Постановка демонстрационного эксперимента описанным приемом показывает ход создания проблемной ситуации и последовательность ее решения. В проблемном преподавании эксперимент не только является иллюстрацией к изучаемому материалу, но служит источником новых знаний, формирует у учащихся познавательный интерес к изучаемому предмету и развивает творческое мышление. Чтобы демонстрационный эксперимент не превращался в эффектный фокус, его следует ставить при наличии у обучаемых необходимого запаса знаний для осмысливания проблемной ситуации и ее решения. Для создания проблемной ситуации демонстрационный эксперимент ставится без предварительного объяснения, чтобы учащиеся приближались к положению исследователей и смогли самостоятельно прийти к необходимым выводам. При этом очень важно научить использовать весь запас собственных знаний.
Познавательная роль описанного эксперимента велика не только в том отношении, что он дает ответы на возникающие вопросы, но и, главным образом, в том, что в ходе его проведения и обсуждения возникают новые проблемы, для решения которых необходимо проведение новых опытов, поиски новой информации, обучение при этом несет характер творческого развития, а не усвоения выделенного объема знаний.
Описанный демонстрационный эксперимент интересен и в другом отношении. При его проведении возбуждается интерес к изучаемому явлению не только у учащихся, интересующихся химией, но и у тех, кто предпочитает физику, биологию и даже математику (междисциплинарные связи). На примере данного эксперимента учащиеся видят, что для объяснения какого-либо явления знаний только из одной области науки недостаточно, необходимо пользоваться всем комплексом знаний, приобретенных при изучении других дисциплин. Это позволяет вовлечь в самостоятельную работу на лекции значительно большее число слушателей.
После демонстрации эксперимента, разумеется, совсем не обязательно все вышеприведенные рассуждения проводить на лекции, их можно перенести на семинар или, предложив серию вопросов, перенести в «домашнюю» работу.
Например, может быть предложено «домашнее» задание о том, какие другие вещества ведут себя подобным же образом, т.е. расширяются при охлаждении (лед, жидкая вода в интервале температур от 0 до + 4°С, некоторые сорта чугуна, кристаллический висмут и другие). Для объяснения аномального поведения воды привлекаются сведения о ее строении, водородных связях, донорно-акцепторном взаимодействии молекул и т.п.
Заметим, что демонстрационный эксперимент с успехом может быть поставлен и на семинарских занятиях.
Постановка учебного эксперимента в «Основах химии» Д.И. Менделеева обсуждается в работе. В этой статье также интересным для преподавателя может быть описание взрыва гремучей смеси в мыльном пузыре.
При постановке лекционного эксперимента следует стремиться использовать приборы с хорошо видимой цифровой индикацией изучаемого свойства, например, электронный секундомер с большим циферблатом, шкалы рН-метра или милливольтметра, проецируемые на экран (кодоскоп, диапроектор). В работе [12] предложено приспособление для наблюдения за титрованием (на поверхности жидкости в бюретке находится поплавок, соединенный ниткой через шкив со стрелкой). Познавательная ценность использования подобных приборов состоит в том, что числовые результаты демонстрационного эксперимента могут быть непосредственно на лекции и использованы для получения функциональных зависимостей, подтверждения гипотез или самостоятельного решения студентами несложных задач.
ОБОСНУЙТЕ АНАЛИЗ ПОДГОТОВКИ ГРАФИКА ПРОХОЖДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА, РАЗРАБОТКА ПРИЕМОВ ЭФФЕКТИВНОГО ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ, РАЗРАБОТКА И ДОВЕДЕНИЕ ДО СТУДЕНТОВ ТРЕБОВАНИЙ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ОТЧЕТНОСТИ ПО НИМ, ВЫЯВЛЕНИЕ ГОТОВНОСТИ СТУДЕНТОВ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ, КОНТРОЛЬ ЗА ХОДОМ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫИ ОБРАБОТКОЙ РЕЗУЛЬТАТОВ
Исторически лабораторные занятия появились позже книжного и лекционного обучения. Они вошли в программу обучения, когда потребовалось усвоение накопленных предыдущими поколениями практических навыков. В настоящее время много говорят о роли лекции в обучении, причем нередко предлагается лекцию даже отменить, но никто не сомневается в важности лабораторных занятий.
В отличие от лекции (традиционной), осуществляющей обучение на уровне общей ориентировки в предмете и методологии изучаемой науки и обеспечивающей усвоение материала в лучшем случае через его воспроизведение, лабораторный практикум, как и самостоятельная работа, обеспечивают усвоение на более высоком уровне.
