Автореферат (1098596), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Êîððåêòíîå âîñïðîèçâåäåíèå îòíîñèòåëüíîé ÿðêîñòè ó÷àñòêîâ èçîáðàæåíèÿ îñíîâàíî íà çàêîíå ÂåáåðàÐèñ. 1. Ñòðóêòóðà èíòåðôåéñà äåìîíñòðàöèîííîé ïðîãðàììû: 1 îáëàñòüîòîáðàæåíèÿ íàçâàíèÿ ìîäåëüíîé äåìîíñòðàöèè; 2 ñòðîêà ìåíþ; 3 ñõåìà ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè; 4 îáëàñòü ââîäà äîïîëíèòåëüíûõ ïàðàìåòðîâ; 5 íàãëÿäíûé ðåçóëüòàò ìîäåëèðîâàíèÿ; 6 êîëè÷åñòâåííûéðåçóëüòàò ìîäåëèðîâàíèÿ; 7 îáëàñòü äëÿ âñïîìîãàòåëüíîé èíôîðìàöèè.14Ôåõíåðà è ó÷èòûâàåò íåëèíåéíîñòü ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè óñòðîéñòâîòîáðàæåíèÿ.  ãëàâå ïðèâåäåíû òèïè÷íûå öâåòîÿðêîñòíûå õàðàêòåðèñòèêè äëÿ ðàçëè÷íûõ óñòðîéñòâ îòîáðàæåíèÿ. çàêëþ÷åíèå ãëàâû àíàëèçèðóåòñÿ ïîíÿòèå ýôôåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ìåòîäè÷åñêîé ñèñòåìû ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ïî âîëíîâîé îïòèêå. Ðàññìîòðåíà ìåòîäèêà Ð.Â. Äàìèíîâà, îöåíèâàþùàÿ ýôôåêòèâíîñòüäåìîíñòðàöèîííîãî ýêñïåðèìåíòà ïî òð¼ì îñíîâíûì ïàðàìåòðàì: îáëèêó(âîçäåéñòâèþ íà âîñïðèÿòèå ñëóøàòåëåé), óñòîé÷èâîñòè (âîñòðåáîâàííîñòè ýêñïåðèìåíòà) è ïîòåíöèàëó (ïîòåíöèàëüíîé àóäèòîðèè ýêñïåðèìåíòà).
Ïîêàçàíà íåäîñòàòî÷íîñòü ýòîé ìåòîäèêè ïðè îöåíêå ñîâðåìåííûõëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé. Ïðåäëîæåíî ñòðîèòü êðèòåðèè îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè, èñõîäÿ èç îïðåäåëåíèÿ ñàìîãî ýòîãî ïîíÿòèÿ.Çà îñíîâó áûëî âçÿòî îïðåäåëåíèå, äàííîå Ï.Â. Çóåâûì: ¾Ýôôåêòèâíîñòü îáó÷åíèÿ ýòî ìåðà äîñòèæåíèÿ ó÷åíèêîì è ó÷èòåëåì ïîçèòèâíîãîðåçóëüòàòà ó÷åáíîãî ïîçíàíèÿ â õîäå èõ ñîâìåñòíîé äåÿòåëüíîñòè ïðè ðàöèîíàëüíîì èñïîëüçîâàíèè ðåñóðñîâ ñóáúåêòîâ ýòîé äåÿòåëüíîñòè è ñðåäû, â êîòîðîé ïðîèñõîäèò ïðîöåññ îáó÷åíèÿ¿.
Ñîãëàñíî ýòîé òðàêòîâêå,ýôôåêòèâíîñòü äåìîíñòðàöèé íåîáõîäèìî îöåíèâàòü, èñõîäÿ èç ñòåïåíèäîñòèæåíèÿ ðåçóëüòàòà. Ïîýòîìó íà îñíîâå êîìïîíåíòîâ ôóíêöèîíàëüíîéãðàìîòíîñòè ó÷àùèõñÿ ïî ôèçèêå è àñïåêòîâ îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè îáó÷åíèÿ áûëè âûäåëåíû ñëåäóþùèå êðèòåðèè îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè ñèñòåìû äåìîíñòðàöèé:1. Îáú¼ì çíàíèé ñòóäåíòîâ.2. Äåéñòâåííîñòü èõ çíàíèé.3. Èíòåðåñ ñòóäåíòîâ ê èçó÷àåìîìó ìàòåðèàëó.4.
