Введение к работе
Актуальность темы исследования обусловлена современной потребностью общества в кор-нном обновлении системы образования в нашей стране. Сегодня необходимо формирование человека с новым уровнем самосознания, способного концептуально мыслить и творчески действовать. Целенаправленное развитие индивидуальных способностей и склонностей учащихся к определенному виду учебной деятельности, становление творческой индивидуальности возможно в условиях углубленного изучения отдельных школьных предметов.
Сказанное в значительной мере относится к курсу школьной физики, как основному компоненту естественнонаучного образования. Процесс обучения физике в школах /классах/ с углубленным изучением предполагает не только тщательный и обоснованный отбор содержания .учебного материала, но п такой же продуманный подход к разработке и созданию средств обучения.
Включение в школьный курс физики вопросов, посвященных излучению и его спектрам, обусловлено важностью оптического пачу-чепия для жизни нашей планеты и других космических объектов. Само суіаествовапие жизни на Земле предопределено посылаемым сюда потоком энергии Солнца. Оптическое излучение является важнейшим источником информации, позволяющим людям изучать строение и структуру Вселенной, процессы, протекающие на космических телах. Благополучие людей во многом зависит от того, насколько эффективно и рационально используются для народного хозяйства видимое и невидимое оптическое излучение земных источников, благоприятные особенности их спектрального состава. Земные методы спектрального анализа дают возможность оптимизировать ход металлургических и других производств. Не менее эффективно применение спектрального анализа в процессе поисков и установлении состава
.рудных тел и минералов, получения особо чистых веществ п т.д.
Переходя к изучению раздела, посвященного оптическому излучению и его спектрам, учащиеся впервые обращаются к внутриатомным процессам: поглощения и излучения энергии наиболее удален-
.нами от ядер электронами. Учащиеся убеждаются в том, что классическая модель строения и структуры атома не позволяет объяснить характерные для указанных процессов экспериментальные факты. Они получают представление об элементах новой - кваї овой физики, дающих возможность привести в согласие экспериментальные факты и
теорию атомов.
Вместе с тем условия для углубленного изучения оптического' кзлученгя и его спектров на школьном уровне нельзя признать благоприятными. Нет пока учебника физики, составленного в соответствии с особенностями школ /класс jb/ с углубленным изучение!. Программа экспериментальной части рассматриваемого раздела учеб-лого материала вынужденно рассчитана на учебное оборудование и аудиовизуальные средства, предназначенные для средних общеобразовательных школ. Средства обучения, учитывавшие специфику углубленного изучения физики, не выпускаются и почти не разрабатываются.
Создавшееся положение значительно снижает образовательные возможности раздела, посвяавнного изучешт оптического изяученая н его спектров, а следовательно - общий уровень подготовки уча-пихся, углубленно изучаодих физику.
Все выаесказашюе дает, на наш взгляд, достаточное основание для того, чтобы отнести тему настоящего диссертационного исследования' к числу актуальных.
Ц.-ідмп исследования является разработка комплекса опытов /дакг:(«грацаа/ и комплекса необходимых для его воспроизведения срз^' --оо учения, полностью обеспечивающих потребности школ . /кль-^'з/ ъ углубленном изучении оптического излучения и его г.пэгг-оь.
гаугтгг '/сгі-'-пованяд - учебный физический эксперимент. ' ГЬегчет исп.-еттовакия - тематика, - сдержанно, роль и место " б учэб..эм процесса опытов с излучением и спектрами и соотьет- . ' ствутцих демонстраций; сродства обучения, необходима для во. -произведения указанных опытов я демонстраций,
Гяпотааа кслтедованкя
Переход к средствам обучения, учитывавшим особенности углубленного изучения физики, позволит:
обогатить тематику и содержание учебных экспериментов с оптическим излучением и его спектрами; ' .
повысить уровень воспроизведения учебных экспериментов и качество процесса изучения учащимися учебного материала, пссвя- , ценного оптическому излучению я его спектрам.
Для проверки гипотезы были сформулированы следующие задачи:.
- проанализировать в историческом аспекте Полезный опыт фор- '
3 .
иироваайя и яспользоваяяя в учебной процессе экспериментально* части раздела школьной фязякя "Излучение я спектры";
- обосновать я выбрать рекомендуемую тематику экспериментов
я демонстраций с излучением я спектрам?., их содержание, роль я
место в учебном процессе, методику воспроизведения в школах
/классах/ с углубленным изучением физики;
' - выбрать и, в ряде случаев, разработать необходимые для вое— "произведения рекомендуемых опытов и демонстраций средства обучения.
Под разработкой 'следует понимать: ' - ' .
выбор вида средства обучения, предназначенного для воспроизведения того кля иного из рекомендуемых экспериментов я демонстраций;
выбор назначения разрабатываемых объектов, оптимального принципа их действия, их функциональных и иных возможностей;
обоснование и составление требований /научно-педагогических, технических, экономических, требований техники безопасности/ к каждому яз объектов разработки;
макетирование объектов разработки*;
испытанна'макетов в лабораторных условиях я в учебной процессе;
на основе разработанной программы провести испытания созданных средств обучения я проанализировать их резучьтзтн.
Шганируя диссертационное исследование, мы считала важным выявить, какие из рекомендуемых, в том числе разработанных, средств обучения могут представлять интерес для других ВИДОВ учебных заведений я, в том числе, для срзднвй общеобразовательной' школы я высших учебных заведений. В последнем случае имэвт-ся в виду потребности обшего физического практикума высших учебных заведений и практикумов по методике и технике учебного эксперимента педагогических институтов и институтов повышенот квалификация учителей.
Методология исследования ( Формированию методология исследования в'о многом спс^обство-
/
случае, если это позволяли условяя выполнения диссертационного исследования.
вало изучение трудов философов /И.В.Блауберга, Л.фон Бврталавфи, Э.Г.Юдина, В.Н.Садовского и др./ по вопросам системного анализа, учония А.А.Ухтомсхого и его школы о доминанте, работ психологов /В.В.Давыдова, Д.АДеонтьева, З.И.Калмыковой, А.П.Лурия, Н.Ф.Талызиной и др./, методологиии создания и использования сисюм материальных средств обучения /С.Г.Шаповаленко, Л.П.Прессман, 'Т.С.Назарова, Е.С.Полат, Л.С.Зазнобила, Л.М.Зельманова и др./, фундаментальных работ физиков /Н.Бор, С.И.Вавилов, Г.С.Ландс-берг и др./, трудов известных методистов физиков /Е.Н.Горячкан! А.А.Покровский, П.А.Знаменский, Б.С.Зворыкин, А.А.Пинский, Л.И,Резников^ Н.М.Шахмаев и др./.
, При проведении исследования использованы:
метода, позволившие вести сравнительный анализ, обобщение, классификацию, систематизацию информации, почерпнутой hs литературных источников; . «
методы, способствовавшие выбору круга рекомендуемых экспериментов /демонстраций/, разработке необходимых для их воспроизведения средств обучения;
методы, необходимые для организации и проведения испытаний предлагаемых нагли средств обучения.
Научная новизна исследования состоит в том, что:
обоснована необходимость создания комплекса опытов /демонстраций/ по излучению и спектрам и комплекса средств обучения, предназначенного для их воспроизведения на занятиях в школах /классах/ с углубленным изучением фиь.іки;
..первые разработаны комплексы опытов и демонстраций и соответствующих средств обучения, позволившие привести экспериментальную часть учебного материала, характеризующую равновесное оптическое излучение и его спектры, в согласие с современными требованиями к углубленному изучению физики в школе."
Практическая значимость:
- более широкий, по сравнению с требуемым, круг рекомендуемых
опытов и демонстраций, возможность их альтернативного выбора в
соответствии о преимуществами принципа индивидуализации процес
са обучения, вида занятий и т.д.; ~
г использование в ряде случаев универсального"учебного оборудо
вания, обеспечивающего быстрый переход к очередному опыту или
демонстрации;
- преимущественное использование демонстрацийг рассчитанных на
предъявление учащимся с помощью графопроектора;
возможность избирательного использования комплексов в интересах средней общеобразовательной школы и других видов средних учебных заведений;
возможность адаптации ряда компонентов, обоих комплексов применительно к тематике, содержанию и требованиям общего физического практикума и практикума по методике преподавания физики
'Педагогических внсших учебных заведений.
Внедрение и апробация результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования обсужда- лись и были одобрены на заседании лабораторія средств обучения естествознанию ИСО РАО, конференциях молодых ученых института, заседаниях кафедры методики преподавания физики и информатики физического факультета Белорусского государственного педагоппэ-, ского университета, кафедры предметов естественно-математического цикла Северо-Осетинского РШКРО. Результаты исследования внедрены в практику работы учителей физики сг. Владикавказа, За-славля, Минска.
На затінтт встроятся:
разработанный и научно обоснованный комплекс опытов и демонстраций с оптическим излучением и его спектрами, предназначенный для учащихся, углубленно изучающих физику в школе;
комплекс средств обучения, рекомендуемый для воспроизвело— ния указанных опытов и демонстраций.
Структура диссертации. Рабі га состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения.