Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Богаткина Людмила Борисовна

Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса
<
Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Богаткина Людмила Борисовна. Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса : ил РГБ ОД 61:85-13/832

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. АНАЛИЗ ДЕЙСТВУЩЕй МЕТОДИКИ ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

I.I. Содержание, структура и методические основы преподавания раздела "Оптика" 13

1.2. Система демонстрационного эксперимента и средств обучения.по физической оптике .

1.3. Ретроспективный анализ процесса обучения основам физической оптики 37

1.4. Основополагающие принципы, создания средств обучения 45

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКИ В ШКОЛЕ

2.1. Рекомендации.по совершенствованию структуры 50

2.2. Базовые устройства, перспективные для разработки СОВ по физической оптике 60

2.3. Учебные эксперименты, перспективные в аспекте, совершенствования системы школьных демонстраций. по физической оптике 69

Глава 3. РАЗРАБОТАННАЯ СИСТЕМА УЧЕШЬК ЭКСПЕРИМЕНТОВ И СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКЕ

3.1. Система демонстрационных экспериментов . 86

3.2. Разработанные. средства обучения-воспи-

тания . III

3.3. Организация педагогического эксперимента . 128

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137

Введение к работе

Современный этап развития советской педагогики характеризуется повышением роли педагогической теории в совершенствовании учебно-воспитательного процесса, стремлением исследователей проникнуть в сущность закономерностей процесса обучения и учения школьников, раскрыть пути их оптимизации [10,18-20,26,36,60,99, 116,118,120,163,167] .

В основе новой концепции содержания образования, разработанной в 60-е годы, лежала идея о необходимости изучения основ наук на более высоком уровне обобщений. Поиски путей интенсификации учебного процесса поставили перед педагогами новые проблемы:

построения более рациональных логических структур школьных курсов;

развития познавательных способностей учащихся (самостоятельного мышления и познавательной активности) в процессе обучения.

Усилилось внимание к вопросам, связанным с теоретическим . объяснением изучаемого материала, была обоснована необходимость, использования на более раннем этапе дедуктивного метода изложения учебного материала [37,38,45,53,66,171 ] . Общее продвижение, в разработке дидактических проблем нашло отражение в реформе школьного курса физики, закончившейся в 1973 году. На основе усовершенствованных принципов конструирования содержания образования были созданы новые учебные программы. Новые подходы к разработке целей обучения позволили сформулировать социальный заказ общества, положенный в основу проведенной работы, следующим образом:

повышение-научного уровня преподавания физики, приведение его в соответствие с состоянием и требованиями современной науки;

формирование у учащихся научного способа мышления;

формирование у учащихся диалектико-материалистического мировоззрения;

совершенствование политехнической направленности курса.

При проведении реформы школьного курса физики многое в решении указанных проблем было достигнуто. Новые цели преподавания физики повлекли за собой, в частности, изменение содержания и структуры курса физики. Однако выявился ряд трудностей, которые предстояло последовательно решать в дальнейшем на пути к более эффективному учету достижений научно-технического прогресса. Изменения в преподавание физики были внесены и в связи с переходом страны ко всеобщему среднему образованию. Они нашли свое отражение в усовершенствованной школьной программе по физике [lI9, 139]. Следует отметить, что разработка вопросов методики преподавания физики шла с учетом задач, определенных Программой КПСС, решениями Партийных съездов, постановлениями ЦК КПСС и Совета Министров СССР о школе [3 - 9].

Расширение исследований в области педагогической психологии, новые подходы к проблеме повышения эффективности обучения в школе, более глубокое проникновение в сущность процесса обучения выдвинули задачи целостного, структурного анализа педагогического процесса. "Обучение осуществляется всегда как целостный процесс, - отмечал М.А.Данилов, - в котором все его стороны и звенья выступают в сложном взаимодействии, и движение каждого из них подчинено в конце концов закономерностям движения целого" [50, с.794]. В этих условиях проблема системного подхода к разработке отдельных компонентов процесса обучения - содержания, методов, средств и организационных форм приобрела первостепенное значение. Был выдвинут тезис "комплексного подхода к постановке всего дела воспитания"[з, С.74І.

Заложенные в содержании образования социально-психологическое единство и взаимосвязь всех функций обучения позволили в известной мере реализовать комплексный подход к обучению всем предметам школьного цикла, в том числе, и физике.

