CC BY
20Исследования на нанотвердомере производятся с помощью нескольких методов измерений:
- получение изображения рельефа поверхности одновременно с измерением карт распределения упругих свойств;
- измерение твердости методом склерометрии с последующим сканированием поверхности в области индентирования;
- измерение твердости методом динамического наноиндентирования;
- измерение модуля упругости.
Результатом проделанной работы является демонстрация возможности проведения структурных исследований эластомерных нанокомпозитов методом сканирующей зондовой микроскопии не только на качественном уровне, но и на количественном.
Литература
1. Хохлов А.Р., Говорун E.H. Полимерные наномате-риалы. Композиционные материалы. Полимерные. Электронный нанотехнологический словарь РОСНА-НО (www.theasaurus.rusnano.com)
2. КорневЮ.В., Юмашев О.Б., ЖогинВ.А. и др. Сравнительные оценки микро- и макрофизикомеханических свойств эластомерных композитов в экспериментах по наноиндентированию и макропрочности // Каучук и резина. - 2008. - №6. - С. 18.
3. Морозов И.А. Влияние структуры эластомерного нанокомпозита на его механические свойства: автореф. дис. ... к.ф.-м.н. - Пермь, 2008. - С. 3.
4. Шилов И.Б., Агалакова Н.В., Фомин C.B., Козулин Д.А. Изучение физико-механических испытаний резин // Методические указания к проведению лабораторных работ. - Киров, 2005.
5. ГамлицкийЮ.А., Молчанов С.П. Возможности зон-довой микроскопии в исследованиях эластомеров // Сборник докладов шестнадцатого симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов», 17-21 октября 2005 г. - М.: ООО «Научно-технический центр «НИИШП»». - Т.1. - С. 91.
6. Быков В.А. Разработка и освоение производства приборов и оборудования для нанотехнологии // Российские нанотехнологии. - 2007. - Т.2, №1. - С.34.
7. Молчанов С.П. Многопараметрическая атомно-силовая микроскопия в физико-химических исследованиях микро- и нанообъектов: автореф. дис. ... к.ф.-м.н. - М., 2007. - С.3.
8. БольшаковаА.В., Киселева О.И., Никонорова Н.И., Яминский И.В. Лабораторный практикум химического факультета МГУ «Сканирующая зондовая микроскопия блок-сополимеров». - М, 2007. - С.7.
9. Алексеев А.М., Бузин А.И. Методы СЗМ исследований полимеров. Сайт NT-MDT: http://www.ntmdt.ru/ spm-notes/spm-for-polymers-investigations.
10. Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии: учебное пособие для вузов. - Нижний Новгород, 2004.
УДК 378.02:372.8
Особенности применения деятельностного подхода в преподавании компьютерной графики
Н.М. Тарасова
Дается определение понятия «Компьютерная графика», указаны причины выбора деятельностного подхода в качестве методики преподавания компьютерной графики, способствующие повышению качества усвоения знаний и умений студентов, рассмотрена сущность деятельностного подхода, основанная на концепции П.Я. Гальперина «Поэтапное формирование умственных действий», разработаны этапы выполнения практических и лабораторных работ, по результатам педагогического эксперимента отражены особенности применения деятельностного подхода в преподавании компьютерной графики.
Ключевые слова: деятельностный подход, компьютерная графика, методика, обучение.
The concept of definition «the Computer graphics» is made in the article; the choice reasons of the activity approach as a methodfor teaching of the computer graphics are specified, promoting improvement of quality of knowledge mastering and abilities of students; the essence of activity approach is considered , based on P.J. Galperin's concept "Stage-by-stage formation of intellectual actions "; stages ofperformance ofpractical and laboratory works are developed; by results ofpedagogical experiment the features ofapplication ofactivity approach in teaching of the computer graphics are reflected.
Key words: activity approach, computer graphics, method, teaching.
ТАРАСОВА Надежда Михайловна - ст. преподаватель ЯГУ 49-69-78, kmfp-tnm@mail.ru.
ТАРАСОВА
Компьютерная графика не имеет конкретного определения и трактуется по-разному. В узком смысле компьютерная графика - это изображение, обработанное на компьютере и предназначенное для вставки в макеты документов, на основании которых будут изготовлены оттиски на печатающем устройстве или полиграфическом оборудовании. В широком смысле под компьютерной графикой понимаются специальные компьютерные программные средства для обработки графической информации и любая визуальная информация, обработанная с помощью компьютера [1, с.5].
Наши студенты - это будущие учителя физики, поэтому их главная цель формировать у учащихся физическую картину мира. Учителя физики должны не только уметь применять наглядные средства обучения, но и сами разрабатывать их. В этом будущим учителям помогают знания, умения и навыки по компьютерной графике, так как:
1. Компьютерная графика активно входит в сферы деятельности человека, включая процесс обучения.
2. Возможности компьютерной графики позволяют визуализировать такие физические явления, которые сложно понять без демонстрации, которые требуют дорогостоящих аппаратов и приборов для их демонстраций, например, поведение молекул воды и хлорида натрия при электролизе.
3. С помощью средств компьютерной графики учащиеся могут моделировать физические процессы с целью развития исследовательских навыков, что положительно влияет на формирование физической картины мира.
Таким образом, компьютерная графика может выступать действенным средством для формирования физической картины мира. Будущий учитель должен научиться применять возможности персонального компьютера и программ компьютерной графики, в частности, в процессе профессиональной подготовки в вузе.
Следовательно, с целью повышения качества усвоения компьютерной графики необходимо разработать такую методику преподавания, основанную на совместной творческой деятельности студентов и преподавателя. Ведь знания, умения и навыки по компьютерной графике можно получить только через практику. Поэтому методику преподавания компьютерной графики лучше основывать на деятельностном подходе. Преподаватель в этом случае становится партнером, на занятиях идет процесс взаимодействия преподавателя и студента.
О применении деятельностного подхода к проблемам обучения написано много статей, но содержание и цель обучения сущностно прояснил П.Я. Гальперин. По его мнению: «Со стороны учащегося процесс учения представляет собой непре-
рывную цепь действий: слушать и понимать, читать и писать, считать и вычитать, производить грамматический, математический и исторический анализ и т.д. - все эти разные действия: умственные, перцептивные, речевые, физические. Эти действия составляют непосредственный предмет обучения и значительную часть учебных дисциплин; другую часть составляют представления и понятия, которые тоже нужно понять, усвоить, применить, т.е. тоже или получить с помощью разных действий, или включить в разные действия, без чего они не могут ни быть, ни быть представлены» [2].
П.Я. Гальперин выдвинул концепцию поэтапного формирования умственных действий, это учение о сложных многоплановых изменениях, связанных с образованием у человека новых действий, образов и понятий. В концепции поэтапного формирования умственных действий выделяется шесть этапов, на которых происходят эти изменения.
Согласно этой теории, формирование умственных действий проходит по следующим этапам [3]: на первом - создание мотивации обучаемого, на втором - составление схемы т.н. ориентировочной основы действия, на третьем - выполнение реальных действий, на четвертом - проговаривание вслух описаний того реального действия, которое совершается, в результате чего отпадает необходимость использования ориентировочной основы действий, на пятом - действие сопровождается проговариванием «про себя» и на шестом - полный отказ от речевого сопровождения действия, формирование умственного действия в свернутом виде - см. интериоризация. На каждом этапе действие выполняется сначала развернуто, а затем постепенно сокращается, «свертывается» (рисунок).
Этапы формирования умственных действий
106
НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2010, №1
Иными словами, при деятельиостиом подходе обучение должно рассматриваться как структуры действий, обладающие соподчиненными целями. «При этом нельзя сводить содержание обучения (совокупности действий, составляющих обучение) к содержанию усваиваемого учебного материала»; «необходимо четко разграничивать деятельность учения и те деятельности, которые усваиваются в учении». При деятельностном подходе наиболее важными становятся действия субъекта учения, поэтому методы обучения должны различаться по особенностям передачи информации, по особенностям формируемой деятельности, которые обуславливают выполнение деятельности преподавателя и обучающихся.
