A főbb jellemzői a kísérleti kutatás módszere
Együtt tudományos fizika kísérlet széles körben alkalmazott az úgynevezett oktatási fizikai kísérlet.
Tanítási kísérlet - játszik a segítségével speciális eszközök egy fizikai jelenség (legalábbis - annak alkalmazása a gyakorlatban) a leckét a körülmények legalkalmasabb a tanulmány. Ezért egyaránt szolgál a tudás forrása, a tanítási módszerek és nézet láthatóságát.
Általánosan elismert tény, hogy a bemutatása során a fizika a középiskolában kell alapulnia egy kísérletet. Ez azért van, mert a főbb állomásai a fizikai fogalmak - megfigyelése, amelyben a kapcsolatokat más bevezetésével mennyiségek jellemző rá, nem lehet hatékony alkalmazása nélkül, a fizikai kísérletek. Bemutató kísérletek az osztályteremben, bemutatva néhány közülük segítségével a film és a televízió, végző laboratóriumi munka diákok képezik az alapját a kísérleti módszer a tanítás fizika az iskolában.
Mint azt a tájékoztató információs, képzési kísérlet mindkét fő eszköz egyértelmű a tanulmány a fizika; ez lehetővé teszi a legsikeresebb és hatékony formája az iskolások bizonyos képeket, megfelelően tükrözi az elméjükben ténylegesen fennálló fizikai jelenségek, folyamatok és törvények, egységesek.
Jól szervezett iskola fizikai kísérlet is szolgál kiváló eszköz az oktatás, mint személyiségjegyek, mint a kitartás a cél felé, a pontosság megszerzése a tényeket, a pontosság a munka, a képesség, hogy megfigyelje és osztja a vizsgált jelenségek alapvető jellemzői.
Ahhoz, hogy a diákok egy mély és szilárd tudás, építsék ki fontos gyakorlati ismeretek koordinációra van szükség a használata különböző típusú oktatási kísérlet.
képzés fizika kísérlet rendszer a következő típusok:
- Bemutató kísérletek (demonstrációs kísérlet). A termelés igényel nagy kísérleti készség használatával összefüggő különböző berendezések. Fontos tüntetések kísérletek, hogy bemutassa a tanár magyarázatát. Az ilyen bemutatók, erős iskolai hatékonyságát, mert a tanár irányítja a felügyelete tanulók és felhívja a figyelmet a megértéséhez a jelenség a körülményeket.
- Első laboratóriumi munka, megfigyelések és kísérletek. Ebben a fajta kísérleti munka minden diák osztály (egység vagy egyénileg) egyidejűleg ugyanazon a felszerelés típusa és irányítása alatt a tanár (a tanár vezeti a bejárat és a jelenlegi szóbeli tájékoztatást, azt mutatja, az egyes módszerek munkát el kell végezni a fedélzeten a szükséges rajzok és feljegyzések, szervezi az eredmények megvitatása).
- Fizikai műhelyek. A diákok a munka elvégzésére végére a tanév a saját, az írott eljárások, amelyekhez előre elkészített, hogy végezze el a kísérletet.
- Tanórán megfigyelések és kísérletek. Ezek közé tartozik az egyszerű kísérleteket végzett a diákok otthon, és észrevételeiket végzett a mindennapi környezet, a természet, az ipari és mezőgazdasági termelés, anélkül, hogy a közvetlen irányítást a tanár során a megfigyelés. Kísérleti vizsgálatok az ilyen jellegű, a hallgatók segítségével háztartási cikkek és anyagok kéznél, házi eszközökkel, játék-készletek, „tervezők”.
A fenti osztályozás az iskola fizikai kísérlet a leggyakoribb és legelterjedtebb, ez ad lehetőséget arra, hogy ez mind a tanítási módszerek, válassza ki a képzési eszközök helyes azonosítására helyét annak minden fajtája a képzéseken a fizikai rendszer, racionálisan. Azonban, elfogadható, és alkalmas bizonyos esetekben, más módszerek az osztályozás. Tehát megkülönböztetni minőségi és mennyiségi kísérletek izolált kísérleti feladatokat és kreatív feladatok, az úgynevezett alapvető kísérletek és bemutatók a technikai rendszerek.
