Демонстрационный эксперимент как условие для реализации личностно ориентированного подхода на уроке географии

Одним из важнейших показателей умственного развития обучающихся является наличие у них пространственных представлений. Сформированные пространственные представления помогают мысленно осуществлять актуализацию прошлого опыта, воссоздавать в воображении образ объекта, в том числе и в случае, если воздействие его на органы чувств невозможно, сохранять в памяти большие объемы различной информации и т.д.

Формирование пространственных представлений у школьников в процессе обучения позволяет исключить формальное отношение обучающихся к процессу учения, сделать его наполненным личностным смыслом, необходимым и понятным.

Умение оперировать пространственными представлениями является одним из самых важных мыслительных процессов, с помощью которого человеку удается ориентироваться в окружающем мире. Пространственные представления являются основной и для географического мышления.

Особенность пространственных представлений состоит в том, что умение ими оперировать позволяет человеку представлять то, что он никогда не видел. С их помощью удается помещать знакомые предметы в несвойственное им окружение и тем самым осуществлять моделирование и прогнозирование.

Для эффективного изучения географии на уроках в школе пространственные представления приобретают повышенное значение, так как большинство тем касается процессов, явлений и объектов, с которыми обучающиеся ни разу не сталкивались в обычной жизни. Поэтому крайне важно сформировать у них полновесное и объективное представление об изучаемых объектах и явлениях. В настоящее время на уроках географии применяют различные средства обучения – карты, таблицы, схемы, фото- и видеоматериалы, картины и т.д. Но не всякую информацию обучающиеся воспринимают легко, и не всякая понятна и доступна им.

Для формирования географических пространственных представлений наиболее эффективным считается применение различных наглядных методов, из которых одним из основных является метод использования демонстрационных экспериментов. Этот метод активно применяется для преподавания таких предметов, как биология, химия, физика, а вот в географии он не сильно востребован.

В то же время именно метод использования демонстрационных экспериментов в географии позволяет сделать процесс обучения максимально практико-ориентированным, а также достичь запланированного образовательного эффекта – сформировать у обучающихся пространственные географические представления. Кроме этого, демонстрационный эксперимент позволяет создать условия для реализации личностно ориентированного подхода, формирования проектных метакомпетенций и лично-значимых достижений

С латинского «эксперимент» - это опыт, поэтому под ним понимается такой метод исследования, при котором получение знаний осуществляется в процессе непосредственного практического действия. С помощью демонстрационного эксперимента каждый обучающийся может принять участие в процессе получения знаний практическим путем.

При этом на уроках географии для проведения экспериментов практически не требуется применение сложного оборудования, какой-либо дополнительной подготовки обучающихся. Для проведения большинства экспериментов требуется всего до 5-10 минут учебного времени.

Включение в образовательный процесс экспериментов делает его более ярким и запоминающимся, соответственно, дети лучше усваивают новый материал, так как он становится им интересным.

Проводить демонстрационные эксперименты можно абсолютно на любом этапе урока и на всех его типах:

• при изучении нового материала;
• при закреплении пройденных тем;
• при отработке практических умений;
• при организации проверочных работ.

Демонстрационные эксперименты могут проводиться на уроке или самостоятельно обучающимися дома. Этому способствует то, что эксперименты безопасны и не требуют специального оборудования и материалов. Демонстрационные эксперименты способствуют развитию кругозора, привитию интереса к предмету, более наглядно, доступно объясняют причины и механизмы проявления многих процессов на Земле. Информация, полученная обучающимися на уроках, надолго запоминается, помогает им лучше разобраться в материале, найти ответы на многие вопросы.

Требования, предъявляемые к проведению демонстрационного эксперимента:

• приборы не должны быть сложными, чтобы не затруднять понимание сущности изучаемых явлений;
• эксперименты следует строить на фактах и явлениях, уже известных обучающимся. Это необходимо для того, чтобы процесс проведения был закончен, а внимание детей было сосредоточенно на выработке самостоятельных выводов;
• до постановки эксперимента следует разъяснить обучающимся, основную цель проведения демонстрационного эксперимента и какие основные вопросы предстоит решить;
• в процессе проведения эксперимента учителю следует периодически задавать контрольные вопросы с целью определения, понимают ли обучающиеся суть наблюдаемого явления, сумеют ли правильно решить поставленные вопросы;
• количество демонстрационных экспериментов в рамках одного урока должно быть ограничено;
• демонстрационный эксперимент, который можно выполнить в школьных условиях, не стоит заменять показом его в записи или с помощью компьютерного моделирования;
• по окончании эксперимента педагогу необходимо организовать обсуждение полученных результатов, привлекая к этому всех обучающихся.

Во многих случаях в ходе проведения эксперимента воспроизводятся явления, которые дети могут наблюдать в природе. Сущность явления при этом хорошо выявляется и затем поясняется. Эксперимент и его результаты приводят к формированию у обучающихся образов того или иного явления. Также при пояснении явлений большое внимание уделяется единству окружающего мира и выявляются межпредметные связи естественных наук.

Также демонстрационный эксперимент рекомендуется использовать для создания проблемной ситуации, что также повышает интерес к теме со стороны обучающихся.

