CC BY
69
УДК 378.147
И. И. ГОНЧАР М. В. ЧУШНЯКОВА С. Н. КРОХИН Н. А. ХМЫРОВА
Омский государственный университет путей сообщения Омский государственный технический университет
ФИЗИЧЕСКИЕ ЧАСТИ РЕЧИ: ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
С целью повышения качества знаний студентов при изучении общей физики разработан обобщенный план изучения физических величин, подходящий для студентов любого уровня подготовки. Приведены примеры работы с таким планом.
Ключевые слова: методика преподавания физики в вузе, план обобщенной деятельности, физические величины.
В данной статье [1] мы предложили выделить лексические единицы (если угодно, основные классы понятий), с которыми приходится сталкиваться студенту при изучении физики в техническом вузе: «физические части речи». Важнейшей физической частью речи, по этой классификации, являются физические величины.
В 80 — 90-х годах прошлого века в средней школе для работы со школьниками большую популярность приобрели обобщенные планы изучения физических явлений, величин, законов. Этими планами пользовались ученики для самостоятельной работы и для ответов на уроках, а также учителя физики при изложении нового учебного материала. Планы изучения физических понятий сформулированы на основе планов обобщенной познавательной деятельности [2] и представляют собой перечень положений, которые надо знать, изучая физические понятия. Ниже приведен план изучения физической величины [2].
1. Уяснить, что характеризует данная величина (какое свойство тел или явление).
2. Прочитать, осмыслить определение величины.
3. Уяснить, какая это величина: основная или производная.
4. Если величина производная, записать определительную формулу.
5. Раскрыть физический смысл величин, входящих в определительную формулу.
6. Определить, скалярная это величина или векторная.
7. Установить единицу измерения данной физической величины в СИ.
8. Указать основные способы измерения величины.
На базе таких обобщенных планов учителя составляли свои планы под названиями «Что надо знать о физическом явлении», «Что надо знать о физической величине», «Что надо знать о физическом законе» [3] и т. д., дополняя или опуская некоторые пункты.
Мы считаем, что использование такого рода планов при работе со студентами могло бы принести
много пользы для изучения курса физики в техническом вузе.
Работа по таким обобщенным планам помогает систематизировать новые и уже имеющиеся знания студентов по физике, находить связи и аналогии между явлениями, понятиями. Такая работа способствует развитию логического мышления, умению работать самостоятельно или под руководством преподавателя с конспектом лекций и учебниками.
Работа по планам обобщенной познавательной деятельности позволяет повысить качество знаний студентов и ускорить процесс обучения, а преподавателям помогает излагать материал в структурированной форме. Такой подход к изучению вузовского курса физики становится особенно актуальным по следующим причинам: во-первых, число часов на изучение курса физики, как базовой инженерной дисциплины, по программам государственных стандартов третьего поколения, как правило, уменьшилось; а во-вторых, современные студенты имеют слабую школьную подготовку по физике.
С нашей точки зрения, рассказывать про физическую величину удобно по следующему плану:
1) указать условное обозначение физической величины;
2) определить, к какому классу относится данная величина.
На нашем уровне удобно все величины поделить на три класса: скалярные, алгебраические и векторные.
Самые простые величины — скалярные. Они характеризуются одним числом и всегда положительны (например: масса, кинетическая энергия, абсолютная температура, объем).
К алгебраическим величинам удобно отнести такие, которые характеризуются тоже одним числом, но могут быть положительными и отрицательными (например: проекция любого вектора на ось, механическая работа, потенциальная энергия, электрический заряд, потенциал электрического поля).
Наконец, самые сложные величины — векторные. К векторным величинам относятся такие, которые имеют направление и складываются
по правилу параллелограмма (например: скорость, ускорение, сила, напряженности электрического и магнитного полей). Векторные физические величины характеризуются не одним числом, а тремя — так называемыми компонентами, или проекциями на оси. Эти проекции являются алгебраическими величинами. К сожалению, большинство студентов представляет себе вектор как стрелку, а не как физическую величину, характеризуемую тремя числами. Это заблуждение усердно поддерживают преподаватели математики, обозначая векторы двумя буквами: АВ.
Разумеется, когда составляется и решается уравнение, то векторная величина должна быть равна векторной, скалярная — скалярной, а алгебраическая — алгебраической. Если это правило нарушено, формула не может быть верной;
3) привести определение данной величины в виде формулы, если это возможно, и пояснить входящие в определение константы и физические величины. Если такую формулу невозможно записать (например, для массы или электрического заряда), то необходимо перечислить основные свойства данной величины.
Определение, по нашему мнению, следует считать отдельной частью физической речи. К сожалению, часто в процессе преподавания общей физики определениям не уделяется должного внимания. Между тем определение (в отличие от полезных частных формул) справедливо всегда, на него можно уверенно опираться при решении любой задачи;
4) указать размерность физической величины (в каких единицах она измеряется в СИ). Форма записи единиц измерения: [физическая величина] = единицы измерения. Например, [Б] = Н , [Е] = В/м;
5) указать, для характеристики какого физического явления служит данная величина;
6) проиллюстрировать обсуждаемую физическую величину каким-нибудь рисунком, который превратит её для обучаемого в зрительный образ;
7) привести два-три типичных значения данной физической величины или указать диапазон значений, которые она принимает.
Ниже мы приводим несколько примеров описания физических величин, соответствующих предложенной схеме.
Электрическая индукция (электрическое смещение).
