§ 1.2. Система шкільного експерименту з фізики
Навчальний експеримент відіграє виключно важливу роль у системі навчання фізики. Експеримент у шкільному курсі фізики є відображенням одного з двох провідних методів пізнання фізичних явищ і закономірностей: теорії та експерименту.
Як метод пізнання фізичних явищ науковий експеримент і джерелом нових знань про навколишній світ і критерієм істинності теоретичних передбачень. Оскільки між фізикою - наукою і фізикою - навчальним предметом існує безпосередній зв’язок, процес навчання фізики полягає в послідовному формуванні нових для учнів фізичних понять і теорій на основі небагатьох фундаментальних положень, що спираються на дослід. У ході цього процесу знаходить відображення індуктивний характер встановлення основних фізичних закономірностей на базі експерименту й дедуктивний характер виведення наслідків із встановлених таким чином закономірностей з використанням доступного для учнів математичного апарату.
Шкільний фізичний експеримент дозволяє підвести учнів до виявлення нових явищ і закономірних зв’язків між величинами, що їх характеризують, познайомити школярів із сучасними фізичними методами досліджень, сприяє виробленню практичних вмінь і навичок, дозволяє виділити й показати учням властивості фізичних об’єктів, що вивчаються. Тому в процесі навчання фізики навчальний експеримент виступає одночасно як метод навчання, джерело знань і засіб наочності.
Навчальний експеримент безпосередньо зв’язаний з науковим фізичним експериментом, під яким розуміють систему цілеспрямованого вивчення природи шляхом чітко спланованого відтворення фізичних явищ в лабораторних умовах, активним втручанням в хід їх перебігу з подальшим аналізом і узагальненням одержаних за допомогою приладів експериментальних даних. Науковий експеримент ставиться з метою дослідження природи й одержання нових знань про неї. У результаті наукового експерименту одержують нову інформацію про фізичні явища та закономірності їх перебігу, встановлюється істинність результатів теоретичних досліджень.
Науковий експеримент є основою навчального фізичного експерименту, якому він дає експериментальні засоби, методи дослідження й фактологічний матеріал. Але повної тотожності між ними немає. Навчальний експеримент покликаний розкрити сутність вже відомих науці фізичних явищ і закономірностей їх перебігу. Як компонент навчального процесу він має дидактичну спрямованість. Його головна мета допомогти учням одержати нові фізичні знання, познайомити з методами експериментальних досліджень, навчити ними користуватися.
У процесі розвитку методики навчання фізики шкільний фізичний експеримент з окремих дослідів перетворився у струнку систему, яка охоплює такі його види:
1. Демонстраційні досліди до різних тем шкільного курсу фізики, виконувані вчителем.
2. Фронтальні лабораторні роботи й фронтальні досліди.
3. Роботи фізичного практикуму.
4. Експериментальні задачі.
5. Позакласні (домашні) досліди.
6. Віртуальні лабораторні роботи й модельні дослідження з використанням комп’ютерних програмних педагогічних засобів (ППЗ).
Шкільний фізичний експеримент можна класифікувати за різними ознаками: за дидактичною метою, за рівнем відповідності науковому експерименту, за ступенем складності, за характером навчальної діяльності учнів і т.д. Структура навчального фізичного експерименту, відображаючи в цілому структуру наукового експерименту, включає ще один елемент - вчителя, який прямо чи опосередковано керує навчальною діяльністю учнів, виступає в ролі кваліфікованого керівника навчального фізичного експерименту. Він може виступати в ролі дослідника й безпосередньо впливати на засоби дослідження, або керувати діяльністю учнів, які самі, використовуючи засоби дослідження, проводять експеримент.
За цими ознаками навчальний експеримент поділяють на цва види: демонстраційний і лабораторний.
Усі ці види шкільного фізичного експерименту підпорядковані загальній меті навчання й виховання, що реалізовується в процесі навчання фізики в середній школі. Разом із тим крім цієї загальної мети, кожен вид навчального експерименту має більш вузьке цільове призначення, яке в основному визначається дидактичними завданнями вивчення тієї чи іншої теми, конкретного уроку та особливостями методики і техніки проведення експерименту.
