CC BY
17
УДК 53.05
DOI 10.25513/1812-3996.2018.23(2).80-86
РАЗВИТИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ФИЗИКЕ
И. А. Прудникова, А. А. Бабарико
Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина, г. Омск, Россия
Информация о статье Аннотация. Рассматривается применение метода табличного обобщения к организа-
Дата поступления ции самостоятельной работы по физике. Приведены примеры использования таблиц
20.03.2018 на разных этапах образовательного процесса.
Дата принятия в печать 29.03.2018
Дата онлайн-размещения 25.06.2018
Ключевые слова
Самостоятельная работа, метод аналогий, табличный способ представления информации, дисциплина «Физика»
DEVELOPMENT ABILITY'S FOR COGNITION IN PROCESS OF INDEPENDENT STUDY PHYSICS I. A. Prudnikova, A. A. Babariko
Omsk State Agrarian University n. a. P. A. Stolypin, Omsk, Russia
Article info Abstract. In the article authors put into practice the method of generalize physical infor-
Received mation in the form of comparative tables. Examples of using this method are given at dif-
20.03.2018 ferent stages of the educational process.
Accepted 29.03.2018
Available online 25.06.2018
Keywords
Self-study, method of analogies, tabular way of presenting information, discipline "Physics"
Современные тенденции модернизации образования, которые заключаются в увеличении роли учебной и производственной практик и, соответственно, уменьшении аудиторных занятий по базовым учебным дисциплинам, стимулируют преподавателя искать новые методы систематизации и структурирования изучаемого материала. При этом надо учитывать, что дисциплина «Физика» изучается на первом курсе, когда обучающиеся практически не владеют навыками вузовского обучения (кон-
спектирования лекций, подготовки к семинарским, практическим и лабораторным занятиям). В целях облегчения адаптации первокурсников к новой организации процесса обучения и увеличения количества обучающихся, успешно справившихся с освоением дисциплины, необходимо применение таких средств и методов, которые будут понятны, быстро осваиваемы, просты в применении, контроле знаний и т. п.
ISSN 1812-3996-
Приобретение знаний, формирование навыков и умений имеет определенную логическую последовательность и происходит поэтапно. За восприятием учебного материала следует его осмысление, выделение сути, а последующее запоминание способствует успешному применению усвоенного в практической деятельности. Многократная проработка приемов освоения основных понятий формирует умения и навыки для дальнейшего профессионального саморазвития и самосовершенствования, что позволяет легко адаптироваться в современном мире быстро меняющихся технологий.
Обеспечению многогранного процесса обучения способствует формирование активного отношения к нему самих обучающихся. Только их осознанное и деятельное участие в образовательном процессе помогает сформировать профессионально компетентного специалиста, способного к моделированию, проектированию и любой другой творческой деятельности.
Дисциплина «Физика», рассматривающая все основные природные явления, предоставляет возможность сравнивать и обобщать методы описания разных форм материи, видов движений и взаимодействий. Поиск аналогий в методах расчета физических величин не только повышает интерес к данному предмету, но и формирует навыки логического анализа изучаемого материала. Обучение с помощью метода аналогий позволяет строить целенаправленный, концептуальный, системно-организованный процесс обучения с легкой диагностикой достигнутых результатов [1].
Для интерпретирования теоретической информации в сжатой форме и логической последовательности удобно воспользоваться табличной формой подачи учебного материала [2], которая позволяет представить информацию о разных физических понятиях по ряду сходных признаков для лучшей наглядности и сравнения между собой.
Возможно применение как уже заполненных таблиц для стадии усвоения, так и незаполненных таблиц на стадии контроля и самоконтроля результатов обучения. Таблицы построены таким образом, чтобы быть удобными как для изучения материала, так и для оформления (заполнения, и не иметь ничего лишнего, что бы мешало восприятию. Место какого-либо элемента определяют его смысловые связи с другими табличными элементами.
Приведем несколько примеров применения метода табличного обобщения.
Табл. 1 сравнивает гравитационное, электростатическое и магнитное поля и тем самым охватывает три раздела физики: динамику, электростатику и магнетизм. Применение данной таблицы в учебном процессе возможно в разных вариантах: а) постепенное заполнение таблицы на стадии изучения нового материала; б) повторение ранее пройденного материала, а также применение для решения задач; в) текущий контроль знаний; в) в качестве самоподготовки к экзамену [3].
В табл. 2 представлена информация по магнетикам - веществам, способным намагничиваться под действием внешнего магнитного поля. В зависимости от величины магнитной восприимчивости магнетики делятся на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Табл. 2 позволяет провести сравнительный анализ всех типов магнетиков, установить их принципиальные различия. Применение ее также возможно как на стадии изучения нового материала, так и на стадии контроля или самостоятельной подготовки к занятиям. Табличный способ обобщения информации стимулирует активность познавательных процессов, развивает пытливость ума, логику и др., так как по ходу заполнения или анализа таблицы возникает множество сопутствующих вопросов, самостоятельные ответы на которые позволяют глубже и всестороннее понять изучаемый материал.
Особое внимание стоит уделять таблицам, так как их использование позволяет: развивать логическое и аналитическое мышление, память, формировать умения самостоятельно проводить обобщение знаний, что способствует повышению прочности и осознанности знаний [4]. В табл. 3 приводится сравнение последовательного и параллельного соединения элементов электрической цепи. Аналогично табл. 1 и 2, применение данной таблицы также возможно на всех этапах образовательного процесса.
При регулярной работе с таблицами обучающиеся сами осваивают алгоритм создания таблиц: выделяют объекты (понятия, величины, законы, явления, теории), определяют свойства объектов, устанавливают назначение столбцов и строк, заполняют таблицу [5]. Например, табл. 4, в которой приводится аналогия формул для расчета разных видов энергии, предлагается для самостоятельного заполнения.
Таблица 1
Сравнение силовых параметров гравитационных, электростатических и магнитных полей
Три вида магнетиков
№ n/n Особенности проявления магнитных свойств Диамагнетики Парамагнетики Ферромагнетики
1 Металлы Си, Аq, Аи А1, Р1 Ре, N1, Со
2 Суммарный магнитный момент электронов в атоме ннн Рт= 0 пит РтФ0 (мал) тми РтФ0 (велик)
3 Поведение во внешнем магнитном поле напряженностью Н
к ---►
4 Действие на величину внешнего магнитного поля Чуть ослабляет Чуть усиливает Значительно усиливает
5 Магнитная проницаемость среды ц р.= 0,999 И 1- - b И 1 i = 1,001 И V 1 = 103 ^ 106
н н н
ISSN 1812-3996 "
Окончание табл. 2
№ п/п Особенности проявления магнитных свойств Диамагнетики Парамагнетики Ферромагнетики
6 Магнитная восприимчивость Х = М~1 Х --0,001 X = +0,001 Х-103 ^ 106
7 Зависимость намагниченности среды J от напряженности внешнего магнитного поля Н J н J Н J Jh Jo Г н
8 Особенности поведения - - а) при Т > Тк становится парамагнетиком; б) при перемагничива-нии меняет линейные размеры
Таблица 3
Два вида соединений элементов цепей постоянного тока
№ п/п
Элемент
Общий параметр
Электрическая схема соединения
последовательное
параллельное
1
Резистор
Jo
Rl Jl R2 J2
Схема
Сопротивление
Сила тока
Напряжение
Мощность
ь^с
Ui
<->
Uo
Jo Jl Rl > >1
R0 - R1 + R2
Jo - Ji - J
U0 - Ui + U2
Po - J0R0
J2 R2
Uo
R0 R1 R2
J0 - J1 + J2
Uo - Ui - U2
p - U2
Конденсатор
Электрическая емкость
Ci Ci
i 1 1
— =- + —
Co C1 C2
Ci
C2
c0 - Ci + C2
2
Окончание табл. 3
№ Элемент Общий параметр Электрическая схема соединения
п/п последовательное параллельное
3 Источник постоянного тока + £1
£1 - | + - | + £2 ri
Схема Г1 n + £2
Г2
Электродвижущая сила — S1 + S2 s0 —sx — s2
Внутреннее сопротивление r0 — r + r2 1 1 ro ri 1 + — Г2
Таблица 4
Аналогия формул для расчета разных видов энергий в механических, электрических и магнитных явлениях
Раздел Вид энергии Собственный параметр Внешний параметр Расчет
Механика Кинетическая энергия поступательного движения Мас m са m -Л Линейная скорость и mo2 2
Кинетическая энергия вращательного движения Момент инерции J <Э> Угловая скорость ш Ja2 2
Потенциальная энергия упругого взаимодействия Коэффициен ¡Ип gpw- т жесткости k ZOT x Деформация x kx2 2
Электричество Энергия электрического поля конденсатора Электрическ C W ая емкость C '"i 7 Напряжение U CU2 2
Энергия магнитного поля катушки Магнитная индукция L J L > Сила тока J LJ2 2
Все таблицы должны отвечать требованиям лаконичности и наглядности. По характеру материала таблицы можно разделить на систематизирующие и сравнения. В систематизирующих таблицах можно
Аналогия формул для ра
объединить величины, характеризующие определенный класс явлений или процессов (табл. 1). В таблицах сравнения можно сопоставить или выделить схожие понятия (табл. 5).
