Современные лекционные демонстрации по разделу Волновая Оптика курса общей физики (1104830), страница 5
Текст из файла (страница 5)
570 äåìîíñòðàöèé íà ëåêöèÿõ ïîòèâíîñòü ëåêöèé ïî âîëíîâîé ÷åë.)âîëíîâîé îïòèêå; òåñòèðîâàîïòèêå.íèå ñòóäåíòîâ; àíêåòèðîâàíèå ñòóäåíòîâ; ýêñïåðòíûåîöåíêè.3. Óñòàíîâëåíû òðåáîâàíèÿ ê ëåêöèîííûì äåìîíñòðàöèÿì ïî âîëíîâîé îïòèêå, à òàêæå òðåáîâàíèÿ ê ýëåìåíòàì èõ ðåàëèçàöèè êîìïüþòåðíûìïðîãðàììàì.4. Ñîçäàíà ìîäåëü èíòåðôåéñà êîìïüþòåðíîé ïðîãðàììû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèÿõ ïî âîëíîâîé îïòèêå.5.
Ñîçäàí ðÿä êîìïüþòåðíûõ ìîäåëüíûõ äåìîíñòðàöèé.6. Ñîçäàí è ìîäåðíèçèðîâàí ðÿä íàòóðíûõ (êàê êà÷åñòâåííûõ, òàê è êîëè÷åñòâåííûõ) äåìîíñòðàöèé.207. Ââåäåíî ïîíÿòèå î íîâîì âèäå ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé êîìïîçèòíîé äåìîíñòðàöèè.8. Ïðåäëîæåíû íîâûå ôîðìû èñïîëüçîâàíèÿ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé äèñòàíöèîííàÿ è âíåàóäèòîðíàÿ.Âëèÿíèå íîâûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé íà îáú¼ì çíàíèé ñòóäåíòîâ è äåéñòâåííîñòü ýòèõ çíàíèé ïðîâåðÿëèñü â õîäå òåñòèðîâàíèÿ ñòóäåíòîâ 2 êóðñà åñòåñòâåííîíàó÷íîãî ôàêóëüòåòà ÑÏáÃÓ ÈÒÌÎ.
Êóðñ áûëðàçáèò íà äâà ïîòîêà: ýêñïåðèìåíòàëüíûé, ëåêöèè ïî âîëíîâîé îïòèêåíà êîòîðîì ÷èòàëèñü ñ ïðèìåíåíèåì íîâûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé (âò.÷. êîìïîçèòíûõ), è êîíòðîëüíûé, ãäå èñïîëüçîâàëèñü òîëüêî òðàäèöèîííûå äåìîíñòðàöèè. Òåñòèðîâàíèå ïî òåìå ¾Èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòà¿ ñîñòîÿëî èç 8 çàäà÷, ê êàæäîé èç êîòîðûõ ïðåäëàãàëîñü ïî 5 âàðèàíòîâ îòâåòà.Ñðåäíåå êîëè÷åñòâî ðåø¼ííûõ çàäà÷ íà ïîòîêàõ îêàçàëîñü ðàçëè÷íûì:íà êîíòðîëüíîì 3,7 çàäà÷è, íà ýêñïåðèìåíòàëüíîì 4,9 çàäà÷è.Èíòåðåñ ñòóäåíòîâ ê èçó÷àåìîìó ìàòåðèàëó è îñîçíàíèå èìè âàæíîñòè ýòîãî ìàòåðèàëà âûÿâëÿëèñü â õîäå àíêåòèðîâàíèÿ ñòóäåíòîâ 3 êóðñàôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà ÌÃÓ èì.