Современный школьный курс физики отличает повышение научного уровня учебного материала. В учебной программе усилена роль физических теорий, что позволило более четко выделить стержневые идеи основных разделов и в курсе в целом; фундаментальных физических опытов, обязательных для изучения. Наряду с традиционными вопросами классической физики в современный школьный курс входят элементы новой физики. Так в школьный курс введены элементы квантовой теории и теории относительности. Прогрессивным решением является современная трактовка традиционных понятий, изложение учебного материала с применением новых методов исследования и приемов мышления, повышение роли обобщения знаний. При этом важно отметить, что расширение круга знаний не привело к значительному увеличению объема программ, поскольку исключен устаревший и малозначительный материал |І24,І38,І42,І45,І49,І65,І66,І8і].

В содержание современного школьного курса физики входят:

элементы теории (основные законы, модели, понятия, факты, явления, процессы);

прикладные теоретические знания (примеры применения физики, имеющие народно-хозяйственное значение);

сведения об основных методах науки; элементы гносеологии;

обобщения физики и ее практических приложений (знания, позволяющие оценить границы применимости тех или иных законов, теорий, роль фундаментальных опытов);

исторические сведения.

Введение новых программ и учебников, существенное улучшение материального оснащения школьных кабинетов оказали положительное влияние на развитие теории и практики методов обучения. Так широкое внедрение ТСО в школьный обиход значительно расширяет возможности методов, связанных с передачей и восприятием учебной информации. Совершенствуются методы контроля, поисковые методы и методы стимулирования - более разнообразными становятся формы управления познанием учащихся, решения последних Партийных съездов ставят перед школой задачу улучшить формирование у учеников умения самостоятельно ориентироваться в потоке научной информации, что должно привести к увеличению доли самостоятельной работы в процессе обучения учащихся. В преподавании физики эта прогрессивная тенденция наблюдается, в частности, в повышении роли самостоятельной экспериментальной работы учащихся. Увеличилось число работ исследовательского характера, получил более широкое применение демонстрационный эксперимент по механике, физической и геометрической оптике, атомной физике.

Совершенствование содержания методов обучения следует рассматривать как непрерывный процесс, параметры которого меняются в соответствии с развитием общества. Дальнейший прогресс в области науки, экономики, культуры невозможен без систематического обновления теоретических основ преподавания, материальной базы школы, методов обучения. Изменение целей обучения, усиление внимания к связям школы с производством и практикой коммунистического строительства потребовали применения технически более совершенных средств обучения с целью обеспечения наглядности и политехничности обучения [41,55,121,132,172,184]. Итоги очередных этапов совершенствования средств обучения /СО/ находят свое отражение в новых типовых перечнях учебно-наглядных пособий и уче-

бного оборудования для общеобразовательных школ (Перечни-П) [173,174,175].

Прогресс в области совершенствования школьного образования по физике несомненен [28,146-148,151]. В то же время результаты наблюдений за ходом учебного процесса говорят о наличии противоречия между требованиями программы к знаниям и умениям учащихся и действительным состоянием их подготовки. В докладе М.П.Кашина на заседании Президиума АПН СССР отмечалось, что умение учащихся объяснять и обобщать факты и явления далеко не соответствует требованиям современной школы [ill, е.37]. Это во многом обусловлено отставанием в области перестройки методов, организационных форм обучения и особенно в области разработки и серийного выпуска средств обучения, отвечающих уровню требований современной советской школы. В связи с этим развитие методов и средств обучения определяется методистами как одна из первоочередных, актуальных задач.

Результаты эксперимента по внедрению нового содержания образования позволили определить ряд направлений в совершенствовании процесса обучения основам наук. Их разработке посвящены исследования многих ученых и методистов [29,67,68,81,90,103,115].

Одним из направлений решения указанных противоречий является изменение структуры учебных предметов, более четкое выделение ведущих, значительных идей, в свете которых раскрывается конкретное содержание обучения, и системы основных (базовых) физических понятий, на основе которой строится курс обучения I76,79,88,168,169]. Как показывает теория и практика обучения, адекватность структуры познавательной учебной деятельности школьников структуре учебного материала имеет важное значение для процесса обучения, так как воспитывающие и развивающие функции учебного материала зависят не только от его содержания, но и от структуры (Н.Ф.Талызина,

П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, Ю.А.Самарин, П.И.Пидкасистый и др.). Методисты-физики все больше внимания уделяют концепции цикличности процесса учебного познания и адекватного познания школьного курса физики по схеме: исходные фундаментальные опыты - ядро физической теории - важнейшие теоретические выводы - эксперименты и практическое использование полученных следствий.

