Научная статья на тему 'Элективные курсы по физике: их реализация (результаты экспериментального исследования)'

Элективные курсы по физике: их реализация (результаты экспериментального исследования) Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
994
96
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОБЩЕКУЛЬТУРНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ КУРСА ФИЗИКИ / ЭЛЕКТИВНЫЙ КУРС / ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫЙ ПРОФИЛЬ ОБУЧЕНИЯ / ГУМАНИТАРНЫЙ ПРОФИЛЬ ОБУЧЕНИЯ / МЕТОД ПРОЕКТОВ / ПРОЕКТНЫЕ ЗАДАНИЯ / CULTURAL COMPONENT OF PHYSICS / THE ELECTIVE / SCIENTIFIC PROFILE / HUMANITARIAN PROFILE / PROJECT-BASED LEARNING / PROJECT SPECIFICATIONS

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Кобец Ирина Владимировна

В статье приведен анализ экспериментального исследования по реализации элективных курсов по физике. Рассмотрены и проанализированы ответы учителей и учащихся. Предложена программа элективного курса общекультурного содержания «Загадки и тайны материальных памятников культуры» для учащихся 11 класса гуманитарного профиля обучения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Elective Classes in Physics: the Results of Experimental Research

The author of the article considers experimental research of Physics electives in the process of education. The teachers and pupils answers are analyzed in the article. The author offers a programme of the elective The Secrets and Mysteries of Artefacts for the 11th form pupils studying the Humanities.

Текст научной работы на тему «Элективные курсы по физике: их реализация (результаты экспериментального исследования)»

Количество кандидатов k = з , избирателей n = 4, различных избирательных бюллетеней t = 3, a1 = 1GG, u1 = 1, a2 = 11G, u2

1, а3 = 101, и3 = 2 •

Составим производящую функцию. в = (1 + у1х)[1 + У2Л1 + 1зх) = 1 + 11х + У 2х + У 3х +

2 2 2 3

+ 1112Х + 111зХ + 1213Х + 11121зХ •

Определим последовательности расстояний Хемминга и последовательности индексных весов для а1, а2, а3.

в 1 12 13 2 . 2.

— = — + х + — х + — х + у 2х2 + у 3х2 +

11 11 11 11 2 3 ,

А У 213 , 3

+ ~^х + У 213х

91 = {1,0,2,2,1,1,3,2}, и1д1 = {1,0,2,2,1,1,3,2}.

в 1 1 1 у 3 2

-----=--------+ — х + — х + —— х + х2 +

1112 1112 11 12 1112 ,

+ — X2 + —X2 + Y 3X3

Y2 Y1 з

д2 = {2,1,1,3,0 ,2,2,1}, и2д2 = {2,1,1,3,0,2,2,1}.

в 1 1 у 2 1

----=--------+ — х + — х + — х +

І1І3 І1І3 У з І1І3 І1 ,

У 2 2 2 У 2 2 3

+ — х2 + х2 + — х2 + У 2х3

73 Ті

д3 = {2,1,3,1,2,0,2, 1}, и3д3 = {4,2,6,2,4,0,4,2}.

Тогда, м = {7,3,97,5,3,9,5}, М = {4,2,6,3,4,2,4,2}.

М1пЫо(М) = (3; {2,6}), то есть комитеты 100 и 101.

MinNo(M) = (2; {2,6, 8}), то есть комитеты 100, 101 и 111.

Таким образом, использование метода производящих функций облегчает алгоритм поиска комитета-победителя, а так же открывает возможность применения электронных пакетов символьных вычислений МаЬешаЙса для решения задачи с выбором комитета.

Список литературы

1. Brams S.F., Steven J., D. Marc Kilgour, M.Remzi Sanver, A Minimax Procedure for Negotiating Multirateral Treaties. In Matti Wiberg (ed.), Reasoned Choices: Essays in Honor of Hannu Nurmi. Turku, Finland: Finnish Political Science Association. 2004, P. 255-274.

УДК 53 (07)

ББК Ч 426.51

И.В. Кобец

Элективные курсы по физике: их реализация (результаты экспериментального исследования)

В статье приведен анализ экспериментального исследования по реализации элективных курсов по физике. Рассмотрены и проанализированы ответы учителей и учащихся. Предложена программа элективного курса общекультурного содержания «Загадки и тайны материальных памятников культуры» для учащихся 11 класса гуманитарного профиля обучения.

Ключевые слова: общекультурная составляющая курса физики, элективный курс, естественнонаучный профиль обучения, гуманитарный профиль обучения, метод проектов, проектные задания.

I.V. Kobets

Elective Classes in Physics: the Results of Experimental Research

The author of the article considers experimental research of Physics electives in the process of education. The teachers' and pupils' answers are analyzed in the article. The author offers a programme of the elective "The Secrets and Mysteries of Artefacts" for the 11th form pupils studying the Humanities.

Key words: cultural component of Physics, the elective, scientific profile, humanitarian profile, project-based learning, project specifications.

Элективные курсы - это обязательные школьные учебные курсы по выбору. Они «компенсируют» во многом достаточно ограниченные возможности базовых и профильных курсов в удовлетворении разнообразных образовательных потребностей старшеклассников. Поэтому в примерных учебных планах отдельных профилей в рамках времени, отводимого на элективные курсы, предусмотрены

часы на организацию учебных практик, проектов, исследовательской деятельности.

Как происходит реализация элективных курсов в учебном процессе, какие по содержанию курсы предлагаются учителями, возможно ли проведение элективного курса по физике в гуманитарном профиле или только в естественнонаучном профиле обучения, какие межпредметные связи реализуются, каким образом учитывается специфика профиля обучения, какие проекты возможно предложить учащимся в рамках изучения элективного курса по физике? Для выяснения этих вопросов нами было проведено анкетирование среди учителей Забайкальского края и СОШ №13 г. Новосибирска. Учителям предлагалось ответить на вопросы анкеты. По своему типу вопросы анкеты были различными: с открытыми ответами и с закрытыми. При ответе на вопросы анкеты с открытыми ответами учителям нужно было перечислить тематику элективных курсов, проектных заданий. При ответе на вопросы с закрытыми ответами учителям необходимо было выбрать один или несколько вариантов из числа предложенных: типы проектных заданий, межпредметные связи для организации обучения учащихся в элективных курсах и т.п. Всего в анкетировании приняло участие 65 учителей. Из них только 54 % ведут элективные курсы. Проведем анализ ответов учителей на вопросы анкеты. Учителям был предложен вопрос: «Приведите тематику элективных курсов физического содержания, предлагаемых для реализации профильного обучения в Вашей школе». Приведем перечень тем, перечисленных учителями для учащихся естественно-научного профиля обучения: «Решение физических задач», «Физика вокруг нас», «Физика и НТР», «Синтез наук - оружие 21 века», «Решение олимпиадных задач», «Физика в вопросах ответах», «Тайны зрения», «Физические явления в астрономии», «Физика в опытах», «Законы физики и астрономии ТРИЗ», «Измерение физических величин», «Методы решения физических задач» и т.п. Как показал анализ анкет для учащихся гуманитарного профиля обучения, только 11% опрошенных учителей проводят элективные курсы по физике. Их тематика такова: «Физические процессы в организме человека», «Оптические явления в природе», «Человек и медицина», «ТРИЗ», «Физические нагрузки и питание» и т.п. Общекультурная составляющая физики в элективных курсах не представлена. На необходимость учёта специфики профиля обучения учащихся в элективных курсах указывают 22 % учителей, участвовавших в анке-

тировании. При этом специфику профиля они учитывают следующим образом: предлагают дифференцированные материалы, материал, иллюстрирующий связь физики с профильными предметами; углубленное изучение отдельных вопросов из курса физики.

