Даследчая фізіка 

- 12:01Адукацыйная прастора, Навука і інавацыі

Быць настаўнікам фізікі і не займацца даследаваннямі са сваімі вучнямі — немэтазгодна. Асабліва цяпер, калі магчымасці для эксперыментаў і вывучэння фізічных з’яў вельмі пашырыліся. Таму калі мой сённяшні суразмоўнік адразу пачаў з тэмы даследаванняў, то не здзівілася і здзівілася адначасова.

Прадметная прастора

Анатоль Эдуардавіч Мацюк з сярэдняй школы № 1 Ліды настаўнікам фізікі працуе не адзін дзясятак гадоў. Педагог творчы і самабытны. У яго ўжо выбудавалася свая сістэма работы з дзецьмі. Акрамя традыцыйных метадаў навучання, шырока выкарыстоўвае інфармацыйна-камунікацыйныя тэхналогіі, што сучасна, запатрабавана і значна пашырае метадычныя магчымасці.

“У кабінеце фізікі ў нас устаноўлена інтэрактыўная дошка, якая дазваляе найбольш эфектыўна выкарыстоўваць актыўныя і інтэрактыўныя метады навучання. У прыватнасці, на ўроках і факультатыўных занятках выкарыстоўваю мультымедыйныя прэзентацыі, выкананыя ў праграме SMARTNotebook. Праграма дазваляе ствараць разнастайныя інтэрактыўныя заданні: “Збяры формулу”, “Складзіце і рашыце задачу”, “Веру не веру”, “Эрудыт-лато” і інш. Такія заданні садзейничаюць павышэнню якасці ведаў навучэнцаў праз эмацыянальна-пачуццёвую сферу ўспрымання вучэбнага матэрыялу”, — расказаў Анатоль Эдуардавіч. 

Нараўне з інтэрактыўнымі метадамі педагог выкарыстоўвае ЭСН, відэазадачы, відэадоследы, электроннае тэсціраванне, камп’ютарныя мадэлі і трэнажоры. Дадатковы вучэбны матэрыял і заданні навучэнцы могуць атрымаць і ў анлайн-школе па фізіцы, выхад на якую ажыццяўляецца праз сайт школы. У першай лідскай школе даўно наладжана работа анлайн-школы па ўсіх прадметах. Развіццё інфармацыйнай адукацыйнай прасторы ў навучальнай установе — у прыярытэце. 

“Прымяненне інфармацыйных тэхналогій у працэсе вывучэння фізікі пашырае магчымасці дэманстрацыйнага эксперымента праз выкарыстанне віртуальных вобразаў, дазваляе стварыць адзіную інфармацыйную прастору, ажыццявіць бесперапыннае навучанне праз сістэму дыстанцыйнай адукацыі, рэалізаваць індывідуальна-асобаснае навучанне, развіць навыкі самастойнага пошуку неабходнай інфармацыі і яе крытычнага адбору, а таксама паказаць, як практычна выкарыстоўваюцца камп’ютарныя тэхналогіі ў фізічнай навуцы”, — адзначыў настаўнік.

Пры абароне работ на навукова-практычных канферэнцыях шырока выкарыстоўваюцца інфармацыйныя тэхналогіі, прымяняюцца табліцы і дыяграмы, фота- і відэаматэрыял.

Заданні са свайго сайта

“Фізіка — навука эксперыментальная, таму, акрамя якасных і разліковых задач, вялікую ўвагу ўдзяляем эксперыментальным і даследчым, прычым як на ўроках фізікі, так і ў пазаўрочны час, у тым ліку і дома”, — заўважыў настаўнік. Трэба адзначыць, што вынікі даследчай работы Анатоля Эдуардавіча і яго навучэнцаў маюць канкрэтнае прыкладное значэнне. Напрыклад, для арганізацыі эксперыментальна-даследчай дзейнасці навучэнцаў у дамашніх умовах яны стварылі блог “Фізічныя доследы ў дамашняй лабараторыі” і сайт “Фізічныя доследы ў дамашняй лабараторыі з дапоўненай рэальнасцю”. На электронных рэсурсах размешчаны эксперыментальныя дамашнія заданні для вучняў 7—11 класаў амаль па ўсіх тэмах школьнага курса фізікі.

“Кожнае заданне мае арыгінальную назву, пералік неабходнага абсталявання, апісанне паслядоўнасці выканання работы, дадатковыя пытанні, тлумачальны малюнак. Заданні носяць даследчы характар. Усе эксперыментальныя заданні суправаджаюцца дапоўненай рэальнасцю, якая ўяўляе сабой кароткае відэа з дэманстрацыяй выканання эксперымента. Каб ажывіць эксперымент, можна скарыстацца актыўнай кнопкай YouTube альбо QR-кодам. Заданні можна выканаць у дамашніх умовах у выглядзе фізічнага эксперымента. Для зручнасці яны класіфікаваны па раздзелах, главах і тэмах. Главы размешчаны ў тым жа парадку, што і ў вучэбнай праграме”, — патлумачыў настаўнік. 

Больш за тое, Анатоль Эдуардавіч паклапаціўся пра тых калег, хто не мае пастаяннага доступу ў інтэрнэт. На аснове матэрыялаў сайта зборнік эксперыментальных заданняў для навучэнцаў 10 і 11 класаў сабраны ў брашуру, што дазваляе выкарыстоўваць заданні без доступу ў інтэрнэт. Зборнік размешчаны на сайце фізічных доследаў у фармаце PDF і даступны да запампоўкі.

Для нагляднасці прывяду некалькі прыкладаў такіх заданняў. Дзесяцікласнікам, напрыклад, прапануецца наступнае — “Туман з бутэлькі”. Абсталяванне: бутэлька з кока-колай (або іншым газіраваным напіткам).

Заданне: Чаму калі адкрыць шкляную бутэльку з астуджанай кока-колай, то каля рыльца бутэлькі з’яўляецца невялікае воблачка туману? Як бы вы патлумачылі прычыну ўзнікнення гэтага воблачка? Правядзіце адпаведныя эксперыменты і растлумачце з’яву.

Васьмікласнікі могуць паспрабаваць выканаць заданне “Цацка і закон Ома”:

Прыдумайце дзіцячую цацку, прынцып дзеяння якой быў бы заснаваны на законе Ома. Дайце ёй назву. Зрабіце схематычны малюнак, які тлумачыць будову і прынцып работы вашай цацкі. Складзіце да яе невялікую інструкцыю “Як карыстацца цацкай”.

А дзевяцікласнікам прапануецца паспрабаваць свае сілы пры выкананні задання “Бурбалка паветра”. Абсталяванне: шкляная трубка, напоўненая вадой, лінейка, секундамер.

Заданне: Дакажыце, што бурбалка паветра, якая знаходзіцца ўнутры шкляной трубкі, напоўненай вадой і размешчанай вертыкальна, рухаецца раўнамерна. Вызначце модуль скорасці руху бурбалкі паветра. 

На парадку — энергазберажэнне

“Арганізацыя даследчай дзейнасці школьнікаў па фізіцы нацэлена на развіццё ў іх самастойнасці, лагічнага мыслення, стварэнне ўнутранага матыву да вучобы ў цэлым. У працэсе вучэбнага даследавання ў навучэнца фарміруецца ўнутраная патрэба падыходзіць да любой праблемы сістэмна і творча, з’яўляецца магчымасць пераадолець фрагментарнасць, разрозненасць ведаў, развіваць эксперыментальныя ўменні і крытычнае асэнсаванне інфармацыі, атрымаць уяўленне аб навуковых прынцыпах даследавання. 

Праводзячы эксперыменты і аналізуючы вынікі, навучэнцы атрымліваюць не толькі навыкі даследчай дзейнасці, але і шырокі спектр ведаў па доследнай праблеме, нярэдка прыходзяць да парадаксальных высноў, якія стымулююць іх да далейшых даследаванняў”, — лічыць Анатоль Эдуардавіч.

У прыватнасці, падчас рэалізацыі праекта “Другое жыццё сонечных батарэй” навучэнцы з сонечных батарэй, якія дасталі з адпрацаваных калькулятараў і садовых свяцільняў, зрабілі зарадную прыладу для пальчыкавых акумулятараў, а таксама аналізатар мігацення лямп, з дапамогай якога можна ацаніць ступень пульсацыі штучных крыніц святла. Сонечная батарэя здольна вызначыць ступень пульсацыі лямп.

Аказваецца, пульсуючае святло, якое трапляе на батарэю, выпрацоўвае пульсуючы ток той жа частаты. І калі сонечную батарэю падключыць да навушнікаў або да ўзмацняльніка гукавой частаты, то мы пачуем гук. Па частаце і гучнасці гуку можна меркаваць аб частаце мігацення і ступені пульсацыі лямп. Як заўважыў Анатоль Эдуардавіч, мігаценне лямпачак не заўважнае, але іх пульсацыя аказвае пэўны ўплыў на стан чалавека, таму чарговае даследаванне вырашылі прысвяціць вывучэнню пульсацыі лямпачак. Ужо вядома, што такая пульсацыя выклікае павышаную стамляльнасць. 

У працэсе даследаванняў навучэнцы А.Э.Мацюка распрацавалі тры электронныя праграмы: для разліку расходу грашовых сродкаў на асвятленне кватэры, разліку рэкамендаваных магутнасцей лямпачак і праграма разліку выкарыстанай электраэнергіі і расходу грашовых сродкаў бытавымі прыборамі ў рэжыме чакання. Для іх стварэння спатрэбілася цьютарскае суправаджэнне навучэнцаў настаўнікам інфарматыкі па асновах праграмавання. У выніку зладжаная камандная работа прынесла свой плён.

У рамках праекта “Асновы энергазберажэння” стварылі два электронныя дапаможнікі, прызначаныя для метадычнага суправаджэння факультатыўных заняткаў курсаў “Вучымся эканоміі і беражлівасці” для 8—10 класаў. Электронныя дапаможнікі ўключаюць у сябе рэфераты па асноўных тэмах курса, мультымедыйныя прэзентацыі і чатыры відэалекцыі па тэмах “Роля энергіі ў жыцці чалавека”, “Паліўна-энергетычныя рэсурсы”, “Экалагічныя аспекты энергетыкі” і “Перспектывы энергазабеспячэння і энергазберажэння”.

“Гэтыя электронныя дапаможнікі выкарыстоўваюцца для правядзення тэматычных класных гадзін, на ўроках і факультатыўных занятках, звязаных з энергазберажэннем і экалогіяй. Акрамя таго, навучэнцы ствараюць відэаролікі, у якіх прапагандуецца энергаэфектыўнасць”, — адзначыў Анатоль Эдуардавіч. Яшчэ ў кабінеце фізікі створана пастаянна дзеючая экспазіцыя “Энергія і энергазберажэнне”, на якой прадстаўлены прыборы, звязаныя з атрыманнем і пераўтварэннем энергіі, а таксама яе рацыянальным выкарыстаннем. Экспазіцыя выкарыстоўваецца як наглядны матэрыял пры вывучэнні адпаведных праграмных тэм па фізіцы: “Цеплавыя машыны”, “Крыніцы току”, “Трансфарматары”, “Паўправадніковыя прыборы”, “Электравымяральныя прыборы”. Творчая група навучэнцаў па прынцыпе “роўны вучыць роўнага” праводзіць экскурсіі па названай экспазіцыі. 

“У школе створаны цэлы вучэбна-метадычны комплекс па пытаннях энергазберажэння. Усе матэрыялы знаходзяцца на сайце школы ў рубрыцы “Рэсурсны цэнтр”, — дадаў настаўнік.

У навучальнай установе склалася творчая група школьнікаў, якая выконвае даследчыя праекты як па фізіцы, так і па энергазберажэнні. Навучэнцы сярэдняй школы № 1 Ліды рэгулярна займаюць прызавыя месцы на прадметных алімпіядах, конкурсах і канферэнцыях рознага ўзроўню. Адна з апошніх узнагарод — першае месца на “Тэхнаінтэлекце” за праект “Другое жыццё сонечных батарэй”.

Вольга ДУБОЎСКАЯ.
Фота Алега ІГНАТОВІЧА.