Автореферат (Современные лекционные демонстрации по разделу Волновая Оптика курса общей физики), страница 3
Описание файла
Файл "Автореферат" внутри архива находится в папке "Современные лекционные демонстрации по разделу Волновая Оптика курса общей физики". PDF-файл из архива "Современные лекционные демонстрации по разделу Волновая Оптика курса общей физики", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "педагогика" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата педагогических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст 3 страницы из PDF
ż ñòðóêòóðà îòðàæàåò âçàèìîñâÿçè ìåæäó ðàçëè÷íûìè ýëåìåíòàìè. Âàæíåéøèì ïðèçíàêîì ëþáîéñèñòåìû âûñòóïàåò åå öåëîñòíîñòü ïîÿâëåíèå ó äàííîé ñîâîêóïíîñòèýëåìåíòîâ òàêèõ ñâîéñòâ, êîòîðûõ íåò ó êàæäîãî èç íèõ â îòäåëüíîñòè.Öåëîñòíîñòü ñèñòåìû îïðåäåëÿåòñÿ ïîëíîòîé ñîñòàâà ýëåìåíòîâ, âçàèìîñâÿçÿìè ìåæäó íèìè, íàëè÷èåì öåëåé ó êàæäîãî èç ýëåìåíòîâ è èõ ñâÿçüþñ öåëüþ ñèñòåìû, êîòîðàÿ íå òîæäåñòâåííà öåëÿì îòäåëüíûõ å¼ ýëåìåíòîâ.Èåðàðõè÷íîñòü ïðîÿâëÿåòñÿ âî âçàèìîäåéñòâèè ñ äðóãèìè ìåòîäè÷åñêèìèñèñòåìàìè, íàïðèìåð, ñèñòåìîé èçó÷åíèÿ âîëíîâîé îïòèêè, ñèñòåìîé ëåêöèé ïî äàííîìó ðàçäåëó è ò.ï.Îñíîâíîé öåëüþ òàêîé ñèñòåìû ÿâëÿåòñÿ ðåàëèçàöèÿ îáùåäèäàêòè÷åñêîãî ïðèíöèïà íàãëÿäíîñòè, ñïîñîáñòâóþùàÿ ôîðìèðîâàíèþ çíàíèéïî ðàçäåëó ¾Âîëíîâàÿ îïòèêà¿ íà îñíîâå äîñòèæåíèÿ äèäàêòè÷åñêèõ öåëåé, ñòîÿùèõ ïåðåä îòäåëüíûìè å¼ ýëåìåíòàìè.Êàæäàÿ äåìîíñòðàöèÿ èìååò ñâîè öåëè (íàïðàâëåíà íà ðåøåíèå îïðåäåë¼ííûõ äèäàêòè÷åñêèõ çàäà÷), òåìàòèêó, ôîðìó ðåàëèçàöèè (âèä); âçàèìîñâÿçè ìåæäó íèìè ìîãóò ïðîÿâëÿòüñÿ êàê íà ñîäåðæàòåëüíîì, òàê èíà ìåòîäè÷åñêîì óðîâíÿõ.Ïåðâûé óðîâåíü âçàèìîñâÿçåé ïîäðàçóìåâàåò íàëè÷èå ðÿäà ýëåìåíòîâ, ñâÿçàííûõ ïî ñîäåðæàíèþ (òî åñòü îòíîñÿùèõñÿ ê îäíîìó è òîìó æåïîíÿòèþ) è ÿâëÿþùèõñÿ çâåíüÿìè åäèíîé ñòðóêòóðíîé öåïî÷êè (îïûòíûåôàêòû ãèïîòåçà ìîäåëü òåîðèÿ ïðîâåðêà òåîðèè íà ïðàêòèêå).Ðåàëèçàöèÿ âçàèìîñâÿçåé âòîðîãî óðîâíÿ çàëîæåíà ïðèíöèïîì êîìïëåêñíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ñðåäñòâ îáó÷åíèÿ è ìîæåò ïðîÿâëÿòüñÿ â ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ äåìîíñòðàöèè îäíîãî è òîãî æå ÿâëåíèÿ: íàïðèìåð, âèäåîçàïèñü, êîìïüþòåðíàÿ ìîäåëü, íàòóðíàÿ äåìîíñòðàöèÿ, ñèìâîëè÷åñêîåïðåäñòàâëåíèå èíôîðìàöèè.
