§ 3. Организация подготовки студентов к конструированию системы демонстрационного эксперимента
   
   Выше было названо несколько проблем, возникающих при организации профессионально-методической подготовки студентов в области методики и техники демонстрационного эксперимента. К этим проблемам добавляется еще несколько.
   Одна из них вытекает из порочного круга, когда обучаясь в школе у учителей, не имеющих достаточной экспериментальной подготовки, студенты попадают в вуз с искаженными представлениями о роли эксперимента в преподавании предмета, сами обращают на эту подготовку слабое внимание, а затем идут в школу и выпускают из нее учеников с соответствующим своему уровнем предметной и методологической подготовки.
   С этой проблемой тесно связана другая: экспериментальная основа вузовского преподавания часто оставляет желать лучшего. К тому же в вузе появляются курсы теоретической физики, часто по объективным причинам лишенные экспериментальной поддержки. У студентов нередко возникает иллюзия того, что аналогичные курсы могут существовать и в школе.
   Но даже при расстановке верных акцентов в преподавании школьного и вузовского курсов физики, эксперимент является в них средством решения предметных задач и не носит профессионально-педагогической окраски. Поскольку физика не является педагогической дисциплиной даже в педагогическом вузе, объектом ее внимания не являются ни общепедагогические, ни частнометодические проблемы. Курс же методики преподавания физики в педагогическом вузе, не говоря уже о классическом университете, настолько короток, а проблем, подлежащих изучению так много, что говорить о детальном анализе всех демонстрационных опытов, которые в дальнейшем должен уметь ставить в школе учитель физики, не приходится.
   В любом случае появляется разрыв между физикой и методикой ее преподавания. С одной стороны, физика не учит решению методических и педагогических проблем. С другой стороны, методика преподавания физики связана с физикой часто только на уровне отдельных иллюстраций и избранных тем.
   Наша версия решения проблем профессионально-методической подготовки учителя физики в области методики и техники демонстрационного эксперимента выглядит следующим образом.
   Разработанный нами курс "Педагогические технологии обучения физике" интегрирует вопросы дидактики, частично психологии, методики преподавания физики и элементарной физики.
   В рамках этого курса в шестом семестре выделяется 12-часовой лекционный блок "Методика и техника демонстрационного эксперимента".
   В нем рассказывается о специфике демонстрационного физического эксперимента и его видах, о приборах общего назначения и правилах работы с ними, формулируются основные требования к проведению демонстрационных опытов. Все формулируемые положения тщательным образом иллюстрируются.
   Дается понятие о технике и методике демонстрационного эксперимента, его месте в структуре системы уроков, ориентированных на изучение физических явлений, связи эксперимента с методами обучения.
   На лекциях же показываются яркие фрагменты уроков с использованием физических демонстраций разного вида и назначения, специально записанные нами на видеопленку при проведении уроков в базовой школе.
   Далее показываются также записанные на видеопленку демонстрационные опыты, которые по окончании лекционного курса студенты должны будут проделать самостоятельно во время лабораторных занятий. Демонстрации сопровождаются комментариями технологического и методического характера.
   Созданный нами для учебного процесса видеофильм по методике и технике демонстрационного эксперимента содержит записи опытов по молекулярной физике и термодинамике, электромагнетизму, электромагнитной индукции, переменному току, колебательным и волновым процессам различной физической природы, квантовым свойствам света.
   Количество демонстраций превышает нормативы, определенные программой по физике для средней общеобразовательной школы. Общая длительность записи опытов превышает 7 астрономических часов.
   Выполняя лабораторные работы, студенты пользуются разработанными нами учебными пособиями [420, 425], в которых описаны требования, предъявляемые к демонстрационным опытам, приборы общего назначения и те демонстрации, которые они видели в видеозаписи.
   Описания демонстраций содержат фотографии уже знакомых им установок и сопроводительные тексты, которые должен произносить учитель, представляя ученикам соответствующие демонстрации. Содержание текстов и их стиль отражают специфику различных опытов.
   Самостоятельное выполнение опытов идет в течение трех семестров.
   В восьмом-десятом семестрах на семинарских занятиях по курсу "Педагогические технологии обучения физике" ведется работа по моделированию педагогических ситуаций, решению методических задач, разработке сценариев уроков и их фрагментов, а также проигрыванию этих сценариев. Для этого проведение семинарских занятий организуется таким образом, чтобы они в максимальной степени были приближены к системе преподавания физики в школе.
   Демонстрационному эксперименту в этой работе уделяется первостепенное внимание. Ко всем вариантам демонстрационных опытов, тем которые выбраны в качестве образцов, показываемых преподавателем на лекциях и семинарах, тем, которые отсняты на видеопленку и описаны в наших учебных пособиях, тем, которые ставят студенты на лабораторных занятиях по технике и методике демонстрационного эксперимента, при моделировании педагогического процесса и его реальном осуществлении во время педагогической практики, предъявляется комплекс требований. Формулировке и иллюстрации этих требований посвящается отдельная лекция.
   Эти требования с комментариями, конкретными примерами и пояснительными фотографиями перечислены с учебных пособиях, которыми пользуются студенты во время занятий по курсу "Педагогические технологии обучения физике".
   
Требования выглядят следующим образом:
   
Демонстрационные установки должны содержать минимально необходимое количество элементов. Если имеется возможность исключить из установки какие-то детали, не нарушая при этом ее работоспособности и идеи опыта, возможностью следует воспользоваться.
   Например, при изучении электромагнитной индукции собирается такая установка. Рядом друг с другом располагаются две катушки. Одна катушка соединяется с гальванометром, другая с источником тока.
   Суть серии опытов сводится к тому, что при всяких изменениях магнитного потока, создаваемого током, проходящим через вторую катушку, в первой катушке появляется индукционный ток.
   Изменять магнитный поток, пронизывающий первую катушку можно перемещая катушки друг относительно друга, включая и выключая источник тока, изменяя силу тока, проходящего через вторую катушку. Для этого в цепь второй катушки кроме источника тока можно включить реостат и ключ. Но, если в качестве источника тока используется не батарея аккумуляторов, а выпрямитель с регулятором напряжения и встроенным тумблером, вряд ли обосновано загромождение установки дублирующими элементами. Для демонстрации всех эффектов вполне достаточно иметь только два элемента в этой части демонстрационной установки.
   
Особо следует обращать внимание на то, чтобы на демонстрационном столе не было лишних, способных отвлечь внимание предметов. К этим предметам относятся не только книги, тетради, мел, тряпка, классный журнал, но и сами демонстрационные приборы.
   Указанное требование тесно связано с необходимостью соблюдения порядка на демонстрационном столе. Если один за другим показывается несколько опытов, то на столе должны стоять только те приборы, которые необходимы для демонстрируемого опыта. Как только потребность в приборах исчезает, они убираются с демонстрационного стола. Исключение составляют лишь те установки, которые требуют предварительной настройки или значительного времени на установку и сборку.
   Так, вряд ли обоснованным будет нагромождение на демонстрационном столе одновременно всех приборов, необходимых для изучения явления и законов фотоэффекта.
   Гораздо правильнее, если при изучении явления внешнего фотоэффекта на демонстрационном столе будет находиться только установка, состоящая из двух электрометров, осветителя и источника электрических зарядов различного знака. При этом, на столе остается только тот осветитель, который непосредственно задействован в опыте.
   Начинает изучаться первый закон фотоэффекта, установка для демонстрации явления фотоэффекта убирается с демонстрационного стола. Ее место занимает установка, состоящая из источника света и последовательно соединенных источника тока с регулируемым и контролируемым вольтметром напряжением, фотоэлемента, миллиамперметра.
   Появляется необходимость изменять освещенность фотоэлемента путем изменения расстояния между ним и источником тока, установка дополняется контрольными фишками либо линейкой.
   Переходят к изучению второго закона фотоэффекта, соответственно, изменяется и экспериментальная установка. Но, по - прежнему, на демонстрационном столе отсутствуют элементы, способные отвлечь внимание учеников.
   
Используемые приборы, элементы установок должны быть опознаваемы предполагаемыми зрителями, сопроводительный текст к демонстрациям должен соответствовать уровню их подготовки.
   Если в демонстрационных опытах по электричеству все время использовались стрелочные электроизмерительные приборы, а в какой-то момент вместо них впервые на демонстрационном столе появляется чувствительный гальванометр со световым указателем, или цифровой универсальный электроизмерительный прибор, безусловно, необходимы соответствующие комментарии.
   Когда замена приборов не обусловлена какими-то особыми соображениями, следует вообще подумать, следует ли ее делать.
   Если на первых уроках физики при знакомстве учеников с основными положениями молекулярно-кинетической теории возникает потребность воспользоваться микроманометром, необходимо предварительно, не затрагивая конструкции и принципа действия прибора, продемонстрировать внешние эффекты его работы.
   Если при изучении деформаций показываются модели различных конструкций, подвергаемых нагрузкам, в поляризованном свете, не следует произносить терминов "поляризация", "поляроид" и аналогичных. Достаточно будет сказать, что в опытах используется особый вид освещения. При этом устройства, обеспечивающие этот вид освещения могут быть и не выделены на демонстрационной установке.
   
В смене и развитии демонстрационных установок должна быть преемственность.
   Если собирается колебательный контур для демонстрации свободных затухающих электромагнитных колебаний, то следует подумать, нельзя ли воспользоваться этим же контуром для демонстрации незатухающих электромагнитных колебаний, вырабатываемых генератором на транзисторе или радиолампе?
   Если в установке для исследования зависимости силы тока на участке цепи от напряжения на этом участке используется, предположим, источник тока ВС-24М и стрелочные электроизмерительные приборы, то эти же приборы должны применяться и в опыте по исследованию зависимости силы тока на участке цепи от сопротивления этого участка.
   
Демонстрационная установка в целом и каждый ее существенный элемент должны быть видимыми с любого места аудитории, на котором может в принципе находиться зритель.
   Для этого при подготовке опытов следует пользоваться подъемными столиками, специальными ящичками-подставками, штативами.
   Для выделения элементов установок применяются черные, белые и цветные экраны, зеркала, различного вида проецирования, подсветки.
   Для сборки электрических цепей надо брать толстые провода в яркой цветной оплетке. Если эти провода скрутить в спираль, то они станут еще более заметными с далекого расстояния. Скрученные провода приобретут дополнительную жесткость, их легко будет растянуть на необходимую длину и расположить таким образом, чтобы они не пересекались.
   Для выделения элементов электрических цепей провода необходимо подбирать по цвету. Например, последовательная цепь выполняется синими проводами, а параллельная - красными.
   Демонстратор должен находиться относительно установки, демонстрационного стола и аудитории в таком месте, чтобы ни при каких обстоятельствах не перекрывать поля зрения установки для любого зрителя.
   Вообще очень полезно, подготовив демонстрационную установку и определив свое положение относительно нее, сесть за самую последнюю парту в классе, занять крайнее правое и крайнее левое положение, в котором может оказаться предполагаемый зритель, и оценить возможности наблюдения. Если окажется, что возможности не реализованы, в установку или ее представление следует внести коррективы.
   
Демонстрационные установки должны быть красивыми.
   Например, если за двумя электрометрами с матовыми задними стеклами расположить осветители со светофильтрами разного цвета, то установка выиграет не только в плане наглядности, но и в чисто эстетическом плане.
   Те же скрученные, яркие, цветные, хорошо натянутые провода придают электрическим цепям приятный для созерцания вид.
   Цветные фоновые экраны также иногда улучшают восприятие демонстрируемого явления.
   Эстетика демонстраций подразумевает, что демонстрационный стол, приборы будут чистыми, классная доска вымытой, демонстратор будет пользоваться указкой.
   
Демонстрируемые эффекты должны быть выразительными.
   Если при демонстрации используются измерительные приборы и их стрелки отклоняются на пол - деления, эффекты следует считать отсутствующими. Выразительным эффект будет тогда, когда удается добиться отклонения стрелок приборов хотя бы на несколько делений.
   
Демонстрационные опыты должны быть кратковременными.
   Кратковременность значительного количества опытов достигается за счет их качественного характера. Если есть возможность заменить количественные измерения качественными эффектами, этой возможностью не следует пренебрегать. При этом надо помнить, что кроме демонстрационного эксперимента, есть и лабораторный эксперимент. Возможно, даже полезно, количественную часть эксперимента переложить на плечи ученика. Если же потребность в получении значений физических величин действительно имеется, установки заранее должны быть настроены таким образом, чтобы не требовалось никаких дополнительных пояснений к фиксируемым результатам измерений.
   Часто для этого значения величин надо получать не в какой то определенной системе единиц, а в условных единицах. Например, при демонстрации зависимости силы тока на участке цепи от напряжения, можно взять для вольтметра шкалу с 15-ю малыми делениями. Тогда и шкалу амперметра надо брать также с 15-ю делениями.
   Шунт к амперметру следует изготовить такой, чтобы при отклонении стрелки вольтметра, допустим, на 2 деления, стрелка амперметра также отклонялась на 2 или 4 деления, но никак ни на полтора и ни на 2 с небольшим деления. При таком подходе можно буквально за минуту снять до 15 показаний с каждого прибора и безо всяких трудностей выявить искомую зависимость.
   
Демонстрационные опыты должны отвечать принципу научности.
   Стремясь сделать демонстрации выразительными, а результаты понятными, не следует заниматься фальсификацией данных, подменой внешне похожих эффектов. Выводы можно делать только те, которые вытекают из проводимых опытов, а не те, которые по тем или иным причинам, хотелось бы иметь.
   Например, недопустимо вместо установки Лебедева, регистрирующей давление света, демонстрировать радиометр Крукса.
   Вряд ли можно, демонстрируя процесс нагревания, плавления, кристаллизации и охлаждения твердого тела, получить соответствующий график в таком виде, в каком он изображен в школьном учебнике.
   Фиксируя результаты опытов, не следует делать обобщений "вселенского масштаба". Получаемые результаты надо относить к данной установке и данным условиям.
   
Каждый демонстрационный опыт следует соотносить с логикой учебного материала, для которого предназначен этот опыт.
   Ставя демонстрации и в дальнейшем озвучивая их, следует помнить, что функции каждой демонстрации в учебном процессе различны.
   Есть демонстрации, предназначенные для получения фактического материала качественного или количественно характера, который потом будет подвергаться осмыслению. Есть демонстрации, предназначенные для проверки полученных ранее логическим путем выводов. Есть демонстрации, служащие для введения понятий и иллюстрации применения физических эффектов. В каждом случае демонстрации по разному представляются и требуют различного сопроводительного текста.
   Кроме того,
следует соотносить демонстрации с методами обучения, дидактическими целями, которые будут ставиться при изучении конкретного учебного материала в конкретных условиях.
   Ниже приведены примеры разработанных нами сопроводительных текстов к разным видам опытов, которые были использованы для создания видеофильмов и учебных пособий по демонстрационному эксперименту.
   
Пример фрагмента текста, сопровождающего опыты, целью которых является накопление фактического материала на этапе качественного описания физических явлений (тема: "Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества").
   "Если деревянные, металлические брусочки, листки бумаги крепко прижать друг к другу, они не становятся цельным телом. После снятия нагрузки, тела легко отделяются друг от друга.
   Если два листка бумаги смазать клеем и после этого соединить друг с другом, листки слипаются.
   После того как клей застынет, листки практически невозможно отделить друг от друга.
   Если два предварительно размягченных кусочка пластилина прижать друг к другу, они слипаются и образуют единый кусок пластилина.
   Если с помощью ножа сделать гладкие ровные срезы с торцов двух свинцовых цилиндриков и после этого крепко прижать цилиндрики друг к другу, они прочно соединяются между собой.
   Если один конец цилиндриков закрепить на горизонтальной перекладине, а ко второму их концу подвешивать гири (последовательно, 1, 2, 3 кг, и т. д.), цилиндрики разрываются только при весьма значительной силе, действующей на них.
   Если две стальные пластинки с очень хорошо отшлифованными ровными, чистыми поверхностями прижать друг к другу, пластинки прочно прилипнут друг к другу. По крайней мере, веса одной из пластинок будет недостаточно, чтобы оторваться от другой пластинки.
   Если поверхности пластинок слегка загрязнить, например, нанеся на них тонкий слой мела, слипания пластинок при их соприкосновении происходить не будет".
   
Примеры текстов, сопровождающих опыты по введению понятий диффузии, электризации и электрического заряда на этапе качественного описания физических явлений.
   "Если в небольшую открытую чашку налить нашатырный спирт, а над чашкой укрепить ватку, смоченную соляной кислотой, то через некоторое время над чашкой появятся густые белые клубы, состоящие из мельчайших кристалликов нашатыря.
   Нашатырь образуется в результате химической реакции выделяющегося из нашатырного спирта аммиака и испаряющегося с ватки хлористого водорода, По характеру движения клубов можно судить о том, что перемешивание газов, аммиака и хлористого водорода, происходит самопроизвольно, безо всякого вмешательство из вне. Такое перемешивание носит название диффузии".
   "Поднесем к легкой металлической гильзе, подвешенной на нити, эбонитовую, стеклянную палочки, кусок резинового шланга. Гильза никак не реагирует на подносимые к ней предметы.
   Потрем эбонитовую палочку о кусок меха и вновь поднесем ее к легкой металлической гильзе, висящей на нити. Гильза притягивается к натертой о мех эбонитовой палочке а, коснувшись палочки, начинает от нее отталкиваться.
   Стеклянную палочку потрем о шелк и поднесем ее к легкой металлической гильзе. Гильза притягивается к натертой о шелк стеклянной палочке а, коснувшись палочки, начинает от нее отталкиваться.
   Ударим несколько раз резиновым шлангом по стене. Поднесем шланг к гильзе. Гильза также вначале притягивается к шлангу, а после соприкосновения с ним, начинает от него отталкиваться.
   Свойство, приобретаемое телами в результате тесного контакта с другими телами и проявляющееся в появлении особого рода сил притяжения и отталкивания, будем называть наэлектризованностью.
   Явление, в результате которого тела становятся наэлектризованными, будем называть явлением электризации. Меру наэлектризованности будем отражать понятием "заряд".
   
Пример текста, сопровождающего опыты по введению понятия инертности на этапе количественного описания явления взаимодействия тел.
   "Вставим металлическую скобу, насаженную на ось, в машину, позволяющую вращать ее в горизонтальной плоскости.
   Укрепим на скобе стержень с двумя нанизанными на него стальными цилиндрами разного размера. Цилиндры могут свободно двигаться вдоль стержня.
   Приведем скобу во вращательное движение. Цилиндры отбрасываются от оси вращения и соскальзывают к краям стержня. Соединим цилиндры между собой проволочкой и, располагая их на стержне по разные стороны от центра, будем вращать скобу.
   Цилиндры соскальзывают по стержню либо к одному, либо к другому его краю, в зависимости от своего первоначального положения.
   Попытаемся найти такое положение цилиндров на стержне, чтобы при вращении они оставались в покое относительно оси вращения и друг друга.
   Опыт показывает, что для найденного положения относительный покой цилиндров сохраняется при различных частотах вращения.
   Цилиндры взаимодействуют между собой через связующую их проволочку. Действия их друг на друга равны между собой. Так как траектории цилиндров представляют из себя окружности, цилиндры имеют центростремительные ускорения. Величины ускорений цилиндров прямо пропорциональны радиусам окружностей, по которым они движутся. Радиусы этих окружностей различны, следовательно различны и центростремительные ускорения цилиндров. Цилиндр меньшего размера движется с большим ускорением, чем цилиндр большего размера.
   Будем говорить, что то тело, которое при взаимодействии с другим телом получает большее ускорение, является менее инертным, чем то тело, которое получает меньшее ускорение.
   Сравнивая величины ускорений, получаемых телами при их взаимодействии, можно говорить о том, во сколько раз одно тело более или менее инертно, чем другое тело.
   Измерив и сравнив радиусы окружностей, по которым движутся цилиндры, можно сделать вывод о том, что больший цилиндр в три раза инертнее, чем меньший цилиндр".
   
