Опыт – способ изучения объектов и явлений природы, состоящий как в их искусственном воспроизведении (при невозможности наглядной фиксации в естественных условиях), так и в теоретико-практическом преобразовании условий протекания с целью доказательства определенного предположения. По сравнению с наблюдением это более сложный способ получения необходимых сведений о природных явлениях, отличающийся: более активным воздействием на изучаемый предмет или явление окружающей действительности; необходимостью соотношения наблюдаемого в опыте явления с его природным аналогом (тем, что происходит в реальных условиях) и формулированием на этой основе выводов; специально подготовленными условиями проведения (по Г.Н. Аквилевой, З.А. Клепининой). То есть «наблюдение соблюдает то, что ему предлагает природа, опыт берет у природы то, что он хочет».
В начальных классах различают следующие разновидности опытов, проводимых в процессе изучения естествознания:
1) по времени проведения: краткие (на уроках), длительные (дома, во внеурочной работе – на учебно-опытном участке, в течение недели, года);
2) по месту в учебном процессе: урочные и внеурочные;
3) по дидактической цели: для создания проблемных ситуаций на уроке, в ходе контроля за выполнением домашнего задания (на этапе адаптации), при изучении нового материала (иллюстрации к рассказу), как подтверждение усвоенного (разновидность контроля при проверке домашнего задания);
4) по специфике проведения: демонстрационные (показ учителем или подготовленным учеником), лабораторные (работа детей);
5) по поисковой направленности: традиционные (цель ставится учителем) и проблемные (эксперименты, в ходе которых детьми выдвигается гипотеза, намечаются пути выполнения, подбираются материалы).
Особое место занимают опыты, проводимые на учебно-опытном участке. Они, как правило, длительные и, нередко, занимают весь вегетационный период. В таких опытах должен быть контроль и опыт. Растение или животное ставятся в них в одинаковые условия кроме одного, испытуемого. Например, в эксперименте требуется изучить влияние глубины заделки семян на появление всходов растений. Для проведения данного опыта выделяются две одинаковых по площади, плодородию почвы, освещенности делянки. Берутся семена одного растения, например, фасоли, которые высеваются на обеих делянках в одно и то же время. В дальнейшем за растениями одинаково ухаживают. Различие заключается только в одном: на контрольной делянке семена фасоли высаживаются на нормальную глубину, а на опытной — либо более мелко, либо более глубоко, в зависимости от того, какую конкретно цель ставят в опыте.
Во время любого опыта очень важно вести тщательные наблюдения, выполнять необходимые измерения, подсчеты, полезно вести соответствующие записи в специальных тетрадях отдельно по контролю и опыту, располагая их в параллельных графах единой таблицы. Это облегчает сравнение результатов и их обобщение. Приведем примеры других подобных опытов. В связи с изучением материала о развитии растения из семени можно поставить опыт по изучению влияния густоты посева семян на внешний вид растений или на их урожай. По теме «Растения и животные сада» можно поставить опыт по изучению влияния прищипки верхущек побегов малины первого года жизни на урожай ягод. Результат этого опыта будет получен только в следующем году. Интересным для детей и вполне доступным является опыт по изучению влияния совместных посадок картофеля и бобовых (фасоль, бобы) на распространение колорадского жука.
Как видим, действие метода эксперимента основано на проведении учащимися исследовательской работы, которая имеет сходство с научно-исследовательской работой ученого. Это сходство состоит в общем направлении логического процесса. И ученый, и школьник ведут наблюдения за предметами и явлениями в естественных измененных условиях, сравнивают данные между собой, дают объяснение происходящему, делают обобщающие выводы. Эти выводы в том и другом случае являются открытиями. Только открытия ученых — действительно открытия, которые обогащают науку. Открытия учащихся — это открытия для себя. Как правило, в науке эти открытия уже сделаны. Понятно также, что процесс исследований ребенка по сравнению с научным укорочен, упрощен, из него упускаются многие детали, промежуточные поиски, ошибочные пробы. И, наконец, ученый чаще всего самостоятельно выполняет свои исследования, сам ставит его цели, разрабатывает методику. Ученик же выполняет эту работу значительно менее самостоятельно. Его исследованием руководит учитель, ориентируясь на учебные цели.
Вместе с тем проведение любого опыта (эксперимента) требует соблюдения следующих этапов работы:
1. Подготовительный этап состоит из двух частей: а) для учителя - проверка оборудования, определение состояния и необходимого количества вещества, предварительное проведение опыта; б) для детей - подведение к необходимости воспроизведения определенного природного явления; ставится проблемная ситуация и при участии детей подбирается оборудование; проводится инструктаж; учитель ставит тему, цель, план проведения и оформления результатов опыта, выдвигается предположение.
2. Проведение опыта: начинается с формулировки цели, определения конкретной задачи, описания оборудования и условий проведения, далее инструктаж и поэтапное выполнение, то есть наблюдение.
3. Анализ полученных результатов: повтор целей опыта, оборудования, последовательности выполняемых этапов вывод и теоретическое обоснование (необходимо добиваться от ребенка связного рассказа).
Опыт (эксперимент) как метод обучения имеет огромное значение в учебном процессе. Наряду с другими практическими методами он обеспечивает эмпирический уровень познания, но, в отличие от других методов, вызывает более активную мыслительную деятельность. Он развивает исследовательские навыки у учащихся, их творческие способности, самостоятельность, самоконтроль, целеустремленность и т. п. Отрицательными сторонами этого метода является то, что выполнение его часто сопряжено с применением дополнительного оборудования, соблюдением определенных норм и правил, процесс получения нового знания замедлен в значительно большей степени, чем при применении других методов.