Последовательное введение всех звеньев цикла обеспечивает наряду с передачей ученикам знаний, возможность формирования философских обобщений о материальности мира в свете ленинской теории познания. Построение школьного курса физики на основе теоретических обобщений имеет большое значение для повышения качества обучения, потому что систематизация материала помогает его осмысленному восприятию и служит средством развития познавательных и творческих -способностей школьников.

Работа в направлении поисков эффективной систематизации учебного материала по физике велась такими крупными учеными-методистами, как П.А.Знаменский, Л.И.Резников | 64,65,152-І59І, дальнейшее развитие она получила в трудах В.Ф.Ефименко, В.В.Мултановского, Г.Я.Мякишева, Б.И.Спасского [57,58]. Однако современное состояние преподавания физики убеждает в сложности этого вопроса и необходимости дальнейших исследований по данной проблеме. Рост теоретического уровня обучения физике, в том числе волновой и квантовой оптике, невозможен без существенного усиления экспериментальной части курса. Однако резервы повышения эффективности и качества обучения путем внедрения в учебный процесс современного учебного оборудования, новых приборов и технических средств обучения используются пока недостаточно.

Разработке методики и техники школьного физического эксперимента посвящен целый ряд работІ2І,30,47,52,62,75,ІІЗ,І23,І35,І36,

179,1861. В трудах Л.И.Резникова, П.А.Знаменского, В.А.Бурова, А.А.Покровского, Б.С.Зворыкина и других определены роль и место физического эксперимента в процессе обучения физике, многое сделано в обосновании системы школьных физических экспериментов, разработано и внедрено в учебный процесс много новых школьных приборов. В стране ведется постоянная творческая работа по усовершенствованию демонстрационных и лабораторных приборов и усилению приборостроительной базы советской школы, обусловленная, прежде всего, необходимостью улучшения качества опытов и расширения их методических возможностей.

До последнего времени школьным экспериментам по квантовой оптике уделялось значительно меньше внимания, чем экспериментам по остальным разделам. Однако потребность в эксперименте при изучении внутриатомных явлений велика. Положительный опыт разработки школьных экспериментов, характеризующих волновые свойства излучения, значительно шире ІІ97,198,203,204,207]. Однако и в этой области сделано далеко не все. Многие фундаментальные опыты по физической оптике не ставятся в школе, хотя при современном составе и качестве учебного оборудования это принципиально возможно.

Актуальностью и важностью рассмотренной задачи о повышении эффективности и качества обучения путем расширения возможностей экспериментального метода, усиления его роли, оснащения школы более совершенной системой демонстрационного оборудования по физической оптике обусловлен выбор темы нашего исследования "Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса".

Приступая к исследованию, мы исходили из предположения, что разработка нового учебного оборудования и использование его в ра-

ционально подобранной, обусловленной логикой изложения материала системе средств обучения, являющейся материальной основой методики преподавания, может стать одним из путей совершенствования учебно-воспитательного процесса: повысить наглядность изучаемых явлений, понятий и законов, стимулировать познавательную активность учащихся и, как следствие, повысить уровень и качество знаний,

Цель исследования состоит в дальнейшем совершенствовании методики преподавания физической оптики в средней школе как ведущей компоненты раздела "Оптика".

Объектом исследования явился процесс обучения основам физической оптики.

Предметом данного исследования является структура раздела "Оптика", учебный эксперимент (его содержание и методика) и учебное оборудование, необходимое для преподавания оптики.

Исходя из цели исследования, планировалось решение конкретных задач:

  1. Определить пути повышения педагогической эффективности обучения основам физической оптики в средней школе.

  2. Выявить оптимальную структуру изучаемого материала.

  3. Выбрать необходимое и достаточное количество и определить последовательность демонстрационных экспериментов и экспериментальных фактов, на базе которых строится изучение оптического излучения

  4. Разработать в соответствии с предложенной структурой и с учетом отобранных для изучения экспериментов систему обязательных демонстрационных опытов и учебного оборудования.

  5. Проверить влияние разработанной методики преподавания основ физической оптики на уровень знаний учащихся и оценить ее эффективность в учебно-воспитательном процессе.