Так, например, при создании проблемной ситуации по теме «Температура и соленость вод Мирового океана» учитель может провести опыт, который показывает, что соленая и пресная вода обладают различной плотностью. Для такого эксперимента потребуется две прозрачные емкости значительного объема. В одну из них наливается соленая вода, а во вторую – пресная. Потребуются предметы различного веса: монета, картофелина, скрепка, кусочек яблока, стакан и соль.

Перед началом опыта педагог погружает данные предметы в пресную воду, а ученики должны зафиксировать, что с этими предметами происходит. Далее предметы погружаются в соленую воду, и учитель предлагает детям ответить на следующие вопросы:

• почему в соленой воде не утонули те предметы, которые утонули в пресной воде;
• изменяется ли плотность воды в зависимости от уровня содержания в ней соли.

Демонстрационные эксперименты демонстрируют и высокую эффективность в целях накопления в памяти обучающихся фактов, которые потребуются им в дальнейшем для усвоения нового материала и формирования пространственных представлений.

В частности, при изучении темы «Подземные воды» рекомендуется провести опыт, который позволяет наглядно продемонстрировать свойства различных горных пород по способности удержания и пропуску влаги. Для проведения опыта потребуется:

• три стакана и три воронки;
• тонкая бумага, которая выполняет роль фильтра и помещается в каждую воронку;
• горные породы: соль, глина и песок.

В горлышко каждой емкости вставляется фильтр, в который засыпается горная порода. После этого учитель медленно начинает вливать воду в каждую емкость. Задача обучающихся – наблюдение за поведением воды и фиксация выявленных особенностей.

Через фильтр, в который помещен песок, вода будет просачиваться, в фильтре с глиной жидкость будет задерживаться, а через фильтр с солью вода будет просачиваться вместе с солью.

Благодаря этому эксперименту удается сформировать у обучающихся представления о различных свойствах пород при взаимодействии их с водой: водоупорность, водопроницаемость и растворимость.

Для того чтобы продемонстрировать обучающимся свойство некоторых озер изменять свои берега, можно провести следующий опыт. Учитель готовит соляной раствор (в чашку наливается теплая вода, а затем добавляется ложка соли и содержимое тщательно перемешивается). Готовый раствор переливается в блюдце, которое выставляется на подоконник, хорошо освещенный солнцем. Далее обучающимся надо понаблюдать за происходящими процессами и объяснить причину увиденного.

Механизм образования ветра можно объяснить с помощью простого опыта, для которого потребуются горящие свечи. Желательно эксперимент проводить в холодную погоду. Суть опыта состоит в том, что надо немного приоткрыть дверь на улицу таким образом, чтобы образовалась небольшая щель. После этого одна свеча располагается на полу, а вторая поднимается вверх.

Обучающиеся в результате этого опыта могут заметить, что пламя верхней свечи будет направлено наружу, а нижней – внутрь помещения. Данное явление наблюдается по причине того, что холодный воздух тяжелый и попадает в помещение снизу, а теплый воздух находится вверху, поэтому выходит из помещения через щель вверху.

Значение демонстрационных экспериментов на уроках географии сложно переоценить, ведь при проведении опытов или наблюдении за ними обучающиеся знакомятся с исследовательским методом познания и приобретают уникальный опыт. Также у них формируются пространственные представления. Развитие учебной деятельности обучающихся на уроке с проведением демонстрационного эксперимента происходит на нескольких уровнях: воспроизводящем, реконструктивно-вариативном, эвристическом, исследовательском.

При использовании метода демонстрационных экспериментов обучающиеся осваивают и различные экспериментальные умения:

• наблюдение;
• выдвижение собственной гипотезы;
• проведение анализа полученных результатов;
• описание и объяснение увиденного;
• поиск причин и установление причинно-следственных связей.

Кроме того, проведение экспериментов выступает в качестве мощного стимула активизации и формирования познавательного интереса к географии и развивает у учеников стремление к творчеству и самостоятельности.

Список литературы:

1. Андруз Дж. и Найтон К. 100 занимательных экспериментов/ С.Э. Шафрановского - М.: ЗАО «РОСМЭН — ПРЕСС», 2008. -88 с.
2. Луговской А.М., Буянов А.О. Место и роль учебного демонстрационного эксперимента в курсе физической географии в процессе формирования компетенций // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 2.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id... (дата обращения: 13.03.2019).
3. Методика обучения географии в средней школе / Под ред. Матрусова И.С. – М.: Просвещение, 1985. – 266 с.
4. Онищук В.А. Урок в современной школе: Пособие для учителя. – М.: Просвещение, 1986. – 160 с.
5. Робсон П. География в занимательных экспериментах/ Пер. С англ. Т.В. Григорьевой. - М.: ЗАО «РОСМЭН — ПРЕСС», 2006. -160с.
6. Сикорук Л.Л. Физика для малышей. – Петрозаводск: издательство «Кругозор», «БНП», 1996 – 1288 с.
7. Уокер Дж. Камни и минералы. – М.: «Фламинго», 1996. – 32 с.