Проект и презентация на темуДомашний эксперимент — как средство активизации мыслительной деятельности учащихся на уроках физики

Домашний эксперимент — как средство активизации мыслительной деятельности учащихся на уроках физики
Образование является национальным богатством, обеспечивающим разностороннее развитие человека, его творческий потенциал и умение решать нестандартные задачи. Успешное функционирование системы образования в период новых социально-экономических условий общества ставит новые проблемы перед педагогической наукой и общественностью. В этой ситуации актуализируются задачи развития у учащихся познавательной активности, формирования умений.
Среди многих идей, направленных на совершенствование учебного процесса, одной из самых значимых является идея формирования и развития познавательного интереса учащихся. Эта идея служит поводом отыскания таких средств, которые привлекали бы к себе учеников, располагали бы их к совместной деятельности с учителем. Считается, что интерес выступает как мощный побудитель активности личности, под влиянием которого все психические процессы протекают особенно интенсивно, а деятельность становится увлекательной и продуктивной.
 В практике работы школы накоплен уже немалый опыт по активизации познавательной деятельности учащихся при обучении физике. Но нередко случается так, что описанный в литературе метод или отдельный прием не дает ожидаемых результатов. Причина в том, что: во-первых, у каждого конкретного класса свой опыт познавательной деятельности и свой уровень развития,  во-вторых, меняются времена, а вместе с ними и нравы, и интересы детей. Темп нашей жизни растет с каждым днем, на глазах все меняется. Последние годы знаменуются широким внедрением информационной техники в школы. За последние 5 - 10 лет не только изменился мир вокруг нас, но и выросло абсолютно новое поколение детей. Почти у каждого ученика дома есть компьютер, подключенный к Интернет. 
Я считаю, что проблема активизации познавательной деятельности будет существовать во все времена. Очень важно сделать так, чтобы процесс обучения не превращался для учеников в скучное и однообразное занятие. Ведь наличие у учеников интереса к предмету является предпосылкой для появления более сложной его разновидности - познавательного интереса. А познавательный интерес способствует активности учащихся на уроках и росту качества знаний. Все это отражает актуальность проблемы развития познавательного интереса школьников для современного построения учебного процесса.
Таким образом, актуальность моего исследования обусловлена перечисленными выше проблемами. Современный учитель физики   может и даже  обязан использовать различные приемы и средства, активизирующие познавательную деятельность школьников и развивающие их познавательный интерес, в том числе и занимательные материалы.
С учетом сказанного, проблема исследования сформулирована следующим образом: каковы теоретические и технологические основы формирования у учащихся познавательных умений в процессе использования домашних экспериментов? 
Решение данной проблемы составляет цель исследования.
Объект исследования - образовательный процесс в основной общеобразовательной школе при изучении физики в 7 классе.
Предмет исследования:  занимательность, как один из приемов активизации познавательной деятельности и познавательного  интереса школьников.
Исходя из проблемы, объекта, предмета и цели исследования, были поставлены следующие задачи:
изучить состояние исследуемой проблемы в педагогической теории и практике школьного обучения;
выявить динамику развития познавательных умений;
опираясь на результаты исследования, подготовить практические рекомендации и учебно-методические материалы по совершенствованию обучения учащихся познавательным умениям.
При преподавании физики я ставлю перед собой следующие цели: развитие у ребят интереса к физике, формирование навыков думать (анализировать, сопоставлять, сравнивать и пр.), развитие творческих способностей каждого ученика. Выдающийся физик А. Эйнштейн высказал свою точку зрения на эту проблему словами: «Умеет учить тот, кто учит интересно».
Именно интерес — наиболее действенный мотив учения. Интерес является одним из важнейших стимулов к учению, познанию нового. Под его влиянием развивается интеллектуальная активность, совершенствуется память, обостряется работа воображения, восприятия, повышается внимание сосредоточенность. Познавательный интерес определяет положительное отношение ученика к учению в целом.
Познавательный интерес – это интерес к учебной деятельности, к приобретению знаний, к науке.
Возникновение познавательного интереса зависит в первую очередь от уровня развития ребенка, его опыта, знаний, той почвы, которая питает интерес, а с другой стороны, от способа подачи материала.
Интерес школьников к учению является определяющим фактором в процессе овладения ими знаниями. Великие педагоги – классики всех времен подчеркивали первостепенное значение в обучении интереса, любви к знаниям.
Известно, что важным средством пробуждения интереса к физике является использование приемов занимательного изложения учебного материала. Занимательность усиливает эмоциональность восприятия информации, служит средством сосредоточивания внимания, способствует, запоминаю материала.
С целью «внушить охоту и воспитать вкус» к изучению физики замечательный популяризатор науки Я.И. Перельман рекомендовал следующие приемы:
Положения науки иллюстрируются событиями современности.
Привлекаются примеры из техники.
Используются художественная литература, легенды, сказания.
Предполагаются различные фантастические ситуации: описание мира, в котором устранена сила тяжести или трения; рассмотрение последствий внезапного прекращения вращения Земли, изменение наклона ее оси.
Используются парадоксы.
Разбираются бытующие предрассудки.
Делаются неожиданные сопоставления.
Рассматриваются примеры, взятые из повседневной жизни.
Анализируются математические фокусы, подвижные и настольные игры и т.д.
Делаются экскурсы в область истории науки.
Все эти приемы не потеряли актуальности и в наши дни; во многом они теперь расширены и дополнены. Ведь разнообразие применяемых приемов занимательного изложения позволяет полнее учесть особенности мышления, опираясь на которые можно достичь лучших результатов в обучении физике. Развитие познания — предполагает непрерывное взаимодействие эксперимента и теоретического мышления. Теоретическое мышление — это научный метод изучения природы. Ознакомление учащихся с методами научного познания — одна из важнейших целей школьного образования.
Метод научного познания состоит из трех частей:
Теоретическое предсказание
Экспериментальная проверка гипотезы
Сравнение теоретических и экспериментальных данных, формулирование вывода.
Существенная часть этого метода — домашний эксперимент; он выступает в качестве критерии истины.
Ведь после того как выполнена цепочка логических рассуждений, опорой которых служат те или иные положения теории, и сформулирован вывод, нужно удостовериться в его правильности, т. е. проверить: верен он или ошибочен в реальной действительности. Тут-то на сцену и выходит эксперимент.
Чтобы эксперимент выполнил свою функцию, нужно придумать его идею, предложить схему установки, т.е. сделать ряд шагов-этапов, последовательность которых отражена на схеме.
Эксперимент для проверки теоретического предсказания

Экспериментальный метод дает возможность установить причинно-следственные связи между явлениями, а также между величинами, характеризующими свойства тел и явлений. Он дает возможность выяснить кинематику, динамику процессов и их энергетическую сущность. Основоположник отечественной науки М.В. Ломоносов отмечал: «Опыт ценнее тысячи мнений, рожденных воображением».
На экспериментальном уровне идет процесс накопления фактов, информатизации об исследуемых явлениях, проводятся наблюдение, измерения, сравнения, ставятся эксперименты, формируются и вводятся в научный обиход понятия, производится систематизация знаний, и формулируются экспериментальные законы.
Под экспериментом понимают научно поставленный опыт, т.е. наблюдение исследуемого явления в учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом и воссоздавать каждый раз при повторении тех же условий.
Эксперимент составляет важную сторону практики. С его помощью наука в состоянии не только объяснить явления материального мира, но и непосредственно овладеть ими. Поэтому эксперимент является одним из главных средств связи науки с производством. Эксперимент является средством исследования и изобретения новых приборов, машин, материалов и процессов в промышленной технике. Он является важнейшим средством проверки годности технических проектов и усовершенствования технологических процессов.

Эксперимент является одновременно источником знаний, методом обучения и средством активизации познавательной деятельности учащегося. Отражение экспериментального характера физической науки я осуществляю посредством широкого использования различных видов эксперимента — демонстрационных опытов, иллюстративных заданий (опыты), экспериментальных задач, внеклассных и домашних опытов, исследовательских заданий (изобретение устройства), лабораторных работ, физического практикума.