Другое существенное отличие практических занятий от лекционных заключается в преобладании собственной активной и познавательной деятельности учащихся, которая в меньшей степени направляется преподавателем. Однако это различие сглаживается, если лекция проводится проблемным методом с привлечением обсуждений и самостоятельным решением проблем.
Лабораторные занятия в высшей школе предназначены для углубленного изучения теоретических вопросов изучаемой дисциплины и овладения современными экспериментальными методами науки. Эксперимент в высшей школе отличается от лабораторного практикума в высшей школе значительным сближением методов обучения с методами изучаемой науки.
Эксперимент охватывает многие области человеческой деятельности и выражается в контролируемом изменении условий осуществления какого-либо явления с целью познания его сущности [3, 25]. Познавательный эксперимент подразделяется на две важнейшие формы — реальный и мысленный [27; 28]. Здесь пойдет речь о реальном лабораторном эксперименте. Мысленный эксперимент в учебном процессе часто используется при изложении лекционного материала, при изучении материала на семинарских занятиях.
В методической литературе отмечается, что если за чтением курса и лабораторными занятиями по изучаемому материалу следует экзамен, то его результаты бывают выше, чем в случае, когда экзамен сдается без прохождения лабораторных занятий. Чем больше тем теоретической части курса охватывают лабораторные занятия, тем выше уровень усвоения материала.
В соответствии с теорией поэтапного формирования умственных действий лабораторный практикум призван осуществлять усвоение нового знания через этап материального (материализованного) действия. Это означает, что новое знание проходит усвоение в полном смысле слова через движения руками, через учебный материальный труд.
Иногда лабораторные занятия устраиваются по окончании всего лекционного курса или некоторой его части (темы), иногда, наоборот, до лекционного курса (это доступно хорошо подготовленным учащимся). В дидактике оба варианта признаны нецелесообразными.
Размещение лабораторного практикума в цепочке организационных форм обучения перед лекцией оправдывается самым общим методологическим подходом к способу познания (от практики к теории) и стремлением повысить познавательную активность студентов: в лабораторной работе создается проблема, которая разрешается приобретением нового знания на лекции. В то же время следование лабораторного занятия за лекцией нисколько не снижает проблемного и методологического уровня лабораторной работы при соответствующем отборе учебного материала и адекватной организации занятия. Важнейшим условием при решении вопроса о последовательности этих форм обучения должно быть то, что лабораторная работа не является иллюстрацией к лекции, не дублирует ее по содержанию и не повторяет материал на том же теоретическом уровне.
Заметим, что окончательно вопрос о последовательности «лекция — практикум» не решен. В нашей методической работе мы не обнаружили каких-либо различий в результативности обучения при изменении этой последовательности. Однако при последовательности «практикум — лекция» от преподавателя требуется исключительно четкое выделение материала для лекции, а от учащихся обязательная подготовка к лабораторной работе.
Лабораторные работы, как элемент в системе учебно-воспитательного процесса, обладают значительно более широкими дидактическими возможностями по сравнению с лекциями или семинарскими занятиями. Несмотря на то, что лабораторным работам и отводится четвертый этап в формировании умственных действий, в действительности эта форма обучения объединяет в себя все этапы усвоения и обладает многочисленными воспитательными функциями.
Хотя и считается, что лабораторный практикум призван вырабатывать у учащихся определенные экспериментальные навыки, культуру экспериментирования и т.п., но, тем не менее основная роль практикума заключается в развитии у учащихся научного мышления, в формировании умений интеллектуального проникновения в сущность изучаемых явлений, в пробуждении интереса к науке, в приобщении к научному поиску и т.д. Лабораторные работы — важнейшая форма самостоятельной работы учащихся в учебное время для приобретения новых знаний.
В современном лабораторном практикуме наиболее полно претворяются дидактические принципы обучения, выдвинутые Л.В. Занковым. Два принципа — обучение на высоком уровне трудности (но с соблюдением посильности в усвоении материала) и продвижение вперед быстрым темпом — привели к созданию концепции активизации и интенсификации учебной деятельности (а также дифференциации, что вытекает из требований Л.В. Занкова к преподавателю работать над развитием всех обучаемых в группе).
Лабораторный практикум позволяет наиболее плодотворно осуществить активизацию и интенсификацию деятельности учащихся. Под активизацией учебной деятельности понимается целеустремленность преподавателя, направленная на разработку и использование такого содержания, форм, методов, приемов и средств обучения, которые способствуют повышению интереса, активности, творческой самостоятельности учащихся в усвоении знаний, формирования умений и навыков, применении их на практике. К понятию активизации примыкает понятие интенсификации обучения — изыскание возможностей передачи учащимся возрастающего объема информации при неизменной продолжительности обучения.