Îñîçíàíèå ñòóäåíòàìè âàæíîñòè èçó÷àåìîãî ìàòåðèàëà.Ýòè êðèòåðèè âïîñëåäñòâèè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè ñèñòåìû äåìîíñòðàöèé ïî âîëíîâîé îïòèêå.Òðåòüÿ ãëàâà ¾Ïðèìåðû ðåàëèçàöèè ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ïîâîëíîâîé îïòèêå¿ ÿâëÿåòñÿ êîíêðåòèçàöèåé è ïåðåâîäîì íà ìåòîäè÷åñêèéè ïðàêòè÷åñêèé óðîâåíü òåõ èäåé, êîòîðûå â îáùåäèäàêòè÷åñêîì ïëàíåáûëè âûñêàçàíû â ïðåäûäóùåé ãëàâå. Ïðè èçëîæåíèè äåìîíñòðàöèè îáúåäèíåíû ïî ôîðìå ðåàëèçàöèè â ñëåäóþùèå ãðóïïû: êîìïüþòåðíûå ìîäåëüíûå; íàòóðíûå êà÷åñòâåííûå; íàòóðíûå êîëè÷åñòâåííûå; êîìïîçèòíûå.Îïèñàíèå âñåõ ðåàëèçîâàííûõ äåìîíñòðàöèé ïðîâîäèòñÿ ïî îáùåéñõåìå: öåëü äåìîíñòðàöèè, å¼ èäåÿ, îïèñàíèå óñòàíîâêè (ðåàëüíîé èëè ìîäåëèðóåìîé), ìåòîäèêà äåìîíñòðàöèè è îñíîâíûå íàãëÿäíûå ðåçóëüòàòû.Êðîìå òîãî, äëÿ êîìïüþòåðíûõ ïðîãðàìì îïèñûâàåòñÿ èõ èíòåðôåéñ.Ïðè îïèñàíèè êîìïüþòåðíûõ ìîäåëüíûõ äåìîíñòðàöèé ïðèâîäÿòñÿ îïèñàíèÿ ÷åòûð¼õ äåìîíñòðàöèé: ¾Êîëüöà Íüþòîíà¿, ¾Èíòåðôåðîìåòð15Ìàéêåëüñîíà¿, ¾Èíòåðôåðåíöèîííîå ïðîñâåòëåíèå îïòèêè¿ è ¾Ôîðìèðîâàíèå îïòè÷åñêîãî èçîáðàæåíèÿ¿.
 êà÷åñòâå îñíîâíîé ïðîãðàììíîé ñðåäû ðàçðàáîòêè ïðîãðàìì áûë âûáðàí ïàêåò Borland Delphi (äëÿ ñåìåéñòâà ÎÑ Microsoft Windows)/Borland Kylix (äëÿ ñåìåéñòâà ÎÑ Linux). Åãîèñïîëüçîâàíèå ïîçâîëÿåò ñîçäàòü ïðîãðàììû ñ ìàëûì âðåìåíåì âûïîëíåíèÿ, ðàáîòàþùèå ïîä óïðàâëåíèåì ðàçëè÷íûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì èèìåþùèå ýðãîíîìè÷íûé èíòåðôåéñ. Ïðèìåð ìîäåëüíîé ïðîãðàììû ïðèâåä¼í íà ðèñ. 2.Ïåðâûå äâå èç îïèñàííûõ ìîäåëüíûõ äåìîíñòðàöèè ñîåäèíÿþò àíàëèòè÷åñêóþ è ñèíòåòè÷åñêóþ òåíäåíöèè. Îíè ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü êàê êîëè÷åñòâåííûå, òàê è êà÷åñòâåííûå ðåçóëüòàòû ãðàôèêè çàâèñèìîñòåéèíòåíñèâíîñòè îò êîîðäèíàòû è ñîîòâåòñòâóþùåå èì íàãëÿäíîå èçîáðàæåíèå.Äëÿ íàòóðíûõ êà÷åñòâåííûõ äåìîíñòðàöèé àíàëèçèðóþòñÿ âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿ âèäåîïðîåêöèîííûõ ñèñòåì, ïðåäëàãàåòñÿ âàðèàíò ðåàëèçàöèè òàêîé ñèñòåìû. Îïèñûâàþòñÿ òðè íàòóðíûå äåìîíñòðàöèè, â ïîëíîé ìåðå ðåàëèçóþùèå ïðåèìóùåñòâà èñïîëüçîâàíèÿ ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèé ïåðåä êëàññè÷åñêèìè ñïîñîáàìè ïîêàçà: ¾Êîëüöà Íüþòîíà¿, ¾ÎïûòÞíãà¿ (èçó÷åíèå âëèÿíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîé è âðåìåííîé êîãåðåíòíîñòèñâåòà íà âèä èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû), ¾Ìîäîâûé ñîñòàâ èçëó÷åíèÿëàçåðà¿.Ðèñ.