Erőfeszítései révén a tanárok és oktatók kifejlesztett módszerek és technikák az iskola fizikai kísérlet.
Annak ellenére, hogy ezek a sikerek nem mindent megtenni a feldolgozással kapcsolatban a kísérleti kutatás módszere.
Ezért úgy tűnik, meg kell vizsgálni olyan kérdésekre, mint:
- hogyan lehet leghatékonyabban „újrahasznosított” kísérleti kutatás módszere a tanítási módszer?
- hogyan kell megismertetni a hallgatók kísérleti vizsgálati módszerek?
Ahhoz, hogy ezekre a kérdésekre válaszolni, akkor először meg kell találni, hogy mi a kísérleti tanulmány módszerével.
Tekintsük néhány példát a kísérleti tanulmányok különböző szakaszaiban fejlesztése a fizika.
1820-ban, dán tudós Oe felfedezték az elektromos áram egy mágneses tű. Körülbelül a felfedezés, mondta a más kutatók. Megtanultam róla és erősítők. A felfedezés Oe érdekelte. Úgy okoskodott az alábbiak szerint:
„Minden villamosított test anélkül, hogy elveszítené az elektromos jel gerjeszti villany vezeték, a jelen, ez a test egy bizonyos távolságot. Ez nem biztosítja ugyanazt a hatást, és a villamos energia áramlik a karmester, és amely egy aktuális? Ha igen, az ilyen intézkedés kell egy mágnes, és ... "
Ennek tesztelésére, Amp felfüggesztve egy vékony menetes réz gyűrű belsejében a tekercs szigetelt rézhuzal, nagyon közel a tekercsek.
A végén a vezeték csatlakoztatva van a pólusok egy galvanikus akkumulátort. Ha - indokolt Amper, - a gyűrűben, az elektromos áram (gerjesztett keresztül hatás), a gyűrű kell taszítják vagy vonzzák erős mágnes. Csatlakoztatja az akkumulátor réz tekercset elemek A (1.1 ábra), hozzuk Amper mágnest a B gyűrű, akkor az egyik, a másik pólus gyűrűt egyedül maradt. Nem elégedett az eredménnyel, Ampere megváltozott élményt.
Azáltal, hogy egy mágnes bizonyos távolságra a gyűrűt, aztán bezárja az oldható villamos tekercs áramkör. Kiderült, hogy „abban a pillanatban, amikor beszámolunk (csatlakoznak) a végén a vezetéket az akkumulátor. Ez vonzza a mágnes gyűrű, amely szerint pólus „volt előtte.
Végül, a jelenség az elektromágneses indukció tulajdonítottak az angol tudós Faraday és Lenz magyar tudós, aki szintén használta a kísérleti módszer.
Tekintsük egy másik példát. A végén a múlt század Stoletov AG megvizsgálja a fotoelektromos hatás, rájöttem, hogy az elektromos töltések kihúzta a fém hatására fény, amikor a besugárzott felületén a fém negatív elektromos potenciál. Az egyik szakaszában kutatási világossá vált, hogy a fotoelektromos arányos az „aktív energiájú sugárzás”. A telepítéséhez, akkor alkalmazták „módszer, váltakozó megvilágítás.”
Nagy karton kört melynek hét ablakozott szektoronként (ahol az összes ablak és időközönként egyenlő szélességű), függőlegesen elhelyezett között a fényforrás és a megvilágított felület a fém, és különböző sebességgel forognak. Kísérletekkel, Stoletov visszavert és a kérdéseket „az, hogy a fény hatására a fém felületén számos különálló elektromos sokk, fény és elosztott villamos áram vagy egy többé-kevésbé folyamatos húzza ki a felelős a fém azonnal, vagy (beszéd majdnem) állítsa aktin-áram (aktin - görögül „fény”, ebben az esetben - a fénysugár), és hogy annak értéke készpénzben - ma szilil fény?”. Hogy teszteljék a hipotézist Stoletov helyezi egy új élmény (1.2 ábra)
Három egyenlő méretű lemez nem található a parttól egymással párhuzamosan.
