Дидактическая система организации учебного эксперимента по фи-

зике: от иллюстрации к исследованию

Стунджа Тамара Дмитриевна

студентка,

Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова

Научный руководитель: Арискин Владимир Геннадьевич

кандидат педагогических наук, доцент

Аннотация: В статье рассматриваются современные подходы к органи-

зации учебного эксперимента в школьном курсе физики. Анализируются ди-

дактические возможности фронтальных и демонстрационных лабораторных

работ как инструмента познания физических закономерностей. Представлена

модель преобразования традиционной лабораторной работы из формального

воспроизведения алгоритма в исследовательскую деятельность, направлен-

ную на формирование научного мышления учащихся. Особое внимание уде-

ляется методике постановки проблемных экспериментальных задач, разви-

тию навыков планирования эксперимента и критического анализа получен-

ных результатов.

Ключевые слова: учебный эксперимент, фронтальные лабораторные

работы, демонстрационный эксперимент, исследовательская деятельность,

научное познание, методика преподавания физики, проблемное обучение.

Учебный эксперимент традиционно занимает центральное место в пре-

подавании физики, однако его дидактический потенциал часто остается нере-

ализованным. Формальное выполнение лабораторных работ по готовым алго-

ритмам превращает эксперимент в механическую процедуру, лишенную по-

знавательной ценности. Современная дидактика физики требует переосмыс-

ления роли эксперимента, превращения его из иллюстрации в главный аргу-

мент в процессе познания физических закономерностей.

1. Методологические основы современного учебного эксперимента

Эффективная организация экспериментальной деятельности должна ба-

зироваться на следующих принципах:

1.

Принцип проблемности - эксперимент должен отвечать на реально су-

ществующий вопрос, а не подтверждать заранее известный ответ

2.

Принцип исследовательской самостоятельности - учащиеся должны

участвовать в планировании и интерпретации эксперимента

3.

Принцип рефлексивности - обязательный анализ возможных погреш-

ностей и ограничений экспериментальной методики

2. Дидактическая трансформация фронтальных лабораторных ра-

бот

От

алгоритма

к

исследованию:

Традиционная фронтальная работа часто представляет собой пошаговый ре-

цепт, не требующий от учащихся интеллектуального участия. Преобразова-

ние такой работы в исследовательскую деятельность включает несколько эта-

пов:

Этап 1. Проблематизация



Формулировка проблемы в виде открытого вопроса: "Как зависит пери-

од колебаний маятника от его длины?" вместо "Определите зависи-

мость периода колебаний маятника от длины"

Этап 2. Планирование эксперимента



Самостоятельное составление плана измерений учащимися



Обсуждение выбора измерительных приборов и обоснование их точно-

сти



Прогнозирование возможных результатов

Этап 3. Критический анализ данных



Обсуждение расхождений в результатах разных групп



Анализ систематических и случайных погрешностей



Сопоставление экспериментальных данных с теоретической моделью

3.

Пример

трансформированной

работы:

Тема: "Исследование зависимости давления газа от объема"

Традиционный подход: Пошаговое следование инструкции по измере-

нию давления при изменении объема, построение графика обратной пропор-

циональности.

Исследовательский подход:

1.

Постановка проблемы: "Можно ли предсказать, как изменится давление

газа при резком уменьшении объема цилиндра?"

2.

Выдвижение гипотез на основе молекулярно-кинетической теории

3.

Планирование эксперимента: выбор шагов изменения объема, количе-

ства измерений, метода обработки данных

4.

Обсуждение физических причин отклонения от закона Бойля-Мариотта

в реальных условиях

3. Современные подходы к демонстрационному эксперименту

Демонстрационный эксперимент должен не просто показывать явление,

а создавать когнитивный конфликт, стимулирующий поисковую активность

учащихся.

Стратегия

"преднамеренной

ошибки":

Учитель демонстрирует эксперимент, результат которого противоречит ожи-

даниям учащихся. Например, демонстрация падения тел в трубке Ньютона

создает мощный когнитивный конфликт с бытовыми представлениями.

Стратегия

"альтернативных

интерпретаций":

Один и тот же экспериментальный результат предлагается объяснить с пози-

ций разных физических моделей. Это развивает критическое мышление и по-

нимание ограниченности любой модели.

4. Интеграция цифровых технологий в учебный эксперимент

Использование цифровых лабораторий позволяет:



Исследовать быстропротекающие процессы



Автоматизировать сбор и обработку данных



Визуализировать ненаблюдаемые непосредственно величины



Проводить статистическую обработку результатов

Однако важным условием остается понимание физического смысла из-

меряемых величин, а не просто техническое выполнение измерений.

5. Критерии эффективности учебного эксперимента

1.

Мотивационный критерий - эксперимент вызывает познавательный

интерес и желание понять суть явления

2.

Когнитивный критерий - учащиеся понимают связь между целью экс-

перимента, методикой и интерпретацией результатов

3.

Деятельностный критерий - формируются умения планировать экспе-

римент, анализировать погрешности, делать выводы

4.

Рефлексивный критерий - развивается способность критически оце-

нивать границы применимости экспериментальной методики

6. Заключение

Преобразование учебного эксперимента из формальной процедуры в

инструмент познания требует пересмотра как содержания лабораторных ра-

бот, так и методики их проведения. Смещение акцента с воспроизведения на

исследование, с получения "правильного" результата на понимание физиче-

ской сущности явления, позволяет реализовать развивающий потенциал экс-

периментальной деятельности. Такой подход формирует у учащихся не толь-

ко предметные знания, но и целостное представление о научном методе по-

знания, развивает критическое мышление и исследовательские компетенции,

необходимые для успешной деятельности в современном мире.

Список литературы

1.

Беликов Б.С. Методика лабораторных работ по физике. - М.: Просвеще-

ние, 2019. - 208 с.

2.

Знаменский П.А. Демонстрационный эксперимент по физике. - М.:

Академия, 2020. - 315 с.

3.

Касьянов В.А. Современный кабинет физики. - М.: Дрофа, 2018. - 156

с.

4.

Мултановский В.В. Учебный физический эксперимент в современной

школе. - М.: Просвещение, 2021. - 274 с.

5.

Орлов В.А. Методика преподавания физики. - М.: Владос, 2017. - 342 с.

6.

Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в про-

цессе обучения физике. - М.: Просвещение, 2019. - 228 с.