Основная цель работы преподавателя по активизации познавательной деятельности обучающихся - развитие их творческих способностей. Достижение этой цели позволяет решить многие задачи обучения. Все способности человека развиваются в процессе деятельности. Источником мыслительной деятельности является проблемная ситуация, разрешить которую можно при проведении фронтального эксперимента.

Дифференцированные задания, имеющие поисковый характер, ставят обучающегося в позицию творческого исследователя, при этом вырабатывается способность получать задания и работать с той скоростью, какая соответствует его подготовке. Фронтальные опыты учат обучающихся наблюдать и анализировать явления, делать выводы. Для включения учащихся в активный поиск решений проблемы нужно давать задания на планирование эксперимента. Выполняться работы могут как индивидуально, так и группами. Благодаря кратковременности, простоты по технике выполнения и использованию несложного оборудования из лабораторных наборов по «Механике», «Оптике», «Постоянному току», этот ученический эксперимент применим на любом этапе урока: при объяснении нового материала, отработке практических навыков, повторении и обобщении изученного на уроке.

Примеры проведения фронтальных экспериментов

При изучении в разделе механики сил упругости, установлении зависимости этих сих от деформации каждому обучающемуся предлагается исследовать эту зависимость на примере деформации пружины динамометра под действием разных грузов. После построения графика этой зависимости, его экстраполяции и установления прямой пропорциональности, обучающиеся смогут написать математическое выражение закона Гука.

Для установления физического смысла коэффициента пропорциональности R-жесткости следует раздавать разные пружины. Сравнивая получившиеся коэффициенты, обучающиеся придут к выводу, что жесткость зависит от упругих свойств материала и конструктивного исполнения.

Подобное исследование и получение прямой пропорциональной зависимости силы трения от нормальной реакции опоры можно предложить при изучении темы «Силы трения». Для установления физического смысла коэффициента трения и проведения эксперимента можно взять поверхности, по которым будет двигаться деревянный брусок, разной шероховатости. Сравнивая полученные коэффициенты пропорциональности из графиков, обучающиеся придут к выводу, что коэффициент трения зависит от материалов трущихся поверхностей и от их шероховатости.

При изучении темы «Закон Ома для участка цепи» одной группе обучающихся предлагается исследовать зависимость тока от напряжения, и при построении графика получить прямую пропорциональность. Вторая группа, при этом, исследует зависимость тока от сопротивления проводника и получает обратную пропорциональность. При объединении результатов экспериментов учащиеся получат математическое выражение закона Ома участка цепи.

На этапе урока первичного закрепления материала можно предложить решить задачу с конкретным напряжением, током и сопротивлением, а затем проверить решение экспериментом.

Подобные уроки по разделу «Постоянный ток» можно проводить при изучении тем: «Последовательное соединение проводников», «Параллельное соединение проводников», «Смешанное соединение проводников».

При изучении главы «Световые волы», на уроке по теме «Законы геометрической оптики» можно провести фронтальный эксперимент по определению углов отражения и преломления на границе раздела сред «воздух – стекло». Обучающиеся сделают выводы о нарушении прямолинейности распространения света. Это позволит предметно говорить об оптической плотности среды и показателе преломления. Если предложить учащимся измерить углы отражения и преломления для разных углов падения (0°; 30°; 45°; 60°), то они сами смогут сформулировать закон отражения, а для формулировки закона преломления преподавателю придется подсказать взять отношение синусов углов.

При изучении темы «Механические колебания» обучающимся дается задача по определению изменения периода колебаний математического маятника при изменении его длины, например, в 2 или 4 раза. Полученный результат преподаватель предлагает проверить экспериментально. Далее идет коллективное обсуждение проведения опыта: как будет определяться период, какое взять количество колебаний, какие длины подвеса и т.д. Таким же образом можно проверить решение задач на изменение периода колебания пружинного маятника при изменении массы груза.

Большую помощь в подготовке к выполнению этих работ оказывает предварительная работа учащихся с иллюстративным раздаточным материалом. Эвристически поставленные фронтальные опыты можно проводить при изучении многих разделов физики. Целью выполнения опытов, их анализа, проведения заключений и выводов по работе является развитие познавательной самостоятельности обучающихся, творческого подхода к решению проблем, знакомство с сущностью экспериментальных исследований, что способствует осмыслению изученного материала и прочности его усвоения.