В ходе решения поставленных задач использовались следующие

- II -

методы работы:

теоретический - анализ документов о реформе общеобразовательной и профессиональной школы, действующей программы, учебника, перечней типового учебного оборудования, педагогической и научно-методической литературы, связанной с проблемой исследования; выявление тенденций развития методики преподавания физики; обобщение передового опыта массовой школы; моделирование процесса обучения оптике на основе проведенного анализа;

экспериментальный - проведение педагогического исследования по выявлению уровня сформированности знаний, умений и навыков учащихся, анкетирование учащихся и учителей.

Методологической основой исследования является марксистско-ленинская теория познания, получившая дальнейшее развитие и конкретизацию в программе КПСС, в документах и материалах партийных съездов, в постановлениях ЦК КПСС и Совета Министров о реформе школы, о совершенствовании обучения, воспитания школьников, об укреплении учебно-материальной базы школ, оснащении их современным оборудованием и техническими средствами обучения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

I. Исследована возможность и доказана педагогическая целесообразность такого построения учебного материала по физической оптике, при котором на основе ряда экспериментальных фактов, характеризующих излучение и поглощение света, обосновывается основное положение квантовой механики о дискретности параметров микросистем и процессов, протекающих в микромире; подтверждается дискретность в процессах излучения и поглощения света атомами вещества и изучаются свойства света. Полученные знания углубляются затем при изучении механизма излучения и поглощения света и состава оптического излучения. Тема "Излучение и спектры" является переход-

ной к изучению строения атома.

  1. Предложена система обязательного демонстрационного эксперимента, отличающаяся от существующей тем, что в нее включен ряд новых опытов (смешение цветов, поглощение монохроматического света, визуальные наблюдения температурных изменений спектра излучения лампы накаливания и ряд других), изменена в соответствии с новой структурой последовательность опытов и дано новое методическое или техническое решение ряда традиционных опытов (по интерференции, дифракции, дисперсии и др.).

  2. Разработана система средств обучения для осуществления рекомендуемых демонстраций, включающая ряд новых приборов и приспособлений для демонстрационных опытов (интерферометр, смеситель цветов, фотокопии дифракционных решеток, кюветы и др.). Цредло-жена новая модель оптической скамьи, выдвинуты и обоснованы требования к школьным источникам оптического излучения.

Практическая значимость исследования состоит в том, что в результате проведенной работы обоснована педагогически эффективная методика изучения физической оптики, базирующаяся на комплексном решении вопросов совершенствования структуры раздела "Оптика", системы демонстрационного эксперимента и средств обучения. Результаты исследования могут быть использованы при корректировке программы по физике, совершенствовании учебника, методических пособий; для разработки промышленностью учебного оборудования.

На защиту выносится;

  1. Положение о том, что повышение эффективности изучения оптики достигается путем предлагаемого структурирования учебного материала и соотнесения системы учебного эксперимента и учебного оборудования структуре и содержанию раздела.

  2. Предложенная структура раздела "Оптика", соответствующая

- ІЗ -

разработанным теоретическим положениям.

3. Система демонстрационного эксперимента, выбранная в качестве обязательной, и разработанная в соответствии с ней система учебного оборудования для изучения основных вопросов физической оптики.

Апробация и внедрение работы в практику.

Материалы исследования докладывались и обсуждались на У Всесоюзной научно-практической конференции по совершенствованию эк-ранно-звуковых средств и методики их применения в обучении и воспитании учащихся общеобразовательных школ (1982 г., г.Тольятти), на заседании лаборатории обучения физике НИИ СиМО АПН СССР (1980г.) на методологической конференции НИИ ШОТСО АПН СССР (1981 г.), на заседаниях лаборатории учебного оборудования по математике, физике и астрономии НИИ ШОТСО АПН СССР, на ученом Совете НИИ ШОТСО АШ СССР (І98І-І983 гг.).

Материалы исследования используются учителями физики школ Р 169 и Р 323 г.Москвы, ряда школ г.Чимкента и Джамбулской области.

Содержание, структура и методические основы преподавания раздела "Оптика"

При разработке нового содержания физического образования (1979 г.) сделана попытка привести в соответствие научный уровень школьного курса физики и уровень современной науки, курс строился по возможности коммуникативным, т.е. доступным учащимся по объему и глубине изложения.