Учителя отмечают значимость межпредметных связей для организации обучения учащихся в рамках элективных курсов по физике. Конкретно это выглядит следующим образом: математика и химия - 7 %, биология - 5 %, астрономия - 6%, история - 8%, информатика -

28 %. Для активизации познавательного интереса обучаемых почти все учителя применяют различные формы, методы и средства обучения: индивидуальная, групповая и коллективная работа; лабораторный практикум, конференции, семинары; исследовательская работа, наблюдение; творческие задания, создание устройств приборов и т. д.

На вопрос: «Считаете ли Вы возможным использование проектов при изучении элективного курса по физике для различных профилей обучения?» мнения учителей разделились: 38 % учителей отмечают, что проекты можно использовать в различных профилях обучения, 62% учителей считают, что это возможно только в естественнонаучном профиле обучения. По содержанию реализуются проекты: монопроекты - «Как узнать массу тела в домашних условиях», «Сила Архимеда в природе и технике», «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды», «АЭС, их преимущества и недостатки по сравнению с ГЭС и ТЭС», «Изучение физических параметров человека», «Экскурсии в лаборатории ученого (Ньютона, Галилея, Столетова, Рентгена и др.)»; межпредметные проекты рассматривают вопросы, взаимосвязи физики и биологии, информатики, МХК, химии, астрономии, математики, экологии, литературы.

Из анализа ответов учителей можно сделать следующий вывод, что в профильной школе в основном предлагаются учащимся для изучения элективные курсы, в которых отражается научно-предметная область физики: её специфика, связь с другими естественными науками, взаимосвязь физики и техники, физика природных явлений и человека, экологические проблемы.

Теперь проанализируем мнения учащихся: их отношения к элективным курсам по физике, к методу проектов. В исследовании приняло участие 193 учащихся гимназии № 1567, гимназии № 1548 г. Москвы, СОШ № 17 г. Якутска, лицея при ЗабГГПу, Улётовской

средней школы. Результаты опроса школьников дают возможность говорить о том, что 43% учащихся считают необходимым изучение элективного курса по физике, а 57% учащихся считают, что элективный курс по физике им не нужен; с методом проектов знакомы 59 % учащихся и 41% - не знакомы. На вопрос «Хотели бы принять участие в создании проекта по физике?» мнения учащихся разделились следующим образом: - 66% хотели бы принять участие в создании проекта по физике;

- 34% не заинтересовались созданием проекта.

Наиболее интересными для себя учащиеся считают проекты: -исследовательского типа -16 %;

- информационные - 21 %;

- творческие - 36%.

20% из числа всех учащихся, участвовавших в исследовании, выбрали по два типа проектов (заданий), из них 11% - информационные и творческие; 5% - исследовательские и творческие, 4%-исследовательские и информационные. 7% учащихся выбрали все три типа проектов (заданий), наиболее интересных для работы.

Что заинтересовало учащихся при выполнении проекта? Оказывается, 43% учащихся заинтересовались проделанными измерениями, вычислениями и достижениями определенного результата; для 9% учащихся оказался интересным поиск и анализ полученной информации; для 5% учащихся было интересно практическое применение того или иного свойства; 2% понравилось работать в группе; 2 % - оформление работы и 2% - получение положительной оценки. У 37 % учащихся особого интереса работа над проектом не вызвала.

Проект завершается созданием определенного продукта деятельности. Мы спросили у учащихся, которые уже выполняли определенные проекты по физике: «Какой продукт своей деятельности они получили?». Результаты деятельности учащихся при выполнении проекта оказались следующими:

- 23% провели эксперимент, установили зависимость между величинами и проанализировали информацию;

- 66% только проанализировали информацию;

- 7% установили определенную зависимость;

- 4% провели эксперимент.

Ответы на вопрос «Какими источниками информации Вы пользуетесь при выполнении проекта и при подготовке домашнего задания по физике?» показывают, что 36 % пользуются только учебником; 4 % только Интернетом; 20% - учебник и Интернет; 5% - учебник и энциклопедии; 13 % - учебник, Интернет, энциклопедии; 11% - учебник, дополнительный материал, Интернет; 4% - учебник и различные книги; 2 % - Интернет и энциклопедии и 5% ответили, что ничем не пользуются.

