ექსპერიმენტი, ცდა მეცნიერებაში ობიექტური სინამდვილის შემეცნების ერთ-ერთი ფორმა და კვლევის მნიშვნელოვანი მეთოდია. მისი მიზანია კვლევის ჰიპოთეზების შემოწმება ექსპერიმენტული პირობების მართვის გზით. მკვლევარი ქმნის ან გამოძებნის ისეთ პირობებს, რომლებიც აუცილებელი და საკმარისია მისთვის საინტერესო მოვლენათა მიზეზობრივი კავშირის გამოსავლენად.
ექსპერიმენტებს, ცდებსა და სხვა სახის პრაქტიკულ სამუშაოებს განსაკუთრებით დიდი მნიშვნელობა აქვს ბუნების ობიექტების თვისებებისა და ბუნების მოვლენათა არსის გაცნობისას და, აქედან გამომდინარე, გეოგრაფიის სწავლებისას. გეოგრაფიის გაკვეთილზე მასწავლებელი, ტრადიციისამებრ, იყენებს თვალსაჩინოებას – გეოგრაფიულ რუკებს, სურათებს, მაკეტებსა და მოდელებს, ცხრილებს და სხვადასხვა სახის გრაფიკულ გამოსახულებებს, კინო- და ვიდეოფილმებს, ინტერნეტს… ამ ინფორმაციის ნაწილს მოსწავლეები ადვილად აღიქვამენ, ზოგიერთი საკითხი კი მათ ბევრ კითხვას უჩენს. ექსპერიმენტი საშუალებას მისცემს მათ, “ჩაიხედონ” ბუნებაში მიმდინარე პროცესებში, თვალნათლივ დაინახონ დედამიწაზე მიმდინარე პროცესთა მიზეზები და მექანიზმები. ასეთ გაკვეთილებზე მიღებული ინფორმაცია მოსწავლეებს დიდხანს ამახსოვრდებათ და მრავალ კითხვაზე სცემთ პასუხს.
ცდებისა და ექსპერიმენტების დროს საკლასო ოთახში ან სასკოლო გარემოში ხელოვნურად წარმოვადგენთ ზოგიერთ ბუნებრივ მოვლენას, ვამოწმებთ მოსწავლეთა მიერ გამოთქმულ ვარაუდს, ჰიპოთეზას. ექსპერიმენტებისა და ცდების ჩატარება მოსწავლეს აჩვევს, პრაქტიკულ საქმიანობაში გამოიყენოს მიღებული ცოდნა, ხელს უწყობს ცოცხალი და არაცოცხალი ბუნების ობიექტებისა და მოვლენების შესახებ საკუთარი გამოცდილების საფუძველზე სწორი წარმოდგენების შექმნას.
ექსპერიმენტები მოსწავლეს უყალიბებს ბუნების ობიექტებისა და მოვლენათა შესახებ რეალურ ცნებებს, ასწავლის ინფორმაციის შეგროვებას, განზოგადებას, შედარებას, ანალიზს და დასკვნების გამოტანას, უვითარებს დაკვირვების, ყურადღების კონცენტრაციის უნარს, ინტერესს, პასუხისმგებლობას, მაძიებლობას, დამოუკიდებლობას. ექსპერიმენტი იძლევა იმ სირთულეთა დაძლევის საშუალებას, რაც თეორიული ცოდნის ათვისებასთანაა დაკავშირებული, აზუსტებს და განავრცობს მოსწავლის უკვე არსებულ ცოდნას.
ექსპერიმენტი საველეც შეიძლება იყოს და ლაბორატორიულიც. საველე ექსპერიმენტი ტარდება ბუნებრივ პირობებში, ხოლო ლაბორატორიული ექსპერიმენტის დროს თავად მკვლევარი ქმნის პირობებს.
ექსპერიმენტი ტარდება დემონსტრაციულად ან ფრონტალურად. სადემონსტრაციო ექსპერიმენტს/ცდას მასწავლებელი თვითონვე ატარებს, თუ საამისოდ საჭიროა ცეცხლი ან ისეთი მასალები, რომლებიც ბავშვებისთვის ძნელი გამოსაყენებელი ან სახიფათოა. ამ დროს საჭირო მოწყობილობები ლაგდება მაგიდაზე, სპეციალურ სადგამზე, ისე, რომ თითოეული მოსწავლე ხედავდეს ცდის/ექსპერიმენტის მიმდინარეობას. სადემონსტრაციო ცდის/ექსპერიმენტის დროს მასწავლებელი აჩვენებს მოსწავლეებს ლაბორატორიულ მოწყობილობას (ხელსაწყო, აპარატი, მასალა და სხვ.), ატარებს ცდას/ექსპერიმენტს და ეხმარება მოვლენის ახსნაში.
ფრონტალური ცდის/ექპერიმენტის დროს მოსწავლეთა მცირერიცხოვან ჯგუფებს ურიგდება საჭირო მოწყობილობები და მასალები. მასწავლებელი აცნობს მათ სამუშაო ინსტრუქციას (მაგ., უთითებს სახელმძღვანელოში გვერდს, სადაც აღწერილია ცდა/ექსპერიმენტი, დაფაზე წინასწარ წერს ან აკრავს უკვე შემუშავებულ ინსტრუქტაჟს) და არკვევს, გასაგებია თუ არა ის მათთვის. ინსტრუქტაჟის გაცნობის შემდეგ მოსწავლეები მასწავლებლის მეთვალყურეობით ატარებენ ექსპერიმენტს/ცდას, მისი მსვლელობისას ინიშნავენ შედეგებს, ხოლო დამთავრების შემდეგ აანალიზებენ მიღებულ შედეგებს და გამოაქვთ შესაბამისი დასკვნები.
ექსპერიმენტი შემდეგი ეტაპებისგან შედგება:
1. პრობლემის/საკვლევი ობიექტის განსაზღვრა;
2. ვარაუდის (ჰიპოთეზის) გამოთქმა;
3. ცდის/ექპერიმენტის ჩასატარებლად საჭირო მასალებისა და მოწყობილობების მომზადება;
4. სამუშაო ინსტრუქციის მიცემა;
5. სამუშაო პროცედურა და მისი მსვლელობისთვის თვალყურის დევნება;
6. ბაზის შექმნა – მონაცემთა აღრიცხვა/ჩანიშვნა;
7. მონაცემთა ანალიზი და ინტერპრეტაცია;
8. ვარაუდის შემოწმება და დასკვნების გამოტანა;
9. პრაქტიკული გამოყენების შესაძლებლობის განსაზღვრა.
ცდის/ექსპერიმენტის ჩატარებისას მნიშვნელოვანია სამუშაოს სწორი ორგანიზაცია: მზადების პერიოდში მასწავლებელი ამოწმებს საჭირო მოწყობილობათა გამართულობას, არჩევს საჭირო მასალას და გაკვეთილის დაწყებამდე, თუ ადრე არ ჩაუტარებია, თავად ატარებს მსგავს ცდას ან ექსპერიმენტს. ასევე აუცილებელია სასწავლო გარემოს შესაბამისად მოწყობა (მაგ., მერხების სათანადოდ განლაგება), უსაფრთხოების წესების გულდასმით გაცნობა და დაცვა.
განვიხილოთ რამდენიმე ექსპერიმენტი, რომელთა ჩატარებაც შესაძლებელია გეოგრაფიის გაკვეთილზე.
მაგალითი 1: ჰაერის ტემპერატურის გაზომვა წყლისა და ხმელეთის ზედაპირზე. მზიან დღეს ერთი თერმომეტრი უნდა დამაგრდეს აუზის ნაპირზე, ხოლო მეორე ჩაეშვას წყალში. 10 წუთის შემდეგ მოსწავლები ადარებენ თერმომეტრზე დაფიქსირებულ მაჩვენებლებს და შედეგებს რვეულში ინიშნავენ. შედეგების ანალიზის შემდეგ ხსნიან განსხვავების მიზეზებს და გამოაქვთ დასკვნა. მოჰყავთ მსგავსი მაგალითები თავიანთი ცხოვრებისეული გამოცდილებიდან.