В новой школьной программе, исходя из современных требований общества к подготовке личности (социальный заказ), сформулированы задачи обучения физике, основные положения для формирования научного мировоззрения, определены задачи воспитания в процессе обучения физике, т,е. разработаны необходимые условия для осуществления всех трех функций (образовательной, воспитательной, развивающей), составляющих основу процесса обучения,

В содержании школьного раздела "Оптика" нашли отражение идеи современной квантовой физики. Расширены сведения о техническом применении изучаемых явлений. Основой построения школьного курса физики стал принцип генерализации учебного материала. Выделение основного материала, обобщающих идей (в оптике это - волновые и квантовые свойства света, его электромагнитная природа, квантовые постулаты Бора) призвано не только обеспечить глубокое и прочное усвоение этого материала (на основе систематизации знаний), но и научить учащихся самостоятельно пополнять свои знания, отличать главное от второстепенного, фундаментальное от прикладного, понять структуру науки, различать ее отдельные компоненты.

Учебный материал в X классе объединен в три раздела: "Колебания и волны", "Оптика", "Квантовая физика". Материал о колебаниях и волнах различной физической природы объединен с целью осуществления единого подхода к изучению механических и электромагнитных колебаний и волн. Такая логика в изучении способствует развитию у школьников представлений о материальном единстве мира, о существовании общих, основных закономерностей для физических явлений различной природы, и, кроме того, непосредственно связывает "Оптику" с другими разделами курса физики. Зциный подход к изучению механических и электромагнитных колебаний и волн обеспечивает необходимый переход к усвоению учащимися волновых свойств света, оптических спектров, шкалы электромагнитных волн. Вместе с тем, этот подход открывает новые возможности для постановки учебного эксперимента.

Изучение раздела "Оптика" по новой программе начинается с выявления природы света. Ученикам сообщается, что свет обладает двойственными свойствами. В основе построения школьной программы и учебника "Шизика-10" лежит принцип постепенного усложнения изучаемого материала.

Первая тема "Геометрическая оптика" знакомит учащихся с условиями распространения света в однородной среде и на границе 2-х сред. В этой главе вводится понятие об абсолютном показателе преломления среды, указывается (ни доказать, ни показать на данном этапе это невозможно) на зависимость показателя преломления от характеристик света.

Волновой характер оптических явлений выявляется в следующей теме "Световые волны". Формальное описание световых явлений находит свое объяснение с позиций волновой теории излучения. В этой теме учащимся разъясняется один из способов измерения скорости света; определяется качественное отличие электромагнитной формы движения материи от ранее изученных. Скорость света вводится в школьном учебнике как понятие фазовой скорости, между тем, описывается измерение скорости групповой. Если не ввести на этом этапе понятие о монохроматичности (оно вводится далее при изучении спектров) волн, то нельзя будет преодолеть отождествление учащимися фазовой и групповой скоростей, что затруднит изучение явления прохождения света через вещество со значительной дисперсией.

Рекомендации.по совершенствованию структуры

Диалектика естествознания предполагает последовательное все более глубокое познание объектов окружающей действительности. Процесс этот бесконечен и означает проникновение в сущность все более высокого порядка [I»2j. Изучение сложных объектов требует опосредствованных методов исследования и обычно осуществляется в направлении от внешних сторон (явления, свойства) к сути (строению, структурным элементам). Этот путь частично нашел свое отражение и в построении логической структуры учебного материала по физической оптике в средней школе.

Структура современной школьной физической оптики в определенной степени повторяет исторический подход к изучению оптического излучения. Традиционность этого построения, тем не менее, не обеспечивает взаимообусловленности и преемственности тем раздела. Тема "Излучение и спектры", разделяя темы "Световые волны" и "Световые кванты. Действия света", нарушает внутреннюю логику учебного материала о свойствах оптического излучения. Ограниченность вводимых в школе сведений не позволяет явно связать изучаемые в такой последовательности темы, что создает впечатление "разорванности" материала.

Возможность четко классифицировать связи и отношения между элементами знаний раздела проявляется при изучении оптического излучения по схеме: свойства - природа - состав.

Изучение внешних проявлений и связей оптического излучения, т.е. его волновых и корпускулярных свойств - основа для построения квантовой модели оптического излучения. Введение понятия о структурном элементе оптического излучения - кванте (фотоне), задавая определенные связи между характеристиками света (энергией, длиной волны /частотой/), обеспечивает возможность выявления состава оптического излучения в широком диапазоне длин волн.

Цредлагается следующий вариант структуры учебного материала по физической оптике, обладающий на наш взгляд определенными преимуществами перед структурой раздела "Оптика" в учебнике "Зм-зика-10". Учебный материал разбит на главы и параграфы, соответственно структуре учебника.

Главе I - "Световые волны" - предпосылается вводный параграф, в котором, на базе экспериментальных фактов показывается материальность и устанавливается электромагнитная природа оптического излучения, атомы и молекулы рассматриваются как элементарные источники излучения. В заключительной части параграфа перед учащимися впервые ставится вопрос о двойственности свойств оптического излучения и формулируется задача изучить явления, характеризующие волновые и квантовые свойства оптического излучения. Успешное применение принципа Гюйгенса для вывода законов отражения и преломления света явилось в свое время весомым аргументом в пользу перехода к изучению свойств света на основе волновой теории. Имело, конечно, значение и то, что принцип ГМгенса позволил предсказать на количественном уровне связь показателя преломления вещества и скорости распространения в нем световых волн. Параграф 2 посвящен принципу Гюйгенса, уже рассмотренному ранее в главе "Колебания и волны" применительно к механическим волнам. Вводится понятие "фронт волны", волны классифицируются по форме фронта (сферические и плоские волны), на примере вывода законов отражения и преломления вскрываются свойства оптического излучения. В третьем параграфе логично поставить вопрос о том, способно ли оптическое излучение интерферировать. Наблюдение интерференции было бы прямым довазательством его волновых свойств. В том же параграфе необходимо рассмотреть требования к источникам для оптических интерференционных опытов и ввести понятие "когерентность". Теперь созданы условия для рассмотрения самих интерференционных опытов (параграфы 4 и 5) и для рассказа об избранных прикладных применениях интерференции света.

Система демонстрационных экспериментов

Усиление внимания к роли теоретических обощений в преподавании физики, генерализация курса вокруг стержневых мировоззренческих идей, широкое проникновение в школьную физику основных положений современной науки - все это повлекло повышение роли теории в процессе обучения основам физики 109,122,150,164,170, 182,195]. Вместе с тем возникла проблема неадекватности восприятия учащимися изучаемого материала их познавательным возможностям. Особенно это проявляется при введении понятий о ненаблюдаемых объектах, таких, например, как: "фотон"; изучении явлений, противоречащих житейским знаниям (например, дифракция). Указанные сложности могут быть преодолены путем усиления роли наглядности в обучении [23,71,72,95,125,134,177,178]. При этом возможны два решения:

1-й (более радикальный) - поиски новых методических подходов к отбору основного содержания образования и дополняющего материала, к систематизации изучаемого материала; переход на более высокие ступени абстракции при изучении тех или иных понятий;

2-й - разработка новой классификации средств обучения, наглядности, обеспечивающей более глубокое проникновение в суть и детали изучаемого.

Как уже отмечалось, по-видимому, на данном этапе работу по модернизации содержания физического образования можно считать завершенной. Вопрос о выборе из широкомасштабной современной оптики материала, доступного учащимся и отвечающего основным требованиям современной программы, сложен, неоднозначен,и потому его решение требует глубокой теоретической проработки и основательной отработки в практике преподавания.

Гораздо меньше препятствий на пути к поиску оптимальной структуры изучаемого материала. В этом плане учеными, методистами ведется планомерная работа по совершенствованию систематизации содержания раздела "Оптика".

Выбор средств обучения, способствующих формированию необходимых представлений, знаний и умений учащихся, чрезвычайно велик. Это макеты, таблицы, фильмы и фрагменты, транспаранты и многое другое. Специфика науки в основу исследования ставит опыт, эксперимент, и назначение любого средства обучения, как следствие - раскрыть принцип, ход, возможности, следствия опыта, характеризующего то или иное оптическое явление. Бесспорно, что главная роль в системе средств обучения (СО) должна отводиться приборам, и только там, где технически сложно решение эксперимента, возможна и необходима замена опыта кино- или диафильмом, изучением схемы опыта и т.п.

В рассматриваемой работе основной упор сделан на изучение и совершенствование демонстрационного эксперимента. Вводя и обсуждая разработанную систему учебных экспериментов, мы исходили из следующей посылки:

- везде, где это возможно, изучаемый материал должен базироваться на исходных экспериментальных фактах;

- опыты должны в максимальной степени раскрывать содержание вводимых понятий и обеспечивать наглядностью изучаемый материал, поэтому важно разработать альтернативные и дополняющие варианты опытов;

- совокупность опытов должна представлять систему, позволяющую стройно и логически непротиворечиво изложить основополагающие факты и явления, обеспечивающие правильное формирование основных мировоззренческих идей, понятий и т.д.

Похожие диссертации на Система школьного демонстрационного эксперимента и учебного оборудования по физической оптике как средство совершенствования учебно-воспитательного процесса