Демонстрациялық эксперименттің әдістемесі және қойылу техникасы мен оған қойылатын талаптар

Эксперименттің физиканы оқытудағы ролін айқындап, орнын анықтау барысында біз оқу экспериментінің дидактикалық қызметі туралы сұраққа жауап бердік. Демонстрациялық тәжірибелердің қайсысын, қалай көрсету керек екенін және олардың қажетті педагогикалық әсер беретінін анықтау маңызды мәселе.

Демонстрациялық тәжірибелерді таңдап алу. Қандай да бір оқу экспериментінің қажеттілігі оқу материалын түсіндірудің қабылданған әдістемесімен анықталады. Қабылданған әдістемеге сүйене отырып оқушылардың оқу материалын түсінуі үшін, бақылауға керекті тәжірибелерді таңдап алу қажет. Демонстрациялық тәжірибелерді таңдау кезінде, барлық оқылатын құбылыстар мен олардың негізгі қолданыстарын, оқу материалын түсіндіру барысында көрсетуге ұмтылу керек. Дегенмен бұл жерде әрбір сабақтағы көрсетілімдер санына байланысты белгілі бір шаманы ұстанған жөн, яғни оларды сол құбылысқа байланысты деп шұбыртып көрсете берген де дұрыс емес, себебі оның өзі басты негізгі нәрсені есте ұстап түсінуге кедергі жасайды. Екінші жағынан, демонстрациялық тәжірибелер санының өте аз болғаны, олардың арасындағы оқу материалын сөзбен, бор арқылы түсіндіру уақытын көбейтіп, оқушылардың қызығушылығын әлсіретуі мүмкін.

Кей кезде тәжірибені қайталап көрсету де пайдалы, бірақ сол тәжірибенің басқа варианттарын оқу материалын терең түсіндіру қажеттілігі туғанда көрсеткен дұрыс болады. Тәжірибенің көптеген варианттарының ішінен, зерттелетін құбылыс пен оның қолданыстарының анық көрінетінін таңдаған жөн.

Таңдап алынған тәжірибелер, өз жиынтығында олардың белгілі бір санын ғана құрастырмай, әрбір келесі тәжірибе оның алдынғысын дамытатындай, соған сүйенетіндей логикалық тұрғыда, бір-біріне байланысқан тізбекте болуы керек. Оқушылардың сол тәжірибелердің логикалық өзара байланысын көріп түсінгені өте маңызды.

Оқушыларды тәжірибені қабылдауға дайындау. Тәжірибенің идеясы, оның барысы және алынған нәтижелері оқушыларға түсінікті болу керек. Сондықтан тәжірибені көрсету алдында, қондырғының сызбасы тақтаға сызылып, идеясы тиянақты түсіндірілуі қажет. Оқушылар тәжірибе идеясын, қондырғы құрылысын түсінгеннен кейін, оны жинастыруға болады. Бақылаулардың көрсетуінше, дайын қондырғыларды бірден демонстрациялаудың әсері аз болады.

Оқушылардың демонстрациялық қондырғылардың жинастырылуын толығымен көруі керек, өйткені, жинастырылу барысында олардың схема немесе сурет элементтерінің нақты қондырғылармен салыстырылуы, зерттелетін құбылысты терең түсінуіне мүмкіндік жасайды. Сонымен қатар, мұғалімнің демонстрациялық қондырғылар мен аспаптарды жинауына байланысты қимылдарын бақылай отырып, оқушылар экспериментті үйренеді, себебі, лабораториялық жұмыстарды орындау және сабақта жауап беруге байланысты тәжірибелерді көрсету кезінде, олар мұғалімнің сол қимылдарын қайталайды.

Қондырғы жиналып болғаннан кейін, мұғалім тағы да тәжірибедегі қажетті элементке назарын аударып, тек содан соң тәжірибені көрсетеді. Тәжірибе көрсетіліп болғасын, оның нәтижелері түсіндіріледі.

Демонстрациялық тәжірибелердің жалпы сипаты. Демонстрациялық тәжірибе мүмкіндігінше жеңіл болу керек. Дегенмен, қандайда бір тәжірибенің күрделілігі және жеңілділігі шартты ұғым екенін білген дұрыс. Соңғы кезге дейін, кейбір құбылыстар мен заңдарды тәжірибе арқылы көрсету өте күрделі болғандықтан, орта мектепте қойылмай келді. Кейіннен жаңа аспаптардың пайда болуы, ол тәжірибелерді мектеп жағдайында қоюды жеңілдетті.

Жоғарыда көрсетілгендей, демонстрациялық тәжірибелердің көбінесе сапалық сипаты болуы керек. Есептеуді қажет ететін тәжірибелерге көп уақыт кететіндіктен, оларды не фронтальдық лабораториялық жұмыстар, не практикум қатарына ауыстырылады. Кейбір сандық сипаты бар көрсетілімдерде, демонстрациялық қондырғы элементтерінің параметрін, өлшеу нәтижиелері бүтін сандар болатындай етіп алады.