Учебная деятельность, направленная на усвоение знаний, имеет важное значение для формирования личности ученика, его интеллектуального развития. Необходимым условием успешности обучения является сосредоточенность ученика. Нередко недопонимание, плохое запоминание объясняются не плохой сообразительностью, не плохой памятью, а недостатком внимания.
У учащихся 7 классов, повышенно деятельных и эмоциональных, стремящихся к конкретным практическим делам, большой интерес вызывает выполнение домашних опытов и наблюдений.
Познавательный интерес носит поисковый характер. Под его влиянием у человека постоянно возникают вопросы, ответы на которые он сам постоянно и активно ищет. Познавательный интерес положительно влияет не только на процесс и результат деятельности, но и на протекание психических процессов - мышления, воображения, памяти, внимания, которые под влиянием познавательного интереса приобретают особую активность и направленность.
Комплексное использование методов активного обучения, в том числе и домашний эксперимент, приносят удовольствие от процесса познания, доказывая, что обучение физике – не всегда нудное занятие.
Выполнение учащимися опытов и наблюдение в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ. Особое значение домашние опыты и наблюдение имеют для развития познавательного интереса и творческих способностей школьников, для формирования у них экспериментальных умений и навыков. Роль домашнего эксперимента особенно велика при формировании понятий, где необходима опора на конкретный материал, на чувственное восприятие предметов и явлений.
Методические рекомендации для педагогов по развитию навыков самостоятельности у учащихся во внеурочное время
1. Самостоятельность – одно из ведущих качеств личности, выражающееся в умении поставить определённую цель, настойчиво добиваться её выполнения собственными силами, ответственно относиться к своей деятельности, действовать при этом сознательно и инициативно не только в знакомой обстановке, но и в новых условиях, требующих принятия нестандартных решений. 2. Стремление к самостоятельности – врождённое чувство человека, нуждающееся в поддержке и развитии. 3. Ученик требует уважать его независимость и самостоятельность. 4. Учитель поддерживает стремление учащихся к самостоятельности, поощряет и тактично направляет его самостоятельные действия. 5. Стимулирование самостоятельной познавательной деятельности учащихся может осуществляться за счёт повышения интереса к знаниям, развития инициативы, овладения наиболее совершенными методами самостоятельной работы.
Домашние опыты и наблюдения, проводимые учащимися:
дают возможность расширить область связи теории с практикой;
развивают интерес к физике и технике;
рождают творческую мысль и развивают способность к изобретательству;
приучают учащихся к самостоятельной исследовательской работе;
вырабатывают у них наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность;
дополняют демонстрационный эксперимент учителя и классные лабораторные работы тем материалом, который не может быть получен в классе
приучают учащихся к сознательному труду.
Правила выполнения домашних лабораторных работ
1. Научные эксперименты очень занимательны. Они помогут тебе лучше узнать окружающий мир. Однако никогда не забывай о мерах предосторожности.
2. Если в описании работы необходима помощь родителей, то попроси их остаться с тобой до конца опыта.
3. Подготовь все необходимо заранее.
4. Соблюдай осторожность при работе с горячей водой, бытовыми химикатами (мыло, жидкость для мытья посуды), ножницами, стекло.
5. По окончании эксперимента убери все приборы.
Например, в 7 классе я предлагаю выполнить дома, следующие экспериментальные задания:
Взаимное притяжение молекул.
Оборудование: картон, ножницы, миска с ватой, жидкость для мытья посуды.
Ход работы:
1. Вырезать из картона лодочку в виде треугольной стрелы. 2. Налить в миску воды.З Осторожно положить лодочку на поверхность воды. 4. Окунуть палец в жидкость для мытья посуды. 5. Осторожно погрузить палец в воду сразу за лодочкой.6. Описать наблюдения. 7. Сделать вывод.
Как впитывают влагу различные ткани?
Оборудование: разные лоскутки ткани, вода, столовая ложка, стакан, круглая резинка, ножницы.Ход работы:
1. Вырезать из различных кусочков ткани квадрат размером 10x10 см.2. Накрыть стакан этими кусочкам.3. Закрепить их на стакане круглой резинкой.4. Осторожно налить на каждый лоскуток ложку воды.5. Снять лоскуты, обратить внимание на количество воды в стакане.6. Сделать выводы.
Смешиваем несмешивающиеся.
Оборудование: пластиковая бутылка или прозрачный одноразовый стакан, растительное масло, вода, ложка, жидкость для мытья посуды.
Ход работы:
1. Налить в стакан или бутылку немного масла и воды.2. Тщательно перемешать масло и воду. 3. Добавить немного жидкости для мытья посуды. Размешать. 4. Описать наблюдения. 5. Сделать вывод.
Рост кристаллов.
Оборудование: стакан, вода, кастрюли, карандаш, нить, сахар, стакан.
Ход работы:
1. Взять две части воды и одну часть сахара. Перемешать.2. Попроси родителей помочь тебе нагреть раствор.3. Перелить раствор в стакан.4. Привязать к карандашу нить так, чтобы она опустилась в раствор.5. Положить карандаш сверху стакана.6. Оставить стакан на несколько дней.7. Посмотреть, что образовалось на нити.8. Сделать вывод.
Определение пройденного пути из дома в школу.
Оборудование: сантиметровая лента.
Ход работы:
1. Выбрать маршрут движения.2. Приблизительно вычислить с помощью рулетки или сантиметровой ленты длину одного шага. (S’)3. Вычислить количество шагов при движении по выбранному маршруту (n). 4. Вычислить длину пути: S = S’ . n, в метрах, километрах, заполнить таблицу.5. Изобразить в масштабе маршрут движения.
N S, см N, шт. S, см S, м S, км
           
6. Сделать вывод.
Взаимодействие тел.
Оборудование: стакан, картон.
Ход работы:
1. Поставить стакан на картон.2. Медленно потянуть за картон.3. Быстро выдернуть картон.4. Описать движение стакана в обоих случаях.5. Сделать вывод.
Определение плотности куска мыла.
Оборудование: кусок хозяйственного мыла, линейка.
Ход работы:
1. Взять новый кусок мыла.2. Прочитать на куске мыла чему равна масса куска (в граммах)3. С помощью линейки определите длину, ширину, высоту куска (в см)4. Вычислить объем куска мыла: V = a . b . c (в см3)5. По формуле вычислить плотность куска мыла: p = m/V6. Заполнить таблицу:
m, г а, смb, см с, см V, см 3 р, г/см 3
           
7. Перевести плотность, выраженную в г/см 3, в кг/м 38. Сделать вывод.
Тяжел ли воздух?
Оборудование: два одинаковых воздушных шара, проволочная вешалка, две прищепки, булавка, нить.
Ход работы:
1. Надуть два шарика до одиночного размера и завязать ниткой.2. Повесить вешалку на поручень. (Можно положить палку или швабру на спинки двух стульев и прицепить вешалку к ней.)3. К каждому концу вешалки прикрепить прищепкой воздушный шарик. Уравновесить.4. Проткнуть один шарик булавкой.5. Описать наблюдаемые явления.6. Сделать вывод.
Определение массы и веса воздуха в твоей комнате.
Оборудование: рулетка или сантиметровая лента.
Ход работы:
1. С помощью рулетки или сантиметровой ленты определить размеры комнаты: длину, ширину, высоту, выразить в метрах. 2. Вычислить объем комнаты: V = a . b . c.3. Зная плотность воздуха, вычислить массу воздуха в комнате: m = р . V. 4. Вычислить вес воздуха: р = mg.5. Заполнить таблицу:
а, мb, м c, м V, м 3 Р, кг/м 3 т, кг P, H
             
6. Сделать вывод.
Почувствуй трение.
Оборудование: жидкость для мытья посуды.
Ход работы:
1. Вымыть руки и вытереть их насухо.2. Быстро потереть ладони друг о друга в течение 1–2 мин.3. Нанести на ладони немного жидкости для мытья посуды. Снова потереть ладони в течении 1–2 мин.4. Описать наблюдаемые явления.5. Сделать вывод.