Таблица 5
га разных видов потоков
Название Рисунок Формула расчета Раздел физики
Световой )s Ф = I • S •cosa Оптика
Водяной ZEf^ Ф = и- S •cos a Гидродинамика
Электрический 's Ё /7 Ф = E • S • cos a Электростатика
Магнитный Ф=B^S•cosa Электродинамика
Вывод: Ф = Фтах при а = 0. Угол а - это угол между направлением вектора (I, и, Е, В) и нормалью п к площадке. Зависит от источника, площади, направления векторов.
Реформирование современного образования и появление двухуровневой системы высшего профессионального образования приводят к уменьшению трудоемкости дисциплин естественно-научного цикла на первых курсах бакалавриата. При этом появляется необходимость уделять особое внимание развитию познавательных способностей студентов.
Наивысший результат в обучении достигается при соблюдении следующих условий:
1) формирование активного отношения со стороны обучающихся;
2) подача учебного материала в определенной последовательности;
3) демонстрация и закрепление в упражнениях различных приемов умственной и практической деятельности;
4) применение знаний на практике.
Аналитическая работа по самостоятельному заполнению сравнительных таблиц играет большую роль в образовательном процессе, так как стимулирует активный познавательный процесс обучающихся, формирует навык логического анализа явлений, облегчает усвоение и сохранение в памяти изученного материала.
Таким образом, сокращение количества часов по программам подготовки требует применение таких форм обучения, которые дают возможность изучить большой объем теоретического материала за более короткое время, и метод табличного обобщения успешно справляется с поставленной задачей.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Прудникова И. А., Корнеева О. В., Бабарико А. А. Активизация самостоятельной работы по физике с помощью метода табличного обобщения // Наука и образование: сохраняя прошлое, создаем будущее : сб. ст. IX Междунар. науч.-практ конф. : в 3 ч. Ч. 2. Пенза : МЦНС «Наука и Просвещение», 2017. С. 34-38.
2. Големинова В. М. Внеаудиторная самостоятельная работа студентов как фактор повышения конкурентоспособности выпускников // Организация практико-ориентированного обучения в профессиональной образовательной организации : материалы регион. науч.-практ. интернет-конф. Орел, 2017. С. 29-33.
3. Левкович Т. И., ГайлитисД. И. Самостоятельная работа студентов: формы и способы контроля, средства повышения ее эффективности // Современные проблемы высшего профессионального образования : материалы науч.-метод. конф. Курск, 2013. С. 242-244.
4. Рогова Е. А., Старкова Д. А. К вопросу о сущности понятия «самостоятельная работа студентов» // Языковое образование сегодня - векторы развития : материалы VIII Междунар. науч.-практ. конф.-форума. Екатеринбург, 2017. С. 30-36.
5. Самостоятельная работа студентов в современном вузе : [монография] / Забайкал. гос. ун-т ; под ред. Л. А. Бордонской. Чита : ЗабГУ, 2015. 358 с.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Прудникова Ирина Анатольевна - кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математических и естественно-научных дисциплин, Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина, 644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., 1; e-mail: [email protected].
Бабарико Анна Александровна - старший преподаватель кафедры математических и естественнонаучных дисциплин, Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина, 644008, Россия, г. Омск, Институтская пл., д. 1; e-mail: [email protected].
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ
Прудникова И. А., Бабарико А. А. Развитие познавательных способностей обучающихся в процессе самостоятельной работы по физике // Вестн. Ом. унта. 2018. Т. 23, № 2. С. 80-86. DOI: 10.25513/1812-3996.2018.23(2).80-86.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Prudnikova Irina Anatolevna - Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Docent of the Department of Mathematical and Natural Science Disciplines, Omsk State Agrarian University n. a. P. A. Stolypin, 1, Institutskaya sq., Omsk, 644008, Russia; e-mail: [email protected].
Babariko Anna Alexandrovna - Senior Lecturer, the Department of Mathematical and Natural Science Disciplines, Omsk State Agrarian University n. a. P. A. Sto-lypin, 1, Institutskaya sq., Omsk, 644008, Russia; e-mail: [email protected].
FOR GTATIONS
Prudnikova I.A., Babariko A.A. Development ability's for cognition in process of independent study physics. Vestnik Omskogo universiteta = Herald of Omsk University, 2018, vol. 23, no. 2, pp. 80-86. DOI: 10.25513/ 1812-3996.2018.23(2).80-86. (in Russ.).