Большинство учащихся (62%), принимавших участие в опросе, никаких затруднений не испытывало при выполнении проекта; у 38% учащихся возникли затруднения такого порядка: поиск и отбор информации, относящейся к теме исследования; сложность в обобщении материала; трудности в проведении эксперимента.

Из анализа ответов учащихся на вопросы анкеты следует, что тематика проектов в основном отражает, как и тематика элективных курсов, научно-предметную составляющую физической науки. Общекультурная составляющая физической науки, т.е. та ее «составляющая, которая непосредственно связана с культурой (оказывает влияние на культуру, сама определяется культурой)» [1, с. 67-68], в учебных проектах, которые выполняли учащиеся, не представлена. Мы решили выяснить мнения учащихся по поводу проектов общекультурного содержания и задали следующий вопрос: «Хотели бы Вы принять участие в создании проекта по физике, в котором рассматриваются следующие темы:

а) исследование подлинности произведений искусства;

б) условия сохранности материальных памятников культуры;

в) физика и археология;

г) уточнение фактов истории с помощью естественнонаучных методов;

д) лаборатория исследователя живописи».

29 % учащихся выбрали по одной теме из

предложенных: 9% рассматривали бы вопрос по исследованию подлинности произведений искусства; 11% - физика и археология; 7% -уточнение фактов истории с помощью естественно-научных методов; 2% - лаборатория исследователя живописи.

По две темы для изучения выбрали 44% учащихся, из них: 11 % - исследование подлинности произведений искусства, физика и археология; 5 % - исследование подлинности

произведений искусства, лаборатория исследователя живописи; 13 % - исследование подлинности произведений искусства, уточнение фактов истории с помощью естественнонаучных методов; 2 % - исследование подлинности произведений искусства, условия сохранности материальных памятников культуры; 4 % - условия сохранности материальных памятников культуры, уточнение фактов истории с помощью естественно-научных методов; 5 % - физика и археология, уточнение фактов истории с помощью естественнонаучных методов; 4 % - физика и археология, лаборатория исследователя живописи.

По три темы для изучения выбрали 18 % учашдхся, из них: 5 % - исследование подлинности произведений искусства, лаборатория исследователя живописи, уточнение фактов истории с помощью естественнонаучных методов; 9 % - исследование подлинности произведений искусства, уточнение фактов истории с помощью естественнонаучных методов, физика и археология; 2 % - исследование подлинности произведений искусства, лаборатория исследователя живописи; физика и археология; 2 % - исследование подлинности произведений искусства, лаборатория исследователя живописи, уточнение фактов истории с помощью естественнонаучных методов.

Четыре темы выбрали 4 % учащихся: исследование подлинности произведений искусства, физика и археология, уточнение фактов истории с помощью естественно-научных методов, лаборатория исследователя живописи.

Все темы хотели бы изучать 5 % учащихся.

Из анализа данных анкет можно сделать следующие выводы: элективный курс общекультурного содержания и проекты, которые предлагаются учащимся выполнить при изучении данного курса, вызывают интерес среди учащихся. Поэтому нами был разработан элективный курс по физике «Загадки и тайны материальных памятников культуры».

Данный курс предлагается для изучения учащимся 11 класса гуманитарного профиля обучения; рассчитан на 18 часов.

Курс «Загадки и тайны материальных памятников культуры»

Тип курса: ориентирующий.

Цель: проиллюстрировать и дополнить

имеющиеся знания по физике на примере

изучения естественно-научных методов исследования материальных памятников культуры.

Задачи:

- развитие познавательной активности и самостоятельности (уметь решать познавательные задачи, формулировать и разрешать проблемные ситуации);

- развитие умений работать с различными источниками информации;

- развитие умений взаимодействовать с участниками образовательного процесса;

- формирование умений оформлять и предоставлять результаты своего исследования;

- расширение знания по физике на примере изучения естественнонаучных методов исследования материальных памятников культуры .