Ì.Â.Ëîìîíîñîâà, ãäå òàêæå áûëè âûäåëåíû äâà ïîòîêà: ýêñïåðèìåíòàëüíûé è êîíòðîëüíûé. Àíêåòèðîâàíèåïîêàçàëî, ÷òî èíòåðåñ ê èçó÷àåìîìó ïðåäìåòó âûøå íà ýêñïåðèìåíòàëüíîì ïîòîêå: 64% åãî ñòóäåíòîâ îòìåòèëè êîíêðåòíûå çàïîìíèâøèåñÿ èìëåêöèîííûå äåìîíñòðàöèè; íà êîíòðîëüíîì ïîòîêå òàêèõ ñòóäåíòîâ áûëî âñåãî 45%. Ñëóøàòåëè ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ïîòîêà òàêæå áîëåå âûñîêîîöåíèëè ðîëü ëåêöèé â ó÷åáíîì ïðîöåññå, ÷åì ñëóøàòåëè êîíòðîëüíîãîïîòîêà. Ïðè ðàíæèðîâàíèè âèäîâ ó÷åáíûõ çàíÿòèé (ëåêöèè, ñåìèíàðû,ïðàêòèêóì) ïî âàæíîñòè (îò ¾1¿ ¾íàèìåíåå âàæíûå¿ äî ¾+1¿ ¾íàèáîëåå âàæíûå¿) â êîíòðîëüíîé ãðóïïå ëåêöèè ïîëó÷èëè ñðåäíþþ îöåíêó 0,41, à â ýêñïåðèìåíòàëüíîé 0,16.Ðåçóëüòàòû ïðîâåäåíèÿ îáó÷àþùåãî ýòàïà ýêñïåðèìåíòà:1.
Ðåçóëüòàòû ïðîâåäåííîãî ïåäàãîãè÷åñêîãî ýêñïåðèìåíòà ïîêàçûâàþò,÷òî ïðèìåíåíèå ðàçðàáîòàííûõ â ðàìêàõ åäèíîé ìåòîäè÷åñêîé ñèñòåìûýëåìåíòîâ ëåêöèîííîãî ñîïðîâîæäåíèÿ ñïîñîáñòâóåò áîëåå ãëóáîêîìóóñâîåíèþ ñòóäåíòàìè òåîðåòè÷åñêèõ çíàíèé.2. Èñïîëüçîâàíèå ýòèõ ýëåìåíòîâ íà ëåêöèÿõ ïî îáùåé ôèçèêå ïîçâîëÿåòóãëóáèòü ðàññìîòðåíèå ðÿäà êàê òðàäèöèîííûõ, òàê è íîâûõ âîïðîñîâáåç óâåëè÷åíèÿ îáúåìà ñàìîãî êóðñà.3. Ñîçäàííàÿ ñèñòåìà ñðåäñòâ ëåêöèîííîãî ñîïðîâîæäåíèÿ ïîçâîëÿåò ïëàíèðîâàòü íàïðàâëåíèÿ ðàçâèòèÿ è îáíîâëåíèÿ ïàðêà äåìîíñòðàöèé ôèçè÷åñêîãî êàáèíåòà âóçà.4. Ñîçäàííûå ýëåìåíòû ëåêöèîííîãî ñîïðîâîæäåíèÿ íàõîäÿò ñâîå ïðèìåíåíèå â ó÷åáíîé ïðàêòèêå íå òîëüêî ôèçè÷åñêèõ, íî è òåõíè÷åñêèõ âóçîâ.21 çàêëþ÷åíèè ñôîðìóëèðîâàíû èòîãè ïðîâåäåííîãî èññëåäîâàíèÿè îáîçíà÷åíû ïóòè äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé. ïðèëîæåíèÿõ ïðèâåäåíû ñïèñîê ðàçðàáîòàííûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé, âàðèàíò âûäåëåíèÿ òðåáóþùèõ ëåêöèîííîãî ñîïðîâîæäåíèÿýëåìåíòîâ çíàíèé ïî âîëíîâîé îïòèêå, êëàññèôèêàöèîííàÿ ñõåìà äåìîíñòðàöèé, ôóíêöèè äëÿ âîñïðîèçâåäåíèÿ öâåòà èçëó÷åíèÿ.Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû1.