Демонстрациялық тәжірибелер қысқа уақытта көрсетілуі керек. Тәжірибе ұзақ уақыт бойы жүргізілгенде, оқушылардың тәжірибеге деген қызығушылығы мен зейіні төмендейді.

Тәжірибе көрсетілгенде, оның нәтижелері сенімді, оқушыларға ешқандай күмән келтірмеуі керек. Тәжірибенің сенімділігін сезгіштігі жоғары, өлшегіш аспаптар мен индикаторларды, және көрсетілудің арнаулы тәсілдерін қолдану арқылы арттыруға болады.

Демонстрациялық тәжірибелердің айқын көрінуі.Демонстрациялық тәжірибелердің сапасы, түбінде оқушылардың көрсетілетін құбылысты қалай көретінімен анықталады. Демонстрациялық тәжірибелердің көрінуі, алдымен демонстрациялық аспаптардың арнаулы конструкциясын пайдалану есебінен болады. Тәжірибелерді қою кезінде пайдаланылатын аспаптардың өлшемі, ондағы қажетті бөліктер мен детальдарын барлық оқушылардың жақсы көре алатындай болуы керек.

Демонстрациялық қондырғының айқын көруіне олардың бөліктерін вертикаль жазықтықта орналастырып қол жеткізуге болады. Сондықтан, көрсетілген аспаптардың көбісі қондырғыны вертикаль жазықтықта құрастыруға лайықталып жасалған. 7-8 сыныптардағы тәжірибелердің басым көпшілігінде бір немесе екі жеке қондырғылар немесе аспаптар көрсетіледі.

Демонстрациялық столдағы аспаптардың орналасуы, мүмкіндігінше, сынып тақтасына міндетті түрде сызып көрсетілетін қондырғының принциптік схемасына сәйкес болғаны дұрыс. Қондырғының схемасының “оқылуы”, ал демонстрациялық столдағы қондырғы солдан оңға қарай “көрінуі” қажет. Осы жағдайда схема мен қондырғы оқушыларға жақсы қабылданады.

Электр тізбегінің құрастырылуы кезінде демонстрациялық тәжірибелердің айқын көрінуі үшін, түрлі-түсті жалғағыш сымдарды пайдаланған тиімді болады, өйткені тізбекті құрастыру барысында, қандай түсті сымның қандай аспаптардың арасын жалғастырып тұрғаны айтылып тұрады.

Қондырғының жақсы көрінуінде, оның артындағы аяның қандай түсте болғанының маңызы зор. Сондықтан, қара не сұр түстегі сынып тақтасының аясында сондай түсті қондырғылар көрінбейтін болса, арнаулы экрандарды пайдаланған жөн. Кабинетте бір жақ беті ақ түске, екінші беті басқа түске боялған фанерден жасалған экран дайын тұруы керек, оны қажетті кезінде штативке іліп пайдалануға болады.

Үлкенді-кішілі аспаптардың бірі-бірінің тасасында қалмай көрінуі үшін, әртүрлі өлшемдердегі, бүйірлері әр түске боялған, олардың астына қойылатын төрт бұрышты кеспелтек ағаштарды қолданған дұрыс.

Демонстрациялық қондырғының көрінуін қосымша жарықтандыру арқылы да жақсартуға болады. Ол үшін қуаты үлкен электр шамы бар жарықтандырғышты бірінші қатардағы оқушылар столына орналастырып, жарығын демонстрациялық столға бағыттау керек. Бірқатар жағдайларда, барлық қондырғыны немесе оның негізгі бөліктерін экранға проекциялау арқылы көрінуін жақсартуға болады.

Кей кездерде, мысалы, ауадағы тозаңның, түтіннің, будың т.б. көрінуі үшін бүйірден жарық шоғын түсірген дұрыс.

Жарықтың толқындық қасиеттерін көрсеткенде, арнаулы түсірілген жарықпен айнадан экранға шағылып көрсетіледі.

Демонстрациялық тәжірибелердің көрнекілігі және мәнерлілігі. Бұл талапқа байланысты демонстрациялық стол бетінде тәжірибеге қатысы жоқ және негізгі емес детальдар болмауы керек. Мысалы, электр құбылыстары көрсетілетін барлық тәжірибелерде ток көзінің керек екені белгілі. Тәжірибенің көрсетуінше, кейбір жағдайларда ток көзін вертикаль панельге орналастырылған клеммамен ауыстырса, демонстрациялық қондырғылар мәнерлілеу болады, ал ток көзі клемманың артына жалғанады.

Тәжірибелердің көрнекілігі мен мәнерлілігі артуы үшін, әрбір оқушының сол көрсетілетін құбылысты міндетті түрде байқап, есте сақтап отыруы қажет. Ол үшін өлшеуіш аспаптың стрелкасы, электр шамы, боялған сұйық, от, түтін, бу, сұйықтағы газ көпіршіктері, дыбыс, электронды осциллограф және т.б. индикаторлар пайдаланылады.