2. Ïðèìåð äåìîíñòðàöèîííîé ïðîãðàììû ¾Êîëüöà Íüþòîíà¿.16Ïðè îáñóæäåíèè ïðèíöèïîâ ïîñòðîåíèÿ íàòóðíûõ êîëè÷åñòâåííûõäåìîíñòðàöèé îïèñûâàþòñÿ ðåàëèçîâàííûå àâòîìàòèçèðîâàííûå äåìîíñòðàöèîííûå àïïàðàòíîïðîãðàììíûå êîìïëåêñû (íà îñíîâå ÖÀÏ/ÀÖÏè íà îñíîâå óñòðîéñòâ âèäåîçàõâàòà).  êà÷åñòâå èëëþñòðàöèè ïðèâîäÿòñÿîïèñàíèÿ òð¼õ äåìîíñòðàöèé: ¾Çàêîí Ìàëþñà¿, ¾Ðàññåÿíèå ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà¿ è ¾Èçìåðèòåëüíûé èíòåðôåðîìåòð¿ (âîññòàíîâëåíèå ïîâåðõíîñòè ðàçíîñòè ôàç ìåæäó èíòåðôåðèðóþùèìè ñâåòîâûìè ïó÷êàìè).Ïðè îïèñàíèè ðåàëèçîâàííûõ êîìïîçèòíûõ äåìîíñòðàöèé ïðèâîäÿòñÿ ïÿòü ïðèìåðîâ, îáúåäèíÿþùèå â ñåáå êîìïüþòåðíóþ ìîäåëü è íàòóðíûéýêñïåðèìåíò: ¾Êîëüöà Íüþòîíà¿, ¾Èíòåðôåðîìåòð Ìàéêåëüñîíà¿, ¾Ïðîñòðàíñòâåííàÿ è âðåìåííàÿ êîãåðåíòíîñòü¿, ¾Ôîðìèðîâàíèå îïòè÷åñêîãî èçîáðàæåíèÿ¿, ¾Ñïåöèàëüíûå ìåòîäû íàáëþäåíèÿ¿. Ýòè äåìîíñòðàöèèîáúåäèíÿþò â ñåáå êîëè÷åñòâåííûé è êà÷åñòâåííûé íàòóðíûé, à òàêæåìîäåëüíûé ýêñïåðèìåíò.Ïðèâåä¼ì ïðèìåð ïîñòðîåíèÿ êîìïîçèòíîé äåìîíñòðàöèè ¾ÊîëüöàÍüþòîíà¿.
ż öåëü: èçó÷åíèå îñíîâíûõ çàêîíîìåðíîñòåé èíòåðôåðåíöèèìîíîõðîìàòè÷åñêîãî è íåìîíîõðîìàòè÷åñêîãî ñâåòà â ñõåìå ñ äåëåíèåìàìïëèòóäû. Èäåÿ äåìîíñòðàöèè: íàáëþäåíèå è ìîäåëèðîâàíèå èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû (êîëåö Íüþòîíà) â ñèñòåìå èç ïëîñêîé è âûïóêëîéñòåêëÿííûõ ïëàñòèí ïðè íàáëþäåíèè â îòðàæåííîì ñâåòå. Äàííàÿ äåìîíñòðàöèÿ îáúåäèíÿåò â ñåáå íàòóðíóþ êà÷åñòâåííóþ è ìîäåëüíóþ äåìîíñòðàöèè. Òàêîå ñî÷åòàíèå ïîçâîëÿåò ïðåîäîëåòü îãðàíè÷åíèÿ, ïðèñóùèåêàê íàòóðíîé, òàê è ìîäåëüíîé äåìîíñòðàöèÿì, è ðåøèòü ñëåäóþùèå çàäà÷è: íàáëþäåíèå çàâèñèìîñòè âèäà èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû îò ñïåêòðàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê èñòî÷íèêà ñâåòà: âèäà ñïåêòðà (ìîíî, áè èëèïîëèõðîìàòè÷åñêèé), äëèíû âîëíû; íàáëþäåíèå çàâèñèìîñòè âèäà èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû îò ïàðàìåòðîâ óñòàíîâêè; óñòàíîâëåíèå ñâÿçè ìåæäó øèðèíîé ñïåêòðà è äëèíîé êîãåðåíòíîñòèèçëó÷åíèÿ; ñîïîñòàâëåíèå ðåçóëüòàòîâ íàòóðíîãî ýêñïåðèìåíòà è ìàòåìàòè÷åñêîãîìîäåëèðîâàíèÿ. ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèìè çàäà÷àìè ñòðîÿòñÿ îñíîâíûå ôàçû äåìîíñòðàöèè.1.
