Научная статья на тему 'ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ К РЕАЛИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ'

ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ К РЕАЛИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
29
8
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭКОЛОГИЯ / ШКОЛА / ФИЗИКА / ПЧЕЛЫ / ЗАДАЧИ / ТАНЕЦ ПЧЕЛЫ / ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Милинский Алексей Юрьевич

Проблема сохранения окружающей среды в настоящее время стоит достаточно остро. Экология прочно вошла во все сферы человеческой деятельности, в том числе и в образование. Принимаются попытки экологизации школьных и вузовских дисциплин. Особое внимание при этом уделяется физике, поскольку она дает обучающимся представление о целостности природы, взаимосвязи происходящих в ней процессов, причинно-следственных связях природных явлений и т.д. В данной статье рассмотрены физические основы взаимодействия главных опылителей сельскохозяйственных растений - медоносных пчел. Их популяция сегодня резко сокращается в связи с бесконтрольным применением пестицидов и изменением климата. В этой связи необходимо уже на школьной скамье прививать детям любовь и бережное отношение к окружающей живой и неживой природе. В настоящей статье для студентов педагогических вузов - будущих учителей физики разработаны физические задачи с целью их дальнейшего использования в средней школе. Задачи были апробированы на практических занятиях по курсу «Общая физика» со студентами педагогического направления подготовки 44.03.05 профиль «Физика» Благовещенского государственного педагогического университета.

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.

PREPARING FUTURE TEACHERS OF PHYSICS FOR THE IMPLEMENTATION OF ENVIRONMENTAL EDUCATION IN THE PROCESS OF TEACHING PHYSICS

The problem of preserving the environment is currently quite acute. Ecology has firmly entered into all spheres of human activity, including education. Attempts are being made to ecologize school and university disciplines. Particular attention is paid to physics, since it gives students an idea of the integrity of nature, the relationship of the processes occurring in it, the cause-and-effect relationships of natural phenomena, etc. This article discusses the physical basis of the interaction of the main pollinators of agricultural plants - honey bees. Their population is now drastically reduced due to the uncontrolled use of pesticides and climate change. In this regard, it is necessary already at school to instill in children love and respect for the surrounding living and inanimate nature. In this article, physical tasks are developed for students of pedagogical universities - future teachers of physics with the aim of their further use in high school. The tasks were tested in practical classes on the course "General Physics" with students of the pedagogical direction of training 44.03.05 profile "Physics" of the Blagoveshchensk State Pedagogical University.

Текст научной работы на тему «ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ К РЕАЛИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ»

С тех пор компания открыла учебные заведения в Бразилии, Италии, Индонезии, США и Корее. Многие студенты начинали свой собственный бизнес, создавая и продавая приложения в App Store, а также помогали своим сообществам.

В академии наставники используют специальную разработанную Apple платформу обучения основанного на задачах (CBL), с целью обучить студентов не только писать коды, но и достигать более глубокого уровня понимания, что поможет им создавать готовые к продаже продукты.

Учитывая, что миссия компании Apple заключена в том чтобы «Предлагать наилучшие технологии для персональных компьютеров и передавать их как можно большему числу людей», она не следует тенденциям, а создает их, поэтому необходимо постоянно придумывать что-то новое и инновационное, а для этого нужны люди со свежим взглядом, знающие свое дело и умеющие работать непосредственно в соответствии с запросами Apple, для чего и придуманы специальные платформы.

Программы Академии разработчиков Apple ориентированы на приобретение студентами навыков:

- программирования (Swift, SQL, основы программирования на стороне сервера);

- дизайн-мышления (UI, UX);

- быстрого прототипирования, маркетинга, бизнеса и приложений;

- многих других профессиональных навыков.

Следует отметить, что более полутора тысяч приложений в App Store были созданы выпускниками данной Академии разработчиков [3].

Выводы. Результаты исследования вопросов инновационного развития кампаний, на основе применения цифровых технологий позволяют сделать выводы о том, что:

1. Компаниям, для достижения конкурентного преимущества, необходимо формировать систему эффективного управления инновационным процессом, потому что изменения, происходящие в одной области, влияют на преобразования в других областях, порой даже не смежных.

2. Информатизация и цифровизация корпоративных университетов являются ключевыми факторами развития компаний, в силу того что внедрения новых технологий и новых методов обучения, способствуют конкурентоспособности сотрудников и компании в целом.