Демонстрациялық қондырғының сенімділігі. Демонстрациялық тәжірибелерде пайдаланылатын аспаптар мен құрал-жабдықтардың, жалпы айтқанда барлық қондырығының сенімділігі әрқашан да мұғалімнің ерекше назарында болуы керек.

Олардың ешқайсысының көрсетілуі барысында жұмыс істемей қалуының болмағаны дұрыс. Сәтсіз орындалған тәжірибе, физика мұғалімінің кәсіби беделін оқушылар алдында төмен түсіреді, сондықтан сабаққа дайындық барысында мұғалімнің өзі тәжірибені жасап көруге міндетті.

Сабақ барысында қондырғы жұмыс істемей қалса, онда асықпай оның бөліктерін тексеріп, бұзылған жерін анықтап, мүмкін болса, тез жөндеу керек. Егер ондай мүмкіндік болмаса, оқушыларға жөнделетін жерді көрсетіп, тәжірибені міндетті түрде келесі сабақта көрсету қажет.

Сонымен бірге, тәжірибелер әрқашан дәлелді, яғни оның нәтижелерінің сенімділігіне ешқандай күмән болмауы керек.

Сабақтағы демонстрациялық тәжірибелердің саны туралы. Демонстрациялық тәжірибелер мұғалімнің сабақтағы түсіндіруіне қосымша нәрсе емес, міндетті шарт, яғни сабақта оқылатын барлық маңызды қағидалар міндетті түрде демонстрациялық тәжірибелер арқылы дәлелденуі керек. Дегенмен ондай тәжірибелердің саны өте көп болмағаны дұрыс. Алдыңғы қатарлы мұғалімдердің жұмысына жүргізілген бақылаулардың көрсетуінше, олардың сабақтарында тәжірибелер саны, көбінесе 2-3, сирек жағдайларда ғана 4 болады. Соңғы жағдайда, мұғалім оқушыларды тәжірибені қабылдауға тиянақты түрде дайындап, олардың нәтижесін ойдағыдай түсіндіретіндей болуы керек.

Демонстрациялық тәжірибелерді дайындау. Демонстрациялық тәжірибенің сапасы әрқашан да мұғалімнің экспериментті орындау шеберлігіне және оның тәжірибені дайындау ұқыптылығына байланысты. Сабақта бір, әрі кеткенде екі минутте көрсетілетін тәжірибеге кей кездерде тәжірибелі мұғалімдердің өздері бірнеше сағат уақытын жұмсайды.

Дегенмен де, мұғалім бірінші рет көрсетуге тиісті тәжірибесін дайындауда көп уақыт жұмсайды. Тәжірибе барлық талапқа сай дайындалған соң, оны қайта қоюға көп уақыт жұмсалмайды. Мұғалімдердің мектептегі көп жылдық тәжірибесінен, әрбір қойылған тәжірибе туралы қажетті мәліметтер (сызбасы, аспаптар және олардың орналасуы және т.б.) жазылатын арнаулы зертханалық дәптердің керек және пайдалы екеніне көз жеткізуге болады.

Тәжірибелердің барлығында дерлік, мұғалімнің ойында болуға тиісті, орындау техникасына немесе әдістемесіне байланысты мәселелер болады, олардың бәрін зертханалық дәптерге жазып қою керек.

Жас мұғалімдердің сабақ дайындығы барысында, өздерінің көрсетуге тиісті тәжірибелерін бірнеше рет қайталап жасағаны дұрыс болады. Ондай жаттығу кезінде қажетті дағдылар қалыптасып, оның өзі тәжірибенің сабақта ойдағыдай қойылуының кепілі болады. Сонымен қатар, мұндай жаттығу, қайталау кезінде эксперименттің әдістемесі мен техникасын, аспаптар мен құрал-жабдықтарды жетілдіруге байланысты идеялар туындайды.

Демонстрациялық қондырғыны сабақта қай кезде, қалай жинайды. Көрсетілетін тәжірибелер тиянақты түрде дайындалып, бірнеше рет құрастырылған соң, аспаптардың демонстрациялық столдағы орындарын белгілеп, содан соң қондырғының бөліктерін бір-бірінен ажыратып қояды. Қондырғыдағы аспаптар мен жабдықтарды демонстрациялық столдың тартпаларына, ал өлшемдері үлкендерін стол жанына орналастырады. Олай жасаудың қажеттілігі мынаған байланысты: а) алдын-ала жинап, құрастырылып қойылған қондырғыны (әсіресе, ол күрделі болса), оқушылар дұрыс қабылдамайды, керісінше, оның жинау, қосу процесін бақылап отырса жақсы қабылданады; б) екінші жағынан, алдын-ала, сабақтың басынан дайын тұрған қондырғы, оқушылардың назарын аударып, мұғалімнің түсіндірмесіне көңіл қойдырмайды.

Жалпы тәжірибелердің қай кезде көрсетілуі, өткізілетін сабақтың типіне, мақсатына және тақырыбына байланысты сабақ жоспарында дайындық кезінде белгіленеді. Өткізілген сабақтың нәтижелеріне байланысты, мұғалім тәжірибелердің көрсетілу реттілігін өзгертуіне болады.