CC BY
81
с применением микрокалькуляторов. Использование вычислительной техники позволяет решать задачи со сложной исходной информацией, например, на определение энергии активации на основании серии экспериментальных данных зависимости константы скорости от температуры.
Практикум по решению задач охватывает основные вопросы изучаемого курса и состоит из 24 тем. По каждой из них студенты выполняют домашнее задание с последующей проверкой преподавателем. Очень часто на аудиторных занятиях студентам предлагается самим определить возможные основные типы задач по изучаемой теме и составить их варианты. Это способствует более глубокому пониманию материала.
С целью привития студентам умений и навыков педагога практикуется проведение занятий по решению задач в форме деловой игры. На таких занятиях роль преподавателя возлагается на одного из студентов. Предварительно совместно с преподавателем готовится деловая игра: составляется план ее проведения, подбираются задачи. Участие студентов в гаком процессе самообучения формирует у них устойчивый интерес и любовь к избранной профессии, способствует углублению знаний по изучаемой дисциплине, вырабатывает потребность в самообразовании. Методика деловой игры используется также при проведении коллоквиумов во время лабораторных работ.
Повышение качества подготовки студентов по любой дисциплине возможно только при активной самостоятельной работе студентов. Задача вуза - создать условия, способствующие такой работе. Для организации продуктивной самостоятельной работы по курсу физической и коллоидной химии составлена рабочая программа, содержащая планы всех лекций курса, лабораторных работ и практикума по решению задач с указанием литературы, причем в качестве основной литературы рекомендуются учебники и учебные пособия, имеющиеся в библиотеке педуниверситета.
В настоящее время в практике вузовской подготовки специалистов наблюдается тенденция уменьшения объема аудиторных занятий и переноса тяжести познания на самостоятельную работу студента. Для плодотворного выполнения такой работы студент должен располагать в достаточном количестве учебно-методической литературой. Разумеется, такой литературы, предназначенной для подготовки в педагогических университетах, на сегодняшний день пока еще нет
Обеспечение студентов учебниками, учебными и методическими пособиями становится актуальнейшей проблемой еще и потому, что издание учебной литературы в стране для высшего образования практически прекратилось. Эту проблему необходимо решать силами преподавателей университета. Определенные условия для этого имеются, университет располагает издательской лабораторией, оснащенной современной множительной техникой.
Нами по курсу физической и коллоидной химии готовится к изданию комплект учебно-методической литературы, в который входят учебные пособия по курсу лекций, лабораторному практикуму и сборник задач. Сборник задач будет состоять из индивидуальных заданий, что в значительной степени позволит обеспечить самостоятельную работу студентов. Для облегчения ее перед каждым заданием будут даны примерные задачи и их решение.
Таким образом, задача повышения качества подготовки специалистов в педагогическом университете может быть решена комплексом мер, обеспечивающих высокое научное содержание, должное материальное и методическое обеспечение учебного процесса при непременном условии активной самостоятельной работы студентов. На всех этапах познания надо добиваться и обеспечивать глубокое понимание студентами изучаемого материала, которое является залогом осознанного прочного усвоения знаний, надежной основой для их продуктивного практического применения.
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ И НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ INTERNET
Зеличенко В.М., Корсак О.М., Янкелевич Ю.Б.
Томский государственный педуниверситет
Развитие новых методик преподавания согласно новым государственным образовательным стандартам должно содействовать получению фундаментального образования, способствующего дальнейшему развитию личности. Необходимо дать панораму наиболее универсальных методов, законов и моделей современной физики, продемонстрировать специфику рационального метода познания окружающего мира, сосредоточить усилия на формировании у студентов общего физического мировоззрения и развитии физического мышления. Курс физики должен представлять собой целостный и фундаментальный курс, единый в своих частях и демонстрирующий роль физики как основы всего современного естествознания. Необходимо преодолеть распространенное расчленение физики на классическую и современную и дать изложение всей дисциплины с точки зрения логики физики как науки.
Одним из возможных инструментов решения этих задач является применение компьютерных сетевых технологий INTERNET. Прошедшие в Москве в 1994, 1996 гг. Международные конференции по
дистантному образованию в России показали огромный интерес научной и педагогической общественности к возможностям технологии INTERNET как в области физики, так и других дисциплин. Достаточно сказать, что объем трудов второй конференции оказался настолько большим, что его пришлось опубликовать на компакт диске.