Òàêîé ïîäõîä ïîçâîëÿåò ó÷åñòü îñîáåííîñòèâîñïðèÿòèÿ ðàçëè÷íûõ ëþäåé (ñëóõîâîå, âèçóàëüíîå, äèãèòàëüíîå, êèíåñòåòè÷åñêîå).Âçàèìîñâÿçü ìåæäó ýëåìåíòàìè ñèñòåìû îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðèìåíåíèåì ïðèíöèïà êîìïëåêñíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ñðåäñòâ îáó÷åíèÿ. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ öåëîñòíîñòè è ïîëíîòû ñèñòåìû áûë ïðîâåä¼í àíàëèç ñòðóêòóðûè ñîäåðæàíèÿ ôèçè÷åñêîé òåîðèè, âûÿâëåíèå ýëåìåíòîâ çíàíèé, äëÿ êî-10òîðûõ íåîáõîäèìà òà èëè èíàÿ ôîðìà èëëþñòðèðîâàíèÿ èëè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ïîäòâåðæäåíèÿ.Ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû àíàëèçà ñîäåðæàíèÿ êóðñà âîëíîâîéîïòèêè, ïðîâåä¼ííîãî íà îñíîâå ðÿäà êóðñîâ îïòèêè äëÿ âûñøåéøêîëû (ó÷åáíèêè À.Í.Ìàòâååâà; Ã.Ñ.Ëàíäñáåðãà; È.Â.Ñàâåëüåâà;Í.È.Êàëèòååâñêîãî; Ä.Â.Ñèâóõèíà; È.Å.Èðîäîâà; Ñ.À.Àõìàíîâà èÑ.Þ.Íèêèòèíà; Å.Ì.Ãåðøåíçîíà, Í.Í.Ìàëîâà è À.Í.Ìàíñóðîâà). Ïðåäëîæåí âàðèàíò âûäåëåíèÿ òðåáóþùèõ ëåêöèîííîãî ñîïðîâîæäåíèÿýëåìåíòîâ çíàíèé (ñì.
òàáë. 1), êîòîðûå îáúåäèíåíû â íåñêîëüêî ãðóïï,ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçëè÷íûì ôîðìàì ðåàëèçàöèè äåìîíñòðàöèîííîãîýêñïåðèìåíòà: îáúåêòû, ÿâëåíèÿ, ïðîöåññû; ñâîéñòâà; ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíû; ïðèíöèïû, ìåòîäû, çàêîíû, êîëè÷åñòâåííûå ñîîòíîøåíèÿ, òåîðèè; ýêñïåðèìåíòû, â òîì ÷èñëå èñòîðè÷åñêèå è ôóíäàìåíòàëüíûå, òåõíè÷åñêèå ïðèáîðû è óñòðîéñòâà.Ïðè íàëè÷èè íåñêîëüêèõ âèäîâ äåìîíñòðàöèé, ñîîòâåòñòâóþùèõ îäíîìó è òîìó æå ýëåìåíòó çíàíèé, âîçíèêàåò âîçìîæíîñòü êîìïëåêñíîãî èõèñïîëüçîâàíèÿ è ââåäåíèÿ íîâîãî âèäà äåìîíñòðàöèè. Ñîâîêóïíîñòü âçàèìîñâÿçàííûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ðàçëè÷íûõ âèäîâ (èëëþñòðàöèè;íàòóðíûå êîëè÷åñòâåííûå è/èëè êà÷åñòâåííûå ýêñïåðèìåíòû, ìîäåëüíûåýêñïåðèìåíòû), ïîêàçûâàþùèõ îäíî è òî æå ÿâëåíèå ñ ðàçíûõ ñòîðîíè ïîçâîëÿþùèõ îñóùåñòâèòü ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ, ìû íàçûâàåì êîìïîçèòíîé äåìîíñòðàöèåé.