Краткое содержание курса:

1. Единство и дополнительность естественно-научной и гуманитарной культуры. Проблемы сохранения культурного наследия: разрушение архитектурных памятников (Карфаген, Венеция - город музей, фараон-ские храмы и др.); разрушение произведений живописи; определение подлинности материальных памятников культуры и т.д.).

2. Классификация естественно-научных методов исследования материальных памятников культуры:

- методы поисково-разведочных работ;

- методы датирования;

- физико-оптические методы;

- методы определения состава и структуры вещества.

3. Лаборатория исследователя произведений живописи.

4.Факторы, влияющие на разрушение материальных памятников культуры.

5. Уточнение фактов истории.

6. Нумизматика и физика.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Проверка подлинности материальных памятников культуры.

При изучении элективных курсов общекультурного содержания появляется возможность создать у учащихся целостное восприятие окружающего мира, способствовать видению мира в единстве и взаимосвязи.

Список литературы

1. Бордонская Л. А. Отражение взаимосвязи науки и культуры в школьном физическом образовании и подготовке учителя: монография. - Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2002. - 237 с.

2. Нормативно-правовая база профильного обучения: сборник документов и материалов. - М.: Новая школа, 2005. - 208 с.

УДК 621.9 ББК 38/9

Л.С. Курбатова

Система технологического обеспечения выбора вспомогательной оснастки для резьбообразующих операций

В статье рассматривается современный подход к выбору вспомогательного инструмента для операций резьбонарезания и сборки резьбовых соединений. В данном направлении разработана система технологического обеспечения в среде программирования Delphi-7, позволяющая автоматизировать поиск инженерного решения о выборе оснастки и тем самым обеспечить экономию рабочего времени при проектировании технологического процесса.

Ключевые слова: выбор вспомогательной оснастки, алгоритм, экспертная оценка, база знаний, система технологического обеспечения.

L.S. Kurbatova

System of Technological Maintenance Choice of Auxiliary Equipment for Screwing Formation Operations

The modem approach to a choice of the auxiliary tool for screwing formation operations and assembly of carving connections is considered in the article. In the given direction the system of technological maintenance in the environment of programming Delphi-7 is developed. This allows to automate the search of the engineering decision of the equipment choice and to provide working hours economy at designing technological process.

Keywords: a choice of auxiliary equipment, algorithm, an expert estimation, the knowledge base, system of technological maintenance.

Наибольшее распространение среди разъемных соединений деталей машин имеют

резьбовые соединения, которые характеризуются высокими конструктивными и технологическими показателями.

Точность и качество образования внутренних резьб и сборки резьбовых соединений в значительной степени зависит от возможностей применяемой вспомогательной оснастки. Широкий спектр ее конструкций связан с многообразием способов резьбообразования и способов сборки соединений с резьбой [1]. В связи с этим обилие информации по конструктивным исполнениям патронов затрудняют работу инженеров-технологов при выборе вспомогательной оснастки, увеличивают ее объем. Поэтому назрела необходимость в автоматизации и оптимизации выбора типа патрона, отвечающего заданным условиям (виду оборудования, типу производства, способу позиционирования, количеству фаз сборки и обработки, величине погрешности позиционирования и т. д.).

Для решения данного вопроса рекомендована система технологического обеспечения выбора вспомогательной оснастки для операций резьбонарезания, разработанная в среде программирования Ое1рЫ-7, которая является информационно-аналитической системой с экспертной компонентой [2; 3; 4].

Алгоритм программы основан на методе экспертных оценок, сущность которого заключается в проведении интуитивно-логического анализа возможностей вспомогательной оснастки и особенностей технологических процессов сборки и резьбообразования с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результатов. Получаемое в результате обработки обобщенное мнение принимается как решение проблемы. Комплексное использование интуиции (неосознанного мышления), логического мышления и количественных оценок с их формальной обработкой позволяет получить эффективное решение проблемы выбора типа резьбонарезного или сборочного патрона.

Система технологического обеспечения выбора вспомогательной оснастки для операций

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.