Пример текстов, сопровождающих реальный и модельный опыты, результаты которых были предсказаны в ходе логических рассуждений на этапе сущностного подхода к описанию физического явления (Тема "Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества").
   
Реальный эксперимент:
   "Если в узкую длинную пробирку налить подкрашенную воду, а поверх нее спирт, между жидкостями будет наблюдаться достаточно четкая граница их раздела. Общую высоту двух столбов жидкости можно отметить с помощью ободка.
   Если после этого пробирку закрыть для предотвращения вытекания жидкости и тщательно перемешать воду и спирт путем переворачивания и встряхивания пробирки, то окажется, что объем раствора спирта в воде меньше суммы объемов спирта и воды до их перемешивания".
   
Модельный эксперимент:
   "Для моделирования процесса смешивания некоторых разнородных жидкостей и пояснения эффекта уменьшения объема смеси по отношению к сумме объемов жидкостей до их перемешивания, можно воспользоваться горохом и пшеном.
   Частицы гороха и пшена имитируют молекулы различных жидкостей.
   Для демонстрации модели эффекта, до половины высокого, прозрачного цилиндрического сосуда насыпается горох. Поверх гороха, до самого верха сосуда насыпается пшено. После этого содержимое сосуда аккуратно пересыпается в коробку, где производится перемешивание частиц гороха и пшена. Смесь аккуратно возвращается в цилиндрический сосуд. Оказывается, что уровень смеси существенно ниже края сосуда".
   
Пример текста, сопровождающего опыты по исследованию зависимости между физическими величинами на этапе количественного описания физического явления (Тема: "Газы и их свойства").
   "Для исследования зависимости давления газа от занимаемого им объема при постоянной температуре, соберем установку, состоящую из соединенных тонким шлангом гофрированного сосуда и манометра.
   Когда давление газа в сосуде равно атмосферному, стрелка манометра стоит против нулевого деления.
   Объем гофрированного сосуда может изменяться. Так как при этом площадь его поперечного сечения остается постоянной, объем газа, заключенного в сосуде, оказывается пропорциональным высоте сосуда.
   Будем сжимать газ и фиксировать значения высоты гофрированного сосуда и давления газа. Значения полученных величин отобразим в таблице и на графике зависимости давления от объема.
   Результаты опыта свидетельствуют о том, что в нашем опыте, в пределах точности измерений, между давлением газа и его объемом существует обратно пропорциональная зависимость".
   
Пример описания проблемного опыта, проводимого на этапе накопления фактического материала при повторном движении по циклу "факты - гипотеза - модель - логические следствия - эксперимент" на этапе сущностного подхода к описанию явления (Тема: "Газы и их свойства").
   "Длинная стеклянная трубка диаметром около полусантиметра имеет сильно зауженный конец с небольшим отверстием. С обеих сторон трубка открыта.
   Зауженным концом трубка опускается в колбу с подкрашенной водой. Вода через узкое отверстие медленно проникает в трубку и поднимается до уровня воды в колбе.
   С широкого конца трубка закрывается пальцем руки и вынимается из колбы. Вода, находившаяся в трубке, практически из нее не выливается.
   Трубка переворачивается и располагается так, чтобы ее зауженный конец был направлен вверх, с легким наклоном в сторону классной доски, около которой и проводится опыт.
   Столб воды, вопреки ожиданиям, вместо того, чтобы остаться на месте или стечь вниз, в виде фонтана вырывается из трубки и оставляет мокрый след на классной доске.
   Опыт предлагается повторить кому-нибудь из учащихся.
   Ученик проделывает те же действия, что и учитель, но наблюдавшегося эффекта не получает.
   Учитель повторяет опыт. Фонтан вновь вырывается из трубки.
   Данный опыт относится к серии физических фокусов. Разгадка фокуса состоит в том, что учитель пользуется колбой, в которой находится очень горячая вода. При переворачивании трубки, часть воды стекает вниз и нагревает трубку. От трубки нагревается воздух. Давление нагретого воздуха увеличивается, за счет чего не успевшая стечь вниз вода выбрасывается вверх в виде фонтана.
   Во время рассуждений должна быть произведена подмена колбы с горячей водой точно такой же колбой с водой холодной". (Фрагмент видеозаписи урока, на котором реализуется данный вариант опыта, демонстрируется студентам на одной из лекций в качестве образца, иллюстрирующего конкретную методику и технику экспериментирования, один из способов включения демонстрации в структуру урока, создания проблемной ситуации, активизации познавательной деятельности учащихся, манеры поведения учителя на уроке и используемых им методов обучения).
   
Пример текста, сопровождающего демонстрацию прибора на этапе качественного описания явления электризации.
   "Во многих опытах по электростатике используют прибор называемый электроскопом.
   На металлическом стержне укреплена легкая металлическая стрелка. Стержень со стрелкой окружены изолированным от них металлическим ободом. Центр тяжести стрелки несколько смещен вниз, поэтому в исходном состоянии стрелка находится в вертикальном положении.
   Если к стержню электроскопа прикоснуться наэлектризованной палочкой, стрелка электроскопа отклонится на некоторый угол.
   Разрядить электроскоп, т.е. вернуть стрелку в исходное состояние, можно прикоснувшись одновременно рукой к стержню и корпусу электроскопа.
   Если прикоснуться к стержню электроскопа наэлектризованной стеклянной палочкой эффект будет аналогичен предыдущему - стрелка отклонится на некоторый угол.
   Для некоторых опытов по электростатике на стержне электроскопа можно укрепить предметы различной конфигурации, например, шары большого или малого радиуса.
   Из электроскопа легко изготовить электрометр, снабдив его шкалой. По углу отклонения стрелки электрометра можно судить о значении некоторых электрических величин, например, о величине сообщенного ему электрического заряда".
   
Пример текста, сопровождающего модельный опыт, иллюстрирующий принцип работы тепловой машины, на прикладном этапе описания явления (Тема: "Основы термодинамики").
   "В высокий химический стакан налита вода. На дне стакана находится анилин.
   Плотность холодного анилина лишь незначительно превышает плотность воды, но этого превышения достаточно, чтобы он в воде тонул.
   Поверхности воды касается дно другого стакана, заполненного холодной водой или льдом.
   Будем нагревать дно стакана, около которого находится анилин. При нагревании анилин расширяется, плотность его уменьшается. Как только она станет меньше плотности воды, анилин в виде капель всплывет к ее поверхности.
   Касаясь дна холодного стакана, анилин охлаждается, его плотность вновь увеличивается и он тонет.
   Процесс повторяется пока существует разница температур между нижней и верхней частью воды в стакане с анилином.
   В данном опыте анилин моделирует рабочее тело тепловой машины, пламя служит нагревателем, стакан со льдом - холодильником".
   
Пример текста, сопровождающего демонстрацию установки на прикладном этапе изучения явления тлеющего газового разряда.
   "Установим вертикально металлическую трубу. По оси трубы пропустим тонкую проволоку с маленьким шариком на конце, который будет поддерживать эту проволоку в натянутом состоянии.
   Подсоединим трубу к положительному полюсу электростатической индукционной машины, а проволоку - к отрицательному полюсу.
   Под трубой расположим только что загашенную, сильно дымящую ватку.
   Как только из трубы пойдет густой дым, приведем в действие электрофорную машину. Дым перестает выходить из трубы.
   Остановим и разрядим электрофорную машину. Дым вновь начинает выходить из трубы".
   У каждого студента, приступающего к выполнению лабораторных работ по методике и технике демонстрационного эксперимента, имеется полный перечень опытов, которые он должен поставить во время трех туров соответствующего практикума.
   