Сказанное выше позволяет сделать вывод о том, что в обучении человека деятельности должны быть три этапа. На первом этапе студенты должны участвовать в деятельности, выполнять те или иные действия самостоятельно и после завершения этой деятельности отрефлексировать выполненные действия. На втором этапе студенты сравнивают имеющиеся у них схемы деятельностей по созданию однотипных единичных конечных продуктов и выделяют в них общее - составляют (с помощью преподавателя) общую логическую схему деятельности. На этом же этапе организуется усвоение этой общей схемы. На третьем этапе студенты обучаются конкретизации общей логической схемы деятельности в любом частном случае.
Практические работы по компьютерной графике проходят следующим образом:
Первый шаг - вводный. Ознакомься с темой сегодняшнего занятия.
Второй шаг - актуализирующий. Ответь на поставленные вопросы.
Третий шаг - теоретический. Преподаватель дает краткую теорию темы.
Четвертый шаг - практический. Выполни задание несколько раз до тех пор, пока не поймешь принцип работы.
Пятый шаг - завершающий. Ответь на вопрос.
Таким образом, мы видим, что практическая работа состоит из пяти шагов. Совместная работа преподавателя и студента идет во время теоретической части занятия, когда преподаватель объясняет тему и показывает примеры, затем он дает студентам задание, потом переходит на практическую часть занятия. Для всех задание одинаковое, но впоследствии результаты должны быть разными, т.к. при выполнении задания студенты, хотя придерживаются инструкций, параметры выставляют любые, поэтому результат у всех будет разный.
Помимо практических работ студенты выполняют лабораторные работы, чтобы приступить к их выполнению необходимо [4]:
1) изучить материал темы;
2) из заданной познавательной задачи выделить цель и главные задачи;
3) спроектировать ход выполнения данной познавательной задачи;
4) по спроектированному ходу приступить к выполнению задания;
5) разработать краткие выводы по лабораторной работе.
По завершению курса «Компьютерная графика» студенты выполняют курсовые проекты по вопросам, которые особо актуальны для региона.
Так особенности применения деятельностного подхода в преподавании компьютерной графики заключаются в следующем:
1. Применение деятельностного подхода в преподавании компьютерной графики представляет собой логически выстроенную программу, рассчитанную на поэтапность выполнения работ, основанных на концепции П.Я. Гальперина «Поэтапность формирования умственных действий».
2. Выполнение познавательных задач активизирует мыслительную деятельность в процессе самостоятельной работы, повышает мотивацию и интерес к изучаемому предмету, материалу, повышает качество знаний по изучаемой области.
3. Технология обучения компьютерной графике позволяет осуществлять индивидуальный и дифференцированный подход к каждому студенту, учитывает индивидуальные особенности студентов.
В ходе эксперимента у будущих учителей физики выявилась потребность к самообразованию, о чем свидетельствует многообразие научных студенческих работ с использованием компьютерной графики, возросло качество выполняемых работ. Так, студенческие работы стали победителями Всероссийского открытого конкурса студенческих работ «Первые шаги», научно-технической выставки научной молодежи, отмечены дипломами и грамотами научно-практических конференций республиканского, российского и международного уровней.
Литература
1. Ставрова О.Б. Основы компьютерной графики в программе Bryce 3D: учебное пособие / О.Б. Ставрова. - М.: Интеллект-Центр, 2007. - 88 с.
2. Гальперин П.Я. Организация умственной деятельности и эффективность учения // Возрастная и педагогическая психология: материалы Всесоюзного семинара-совещания. - Пермь, 1974. - С. 90.
3. Грановская P.M. Элементы практической психологии. - СПб.: Свет, 1997. - С. 77-78.
4. ТарасоваH.M. Вопросы развития творческих способностей будущих учителей физики при использовании компьютерной графики // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. - №26 (60): аспирантские тетради: научный журнал. - СПб., 2008. - С. 478-482.
