Демонстрационный эксперимент во время онлайн уроков физики в условиях массового дистанционного обучения.

Авторcтво: Кривцова Наталья Геннадьевна, учитель физики ГБОУ гимназии №652 Выборгского района Санкт-Петербурга

     Физический эксперимент особенно важен при изучении физики в основной школе, когда ребенок еще обладает глубокой тягой к любому экспериментированию, но при этом уже владеет некоторым набором приемов проведения и анализа простейших опытов, а также правил безопасности. Дистанционное обучение, при несомненном весьма высоком потенциале и разнообразии методов использования, лишает учителя целого ряда возможностей применения эксперимента, как одного из самых основных и наглядных приемов обучения физике. Тем не менее, исключать эту форму преподавания из методов обучения ни в коем случае нельзя. На сегодняшний день существует достаточное количество интернет ресурсов, которые позволяют выполнять виртуальные эксперименты или наблюдать за проведением специально поставленных обучающих опытов. Но личный опыт показал, что наиболее эффективным, запоминающимся и познавательно-полезным является эксперимент, проведенный своим учителем прямо во время урока, даже если это не классная встреча, а урок онлайн.

                                Демонстрационный эксперимент во время онлайн уроков физики в условиях массового дистанционного обучения

     К личностным результатам освоения ФГОС ООО, среди прочих, относится достижение личностных результатов, связанных с умением учиться и хорошо ориентироваться в окружающем школьника мире. А к метапредметным – умение самостоятельно приобретать новые знания и практические умения [1]. Именно уроки физики могут играть решающую роль в достижении данных результатов, поскольку при изучении этого предмета немалое время и внимание уделяется опытно-экспериментальной и исследовательской деятельности обучающихся. Между тем, поколение школьников, получающих основное и среднее образование сегодня, проводит большую часть своего времени в оторванном от реальности виртуальном мире, где они черпают большую часть информации, не держа в руках книги. Они общаются, не видя собеседника, играют, не задумываясь о привязанности к реальным условиям той или иной игры. Для таких детей особую важность имеет практическая часть образовательной программы по физике. Более того, хорошо заметно, что уроков с опытами и экспериментами дети ждут с нетерпением, а среди наиболее интересных для себя форм выделяют лабораторные работы и опыты, проводимые на уроке учителем [2, 164].
     Дистанционное обучение, так резко и, главное, так массово ворвавшееся в привычную для нас школьную жизнь, открыло перед всеми участниками образовательного процесса новые возможности и горизонты. И, по большому счету, для большинства учителей эти возможности оказались гораздо более сложными и неожиданными, чем для их учеников. И те, и другие успели прочувствовать на себе как преимущества, так и неудобства, связанные с применением исключительно дистанционных образовательных технологий. Для автора, как учителя физики, явным недостатком стало отсутствие возможности проведения экспериментальных работ, как самими учениками, так и демонстрационных - учителем. Дистанционное обучение лишает учителя целого ряда возможностей применения эксперимента, как одного из самых основных и наглядных приемов обучения физике. Тем не менее, исключать эксперимент из методов обучения нельзя. А значит, следует адаптировать работу учителя к проведению опытов онлайн.
     На сегодняшний день существует много интернет ресурсов, которые позволяют выполнять виртуальные эксперименты или наблюдать за проведением специально поставленных обучающих опытов. И ученики с интересом обращались к ссылкам на подобные ресурсы, данным учителем в электронном журнале [3]. Но следующим этапом обязательно было обсуждение увиденного, вопросы и, зачастую, необходимость повторить опыт, чтобы убедиться еще и еще раз, развеять сомнения, разглядеть то, что ускользнуло от внимания. Вот тут и оказалось, что многократное проведение эксперимента на глазах детей более убедительно и эффективно, чем повторная прокрутка одного и того же записанного обучающего ролика. Комментарии, вопросы, возможность прерваться, повторить или продолжить, немного изменить условия и посмотреть «что же получится, если…?», живое обсуждение и не подсказанный, а самостоятельный и рожденный в процессе бурной дискуссии вывод – это бесценно!
     Организация демонстрационного эксперимента во время онлайн урока потребовала некоторой особой подготовки – как компьютерной техники и лабораторного оборудования, так и особого настроя самого учителя. Также стало понятно, что имеются определенные особенности работы в указанных условиях, о которых и будет рассказано далее.
     Сначала потребовалось определиться с выбором онлайн платформы, на которой будут проводиться занятия. Основываясь на отзывах пользователей, автором был выбран сервис облачных конференций Zoom. Он позволяет удобно планировать уроки в соответствии с установленным расписанием и оповещать учеников, а также не предъявляет невыполнимых системных требований к техническим устройствам пользователей. Одновременно на онлайн занятии присутствовало до 40 человек. При этом никаких проблем со связью, видео или звуком участники не испытывали. Длительность доступного бесплатного урока в Zoom составляет 40 минут. Это оптимальное время, не противоречащее времени непрерывной работы школьника (в зависимости от класса обучения) перед монитором [4]. Помимо всего прочего, сервис прост в использовании, позволяет демонстрировать необходимые сохраненные материалы с экрана, пользоваться возможностями записи «от руки» с планшета, контролировать поведение присутствующих на уроке и оперативно реагировать на происходящее.
