деятельности школьника в физическом эксперименте является сравнение и измерение. Понятие измерения научно разработано в метрологии. Это «познавательный процесс, заключающийся в сравнении путём физического эксперимента данной величины с некоторым её значением, принятым за эталон сравнения».

В учебно-познавательном процессе измерение физической величины может стать (как и в науке) основной целью экспериментальной работы: измерение ускорения свободного падения, коэффициента поверхностного натяжения жидкости, удельной теплоёмкости вещества и т.д. Измерение может играть и вспомогательную роль при достижении других целей: измерение силы тока и напряжения с целью установления функциональной зависимости между ними, давления и объёма газа при опытной проверке закона Бойля-Мариотта и др.

В качестве внутренних структурообразующих элементов (подвидов) измерение может включать в себя следующие:

• Освоение измерительной техники и реализация методического принципа и правил измерения.
  
• Подготовка объекта к измерению, организация взаимодействий между средствами и объектом измерения.
  
• Получение количественных данных об объекте – результатов измерения.
  
• Первичная обработка результатов измерения (их систематизация, учёт погрешностей, установление достаточности накопленных данных).
  

В ходе измерения актуализируется ряд умственных приёмов, характерных для любого вида познавательной деятельности субъекта. Но, кроме того, здесь функционируют и некоторые приёмы умственной деятельности, наиболее специфичные именно для этой системы действий.

Измерение как составная часть экспериментального исследования никогда не бывает единичным. Нахождение функциональной зависимости, например, всегда требует многократных измерений той величины, которая является независимой переменной (аргументом), и той, которая выступает как зависимая переменная (функция). Причём, измерение интересующей величины может быть и прямым, и косвенным, когда результат получается благодаря математическому преобразованию данных из измерений других величин. Подготовка объекта к измерению и организация взаимодействий между ним и экспериментальными средствами измерения осуществляется во втором случае, как правило, при активном функционировании приёма определения сложности и дробимости решаемой задачи.

Одна и та же конечная цель в измерении может достигаться различными путями в зависимости от наличного оборудования. Ученик должен уметь применить приём установления соответствия между оборудованием и действиями с ним а также приём соотнесения задачи с имеющимися экспериментальными умениями и навыками.

Первичная систематизация результатов измерений, учёт погрешностей, установление достаточности накопленных данных – все эти элементы измерения тесно связаны с приёмом оценки правдоподобности полученных результатов.

Сравнение включает в себя большинство тех же внутренних структурообразующих элементов и опирается на актуализацию тех же приёмов умственной деятельности, что и измерение.


В. Познавательная деятельность ученика в ходе физического опыта всегда связана с ожиданием определённого результата. Суждения-предположения учащихся о ходе и результатах опыта возникают в значительной степени на почве интуиции, однако интуиции, опирающейся на определённые объективные предпосылки. Систему познавательных действий по выдвижению и обоснованию таких суждений в эксперименте объемлет характеристика построение гипотезы.

Построение гипотезы как вид деятельности школьников в учебном эксперименте во многом отличается от масштабов и содержания процесса зарождения, оформления и упрочения научной гипотезы. Однако, несомненно и то, что этот вид деятельности школьников в существенных своих моментах имеет черты сходства с деятельностью учёного, выдвигающего гипотезу. Черты сходства с научной гипотезой имеет и сам продукт этой деятельности школьника. В обоих случаях продуцируемое здесь знание «… представляет собой научно обоснованное предположение, при котором на основе ряда фактов делается вывод о существовании объектов и связях между ними, о причинах их возникновения и закономерностях их развития. Причём этот вывод имеет вероятностный характер и требует доказательства и проверки. Логической формой этого вывода является гипотетическое умозаключение»⁴.

Протекание этого вида деятельности учащегося в физическом эксперименте происходит при функционирование приёмов соотнесения новых фактов с известными, соотнесения применяемых познавательных действий с ранее оправдавшими себя действиями. Типично также и применение приёмов перестраивания первоначально высказанных суждений в новые в связи с уточнением познавательной обстановки, приёма осознания и реализации «побочного продукта» познавательной деятельности.

К внутренним слагаемым рассматриваемого вида познавательной деятельности школьников в ходе физического эксперимента надо отнести следующие достаточно протяжённые системы действий:

• Оценка, отбор и упорядочение исходных данных (посылок), необходимых для осуществления деятельности по прогнозированию развития событий в проводимом эксперименте.
  
• Выполнение последовательности действий по содержательно-логическому преобразованию исходного познавательного материала, последовательности, конечным звеном которой является оформление предположений на языке научных понятий физики.
  
• Аргументирование «гипотезы», поиск обоснований, вносящих момент объективности в это «вероятно истинное» знание.
  
• Корректировка предположений в результате учёта дополнительных, существенно уточняющих обстановку, или побочных факторов.
  

Г. Ориентируясь на цели эксперимента, экспериментатор планомерно воздействует на материальные объекты экспериментирования, вызывая в них определённые, внутренне присущие им процессы. При этом он каждый раз пользуется совокупностью технических и механических средств, дающих наилучший эффект воздействия на объект. Система действий по выбору и подготовке таких средств в условиях конкретно поставленной экспериментальной задачи представляет собой логически и дидактически необходимый вид познавательной деятельности школьников в учебном физическом эксперименте, который условно назовём конструированием средств эксперимента.

Действия по конструированию средств эксперимента включают в себя три подсистемы:

• Проектное представление привлекаемых средств экспериментального воздействия на исследуемый объект.
  
• «Овеществление» намеченного проекта в предметных действиях по комплексации средств эксперимента.
  
• Испытание средств экспериментирования, их настройка по частям и в целом, создание оптимальных условий применения.
  

Применяемая в школьной практике методика управления физическим экспериментом учащихся не предусматривает, чтобы каждый раз в ходе экспериментальной работы все перечисленные действия выполнялись самими учащимися в полном объёме. Какая-то часть этих действий выполняется за пределами развёртываемого учебно-познавательного процесса, какую-то их часть по ходу этого процесса берёт на себя учитель.

Например, проектное представление комплекса физико-технических средств эксперимента, их включение в действие доводится до учащихся обычно в «готовом» или почти «готовом» виде: через инструкции, разработанные авторами учебных пособий или учителем, схематические зарисовки на классной доске, устное объяснение учителя и т.д. «Овеществление» этих проектных представлений производится тоже чаще всего учителем, на долю учащихся остаётся лишь разобраться в представленном им конкретном оборудовании для выполнения эксперимента. Нормальным считается и тот случай, когда отобранное оборудование целиком или в какой-то своей части предстаёт перед школьниками в заранее скомплектованном виде – на лабораторных столах, в образцовом выполнении на демонстрационном столе учителя. Во всех таких случаях активная самостоятельная работа учащихся фактически начинается с момента приведения средств экспериментирования в динамическое состояние в операциях по испытанию, настройки оборудования.

Д. В ходе физического эксперимента познающий субъект, используя мобилизованные им средства экспериментирования, активно взаимодействует с исследуемым объектом, целенаправленно вызывает в последнем какие-то внутренне присущие ему процессы. Планомерное его воздействие на объект не ограничивается созданием или изменением строго учитываемых внешних условий протекания ожидаемых процессов, зачастую оно принимает форму активного вторжения в структуру самого объекта, в форму перестройки определённых внутренних связей в объекте.

Для получения убедительных результатов, исключающих случайные ошибки и выражающих закономерность, субъект прибегает к многократно повторяющемуся одинаковому воздействию на объект в соответствующих строго зафиксированных условиях. Активное воздействие на объект экспериментального исследования – главный вид познавательной деятельности субъекта обучения в ходе экспериментального исследования.