3. На примере развития компании Apple, мы чётко прослеживаем, что навыки и прививаемые ценности, получаемые сотрудниками в Академия разработчиков Apple, помогает им быть конкурентоспособными на протяжении многих лет.

Литература:

1. Мелоян, В.Г. Корпоративные университеты как элемент подготовки квалифицированных кадров / В.Г. Мелоян // Психология человека и общества. Международный научный журнал-Макеевка; Донбасская аграрная академия. - 2021. -№10. - С. 10-13

2. Савельева, Н.К. Цифровизация современных компаний: возможности реализации и риски / Н.К Савельева, М.В. Макарова // Креативная экономика. - 2021. - Том 15. - № 10. - С. 3755-3768

3. https://developeracademy.tuwaiq.edu.sa/#about-section

Педагогика

УДК 378

доктор физико-математических наук, профессор Милинский Алексей Юрьевич

Благовещенский государственный педагогический университет (г. Благовещенск)

ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ К РЕАЛИЗАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ В

ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

Аннотация. Проблема сохранения окружающей среды в настоящее время стоит достаточно остро. Экология прочно вошла во все сферы человеческой деятельности, в том числе и в образование. Принимаются попытки экологизации школьных и вузовских дисциплин. Особое внимание при этом уделяется физике, поскольку она дает обучающимся представление о целостности природы, взаимосвязи происходящих в ней процессов, причинно-следственных связях природных явлений и т.д. В данной статье рассмотрены физические основы взаимодействия главных опылителей сельскохозяйственных растений - медоносных пчел. Их популяция сегодня резко сокращается в связи с бесконтрольным применением пестицидов и изменением климата. В этой связи необходимо уже на школьной скамье прививать детям любовь и бережное отношение к окружающей живой и неживой природе. В настоящей статье для студентов педагогических вузов - будущих учителей физики разработаны физические задачи с целью их дальнейшего использования в средней школе. Задачи были апробированы на практических занятиях по курсу «Общая физика» со студентами педагогического направления подготовки 44.03.05 профиль «Физика» Благовещенского государственного педагогического университета.

Ключевые слова: экология, школа, физика, пчелы, задачи, танец пчелы, электрическое поле.

Annotation. The problem of preserving the environment is currently quite acute. Ecology has firmly entered into all spheres of human activity, including education. Attempts are being made to ecologize school and university disciplines. Particular attention is paid to physics, since it gives students an idea of the integrity of nature, the relationship of the processes occurring in it, the cause-and-effect relationships of natural phenomena, etc. This article discusses the physical basis of the interaction of the main pollinators of agricultural plants - honey bees. Their population is now drastically reduced due to the uncontrolled use of pesticides and climate change. In this regard, it is necessary already at school to instill in children love and respect for the surrounding living and inanimate nature. In this article, physical tasks are developed for students of pedagogical universities - future teachers of physics with the aim of their further use in high school. The tasks were tested in practical classes on the course "General Physics" with students of the pedagogical direction of training 44.03.05 profile "Physics" of the Blagoveshchensk State Pedagogical University.

Key words: ecology, school, physics, bees, tasks, bee dance, electric field.

Введение. В настоящее время достаточно остро стоит проблема сохранения окружающей среды во всем ее многообразии. Каждый человек должен осознавать меру ответственности перед природой за свои действия. В этой связи современное общество требует от людей особого стиля мышления - экологического [1]. Такое мышление становится господствующим, а экология может рассматриваться как общенаучный подход к изучению различных объектов и явлений природы и общества. Спецификой экологического стиля мышления является переориентация научных исследований на постижение и предупреждение глобальных последствий человеческой деятельности.

В последнее время идет активная экологизация школьных и вузовских учебных предметов, а в педагогических вузах накоплен определенный опыт экологического образования и воспитания учащихся. Особое внимание при этом уделяется

физике, поскольку она дает обучающимся представление о целостности природы, взаимосвязи происходящих в ней процессов, причинно-следственных связях природных явлений и т.д. Физика, являясь наукой о природе, имеет большой потенциал для определения содержания, структурирования и совершенствования экологической составляющей [2]. Сегодня экологическая направленность при изучении физики в средней школе главным образом заключается в рассмотрении природных явлений и определения воздействия деятельности человека на окружающий мир. При этом чаще всего приводятся отрицательные примеры такого воздействия, что часто приводит к негативному восприятию самой экологии. Однако, как правило, не затрагиваются вопросы, связанные с ролью физических процессов при взаимодействии живых организмов между собой и с окружающей средой, хотя сегодня существует литература такого содержания [3].

Формирование экологического мышления невозможно без знания биологических, физических и химических основ жизнедеятельности живых организмов. Включение в школьную программу по физике задач, содержащих сведения о применяемых живыми организмами физических законах и явлениях при взаимодействии с окружающим их миром должно привести к более глубокому пониманию происходящих в природе процессов. Таким образом, обучающиеся смогут осознать масштаб экологических проблем, что поспособствует более внимательному и бережному отношению к окружающей среде.

В настоящей статье рассмотрены физические основы взаимодействия пчел в процессе передачи информации внутри улья о местонахождении источника пищи. На основе этого разработан ряд физических задач по разделам «Механика» и «Электричество и магнетизм» для студентов педагогических вузов и школьников.

Изложение основного материала статьи. В процессе обучения физике открываются широкие возможности для формирования у школьников бережного отношения к природе, стремления к сохранению ее красоты и богатства. Для этих целей в частности используют физические задачи с экологическим содержанием. Это могут быть как качественные задачи, так и количественные, связанные с расчетом количества и концентрации вредных веществ, уровня шума и т.д. [4]. Однако в литературе не часто можно встретить задачи, в процессе решения которых обучающиеся знакомятся с окружающим их миром, с физическими процессами взаимодействия живых организмов между собой и с окружающей средой. Автору статьи видится весьма актуальным включение в курс физики средней школы и, соответственно, в курс физики педагогических вузов физических основ жизнедеятельности главных опылителей сельскохозяйственных культур - медоносных пчел. Актуальность определяется критическим положением пчел в настоящее время: резкое сокращение их популяции в связи с изменением климата и бесконтрольным применением пестицидов, как предприятиями, так и отдельными людьми. Поэтому детальное знакомство с физическими основами механизмов, используемых пчелами, может привести к более бережному обращению к ним.

В педагогических вузах будущие учителя физики изучают все разделы курса общей физики: «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика», «Электричество и магнетизм», «Оптика», «Атомная физика», «Ядерная физика» и «Квантовая физика». При преподавании, по крайней мере, первых четырех разделов можно использовать сведения о взаимодействии пчел внутри популяции и с окружающей средой. С этой точки зрения пчелы являются уникальными живыми организмами, которые с легкостью «используют» физические законы и явления. В этой статье ограничимся рассмотрением двух разделов: «Механика» и «Электричество и магнетизм».

Для выполнения главной функции - сбора нектара с цветов, пчелы делятся друг с другом о местоположении и ресурсности источника нектара [5]. Делают они это в улье при помощи танца виляния. Медоносная пчела танцем передает пчелиной семье координаты источника пищи в радиусе 5 км вокруг улья. Во время танца, состоящего из фазы виляния и фазы возврата, брюшко пчелы описывает линию, напоминающую восьмерку. Средний угол отклонения пчелы при последовательных покачиваниях относительно линии действия силы тяжести приблизительно равен углу между источником нектара и солнечным азимутом, как видно пчелам из летка улья. Число покачиваний говорит о расстоянии между ульем и источником нектара. Для точного определения расстояния число покачиваний нужно умножить на 75 [5]. Количество потенциального нектара закодировано в темпе танца: ценные ресурсы сигнализируются более короткими периодами возврата.

Считывание информации из танца другими пчелами осуществляется не визуально, а благодаря тому, что вокруг танцующей пчелы образуется переменное электрическое поле. Это возможно потому, что большинство пчел имеют заряд. Накопление статических зарядов на теле пчел и других насекомых происходит благодаря тому, что воскоподобный слой экзокутикулы обладает высоким электрическим сопротивлением, разделяя внутреннюю и внешнюю части тела [6]. При помощи экспериментов установлено, что пчелы, перед посадкой на леток улья создают разность потенциалов от 0 до 450 В. Электрический заряд пчел в улье колеблется в пределах от -400 до +600 пКл [6]. При этом около 92% заряжены положительно, 7% пчел имеют отрицательный заряд и только 1% пчел в улье не имеют заряда.

Другие пчелы в улье, находясь в переменных электрических полях, считывают информацию из танца при помощи органа Джонстона - механосенсорного хордотонального органа во втором членике усиков. Усики пчел, находящихся неподалеку от танцующей пчелы, отклоняются с такой же частотой, с которой танцует пчела. Это возможно благодаря тому, что большинство пчел в улье имеют отличный от нуля заряд, а, как известно, на заряд во внешнем электрическом поле действует сила. Экспериментально было установлено, что Джонстонов орган реагирует на смещения жгутиков более чем на 10-100 нм под действием электрического поля [7]. Таким образом, пчелы в пчелином улье получают информацию о местонахождении нектара, считывая характеристики переменных электрических полей. Частоты таких электрических полей были определены международной группой исследователей [8]. Это сигналы, состоящие из двух компонент с частотами от 5 до 25 Гц, связанные с вилянием брюшной полости танцующей пчелы, и с частотами от 190 до 230 Гц, связанные с колебаниями крыльев танцующей пчелы.

Для разработки задач по разделам «Механика» и «Электричество и магнетизм» необходимо к представленным выше данным добавить такие характеристики, как скорость пустой и груженой пчелы, количество взмахов крыльями пчелой за 1 секунду. Ниже представлены разработанные автором задачи с указанием раздела, в котором данную задачу можно использовать.

1. Во время полета пчела без груза развивает скорость 65 км/ч. Считая, что максимальное расстояние, на которое летают пчелы, равно 5 км, определить время полета пчелы. (Механика)

2. Медоносная пчела, летящая из улья в поле за нектаром, развивает скорость 65 км/ч. Груженая пчела возвращается со скоростью 25 км/ч. Найти общее время полета пчелы, если расстояние до поляны с цветами составляет 1700 м? (Механика)

3. Считая, что медоносная пчела во время полета совершает 250 взмахов крыльями, определить: длительность одного взмаха, количество взмахов на пути 2000 м? Скорость пчелы считать равной 65 км/ч. (Механика)

4. Медоносная пчела за один раз приносит в улей 50 мг нектара. Расстояние от улья до цветущей липы составляет 350 м. Используя данные из задачи 3, определить, какое количество нектара может принести пчела за 10 часов работы, если она каждый раз тратит 20 минут на сбор нектара и 1 минуту на его передачу пчелам в улье. (Механика)

5. Медоносная пчела летит до цветка со скоростью 50 км/ч. При этом скорость встречного ветра равна 6,6 м/с. Во сколько пчела прилетит к цветку, если она вылетела в 13:55, а расстояние от улья до цветка составляет 1,5 км. (Механика)

6. Пчела, возвращающаяся в улей с работы, перед посадкой на леток улья создает разность потенциалов от 300 В. Определить энергию электрического поля, создаваемого пчелой, если ее заряд равен +500 пКл? (Электричество и магнетизм)

7. Определить, в каких интервалах может меняться электрическая емкость медоносной пчелы, если создаваемая ей разность потенциалов может меняться от 0 до 450 В, а заряд от -400 до +600 пКл? (Электричество и магнетизм)

8. Найти напряженность электростатического поля, создаваемого заряженной пчелой на расстоянии 30 см. Заряд пчелы принять равным 600 пКл. При расчетах пчелу считать точечным зарядом. (Электричество и магнетизм)

9. Известно, что во время танца пчела создает вокруг себя электрическое поле с частотами от 5 до 25 Гц, связанные с вилянием брюшной полости, и с частотами от 190 до 230 Гц, связанными с колебанием крыльев. Определить длины волн указанных полей. (Электричество и магнетизм)

10. Определить силу отталкивания двух заряженных до -400 и +400 пКл пчел, находящихся на расстоянии 5 см друг от друга. Построить график зависимости силы взаимодействия от расстояния между пчелами. Пчел считать точеным зарядом. (Электричество и магнетизм)

Представленные задачи были апробированы в течение 2-х лет на практических занятиях по курсу общей физики со студентами педагогического направления подготовки 44.03.05 профиль «Физика» Благовещенского государственного педагогического университета. Результаты указывают на повышение интереса к физике среди студентов. Кроме того, они впервые выступали в качестве разработчиков физических задач. Так, каждым студентом было разработано не менее двух задач на тематику, представленную в статье. По их словам, наиболее просто им давалась разработка задач по курсу «Механика».

В Амурской области, в том числе и в г. Благовещенске в последние годы наблюдается нехватка учителей физики. В связи с этим, некоторые студенты, начиная с 3 курса, уже начинают работать в школах. Многие из них использовали в школе представленные выше (и разработанные ими самими) физические задачи про жизнедеятельность пчел. По их словам, интерес школьников к физике повышался. Конечно, это требует более тщательных и длительных исследований, но это не входило в цели данной статьи.

Выводы. Таким образом, физика как учебный предмет имеет большой потенциал для экологизации ее содержания. В данной статье рассмотрены основы физических процессов, происходящих в пчелином улье в процессе передачи информации о координатах и ресурсности источника нектара. На основе представленных данных разработаны задачи для таких разделов физики как «Механика» и «Электричество и магнетизм». Представленные задачи прошли апробацию со студентами Благовещенского государственного педагогического университета и со школьниками региона. Результаты указывают на то, что у обучающихся повышается интерес как к физике, так и к главным опылителям сельскохозяйственных культур - к пчелам.

Литература:

1. Пономарева, И.С. Ноль физики при формировании экологического стиля мышления в процессе обучения / И.С. Пономарева. // Мир науки, культуры, образования. - 2010. - № 1-20. - С. 203-205

2. Милинский, А.Ю. Экологизация общего курса физики в педагогическом ВУЗе на примере раздела «Механика» / А.Ю. Милинский // Проблемы современного педагогического образования. - 2022. - № 76-3. - С. 188-190

3. Петрова, Е.Б. Физические основы биологических процессов: Учебное пособие / Е.Б. Петрова. - М.: Прометей, 2021. - 234 с.

4. Образцов, П.И. Методика разработки задач по физике экологическом направленности с целью формирования общенаучных компетенций обучающихся / П.И. Образцов, Н.И. Будашева, О.А. Старостина // Ученые записки Орловского государственного университета. Серия: Гуманитарные и социальные науки. - 2017. - № 2-75. - С. 288-291

5. Automatic detection and decoding of honey bee waggle dances / F. Wario, B. Wild, R. Rojas, T. Landgraf // PLoS ONE. -2017. - V. 12. - p. e0188626.

6. Colin, M.E. Measurement of electric charges carried by bees: evidence of biological variations / M.E. Colin, D. Richard, S. Chauzy // J. Bioelectr. - 1991. - V. 10. - P. 17-32

7. Dynamic range compression inthe honey bee auditory system toward waggledance sounds / S. Tsujiuchi, E. Sivan-Loukianova, D.F. Eberl [at all] // PLoS ONE. - 2007. - iss. 2. - P. 234.

8. The Electronic Bee Spy: Eavesdropping on Honeybee Communication via Electrostatic Field Recordings / B.H. Paffhausen, J. Petrasch, U. Greggers [at all] // Front. Behav. Neurosci. - 2021. - V. 15. - P. 647224.

Педагогика

УДК 378

аспирант Митряшкина Надежда Валерьевна

ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет» (г. Ставрополь); доктор педагогических наук, профессор, заведующий кафедрой социальных технологий Зритнева Елена Игоревна

ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет» (г. Ставрополь)

ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВКИ СОЦИАЛЬНЫХ ПЕДАГОГОВ В СИСТЕМЕ НЕПРЕРЫВНОГО ОБРАЗОВАНИЯ К ПРОФИЛАКТИКЕ КИБЕРБУЛЛИНГА СРЕДИ ПОДРОСТКОВ

Аннотация. В статье актуализируется проблема подготовки социальных педагогов в системе непрерывного образования к профилактике кибербуллинга среди подростков и рассматриваются ее особенности. Уделяется внимание системе наставничества как специально организованного пролонгированного процесса подготовки молодых специалистов к профилактической работе с подростками. Отражены этапы формирующей работы, указаны диагностические методики, представлены результаты экспериментальной работы.

Ключевые слова: социальные педагоги, подростки, профилактическая работа, кибербуллинг, непрерывное образование, повышение квалификации, наставничество.

Annotation. The article actualizes the problem of training social educators in the system of continuing education for the prevention of cyberbullying among adolescents and examines its features. Attention is paid to the mentoring system as a specially organized prolonged process of training young professionals for preventive work with adolescents. The stages of the formative work are reflected, diagnostic methods are indicated, and the results of experimental work are presented.

Key words: social educators, teenagers, preventive work, cyberbullying, continuing education, professional development, mentoring.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.