Äåìîíñòðàöèÿ êîëåö Íüþòîíà â ñâåòå ëàìïû íàêàëèâàíèÿ (íàòóðíàÿ).Íàáëþäåíèå ÿâëåíèÿ.2. Äåìîíñòðàöèÿ â ñâåòå ëàìïû íàêàëèâàíèÿ ñî ñâåòîôèëüòðîì (íàòóðíàÿ). Âûâîä î ñâÿçè ìåæäó êîëè÷åñòâîì íàáëþäàåìûõ êîëåö è äëèíîéêîãåðåíòíîñòè èñïîëüçóåìîãî äëÿ íàáëþäåíèÿ ñâåòà.3. Íàáëþäåíèå â ðàçíûõ ñâåòîôèëüòðàõ (íàòóðíàÿ).
Âûâîä î ñâÿçè ïîëî-17æåíèÿ ïîëîñ (êîëåö) è äëèíû âîëíû ñâåòà.4. Íàáëþäåíèå â ìîíîõðîìàòè÷åñêîì ñâåòå, èçìåíåíèå åãî äëèíû âîëíû èðàäèóñà êðèâèçíû ïîâåðõíîñòè ïëàñòèíû (ìîäåëüíàÿ). Âûâîä î õàðàêòåðå ñâÿçè ïîëîæåíèÿ ïîëîñ (êîëåö) è äëèíû âîëíû ñâåòà, à òàêæåðàäèóñà êðèâèçíû ïîâåðõíîñòè.5. Íàáëþäåíèå â ñâåòå ëþìèíåñöåíòíîé ëàìïû (íàòóðíàÿ). Âûâîä î ñâÿçè âèäà ôóíêöèè ñïåêòðàëüíîé ïëîòíîñòè ñ õàðàêòåðîì èçìåíåíèÿêîíòðàñòíîñòè èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû.6. Íàáëþäåíèå â áèõðîìàòè÷åñêîì ñâåòå (ìîäåëüíàÿ).
Íàáëþäåíèå õàðàêòåðà èçìåíåíèÿ êîíòðàñòíîñòè èíòåðôåðåíöèîííîé êàðòèíû.7. Íàáëþäåíèå â ïîëèõðîìàòè÷åñêîì ñâåòå (ìîäåëüíàÿ). Âûâîä î ñâÿçèäëèíû êîãåðåíòíîñòè ñâåòà ñ åãî ñïåêòðàëüíûì ñîñòàâîì. Ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ ñ êàðòèíîé, íàáëþäàåìîé â íàòóðíîìýêñïåðèìåíòå.Âñåãî â ïðîöåññå ðàáîòû áûëî ñîçäàíî è ìîäåðíèçèðîâàíî 75 ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ïî ðàçëè÷íûì òåìàì (ñì. òàáë. 2).Âñå ñîçäàííûå äåìîíñòðàöèè íàøëè ñâî¼ ïðèìåíåíèå â ëåêöèîííîéïðàêòèêå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èì.
Ì.Â. Ëîìîíîñîâà è äðóãèõâóçîâ Ðîññèè. ÷åòâ¼ðòîé ãëàâå ¾Îðãàíèçàöèÿ, ïðîâåäåíèå è ðåçóëüòàòû ïåäàãîãè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà¿ îïèñûâàåòñÿ ïðîâåäåíèå êîíñòàòèðóþùåãî, ïîèñêîâîãî è îáó÷àþùåãî ýòàïîâ ýêñïåðèìåíòà ïî ïðîáëåìå èññëåäîâàíèÿ.Öåëüþ ýêñïåðèìåíòà ÿâëÿëàñü ïðîâåðêà ãèïîòåçû èññëåäîâàíèÿ. Ïåðåä ýêñïåðèìåíòîì ñòàâèëèñü ñëåäóþùèå îñíîâíûå çàäà÷è:1. Âûÿñíåíèå íåîáõîäèìîñòè ñîçäàíèÿ è èñïîëüçîâàíèÿ íîâûõ ñðåäñòâ íàÒàáëèöà 2Êîëè÷åñòâî ñîçäàííûõ è ìîäåðíèçèðîâàííûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé(ïî òåìàì)Íàçâàíèå òåìûÝëåêòðîìàãíèòíûå âîëíûÈíòåðôåðåíöèÿ ñâåòàÄèôðàêöèÿ ñâåòàÏðåîáðàçîâàíèå è ñèíòåç ñâåòîâûõ ïîëåéÏîëÿðèçàöèÿ ñâåòàÈçëó÷åíèå, ïîãëîùåíèå, ðàññåÿíèå ñâåòàÈñïîëüçîâàíèå îïòè÷åñêèõ ìåòîäîâ â äðóãèõ ðàçäåëàõêóðñà îáùåé ôèçèêèÊîëè÷åñòâî422191549218ãëÿäíîñòè íà ëåêöèÿõ ïî îáùåé ôèçèêå.2. Âûÿñíåíèå íåîáõîäèìîñòè ñîçäàíèÿ ìåòîäè÷åñêîé ñèñòåìû ëåêöèîííûõäåìîíñòðàöèé.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