Ìåòîäèêà å¼ ïðîâåäåíèÿ äîëæíà ó÷èòûâàòü òåõàðàêòåðèñòèêè îáúåêòà, ÿâëåíèÿ èëè ïðîöåññà, êîòîðûå ëåêòîð ñ÷èòàÒàáëèöà 1Ïðèìåð âûäåëåíèÿ ýëåìåíòîâ çíàíèé, òðåáóþùèõ ëåêöèîííîãîñîïðîâîæäåíèÿ, â òåìå ¾Ïðåîáðàçîâàíèå è ñèíòåç ñâåòîâûõ ïîëåé¿Ãðóïïû ýëåìåíòîâ çíàíèéÎáúåêòû, ÿâëåíèÿ, ïðîöåññûÑâîéñòâà, ôèçè÷åñêèå âåëè÷èíûÌåòîäû, çàêîíû, òåîðèèÝêñïåðèìåíòû, ïðèáîðûÝëåìåíòû çíàíèéÄèôðàêöèÿ â îïòè÷åñêèõ ïðèáîðàõ. Ãîëîãðàôèÿ.Ðàçðåøàþùàÿ ñèëà îïòè÷åñêèõ ïðèáîðîâ.Äèôðàêöèîííàÿ òåîðèÿ ôîðìèðîâàíèÿèçîáðàæåíèé.Îïûòû Àááå-Ïîðòåðà. Ìåòîäû ò¼ìíîãîïîëÿ, ôàçîâîãî êîíòðàñòà. ÃîëîãðàììûÔðåíåëÿ, Ôóðüå, Äåíèñþêà.11åò íåîáõîäèìûì ïðîäåìîíñòðèðîâàòü àóäèòîðèè. Ïîýòîìó ïðè ïîäãîòîâêåêîìïîçèòíîé äåìîíñòðàöèè íåîáõîäèìî, âîïåðâûõ, âûäåëèòü íóæíûå õàðàêòåðèñòèêè ÿâëåíèÿ; âîâòîðûõ, ðàçáèòü äåìîíñòðàöèþ íà íåñêîëüêîôàç, êàæäàÿ èç êîòîðûõ èìååò ñâÿçàííóþ ñ îïðåäåë¼ííîé õàðàêòåðèñòèêîé êîíêðåòíóþ äèäàêòè÷åñêóþ çàäà÷ó (íàïðèìåð, íàáëþäåíèå ÿâëåíèÿ,ïîëó÷åíèå èíäóêòèâíîãî âûâîäà î âçàèìîñâÿçè ìåæäó âèäîì èçîáðàæåíèÿ è äëèíîé âîëíû èñòî÷íèêà ñâåòà è ò.ï.); âòðåòüèõ, äëÿ êàæäîé ôàçûâûáðàòü àäåêâàòíóþ ôîðìó ëåêöèîííîé äåìîíñòðàöèè (ìîäåëüíóþ èëèíàòóðíóþ, êîëè÷åñòâåííóþ èëè êà÷åñòâåííóþ).
Îïòèìàëüíûì ÿâëÿåòñÿñî÷åòàíèå, íàïðèìåð, äåìîíñòðàöèé, íîñÿùèõ ðàçëè÷íûé õàðàêòåð (êîëè÷åñòâåííûé è êà÷åñòâåííûé) èëè èìåþùèõ ðàçíûå ôîðìû ðåàëèçàöèè(íàòóðíóþ è ìîäåëüíóþ).Ìåòîäû èñïîëüçîâàíèÿ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé îòðàæàþòñÿ â ñëåäóþùèõ ìåòîäèêàõ: ïîêàçà îòäåëüíûõ äåìîíñòðàöèé, îòáîðà äåìîíñòðàöèé äëÿ êîíêðåòíîé ëåêöèè, âêëþ÷åíèÿ â ëåêöèþ.Ìåòîäèêà äåìîíñòðàöèè ëþáîãî ýëåìåíòà ñèñòåìû äîëæíà ñîîòâåòñòâîâàòü òðåáîâàíèÿì, âûäâèãàåìûì íà îñíîâå îáùèõ ïðèíöèïîâ äèäàêòèêè.
Êîìïüþòåðíûå ìîäåëüíûå äåìîíñòðàöèè èìåþò íåêîòîðûå ñïåöèôè÷åñêèå îñîáåííîñòè. Äëÿ ðåàëèçàöèè ïðèíöèïà íàãëÿäíîñòè íåîáõîäèìî ó÷åñòü äâà àñïåêòà: îïòèìàëüíîå ïîñòðîåíèå èíòåðôåéñà ïðîãðàììû èðåàëèñòè÷íîñòü ìîäåëüíûõ èçîáðàæåíèé, ïîçâîëÿþùóþ ñðàâíèâàòü èõ ñèçîáðàæåíèÿìè, ïîëó÷àåìûìè â íàòóðíîì ýêñïåðèìåíòå.  êîìïüþòåðíîéäåìîíñòðàöèè ìîæíî âåñüìà ýôôåêòèâíî èñïîëüçîâàòü àíàëèòè÷åñêóþ èñèíòåòè÷åñêóþ òåíäåíöèè, âèçóàëüíî ñâÿçûâàÿ äåäóêòèâíî ïîëó÷åííóþèíôîðìàöèþ îá îáúåêòå èëè ÿâëåíèè (íàïðèìåð, ôóíêöèîíàëüíóþ çàâèñèìîñòü èíòåíñèâíîñòè îò êîîðäèíàòû è å¼ ãðàôèê) ñ íåïîñðåäñòâåííîíàáëþäàåìîé êàðòèíîé.