01Sploshnoy meghajtó B - Stoletov forrása elektronok csatlakoztatott negatív pólust az akkumulátor (révén a galvanométer G), és a nettó - a pozitív. Átlagos lemez (1.2 ábra azt mutatja) volt hét lyukak által szektor és lehet a tengelye körül forgatják. A besugárzás lemez B íves galvanométert mutató megjelenése egy elektromos áramkör. Ha megváltoztatja a megvilágítási intenzitás 2, 4, 6, és a t. D., Illetőleg fotoáram alkalommal nőtt 2, 4, 6, és így tovább. G. idő. Ennek alapján a beszerzett adatok Stoletov a következtetésre jutott: „gyakorlatilag elmondható, hogy egy jelenlegi és eltűnik egyidejűleg fény, ezért a folytonos áram váltakozó világítási ugyanebben az időszakban, és az áramerősség megfelelő intenzitású fény.”
Sok más hasonló példa munkáiból Newton és Lebegyev tanulni optikai jelenségek; Curie és Rutherford tanulmány atomi jelenségek, és egyéb munkák.
Elemezve egyes példákban, azt látjuk, hogy a kutatók, mielőtt a végrehajtás a kísérlet, nyomja meg ezt vagy azt a feltételezést.
Részei a kísérleti módszer a következő: kiterjesztése a feltételezések vagy munkahipotézis (első szakasz pilot study).
Ezután, miután a készítmény egy adott munkahipotézis, általában szükség van, hogy tervezni a kísérlet, t. E. A választott kísérleti módszert, amellyel ellenőrizni a munkahipotézis.
Következésképpen, a választás a kísérletezés a második része a kísérleti módszer.
Ezt követően a kutatók végzett kísérlet megismétlésével nyilatkozatában eddig még nem erősítették meg, vagy cáfolja az a munkahipotézis.
A kísérlet a harmadik része a kísérleti módszer.
A beállítás után a kísérletet az adatok feldolgozása. Ahol az adatfeldolgozás eredmény néha nem csak azt erősíti meg, vagy cáfolat korábban elfogadott munkahipotézis, hanem például akkor ad pontos mennyiségi kapcsolatát a fizikai mennyiségek (Boyle-törvény, a törvény Ohm et al.). Minden esetben, akkor lehet, hogy a vonatkozó tudományos eredményeit.
Következésképpen a negyedik része a maradék kísérleti módszer - a feldolgozó a kísérleti adatok és szerezzen tőlük bizonyos következtetéseket.
Együtt megbízható következtetéseket ebben a szakaszban gyakran állítják elő nagyobb valószínűséggel következtetéseket, amelyekhez új hipotézisekkel. Ez ismét vezet a használata minden kísérleti tanulmány a szakaszok újra.
Így a kísérleti eljárást az alábbi részek bemutatott program.
Ezek a komponensek rejlő minden kísérleti kutatás, és ezek a részek egy szerves egységet.
- hintó Kitaygorodsky AI Fizika mindenkinek. - Moszkva: Nauka 1974.
- Gershenzon EM NN Malov A kurzus az általános fizika. Elektromosság és mágnesesség. - M: Education, 1980.
- Shakhman NM A tanulmány a mágneses mező során középiskolai fizika. - M., 1960.
- Gan K. tanítási módszereket fizika a középiskolában. Tanári kézikönyv. - M-L 1985.
- BM Tanítási módszereket fizika a középiskolában, t 3 - M 1961.
- Shakhman NM Kamenetskiy SE Bemutató kísérletek az áram. Tanári kézikönyv. - M: Uchpedgiz 1963.