Ïðîâåä¼í àíàëèç ìåòîäè÷åñêîé, íàó÷íîòåõíè÷åñêîé, ó÷åáíîé ëèòåðàòóðû è äèññåðòàöèîííûõ èññëåäîâàíèé, ïîñâÿù¼ííûõ ïðîáëåìå èñïîëüçîâàíèÿ äåìîíñòðàöèîííîãî ýêñïåðèìåíòà íà ëåêöèÿõ ïî îáùåé ôèçèêå,à òàêæå âîïðîñàì ïðèìåíåíèÿ ñîâðåìåííûõ èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé â ïðåïîäàâàíèè âîëíîâîé îïòèêè.2. Íà îñíîâàíèè ðåçóëüòàòîâ êîíñòàòèðóþùåãî ýêñïåðèìåíòà îáîñíîâàíààêòóàëüíîñòü ñîçäàíèÿ íîâûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé è àóäèîâèçóàëüíûõ ñðåäñòâ.3. Êîìïëåêñ äèäàêòè÷åñêèõ òðåáîâàíèé ê ëåêöèîííûì äåìîíñòðàöèÿì äîïîëíåí äâóìÿ òðåáîâàíèÿìè: 1) âàðèàòèâíîñòè äåìîíñòðàöèé ïî öåëè èñîäåðæàíèþ; 2) ñîîòâåòñòâèÿ äåìîíñòðàöèé ïðîãðàììå êóðñà ñ âîçìîæíîñòüþ ðàñøèðåíèÿ è óãëóáëåíèÿ ñîäåðæàíèÿ ó÷åáíîãî ìàòåðèàëà.4.
Îïðåäåëåíû ñëåäóþùèå äèäàêòè÷åñêèå è òåõíîëîãè÷åñêèå òðåáîâàíèÿê äåìîíñòðàöèîííûì êîìïüþòåðíûì ïðîãðàììàì: 1) èíòåðàêòèâíîñòè; 2) èñïîëüçîâàíèÿ ñõåìàòèçèðîâàííîé ýêñïåðèìåíòàëüíîé óñòàíîâêè â êà÷åñòâå ìåòàôîðû èíòåðôåéñà; 3) îïòèìèçàöèè ñîäåðæàíèÿ îêíàïðîãðàììû; 4) ðåàëèñòè÷íîñòè èçîáðàæåíèé; 5) îòîáðàæåíèÿ êîëè÷åñòâåííûõ ðåçóëüòàòîâ; 6) óíèâåðñàëüíîñòè óïðàâëåíèÿ è åãî áûñòðîòû;7) ïîäáîðà íà÷àëüíûõ ïàðàìåòðîâ äëÿ ïîëó÷åíèÿ íàãëÿäíîãî ðåçóëüòàòà ìîäåëèðîâàíèÿ; 8) ïåðåíîñèìîñòè (èíòåðîïåðàáåëüíîñòè).5. Ïðåäëîæåíà òåõíîëîãèÿ ðåàëèçàöèè êîìïüþòåðíûõ ìîäåëüíûõ äåìîíñòðàöèé, ôîðìèðóþùèõ ðåàëèñòè÷íîå èçîáðàæåíèå.6.
Ñîçäàíà ìåòîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ïî âîëíîâîéîïòèêå, öåëÿìè êîòîðîé ÿâëÿþòñÿ èíäóêòèâíîå ïîëó÷åíèå çíàíèé, ïðîâåðêà äåäóêòèâíî ïîëó÷åííûõ çíàíèé, à òàêæå ìîòèâàöèÿ ó÷åáíîé äåÿòåëüíîñòè è èëëþñòðèðîâàíèå çíàíèÿ, ïîëó÷åííîãî â ãîòîâîì âèäå. Ïîñîäåðæàíèþ îíà ñîîòâåòñòâóåò ïðîãðàììå ðàçäåëà ¾Âîëíîâàÿ îïòèêà¿êóðñà îáùåé ôèçèêè, à ïî ñòðóêòóðå âîëíîâîé òåîðèè ñâåòà.7. Âûÿâëåíû ýëåìåíòû çíàíèé ïî âîëíîâîé îïòèêå, òðåáóþùèå ëåêöèîííîãî ñîïðîâîæäåíèÿ, è äëÿ êàæäîé ãðóïïû ýëåìåíòîâ çíàíèé ïðåäëîæåíûàäåêâàòíûå âèäû äåìîíñòðàöèé.8. Ââåäåíî ïîíÿòèå êîìïîçèòíîé äåìîíñòðàöèè, ïðåäñòàâëÿþùåé ñîáîéñîâîêóïíîñòü âçàèìîñâÿçàííûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ðàçëè÷íûõ229.10.11.12.âèäîâ, ïîêàçûâàþùèõ îäíî è òî æå ÿâëåíèå ñ ðàçíûõ ñòîðîí è ïîçâîëÿþùèõ îñóùåñòâèòü ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ.
Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêàïðîâåäåíèÿ êîìïîçèòíîé äåìîíñòðàöèè.Ñîçäàíî è ìîäåðíèçèðîâàíî 75 ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé ðàçíûõ âèäîâ(íàòóðíûõ êà÷åñòâåííûõ, íàòóðíûõ êîëè÷åñòâåííûõ, ìîäåëüíûõ êîìïüþòåðíûõ, êîìïîçèòíûõ).Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ïðîâåäåíèÿ íîâûõ è ìîäåðíèçèðîâàííûõ äåìîíñòðàöèé ïî 6 òåìàì ðàçäåëà ¾Âîëíîâàÿ îïòèêà¿ êóðñà îáùåé ôèçèêè:¾Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû¿, ¾Èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòà¿, ¾Äèôðàêöèÿ ñâåòà¿, ¾Ïðåîáðàçîâàíèå è ñèíòåç ñâåòîâûõ ïîëåé¿, ¾Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà¿,¾Èçëó÷åíèå, ïîãëîùåíèå, ðàññåÿíèå ñâåòà¿.Ðàçðàáîòàííûå äåìîíñòðàöèè âíåäðåíû â ó÷åáíûé ïðîöåññ ðÿäà êëàññè÷åñêèõ, òåõíè÷åñêèõ è ïåäàãîãè÷åñêèõ óíèâåðñèòåòîâ Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè.Ýêñïåðèìåíòàëüíî ïðîâåðåíà ýôôåêòèâíîñòü ïðèìåíåíèÿ ðàçðàáîòàííûõ ëåêöèîííûõ äåìîíñòðàöèé íà ëåêöèÿõ ïî âîëíîâîé îïòèêå è ïîêàçàíî âëèÿíèå èõ ïðèìåíåíèÿ íà îáú¼ì çíàíèé ñòóäåíòîâ, äåéñòâåííîñòüýòèõ çíàíèé, èíòåðåñ ñòóäåíòîâ ê èçó÷àåìîìó ìàòåðèàëó è îñîçíàíèåèìè âàæíîñòè èçó÷àåìîãî ìàòåðèàëàÎñíîâíûå èäåè è ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ îòðàæåíû â ñëåäóþùèõïóáëèêàöèÿõ:1.
Ñåëèâåðñòîâ À.Â., Ñëåïêîâ À.È. Ñèñòåìàòèçàöèÿ ñðåäñòâ ñîïðîâîæäåíèÿ ëåêöèé êàê ñïîñîá ïîâûøåíèÿ íàó÷íîìåòîäè÷åñêîãî óðîâíÿó÷åáíîãî ïðîöåññà. // Àêòóàëüíûå âîïðîñû ïðåïîäàâàíèÿ ôèçèêîòåõíè÷åñêèõ äèñöèïëèí: Ñá. íàó÷. òðóäîâ. Ïåíçà, 2004. Ñ.3945.2. Ñåëèâåðñòîâ À.Â., Äóíèí Ì.Ñ. Èñïîëüçîâàíèå óñòðîéñòâ âèäåîçàõâàòàâ ëåêöèîííîì ýêñïåðèìåíòå ïî ôèçèêå. // Ôèçè÷åñêîå îáðàçîâàíèå ââóçàõ. Ò.8, 3, 2002. Ñ.97102.3. Kudryashov A.V., Seliverstov A.V. Adaptive stabilized interferometer withlaser diode. // Optics Communications, v. 120, iss.
56, 1995. P. 239244.4. Ñåëèâåðñòîâ À.Â. Âîëíîâàÿ îïòèêà. Ðàñïðîñòðàíåíèå ñâåòà. Èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòà. Äèôðàêöèÿ ñâåòà. Äâîéíîå ïðåëîìëåíèå è ïîëÿðèçàöèÿñâåòà. Ãåîìåòðè÷åñêàÿ îïòèêà. Ñâåò, ïîéìàííûé âåùåñòâîì. // Ýíöèêëîïåäèÿ äëÿ äåòåé. Òîì 16. Ôèçèêà. ×. 2. Ýëåêòðè÷åñòâî è ìàãíåòèçì.Òåðìîäèíàìèêà è êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. Ôèçèêà ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ÷àñòèö.