Ïîýòîìó ïîëåçíî âîñïðîèçâîäèòü òå ñèòóàöèè, ñêîòîðûìè ñòóäåíò ñòàëêèâàåòñÿ â ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò â ïðàêòèêóìå âóçà.Îòáîð äåìîíñòðàöèé äëÿ ëåêöèè ïðîèçâîäèòñÿ, â îñíîâíîì, ýìïèðè÷åñêèì ïóò¼ì. Ïðè ýòîì, êàê ïðàâèëî, ëåêòîð èñïîëüçóåò óæå èçâåñòíûååìó äåìîíñòðàöèè, à íå èùåò îïòèìàëüíûå ôîðìû ïðèìåíåíèÿ ñðåäñòâ íàãëÿäíîñòè äëÿ ñîïðîâîæäåíèÿ îïðåäåë¼ííîãî ôðàãìåíòà ó÷åáíîãî êóðñà.Äëÿ ðåàëèçàöèè âñåãî ñïåêòðà äèäàêòè÷åñêèõ çàäà÷ íåîáõîäèìî íà ýòàïå ïëàíèðîâàíèÿ ëåêöèè âûäåëèòü ýëåìåíòû çíàíèé, êîòîðûå áóäóò ïðåäñòàâëåíû íà ëåêöèè â ñîîòâåòñòâèè ñ ó÷åáíîé ïðîãðàììîé êóðñà è òðåáóþòñîïðîâîæäåíèÿ, à çàòåì îïðåäåëèòü ñòîÿùóþ ïåðåä êàæäîé äåìîíñòðàöèåé äèäàêòè÷åñêóþ çàäà÷ó. Òàêîé ñïîñîá îòáîðà ïîçâîëÿåò ðàçíîîáðàçèòüíå òîëüêî òåìàòèêó äåìîíñòðàöèé, íî è ôîðìû èõ ïðîâåäåíèÿ, íå ïåðåãðóæàÿ ïðè ýòîì ëåêöèþ ïîâòîðÿþùèìèñÿ ýêñïåðèìåíòàìè, íî âûäâèãàåòäâà íîâûõ òðåáîâàíèÿ:12 äåìîíñòðàöèÿ äîëæíà áûòü âàðèàòèâíîé ïî öåëè, òî åñòü äîëæíà ïðèðàçëè÷íîé ìåòîäèêå èñïîëüçîâàíèÿ ïîçâîëÿòü ðåøàòü ðÿä äèäàêòè÷åñêèõ çàäà÷; äåìîíñòðàöèÿ äîëæíà ñîîòâåòñòâîâàòü ïðîãðàììå êóðñà, íî îäíîâðåìåííî èìåòü âîçìîæíîñòü ðàñøèðåíèÿ è óãëóáëåíèÿ ó÷åáíîãî ìàòåðèàëà.Êðîìå òîãî, äëÿ êîìïîçèòíûõ äåìîíñòðàöèé âîçìîæíà òàêæå âàðèàòèâíîñòü ïî ñîäåðæàíèþ, òî åñòü âîçìîæíîñòü âêëþ÷åíèÿ â ñîñòàâ ðàçëè÷íîãî íàáîðà äåìîíñòðàöèé.Îñíîâíîé ôîðìîé èñïîëüçîâàíèÿ ñðåäñòâ íàãëÿäíîñòè ÿâëÿåòñÿ èõäåìîíñòðàöèÿ íà ëåêöèÿõ.
Îäíàêî ïðè èñïîëüçîâàíèè â äåìîíñòðàöèÿõ íîâûõ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé ñòàíîâÿòñÿ âîçìîæíûìè è äðóãèå ôîðìû: íàïðèìåð, âíåëåêöèîííàÿ, òî åñòü ñàìîñòîÿòåëüíàÿ ðàáîòà ñòóäåíòîâ(â áèáëèîòåêå èëè êîìïüþòåðíîì êëàññå âóçà) ñ ìîäåëüíûìè ïðîãðàììàìè ïðè ïîäãîòîâêå ê ñåìèíàðàì èëè âûïîëíåíèþ ëàáîðàòîðíûõ ðàáîò,áëèçêèõ ê äåìîíñòðàöèÿì ïî òåìàòèêå. Äëÿ ÷àñòè äåìîíñòðàöèîííûõ ïðîãðàìì òàêæå âîçìîæíî è äèñòàíöèîííîå èñïîëüçîâàíèå ïî òåëåêîììóíèêàöèîííûì êàíàëàì (ñåòè Èíòåðíåò) ïðè óñëîâèè ðàçðàáîòêè ñîîòâåòñòâóþùåé ìåòîäèêè èõ èñïîëüçîâàíèÿ.Äàëåå â ãëàâå àíàëèçèðóþòñÿ ñðåäñòâà ñîâðåìåííûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé: ó÷åáíîíàãëÿäíûå ïîñîáèÿ, ëàáîðàòîðíîå îáîðóäîâàíèå, òåõíè÷åñêèå ñðåäñòâà îáó÷åíèÿ.Ïðè ðàññìîòðåíèè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ ôîðìóëèðóþòñÿ îñíîâíûå òåõíîëîãè÷åñêèå òðåáîâàíèÿ, êîòîðûå äîëæíû âûïîëíÿòüñÿïðè ñîâåðøåíñòâîâàíèè èìåþùèõñÿ è ñîçäàíèè íîâûõ ëåêöèîííûõ ýêñïåðèìåíòîâ: çàìåíà óñòàðåâøåãî îáîðóäîâàíèÿ: åãî îáíîâëåíèå ñ ñîõðàíåíèåì ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé èëè è ìîäåðíèçàöèÿ ñ ðàñøèðåíèåì ôóíêöèîíàëüíîñòè; ïîñòðîåíèå äåìîíñòðàöèé íà îòíîñèòåëüíî äåøåâûõ è ðàñïðîñòðàíåííûõ ýëåìåíòàõ; ñîçäàíèå òåõíîëîãè÷åñêèõ ìîäóëåé, íàõîäÿùèõ ïðèìåíåíèå â ðÿäå äåìîíñòðàöèé.Ðàññìîòðåíû âîïðîñû ïðèìåíåíèÿ óñòðîéñòâ ÀÖÏ è ÖÀÏ, âèäåîêàìåð è óñòðîéñòâ âèäåîçàõâàòà â äåìîíñòðàöèîííîì ýêñïåðèìåíòå, ïðèâåäåíû ïðèìåðû èõ èñïîëüçîâàíèÿ äëÿ ìîäåðíèçàöèè íàòóðíîãî ýêñïåðèìåíòà.
Ïðîàíàëèçèðîâàíà âîçìîæíîñòü è îïèñàíû ïðèìåðû ïðèìåíåíèÿâèäåîêàìåð èç ñèñòåì âèäåîíàáëþäåíèÿ â äåìîíñòðàöèîííîì ýêñïåðèìåíòå ïî îïòèêå.Ïðè àíàëèçå äåìîíñòðàöèîííûõ ïðîãðàìì âûäåëÿþòñÿ èõ îòëè÷èÿ îòäðóãèõ âèäîâ ïðîãðàììíîïåäàãîãè÷åñêèõ ñðåäñòâ, ôîðìóëèðóþòñÿ òðå-13áîâàíèÿ ê íèì, ðàçäåëåííûå íà äâà êëàññà: äèäàêòè÷åñêèå è ýðãîíîìè÷åñêèå. Îòäåëüíî îáñóæäàþòñÿ òðåáîâàíèÿ, ïðåäúÿâëÿåìûå ê èíòåðôåéñóäåìîíñòðàöèîííûõ ïðîãðàìì ïî îïòèêå.  êà÷åñòâå ìåòàôîðû èíòåðôåéñàïðåäëîæåíà ñõåìàòèçèðîâàííàÿ ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà.
Ñòðóêòóðàèíòåðôåéñà ìîäåëüíîé ïðîãðàììû ïðèâåä¼íà íà ðèñ. 1.Îòäåëüíî âûäåëåíî òðåáîâàíèå ðåàëèñòè÷íîñòè ïîëó÷àåìûõ èçîáðàæåíèé, ïðåäëîæåíà òåõíîëîãèÿ åãî ðåàëèçàöèè: âîñïðîèçâåäåíèå öâåòàíåìîíîõðîìàòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ è âîñïðîèçâåäåíèå ÿðêîñòè èçîáðàæåíèÿ. Äëÿ àäåêâàòíîãî âîñïðîèçâåäåíèÿ öâåòà èçëó÷åíèÿ ïðèìåíåíà ìåòîäèêà ðàñ÷¼òà öâåòîâûõ êîîðäèíàò íà îñíîâå çàêîíîâ Ãðàññìàíà â öâåòîâîì ïðîñòðàíñòâå Ìàêñâåëëà ñ èõ ïîñëåäóþùèì ïåðåâîäîì â öâåòîâîåïðîñòðàíñòâî óñòðîéñòâà îòîáðàæåíèÿ.