Отчет за каждый тур работ производится по следующим параметрам:
   1. Отбор оборудования для данного варианта демонстрационного эксперимента.
   2. Принципы отбора оборудования для данного варианта демонстрационного эксперимента.
   3. Определение места демонстрации в курсе физики средней школы, класса, профиля обучения.
   4. Определение типа демонстрации, ее места в логике изучения темы.
   5. Соблюдение требований к технике проведения демонстрационного эксперимента:
      а) эстетика демонстрации;
      б) расположение приборов на демонстрационном столе;
      в) наличие фоновых экранов;
      г) наличие подсветок;
      д) видимость из всех точек аудитории;
      е) выразительность эффекта;
      ж) четкость и быстрота исполнения;
      з) достоверность физического эффекта;
      и) соблюдение норм техники безопасности;
      к) оптимальность расположения демонстрационной установки, учителя и учащихся.
   6. Наличие лаконичного, грамотного физического текста, поясняющего сущность демонстрационного опыта.
   7. Умение лаконично, грамотно изложить физический текст, поясняющий сущность демонстрационного опыта.
   8. Наличие описания методики демонстрационного эксперимента.
   9. Умение представить методику демонстрационного эксперимента в плоскости конкретного метода обучения.
   10. Аккуратность при подготовке, проведении и завершении демонстрации.
   11. Ответы на дополнительные вопросы.
   12. Наличие карточки описания эксперимента:
      а) название эксперимента и его место в курсе физике;
      б) цель демонстрационного опыта;
      в) характеристика оборудования, используемого в демонстрационном опыте;
      г) схема или схематический рисунок демонстрационной установки;
      д) рисунок, иллюстрирующий расположение установки на демонстрационном столе;
      е) описание специфических особенностей методики проведения демонстрационного эксперимента;
      ж) наличие сопроводительного физического текста.
   
Каждый отдельный опыт должен получить несколько оценок, которые фиксируются в перечне опытов каждого студента и закрепляются подписью преподавателя.
   Оценки в разных случаях и на разных этапах учебного процесса ставит либо преподаватель, либо согруппники, либо студент выставляет оценки сам себе. Фрагмент такого перечня имеет вид:
Название демонстрационного опыта |
Позиции для оценки опытов |
Роспись преп. |
  |
Э |
Т |
Ф |
Р |
О |
М |
П |
  |
Магнитное действие тока |
  |
  |
  |
  |
  |
  |
  |
  |
Появление индукционного тока в катушке, замкнутой на гальванометр, при движении относительно нее постоянного магнита |
  |
  |
  |
  |
  |
  |
  |
  |
   Ниже приведена
краткая расшифровка основных позиций для оценки выполнения демонстрационных опытов, имеющаяся у каждого студента.
   
1. Эстетика (Э).
   Порядок на демонстрационном столе и вокруг него, отсутствие на нем незадействованных в демонстрации предметов, расположение приборов на демонстрационном столе, подбор экранов и подсветок, цветовая гамма элементов установки, внешний вид демонстратора и манера его поведения при постановке опыта, аккуратность записей при фиксации результатов опыта.
   
2. Техника демонстрирования (Т).
   Обоснованность и правильность подбора элементов демонстрационной установки, видимость демонстрационной установки и каждого ее принципиально важного элемента из любой возможной точки предполагаемого класса, выразительность демонстрируемого эффекта, отсутствие побочных эффектов, быстрота и четкость проведения опыта, положение демонстратора относительно демонстрационного стола, установки и зрителей.
   
3. Физические эффекты (Ф).
   Наличие ожидаемого физического эффекта, соответствие результатов опыта теории, отсутствие подгонки результатов.
   
4. Сопроводительная речь (Р).
   Своевременное произнесение текста, сопровождающего демонстрируемое явление, грамотность и эмоциональность речи, логическая завершенность произносимого текста, соответствие текста ходу и результатам опыта.
   
5. Объяснение (О).
   Знание устройства и принципа действия приборов, используемых в демонстрационной установке, понимание физической сущности демонстрируемых эффектов и умение четко и правильно их толковать.
   
6. Методика демонстрации (М).
   Верное определение вида демонстрации, соотнесение вида демонстрации с логической структурой учебного материала, дидактическими целями, представление демонстрации в рамках заранее предусмотренного метода обучения, организация активной познавательной деятельности аудитории, для которой демонстрируется опыт.
   
7. Порядок на рабочем месте (П).
   Использование демонстрационного стола только по его прямому назначению, поддержание порядка на демонстрационном столе и в местах хранения оборудования в ходе подготовки, проведения и по завершению демонстрации, умение систематизировать имеющееся оборудование.