/ Ãëàâ. ðåä. Â.À. Âîëîäèí. Ì., Àâàíòà+, 2000. Ñ. 5889.5. Àëåøêåâè÷ Â.À., Áîëüíûõ È.Ê., Íèôàíîâ À.Ñ., Ñåëèâåðñòîâ À.Â. Îðãàíèçàöèÿ ó÷åáíîèíôîðìàöèîííîãî WWWñåðâåðà Êàôåäðû îáùåé ôèçèêè ôèçôàêà ÌÃÓ. // Ïÿòàÿ ìåæäóíàðîäíàÿ êîíôåðåíöèÿ ¾Ôèçèêà âñèñòåìå ñîâðåìåííîãî îáðàçîâàíèÿ¿ (ÔÑÑÎ-99).
Òåç. äîêë. Òîì 1. Ñ.Ïá., 1999. Ñ.39.236. Ñåëèâåðñòîâ À.Â., ×óðèêîâà Þ.Â., ßêóòà À.À. Èñïîëüçîâàíèå ôóíêöèé öâåòîâîãî ñîîòâåòñòâèÿ äëÿ àäåêâàòíîãî îòîáðàæåíèÿ öâåòà ïðèêîìïüþòåðíîì ìîäåëèðîâàíèè îïòè÷åñêèõ çàäà÷. // Òåç. äîêë. II Ìåæäóíàðîäíîé íàó÷íîìåòîäè÷åñêîé êîíôåðåíöèè ¾Íîâûå òåõíîëîãèè âïðåïîäàâàíèè ôèçèêè: øêîëà è âóç¿. Ì., 2000. Ñ.105106.7. Akhmetiev V.M, Iroshnikov N.G, Korjikov A.M, Seliverstov A.V. ModernComputer Demonstrations for General Physics Course.
// Second EuropeanConference on Physics Teaching in Engineering Education. 1417 June 2000,Budapest, Hungary. Abstracts. P.38.8. Ñåëèâåðñòîâ À.Â., Äóíèí Ì.Ñ. Íåêîòîðûå êîëè÷åñòâåííûå ëåêöèîííûåäåìîíñòðàöèè ïî ôèçè÷åñêîé îïòèêå. // Òåç. äîêë. Ñúåçäà ðîññèéñêèõôèçèêîâ-ïðåïîäàâàòåëåé ¾Ôèçè÷åñêîå îáðàçîâàíèå â XXI âåêå¿. Ì.,2000. Ñ.242.9. Ñåëèâåðñòîâ À.Â., ×óðèêîâà Þ.Â., ßêóòà À.À. Èñïîëüçîâàíèå ôóíêöèéöâåòîâîãî ñîîòâåòñòâèÿ ïðè êîìïüþòåðíîì ìîäåëèðîâàíèè îïòè÷åñêèõçàäà÷.
// Òåç. äîêë. Ñúåçäà ðîññèéñêèõ ôèçèêîâïðåïîäàâàòåëåé ¾Ôèçè÷åñêîå îáðàçîâàíèå â XXI âåêå¿. Ì., 2000. Ñ.243.10. Ñåëèâåðñòîâ À.Â., Äåìåíòüåâ Þ.Í. Ó÷åáíûé êîìïëåêñ ïî îïòèêå íàîñíîâå ëàçåðíîé óêàçêè. Øåñòàÿ ìåæäóíàðîäíàÿ êîíôåðåíöèÿ ¾Ôèçèêàâ ñèñòåìå ñîâðåìåííîãî îáðàçîâàíèÿ¿ (ÔÑÑÎ-01). Òåç. äîêë. Ò. II. ßðîñëàâëü, 2001. Ñ.207.11. Ñåëèâåðñòîâ À.Â., Äóíèí Ì.Ñ. Èñïîëüçîâàíèå óñòðîéñòâ âèäåîçàõâàòàâ ëåêöèîííîì ýêñïåðèìåíòå ïî ôèçèêå. Ñîâðåìåííûé ôèçè÷åñêèé ïðàêòèêóì. Ñáîðíèê òåç. äîêë.