1) обозначение — О ; ;
2) электрическая индукция О — векторная физическая величина;
3) определение электрической индукции выражается формулой:
D = е0Е + Ре
| б dS = |р? dV
IЙ= 1 ^ + I•
вакуум
диэлектрик вакуум
Рис. 1. Линии электрической индукции О на границе раздела «вакуум—диэлектрик—вакуум»
Р
БуБ
Рис. 2. Импульс системы, состоящей из трёх частиц, Р5у5 = А + Р2 + Р3
6) поведение линий О на границе раздела «вакуум—диэлектрик—вакуум» для простейшего случая иллюстрируется рис. 1. Видно, что на границе раздела двух сред электрическая индукция не изменяется;
7) типичное значение модуля электрической индукция поля, создаваемого Землёй, составляет 10 пКл/м2. Типичное значение О в транзисторе, входящем в чип современного компьютера, 1 мКл/м2.
Импульс (количество движения) частицы.
1) обозначение — р;
2) импульс частицы р — векторная физическая величина;
3) определение импульса частицы выражается формулой р = ши ;
4) [ Р ]= кг м/сек;
5) импульс служит для описания механического движения и соударений;
6) импульс системы N частиц определяется как сумма импульсов всех частиц системы:
Рвув = Ё р
(4)
(1)
здесь е0 — электрическая постоянная, Е — напряженность электрического поля, Ре — поляризован-ность диэлектрика;
4) [ О ] = Кл/м2;
5) электрическая индукция служит для описания поля в веществах (в вакууме она не нужна). В таком качестве она входит в уравнения Максвелла
2)
(3)
Например, импульс системы из трёх частиц находится так, как показано на рис. 2;
7) модуль импульса частицы может меняться в очень широких пределах в зависимости от массы частицы (планета или электрон) и от модуля скорости (половина скорости света или мкм/сек).
Использование такого плана при изучении студентами новых физических величин помогает их быстрее запомнить, понять и научиться использовать при решении задач. На наш взгляд, предлагаемое структурирование помогает студентам не утонуть в потоке новых понятий, который на них обрушивается при изучении физики, а также облегчить взаимопонимание преподавателя и студента. Такие обобщенные планы познавательной деятельности могут быть использованы студентами и на других дисциплинах. В следующих статьях мы планируем обсудить обобщенные планы изучения других физических частей речи.
№
О
СП
Е
Т
=1
5
131
Библиографический список
1. Гончар, И. И. Структурирование основных понятий в процессе преподавания общей физики: физические части речи / И. И. Гончар, М. В. Чушнякова, С. Н. Крохин, Н. А. Хмырова // Омский научный вестник. Сер. Общество. История. Современность. — 2015. — 2 (136). — С. 149—151.
2. Методика преподавания физики в 8 — 10 классах средней школы. В 2 ч. Ч. 1 / В. П. Орехова. — М. : Просвещение, 1980. - 320 с.
3. Физмат класс [Электронный ресурс]. — Режим доступа : http://www.fmclass.ru/phys.php?id = 4979e55df1d96 (дата обращения: 25.02.2015).
ГОНЧАР Игорь Иванович, доктор физико-математических наук, профессор (Россия), профессор кафедры физики и химии Омского государственного университета путей сообщения. Адрес для переписки: vigichar@hotmail.com
ЧУШНЯКОВА Мария Владимировна, кандидат физико-математических наук, ассистент кафедры физики Омского государственного технического университета.
Адрес для переписки: maria.chushnyakova@gmail. com
КРОХИН Сергей Николаевич, кандидат физико-математических наук, доцент (Россия), заведующий кафедрой физики и химии Омского государственного университета путей сообщения. Адрес для переписки: krokhinsn@mail.ru ХМЫРОВА Наталья Анатольевна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики и химии Омского государственного университета путей сообщения.
Адрес для переписки: nata_ruban@mail.ru
Статья поступила в редакцию 26.03.2015 г. © И. И. Гончар, М. В. Чушнякова, С. Н. Крохин, Н. А. Хмырова
УДК 371-375 Е. С. ЛЫКОВА
Омский государственный педагогический университет
ВЛИЯНИЕ КОНЦЕПЦИЙ ХУДОЖЕСТВЕННОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА «ИЗОБРАЗИТЕЛЬНОЕ ИСКУССТВО»
В статье раскрывается суть и содержание различных концепций художественного образования, исторически сложившихся в Российской Федерации. Описывается разница в подходах к обучению изобразительному искусству в теориях различных концепций в общеобразовательной школе. Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме — выбору учебника по изобразительному искусству, а в конечном счете выбору концепции направления, по которому будет проходить обучение детей в школе.
Ключевые слова: концепция, художественное образование, изобразительное искусство.
В федеральных перечнях 2014/2015 учебного года рекомендованы десять линеек учебников к использованию при реализации обязательной части основной образовательной программы начального общего образования предметной области искусство, учебного предмета изобразительное искусство. Таким образом, для современного учителя существует возможность выбора учебной программы, определяющей направление и характер педагогической деятельности.
Как учитель может сделать правильный выбор, как понять, к каким достижениям планируемых результатов (личностным, метапредметным, предметным) подойдет выпускник начального и основного общего образования, в чем отличия учебников друг от друга?
Академик Российской академии образования (РАО) С. П. Ломов, проанализировав образовательную область «Искусство», указал на то, что проблема художественного образования заключается в отношении к этой области как терапевтически развлекательному компоненту образования; важными составляющими аспектами этой проблемы являются кадровое обеспечение художественного образования, а также реализация требований стандартов второго поколения по рекомендованным программным направлениям [1].
Крупный педагог в области психологии художественного образования и воспитания, академик РАО Б. М. Неменский, рассматривая вопрос о готовности учителя изобразительного искусства к квалифицированному преподаванию своего