Однако, несмотря на все возрастающий энтузиазм в использовании технологии INTERNET, ее применение при обучении физики еще не получило достаточного обоснования. Одним из очевидных моментов, препятствующих применению компьютерных и сетевых технологий, является их дороговизна и трудоемкость при предварительной подготовке электронных учебных материалов по сравнению с традиционными. Причем совершенно не очевидна выгода от их применения, если сравнивать, допустим, с отдачей, полученной при затрате аналогичных средств на адекватную оплату профессорско-преподавательского состава и совершенствование материальной базы.
С другой стороны, преподавание физики как точной науки, требует от студентов овладения навыками работы с компьютером, как рабочим инструментом, являющимся неотъемлемой частью профессии. Это относится как к специалистам технического профиля, так и будущим учителям физики. Накопленная научная физическая информация достигла такого объема, что традиционными методами затруднительно, с одной стороны, дать сту денту детальное представление о классических основах физики, с другой - не опустить по крайней мере краеугольных достижений физики современной. И тут на помощь приходит гипертекстовая среда, позволяющая интегрировать лекционный материал в виде структурированного мультимедийного представления. Примером такого гипертекстового инструмента являются WWW-браузеры типа Netscape.
Еще раз подчеркнем, что новый инструментарий не может изменить основ проведения лекций и преподаватель остается главной фигурой, определяющей ход усвоения материала. Разница в том. что материал подается теперь не в виде формул, рисунков и графиков на доске или с использованием проектора, а состоит из WEB страниц на экране монитора компьютера, подсоединенного к сети. Это предоставляет дополнительную гибкость в выборе учебного материала. Наблюдение за студентами показывает, что большинство с интересом относятся к работе с компьютером и успешно усваивают изучаемый материал, но есть определенная часть, которые предпочли бы слушать живого человека, а не путаться с клавиатурой или судорожно водит ь мышкой по коврику. Это естественно делает затруднительным для них полноценное усвоение материала и вырабатывает отрицательную установку на использование компьютерной технологии
К достоинствам новой методики следует отнести возможность связи лекционного, практического и демонстрационного материала в единое целое, что позволяет избавиться в известной мере от схоластичности усваиваемых студентами знаний. Более того, наиболее продвинутые студенты способны готовить свои собственные WEB страницы. В качестве примера рассмотрим WEB страницу, созданную студентами физического факультета Орегонского университета. Она посвящена разделу физики, связанному с термодинамикой и описывает принцип и устройство работы газовой турбины. Студенты использовали ресурсы INTERNET для сбора информации. В результате получен качественный обзор с достаточным количеством иллюстраций В отличие от традиционного реферата при таком подходе имеется два существенных на наш взгляд отличия, положительные и отрицательные стороны, которых еще предстоит рассмотреть. А именно:
первое - преподаватель в традиционном варианте, предлагая студентам темы для реферирования и литературу, владеет в целом информацией, которая в этой литературе представлена и готов придти на помощь при возникновении у студентов затруднений при усвоении материала. При подготовке материала на базе INTERNET такой возможности у преподавателя нет, постольку поскольку потенциальный, да и почти всегда фактический материал по тематике поиска превышает способности человека не только по их усвоению, но и хотя бы краткому обзору. Так, по физике в INTERNET существует несколько миллионов ссылок. К сожалению, качество не всегда соответствует количеству. Если учебная, научная литература и периодические издания проходят определенную научную цензуру, то в INTERNET информация может быть просто неверной, хотя эффектно и убедительно поданной. Фильтрация такого рода информации требует от студентов и преподавателя существенных усилий;
второе - традиционный реферат содержит в себе информацию, которая уже к моменту написания может быть устаревшей, если только это не касается, например, истории физики. Использование такого реферата для обучения студентов с течением времени может стать нецелесообразным.
Подготовленная студентами WWW тематическая страница живет своей собственной жизнью, поскольку содержит не только саму информацию, но и ссылки на информацию на других серверах. В качестве аналогии можно привести пример с телевизионным прогнозом погоды. На экране одна и та же карга страны, да вот только погода на ней каждый день разная.
Такую WWW страницу можно использовать в дальнейшем в учебном процессе, модернизируя по мере необходимости.
Дальнейшим развитием методики является переход от пассивного, хотя и гипертекстового представления материала, к WEB страницам с встроенными программами, написанными на языке Java. Его применение позволяет создать виртуальную физическую лабораторию, дающую возможность полноценного усвоения материала. Серверы WWW, хранящие такую информацию, уже имеются в университетах целого ряда стран, причем наиболее продвинулись в этом отношении Швеция и Тайвань
(http://holling.tsl.uu.se/java/ http://www.phy.ntnu.edu.tw/jawa/) Демонстрации уже достаточно разнообразны и охватывают практически все области и разделы физики.
В разделе колебания и волны имеются виртуальные лабораторные работы по пружинному маятнику, физическому и математическому маятникам. Причем это не просто анимации. Простым движением компьютерной мышки, методом нажми и перенеси меняются начальные условия - длина маятника, начальное положение, сила гравитационного притяжения. Параметры движения (гравитационное поле и его компоненты, кинетическая и потенциальная энергия, скорость) выводятся в виде графиков одновременно с изменением положения маятника.
В разделе оптика большая демонстрация с линзами. Имеется возможность перемещения объекта и линзы, изменения фокусного расстояния. Одновременно отображаются действительные и мнимые изображения и главные лучи.
Лабораторная работа "Виртуальная электрическая лампа" позволяет студенту исследовать электрическую цепь и самостоятельно вывести закон Ома.
Большое количество работ посвящено космологии, атомной и ядерной физике. Здесь можно решить уравнение Шредингера и увидеть движущийся волновой пакет. Методом Монте-Карло смоделировать, как намагниченность и общая энергия спина зависит от температуры. Самому поуправлять виртуальной АЭС и даже наблюдать показания приборов в реальном времени на настоящем ускорителе.
За рамками данной статьи остались проблемы и достижения дистантного образования по физике. Сама смена терминов "заочное" на "дистантное" отражает не только и не столько дань моде, сколько действительно происшедшие и стремительно происходящие перемены в этой области образования. Заочное образование сегодня становится в буквальном смысле очным, позволяя студенту и преподавателю не только обмениваться информацией, но и видеть друг друга.
Не затрагивали мы в данной статье и не менее интересную и важную тему , как использование технологии INTERNET для взаимодействия вузовского и школьного образования. Если с развитием технологии основные пути понятны, то в области методики преподавания физики в такой образовательной среде на сегодняшний день больше вопросов, чем ответов. И это не удивительно, поскольку это всего лишь маленькая частица другой проблемы. Проблемы взаимодействия человека и ноосферы Как маленькие ручейки весной совершенно незаметно сливаются в бурный поток, увлекающий все на своем пути, так и информационные ручейки INTERNET неслышно журчащие по проводам компьютерных сетей семидесятых годов вырвались на информационный глобальный простор в начале девяностых, сметая все на своем пути, завлекая в свою паутину ученых и учеников, президентов и преступников, бизнесменов и домохозяек. Человек обретает новую среду существования. Что она ему принесет неизвестно сегодня наверное точно никому, но, что это явление глобального масштаба понятно сегодня уже многим.
Надеемся, что данной работой мы сумеем пробудить интерес к тому новом}' что появилось в нашей жизни (и это касается не только методики преподавания физики) и называется "ИНФОРМАЦИОННАЯ СУПЕРМАГИСТРАЛЬ".
МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ДЕМОНСТРАЦИОННОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
В КУРСЕ ФИЗИКИ
АржаникА.Р., Зеличенко В.М., Янкелевич Ю.Б.
Томский государственный педуниверситет
Физика - наука экспериментальная. Именно поэтому ни классная доска, ни самые современные компьютерные технологии не заменят собой хорошо поставленный демонстрационный эксперимент. Исторический опыт показывает, что учебный физический эксперимент в виде демонстрационных опытов и лабораторных работ является одним из важнейших компонентов обучения физике. На его основе реализуется диалектический путь познания истины: «От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике». Удачно поставленная демонстрация вызывает неподдельный интерес у учащихся к происходящему на демонстрационном столе, заставляет активно участвовать в учебном процессе. Напротив, при неудавшейся, неяркой, невыразительной демонстрации моментально падает активность учащихся, рассеивается внимание, и, в результате, эффект получается прямо противоположный ожидаемому. Демонстрационный физический эксперимент является одновременно источником знаний, методом обучения