В одних случаях конкретная система познавательных действий, в которую воплощается этот вид деятельности, может быть относительно простой: включение электрической цепи, зажигание спиртовки, освобождение деформированной пружины и т.п. В других случаях последовательность выполняемых действий оказывается сложнее и по количеству и по качеству связей между элементами, и по трудности реализации действий: регулирование скорости вытекания воды из бюретки с одновременным подсчётом капель, включение электрической цепи на короткий промежуток времени с измерением этого промежутка секундомером и считыванием показаний с электроизмерительных приборов и др.

Е. В ходе подготовки к непосредственному воздействию на объект, в процессе самого воздействия и при завершении его ученик бывает вынужден выполнять действия по кодированию, перекодированию и декодированию управляющей и учебной информации. Эти системы действий представляют собой важный вид познавательной деятельности, который можно назвать: «Кодирование и декодирование информации, извлекаемой из эксперимента»

Декодированием управляющей информации ученик занимается в процессе выполнения экспериментального задания, выраженного в виде структурной схемы, графа или даже при экспериментальной проверке физической закономерности, выраженной в виде формулы. Кодированием и систематизацией извлечённой из опыта информации познающий субъект занимается при подготовке таблицы для записи измеряемых и вычисляемых величин и в ходе этой записи. Кодированием можно считать и схематическое изображение экспериментальных средств и тех изменений, которые происходят в объекте в ходе эксперимента. Перекодированием называется замена табличного выражения извлечённой из опыта информации словесным, графическим и т.д.

Структура данного вида познавательной деятельности в общем может слагаться из следующих подсистем действий:

• «Чтение» вводимой на кодовом языке учебной информации, относящейся к постановке эксперимента, её преобразование в обычный язык научных понятий и в чувственно-наглядные представления и средствах, объекте и действиях экспериментирования.
  
• Установление того, какую эмпирическую информацию, извлекаемую по ходу опыта, целесообразно подвергнуть действиям кодирования; нахождение оптимальных средств кодирования.
  
• Перекодирование первично закодированной эмпирической информации – заключение её в формы, наиболее подходящие для использования при получении выводного теоретического знания.
  

Ж. При соответствующем уточнении целей эксперимента к видам познавательной деятельности в физическом эксперименте следует приобщить содержательно-логическое и математическое преобразование эмпирических результатов, извлечённых из опыта, систематизированных и закодированных должным образом. Центральное место в содержании этой деятельности занимает анализ через синтез, причём казуальный анализ, вскрывающий причинно-следственные связи, ориентируемый на установление функциональной зависимости.

Современный стандарт образования предлагает следующие работы исследовательского типа, в максимальной степени способствующие обучению школьников основам метода физического эксперимента уже в 7-9 классах:

• Исследование зависимости силы тяжести от массы тела.
  
• Исследование зависимости силы упругости от удлинения пружины.
  
• Исследование силы трения скольжения.
  
• Исследование условий равновесия рычага.
  
• Исследование зависимости периода колебаний груза на пружине от массы груза.
  
• Исследование зависимости объёма газа от давления при постоянной температуре.
  
• Исследование изменения со временем температуры остывающей воды.
  
• Исследование зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах при постоянном сопротивлении.
  
• Исследование зависимости силы тока в электрической цепи от сопротивления при постоянном напряжении.
  
• Исследование зависимости угла отражения от угла падения света.
  
• Исследование зависимости угла преломления от угла падения света
  

* * *


Задания по лекциям 4-6.


Сделать содержательно-логический анализ трёх демонстрационных опытов по физике для 10-11 классов. Составить вариант беседы с учащимися по подобранным и проанализированным опытам.

Итоговое задание по курсу лекций

Провести с учащимися 2 работы исследовательского типа. Кроме предложенных работ можно подобрать свои. Представить 2-3 лучших из отчётов учащихся. Рекомендуемая структура отчётов:

• Название работы.
  
• Гипотеза (предположение относительно искомой зависимости).
  
• Рисунок (чертёж) экспериментальной установки.
  
• Таблица измеренных и вычисленных величин.
  
• График.
  
• Вывод, подтверждающий, уточняющий или отвергающий гипотезу.