CC BY
35
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ НА ЗАНЯТИЯХ ПО МЕТОДИКЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ
© В.М. Михайлов, А.И. Стерелюхин
Углубление знаний по вопросам использования ТСО в учебно-воспитательном процессе может быть осуществлено при работе со студентами на методических кафедрах. Проведение занятий различных организационных форм (лекций, семинаров и т. д.) должно учитывать и то, что умелое использование преподавателем определенных методических приемов в работе с ТСО приводит не только к лучшему усвоению студентами изучаемого материала, но и одновременно является показом этих приемов работы.
Фиксация внимания студентов преподавателем на таких демонстрациях будет способствовать осознанию методики использования учебной техники в преподавательской работе будущих специалистов. Появление в последнее время видеомагнитофонов, персональных компьютеров, интерактивных досок, мультимедиа компьютеров и диапроекторов дает возможность демонстрировать на занятиях образцы деятельности мастеров педагогического труда. Студенты на занятиях получают задания, выполнение которых предполагает не только знание пособий, но и овладение умением использования ТСО. Методикой изучения раздела «Волновая оптика» предусмотрено такое задание: составить план урока по теме «Интерференция света», а также продумать варианты оптимального сочетания эксперимента и ТСО при изучении этой темы.
Методы применения ТСО раскрываются и при проведении лабораторных занятий. Здесь могут быть использованы и самодельные кодограммы, диапозитивы, видеофильмы, кинофильмы и т. д. Необходимо отметить, что очень важными условиями правильного понимания студентами основ использования ТСО явля-
ются педагогическая оправданность, естественность и систематичность применения учебной техники.
В исследовательской работе студентов также можно предлагать темы курсовых работ в плане изучения методики применения ТСО: «Исследование эффективности видеоуроков в преподавании физики в школе», «Система кодопозитивов по конкретной теме школьного курса физики и методика их использования» и т. п.
Из вышесказанного можно сделать следующие выводы:
- при подготовке студентов-физиков имеет смысл обратить внимание на обучение их применению ТСО в учебно-воспитательном процессе;
- достижению этой цели будет способствовать обоснованное и систематическое использование учебной техники при изучении курса методики преподавания физики.
Рассмотрение наиболее общих методических проблем, иллюстрированных на примерах школьного физического материала при подготовке преподавателей физики, составляет основное содержание темы «Применение ТСО в учебно-воспитательном процессе» курса ТСО и ВТ. Здесь раскрываются следующие вопросы:
- основные тенденции развития ТС в средних учебных заведениях: дидактический эксперимент, использование методов оценки эффективности средств обучения и выбор оптимальных форм;
- теоретические основы разработки аудиовизуальных материалов, анализ содержания учебного материала для составления аудиовизуальных пособий и обучающих программ;
- подбор материала для создания аудиовизуальных пособий и другие.
НОВАЯ РАБОТА ФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА ДЛЯ СТУДЕНТОВ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ
© А.И. Стерелюхин, Н.И. Старцева, В.А. Федоров
При подготовке работ физического практикума для студентов естественнонаучных специальностей, в целях осуществления межпредметных связей курса физики с другими естественнонаучными дисциплинами мы предусмотрели включение в практикум лабораторных работ и экспериментальных заданий, объектами изучения в которых являются материалы природного происхождения.
Одной из таких работ является «Изучение упругих свойств стеблей тростника». В ходе работы студенты из деформаций изгиба определяют модуль Юнга материала тростника. Для этого из стебля тростника вырезают пластинку прямоугольного сечения. Длина пластинки составляет обычно 8-12 см. Закрепив пластинку с одного конца в лапку штатива, ее устанавливают горизонтально, подвешивая к другому концу груз, пла-
стинку подвергают деформации изгиба. Деформация должна быть упругой. Миллиметровой линейкой измеряют стрелу прогиба. Изготовив несколько образцов из материала тростника, подобный опыт повторяют не менее пяти раз. Затем приступают к расчету модуля Юнга, используя формулу:
Е 4 РЁ
ХаЬъ
где Е - модуль Юнга; Р - нагрузка; I - длина образца; X - стрела прогиба; а - ширина поперечного сечения образца; Ь - толщина образца. Определив среднее значение модуля Юнга, приступают к расчету стрелы прогиба модели стебля тростника. Для этого выбирают ровное междуузлие на стебле тростника и измеряют его диаметр (в различных местах) и длину. Зная средний радиус и длину части стебля тростника, рассчитывают стрелу прогиба модели этой части стебля при определенной нагрузке (она указывается преподавателем) в предположении, что стебель полностью заполнен материалом тростника. Расчет стрелы прогиба такой модели осуществляется по формуле:
1 рй
= 12
где Еср - среднее значение модуля Юнга; п -
3,14; Я - радиус стержня. При этом предполагается прогиб круглого стержня, лежащего концами на опорах, к которому груз подвешивается в середине.
После выполнения расчета стрелы прогиба модели стебля студенты в опыте измеряют стрелу прогиба настоящего стебля, имеющего трубчатое строение при указанной нагрузке. Сравнив стрелу прогиба, вычисленную в предположении, что стебель сплошной, со стрелой прогиба стебля тростника, имеющего трубчатое строение, студенты убеждаются, что эти величины одного порядка.
К этой работе в качестве дополнительного экспериментального задания может быть предложено следующее: определить, во сколько раз масса части стебля тростника меньше массы модели стебля таких же размеров, имеющей сплошное строение?
Выполнение этой работы помогает студентам связать изучаемый материал физики с вопросами, рассматриваемыми в ботанике при изучении морфологии растений. Выполнив эту работу, они лучше уясняют ответ на вопрос: почему стебли многих растений (тростник, бамбук, злаковые культуры) имеют трубчатое строение.
О ВАРИАТИВНОСТИ РАБОТ ФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА
© А.И. Стерелюхин, Н.И. Старцева
Среди качеств, которыми должны обладать работы физического практикума, таких как научность, доступность, безопасность и т. п., немаловажное значение в учебном процессе имеет, на наш взгляд, еще одно, которое мы называем вариативностью (от лат. уапаге -видоизменять, разнообразить, допускать отклонения в небольших пределах).
Под вариативностью лабораторной работы физического практикума мы будем понимать ее качество, заключающееся в том, что она позволяет вносить в содержание, в используемое оборудование и ход выполнения такие изменения, которые не нарушают ее соответствия основным дидактическим целям и не снижают методической ценности работы. Вносимые изменения не сказываются существенно на перечне знаний, умений и навыков, которые должны быть сформированы, усвоены, закреплены и отработаны у обучаемых в ходе выполнения работы практикума.
Вариативность работ может проявиться в следующем:
- в изменении объекта исследования;
- в изменении условий проведения эксперимента;
- в изменении заданий при выполнении работы;
- в подборе аналогичной работы.
Так, в работе «Определение коэффициента трения скольжения с использованием закона сохранения и превращения энергии» студенты изучают трение дере-
вянного бруска о деревянный трибометр. Однако если поверхность бруска оклеить резиной или каким-либо другим материалом, и вместо деревянной доски три-бометра взять металлическую или пластмассовую пластинку, то можно разнообразить (варьировать) задания. Теперь студенты могут определять коэффициент трения скольжения не только дерева по дереву, но и дерева по металлу, резины по металлу и т. д.
Используя различные жидкости и растворы поверхностно-активных веществ, можно варьировать задания в работе «Определение коэффициентов поверхностного натяжения жидкостей», подбор стержней из различных материалов (стержни не обязательно должны быть металлическими) даст возможность к изменению заданий в работе «Определение коэффициента линейного расширения твердых тел».
Ряд работ физического практикума допускает изменения условий проведения эксперимента. В работе практикума «Определение ускорения свободного падения» преподавателем может быть задана высота падения стального шарика, в работе «Изучение закона динамики вращательного движения» преподаватель может задавать (варьировать) высоту, с которой опускаются грузы, массу грузов, радиус шкива, на который наматывается нить, расстояние грузов от центра маятника Обербека, а также число вращающихся грузов и