Определение зависимости давления газа от температуры.
Оборудование: воздушный шар, нить.
Ход работы:
1. Надуть шарик, завязать его нитью.2. Повесить шарик на улице.3. Через некоторое время обратить внимание на форму шарика.4. Объяснить почему:
а) Направляя струю воздуха при надувании шара в одном направлении, мы заставляем его раздуваться сразу во все стороны.б) Почему не все шары принимают сферическую форму.в) Почему при понижении температуры шарик изменяет свою форму.
5. Сделать вывод.
Вычисление силы, с которой атмосфера давит на поверхность стола.
Оборудование: сантиметровая лента.
Ход работы:
1. С помощью рулетки или сантиметровой ленты вычислить длину и ширину стола, выразить в метрах.2. Вычислить площадь стола: S = a . b3. Принять давление со стороны атмосферы равным Рат = 760 мм рт.ст. перевести Па.4. Вычислить силу, действующую со стороны атмосферы на стол:
P = F/SF = P . SF = P . a . b5. Заполнить таблицу.
a, м b, м S, м2P, Па F, Н
         
6. Сделать вывод.
Плавает или тонет.
Оборудование: большая миска, вода, скрепка, кусочек яблока, карандаш, монета, пробка, картофелина, соль, стакан.Ход работы:
1. Налить в миску или таз воды.2. Осторожно опустить в воду все перечисленные предметы.3. Взять стакан с водой, растворить в нем 2 столовые ложки соли.4. Опустить в раствор те предметы, которые утонули в первом.5. Описать наблюдения.6. Сделать вывод.
Вычисление работы, совершаемой учеником при подъеме по лестнице.
Оборудование: рулетка. 
Ход работы:
1. С помощью рулетки измерить высоту одной ступеньки: Sо.2. Вычислить число ступенек: n3. Определить высоту лестницы: S = Sо . n.4. Если это возможно, определить массу своего тела, если нет, взять приблизительные данные: m, кг.5. Вычислить силу тяжести своего тела: F = mg6. Определить работу: А = F . S.7. Заполнить таблицу:
Sо, м n, шт. S, м m, кг F, Н А, Дж           
8. Сделать вывод.
“Определение мощности, которую ученик развивает, равномерно поднимаясь медленно и быстро с первого на второй этаж школы или дома”
Оборудование: данные л/р. № 14, секундомер.
Ход работы:
1. Используя данные л/р. № 14 определить работу, совершаемую при подъеме по лестнице: А.2. С помощью секундомера определить время, затраченное на медленное поднятие по лестнице: t1.3. С помощью секундомера определить время, затраченное на быстрое поднятие по лестнице: t2.4. Вычислить мощность в обоих случаях: N1, N2, N1 = A/ t1, N2 = A/t25. Результаты записать в таблицу:
N А t1, ct2, с N1, Вт N2, Вт
           
6. Сделать вывод.
Выяснение условия равновесия рычага.
Оборудование: линейка, карандаш, резинка, монеты старого образца (1 к, 2 к, З к, 5 к).
Ход работы:
1. Положить под середину линейки карандаш, чтобы линейка находилась в равновесии.2. Положить на один конец линейки резинку.3. Уравновесить рычаг с помощью монет.4. Учитывая, что масса монет старого образца 1 к – 1 г, 2 к – 2 г, З к – З г, 5 к – 5 г. Вычислить массу резинки , m1, кг.5. Сместить карандаш к одному из концов линейки.6. Измерить плечи l1 и l2, м.7. Уравновесить рычаг с помощью монет m2, кг.8. Определить силы, действующие на концы рычага F1 = m1g, F2 = m2g9. Вычислите момент сил M1 = F1l1, М2 = Р21210. Заполните таблицу.
l1, м l2, м m 1, кг m 2, кг F 1, Н . м F2, Н . м М1 , Н . м M 2, Н . м
               
11. Сделать вывод.
Одним из наиболее интересных домашних экспериментов на мой взгляд является эксперимент по наблюдению диффузии в жидкостях.
Диффузия жидкостей и газов
Диффузия (от лат. diflusio - распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотическим тепловым движением молекул (атомов). Различают диффузию в жидкостях, газах и твёрдых телах.
Домашний эксперимент «Рисуем на молоке»
Приборы и материалы: миска, молоко, пищевые красители различных цветов, жидкость для мытья посуды, ватная палочка.
Этапы проведения эксперимента
Наливаем молоко в тарелку.
Капаем по несколько капель краски в молоко по краю тарелки.
Обмакиваем ватную палочку в жидкое мыло и погружаем их в тарелку с молоком.
Наблюдаем смешение красок вследствие явления диффузии.При добавлении краски в молоко, на поверхности образуются красивые разливы от краски. При добавлении жидкого мыла, молоко начинает как-бы закручиваться по спирали, увлекая за собой краску, в результате смешения цветов образуют неожиданные рисунки на поверхности молока. 
 Я считаю, что если учитель в преподавании физики пользуется экспериментальным методом, при котором учащиеся систематически включаются в поиски путей решения вопросов и задач, то можно ожидать, что результатом обучения будет развитие разностороннего, оригинального, не скованного узкими рамками мышления. А - это путь к развитию высокой интеллектуальной активности.
У каждого времени свой путь к познанию. У нашего — личностный, творческий. Школьники хотят учиться на демократической основе. И на помощь приходит общение. Общение - это урок Сотворчества, совместного мышления, партнерства, урок Свободы. Уверена, что путь от сердца к сердцу, от души к душе можно проложить на основе искренности, взаимодоверия. Убеждена, что любая педагогическая концепция может быть воплощена в жизнь при одном главном условии: любить детей и принимать их такими, какие они есть, защищать за то, что они дети!Заключение
Полученные данные свидетельствуют о том, что использование домашних экспериментов в обучении является одним из возможных факторов повышения интереса к физике. Педагог выступает  в качестве координатора, организующего и стимулирующего познавательную деятельность учащихся, поддерживающего в них интерес к изучаемому предмету и мотивацию на приобретение новых знаний. Умело подобранные материалы развивают мышление и формирует информационную и коммуникативную культуру наших детей, интеллектуальные способности, познавательный интерес, и обеспечивают индивидуальный стиль учебной деятельности.
Но, необходимо отметить, что домашний эксперимент не единственный способ повышения интереса к предмету. На повышение познавательного интереса учащихся влияет много факторов. Тем не менее, поставленная в начале исследования гипотеза, нашла свое подтверждение. Сочетание разнообразных форм и методов работы содействуют повышению творческой активности учащихся, стимулирует их интерес к изучению физической науки, дает прочные знания, умения и навыки по всем разделам физики.
На основании полученных результатов  можно сделать вывод, что занимательные материалы помогают учащимся лучше усваивать материал и учат работать самостоятельно. При этом у них проявляется большой интерес и желание изучать физику как предмет.
Список использованной литературы:
А.В. Усова. Избранное. — Челябинск: ЧГПУ, 2000.
Л.А. Иванова. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. — Москва: Просвещение, 1983.
Н.М. Зверева. Активизация мышления учащихся на уроках физики. — Москва: Просвещение, 1980.
Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. // Под ред. А. В. Усовой. — Москва: Просвещение, 1990.
Интернет ресурсы.
Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. М, 1986
Ковтунович М.Г. Домашний эксперимент по физике, ВЛАДОС, 2007.
Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы (Под ред. А.В.Усовой.) М. 1990.
Опыты в домашней лаборатории. М. Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981 (серия: “Библиотечка “ Квант” Вып. 4.
Шахмаев Н.Н. Шилов В.Ф. Физический эксперимент в школе. М. 1989.
http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2011/08/31/domashnie-laboratornye-raboty-po-fizikehttp://a.slave.festival.1september.ru/articles/527889/http://pandia.ru/text/78/173/74357.phphttp://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=467379http://collegy.ucoz.ru/publ/21-1-0-7348