მაგალითი 2: ჰაერის ტემპერატურის გაზომვა დედამიწის ზედაპირის ფორმების მიხედვით. მზიან დღეს ერთი თერმომეტრი იდება ჰორიზონტალურ ზედაპირზე (მაგ., ბორცვის ძირას), მეორე – ბორცვის სამხრეთ ფერდობზე, ხოლო მესამე – ბორცვის ჩრდილოეთ ფერდობზე. 10 წუთის შემდეგ მოსწავლეები იღებენ ანათვალს, ინიშნავენ დაფიქსირებულ მაჩვენებლებს და აანალიზებენ შედეგებს. მსჯელობენ, რატომ იყო ბორცვის სამხრეთ ფერდობზე ჰაერის ტემპერატურა უფრო მაღალი, ვიდრე ჰორიზონტალურ ზედაპირზე, მაშინ როცა ორივე ადგილას ერთნაირი რაოდენობის მზის სითბო მოდის; რატომ არის ჩრდილოეთ ფერდობზე ტემპერატურა დაბალი სამხრეთთან შედარებით; რატომ დნება უფრო სწრაფად თოვლი ბორცვის ან მთის სამხრეთ ფერდობებზე ჩრდილოეთთან შედარებით; რატომ არის მთის სამხრეთ ფერდობები მცენარეული საფარით უფრო მეტად დაფარული. კითხვებზე პასუხების გაცემის შემდეგ მოსწავლეებს გამოაქვთ დასკვნა, რა გავლენას ახდენს დედამიწის ზედაპირის ფორმა მზის სითბოს განაწილებაზე და როგორ შეიძლება ექსპერიმენტის შედეგის გამოყენება სასოფლო- სამეურნეო საქმიანობაში.
მაგალითი 3: ხრამის წარმოქმნის პროცესის იმიტაცია. ექსპერიმენტის ჩასატარებლად საჭიროა ხის ღარი (სიგრძე – 150 სმ, სიგანე – 50 სმ, სიღრმე – 40 სმ) და თიხანარევი ქვიშა.
ღარში ვყრით ქვიშას, გვერდებზე კი ვულაგებთ მოზრდილ ქვებს, რათა ხრამს მიეცეს კლაკნილი ფორმა. ღარი უნდა დაიდგას ცალი ბოლოთი ჩრდილოეთისკენ, ცალით – სამხრეთისკენ, ამასთან, ჩრდილოეთი მხარე აგურებით უნდა შეუმაღლდეს. ამავე მხარეს უნდა იყოს წყლის ონკანიც. ონკანის გახსნის შემდეგ ღარში მცირე ზომის ღრანტე წარმოიქმნება. თუ ონკანს უფრო მეტად მოვუშვებთ, ღრანტეც უფრო გაღრმავდება და გაფართოვდება. ღარის გვერდებში ჩალაგებული ქვები ხელს უშლიან გადარეცხვის პროცესს და ღრანტეც უფრო მეტად იკლაკნება. რამდენიმე წუთში მოსწავლეთა თვალწინ ღარში “ხრამი” წარმოიქმნება. მასწავლებლის დახმარებით მოსწავლეები მსჯელობენ, რა პირობებში წარმოიქმნება ხრამები ბუნებაში, განსაზღვრავენ ხრამის მიმართულებას, ადგენენ, მის რომელ ნაწილში წარმოიქმნება ციცაბოები და ფერდობები, პოულობენ ხრამის ფსკერსა და შესართავს, განსაზღვრავენ სიგრძეს, მის მაქსიმალურ სიგანესა და სიღრმეს. მსჯელობენ, რა ზიანი მოაქვს ხრამებს, რა გზებითაა შესაძლებელი მათი ზრდის შეჩერება და როგორ შეიძლება მათი გამოყენება.
საინტერესო საიტები:
https://sciencecastle.com/sc/index.php/rooms/view/12
https://www.geography.org.uk/resources/weatherstation/