Для проведения уроков пришлось обзавестись веб-камерой со встроенным микрофоном. Наличие именно встроенного микрофона позволило подключать меньше периферийных устройств, чтобы под руками было больше свободного места для проведения экспериментов. Актуальной оказалась и возможность крепления камеры на штативе. Это делало ее маневренной и позволяло быстро и просто переставить ее, повернуть и перевести область обзора на необходимый участок. Именно отсутствие такой возможности, к примеру, делает неудобным использование встроенной камеры ноутбука. В остальном же характеристики камеры не были выдающимися: стандартное разрешение подобных современных устройств 1920х1080 и угол обзора 90о по вертикали и 360о по горизонтали, фиксированный фокус, достаточно длинный шнур для подсоединения к компьютеру, - обеспечивали хорошее качество воспроизведения экспериментов на экранах устройств учеников.
     Еще одним важным техническим моментом стала необходимость отказаться от использования наушников. При переходе от онлайн урока-беседы к онлайн урокам с демонстрацией экспериментов, для того, чтобы слышать своих учеников, пришлось перейти от использования наушников к применению динамиков. Оказалось, что очень неудобно работать с оборудованием, будучи привязанной к рабочему месту полутораметровым проводом. А беспроводное оборудование не всегда доступно, да и не всегда гарантирует устойчивое соединение.
     От технических условий проведения онлайн трансляции опытов теперь следует перейти к обеспечению материальной части. Обдумав собственные возможности и набор необходимого оборудования, был сделан вывод, что уроки с демонстрационным экспериментом все-таки лучше проводить, когда учитель находится в школьном кабинете и имеет под рукой все необходимое. Не отметаю возможности работы подобным образом и из дома, но это будет требовать более тщательной подготовки оборудования и изобретательности в случае необходимости замены недостающих или забытых деталей. А также рабочий фон, как показала практика, имеет очень важное значение, а в домашних условиях создать необходимый не всегда оказывается возможным.
     Рабочее место педагога, даже находящегося в учебном кабинете при проведении демонстрационного эксперимента онлайн, также существенно отличается от работы на демонстрационном столе во время классной формы обучения. На это указывают следующие факторы:
       1) Все необходимое должно быть под рукой сразу. Во время онлайн урока мы ограничены во времени работы гораздо более жестко, чем на обычном уроке. При этом, оборудование не должно находиться в кадре постоянно и скопом, рассеивая внимание учеников и вызывая непрекращающиеся вопросы любопытных.
       2) Свободного места для проведения опытов должно быть достаточно для удобной работы учителя и обзора учеников, поскольку в возможности использования пространства во время такого урока мы тоже более ограничены, чем обычно. При этом все оборудование должно быть «на расстоянии вытянутой руки», чтобы педагог не исчезал из кадра каждый раз, когда за чем-то невозможно дотянуться.
       3) Последовательность проведения эксперимента и использования оборудования должна быть тщательно продумана, а это означает, что и порядок в расположении необходимых предметов тоже должен присутствовать очень строгий. Ведь все-таки эксперимент – не единственный, хоть и важный, элемент нашего занятия. И мы постоянно переключаем внимание учеников с опыта на текст учебника, схему на экране или просто на себя.
       4) Все эксперименты предварительно приходилось проделывать под запись (кстати, в этом тоже помогла платформа Zoom), чтобы понять – с какой стороны встать, какая область видна, не забивает ли цвет фона или случайная тень манипуляции учителя, подходящее ли для качественного видео освещение, слышны ли комментарии и т.п. И если работу учителя часто сравнивают с работой актера, то учитель, который проводит демонстрационный эксперимент онлайн – еще и режиссер, и оператор, и звукооператор, и осветитель.
       5) Конспекты уроков, которые проводились уже многократно, хорошо отработаны и почти стандартно проходили при обычном режиме обучения, приходится перерабатывать, если не сказать, создавать заново, делая акцент на иных, чем прежде, деталях.
       6) Подход к подбору оборудования для демонстрационного эксперимента также пришлось изменить. В частности, пришлось отказаться от измерительных приборов с аналоговой шкалой, в связи со сложностью отсчета значения физической величины учащимися с экрана из-за недостаточного разрешения камеры. Но те же шкалы были продублированы в виде картинок для отработки умения правильно снимать показания со шкалы прибора.
Практическими выводами по организации рабочего места стали, к примеру, расположение учебных столов под углом 90о друг к другу, что оказалось удобно с точки зрения распределения видимого рабочего пространства. В качестве же рабочего фона одинаково хорошо показали себя меловая доска зеленого цвета и белая маркерная доска-экран. Используя именно маркерную доску, успешно были проведены опыты по теме «Световые явления» в 8 классе.
        Режим проведения онлайн уроков был установлен по согласованию с администрацией гимназии следующим образом: во всех классах, где количество часов физики составляет 2 (3) часа в неделю, в каждом классе параллели один урок в неделю давался в онлайн формате. То есть, уроки разной формы системно чередовались. Домашние задания в форме проверочных работ давались только после онлайн уроков. А задания по материалу второго урока из двух в неделю, с которыми ученики работали дома самостоятельно, носили опережающий характер и обязательно прорабатывались и обсуждались на следующем онлайн уроке. Таким образом, вся система работы учителя физики в условиях массового дистанционного обучения претерпела серьезные изменения. А именно необходимость самостоятельного освоения учащимися большого объема новых теоретических знаний привела к выводу об обязательном возвращении в дистанционную работу учителя демонстрационного эксперимента.
        За полтора месяца работы в дистанционном режиме были организованы и успешно проведены демонстрационные эксперименты по темам:

      I. «Электромагнитные явления», 8 класс
            1) Опыт Эрстеда.
            2) Действие магнитного поля на проводник с током.
            3) Действие электромагнита.
            4) Принцип работы электродвигателя.
     II. «Световые явления», 8 класс
            1) Прямолинейное распространение света.
            2) Закон отражения света.
            3) Особенности изображения в плоском зеркале.
            4) Преломление света.
            5) Особенности явления преломления при переходе светового луча из одной среды в другую.
            6) Типы линз. Фокус линзы.
     III. «Строение и эволюция Вселенной», 9 класс
            1) Солнечные и лунные затмения (с использованием подвижной модели Солнечной системы).
    IV. «Постоянный электрический ток», 10 класс
            1) Законы последовательного и параллельного соединения проводников.
            2) Измерение работы тока. Электрический счетчик.
            3) Измерение ЭДС источника тока.
            4) Понятие «падение напряжения».
       Практическая работа на уроке физики при массовом дистанционном обучении не исчерпывается только демонстрационным экспериментом. Не стоит забывать и о фронтальных лабораторных работах, выполняемых самими учащимися. Проведение одной из таких работ – «Сборка электромагнита и испытание его действия» - было предложено автором своим ученикам для выполнения в домашних условиях по желанию [5, 43]. К работе были даны соответствующие указания по использованию однотипных подручных средств. Примерно 10% обучающихся 8-х классов без дополнительных напоминаний успешно выполнили это задание и прислали учителю видеоотчет о проделанной работе. Но тема подготовки и проведения самостоятельного физического эксперимента учащимися на дому в условиях массового дистанционного обучения требует специальной, серьезной и длительной работы [2, 166].
       Необходимость проведения лабораторного эксперимента учителем во время онлайн уроков, а также высокое познавательное и мотивирующее значение такой формы дистанционного обучения косвенно подтверждается тем фактом, что, несмотря на необязательное посещение некоторых онлайн уроков учениками в текущем учебном году, количество присутствующих на уроках каждый следующий раз не только не уменьшалось, но и увеличивалось, а разрешение присутствовать спрашивали даже ученики других классов.
       Таким образом, эксперимент на уроках физики и, в частности, демонстрационный эксперимент, как одна из его важных составляющих, не теряют своей актуальности в период массового дистанционного обучения. А, напротив, играют важную роль, как в плане поддержки интереса учащихся к изучению предмета, так и в плане развития познавательных и коммуникативных универсальных учебных действий. Формат дистанционных образовательных технологий не лишает учителя физики возможности использовать традиционные преимущества практических и экспериментальных методов преподавания предмета, но заставляет серьезно пересмотреть подход к использованию этих методов с учетом требований, которые ставят перед всеми участниками образовательного процесса, обстоятельства. При системной же работе и искренней поддержке своих учеников – дистанционное обучение даже открывает перед учителем новые возможности, которыми настоящий педагог ни в коем случае не станет пренебрегать.

                                         Источники и литература

     1. Приказ Минобрнауки России от 17.12.2010 N 1897 (ред. от 31.12.2015) "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования" (Зарегистрировано в Минюсте России 01.02.2011 N 19644).
     2. Филиппова, И.Я. Эксперимент, как важнейший фактор преподавания физики в школе / И.Я. Филиппова // Физика в системе современного образования (ФССО-05): материалы VIII международной конференции. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2005 – 704 с.
     3. Физика в опытах и экспериментах на образовательном ресурсе GetAClass https://www.getaclass.ru/course/fizika-v-opytah-i-eksperimentah
     4. Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 3 июня 2003 г. N 118 "О введении в действие санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03". С изменениями и дополнениями от 25 апреля 2007 г., 30 апреля, 3 сентября 2010 г., 21 июня 2016 г.
     5. Занимательная физика на уроках и внеклассных мероприятиях. 7-9 классы / сост. Ю.В. Щербакова. – 2-е изд., стереотип. – М.: Глобус, 2010. – 192 с. – (Учение с увлечением).

Поделиться: