WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
Министерство образования Республики Беларусь УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ» Н.М. ПОПКО, Л.Н. ХУТОРСКАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ИЗУЧЕНИЯ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В КУРСЕ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ Учебное пособие по курсу «Методика преподавания физики» для студентов специальности Н.02.01.00 «Физика», магистрантов и аспирантов специальности 13.00.02 «Теория и методика обучения и воспитания (физика)» Под редакцией Г.А. Гачко Гродно 2001 1 УДК 53 (075.8) ББК 22.3я73 П 57 Рецензенты: доктор физико-математических наук, зав. кафедрой атомной физики и физической информатики БГУ А.П.Клищенко;

кандидат физико-математических наук, ст. преподаватель кафедры общей физики ГрГУ В.В.Война.

Рекомендовано советом физико-технического факультета ГрГУ имени Янки Купалы.

Попко Н.М.

Методическая система изучения классической электродинамики в курсе общей физики: Учеб. пособие / Н.М.Попко, Л.Н.Хуторская;

П 57 Под ред. Г.А.Гачко. — Гродно: ГрГУ, 2001. — 238 с.

ISBN 985-417-305-4.

В пособии обосновывается необходимость целостной методической системы изучения курса общей физики на примере раздела классической электродинамики. В нем раскрываются наиболее важные методы и приемы изучения данного раздела, рассматриваются подходы к модернизации традиционной методической системы изучения классической электродинамики в курсе общей физики путем введения блочно-модульного принципа на основе современных информационных технологий.

УДК 53 (075.8) ББК 22.3я73 ISBN 985-417-305-4. © Попко Н.М., Хуторская Л.Н., 2001 2 ВВЕДЕНИЕ Требования к профессиональной подготовке, т.е. к знаниям и умениям специалиста-физика определяются новой квалификационной характеристикой. При ее реализации возникает ряд проблем дидактического характера, которые нуждаются в специальном исследовании. Как эффективно организовать обучение физике, являющейся основой мировоззрения и специальных знаний будущего ученого, инженера, преподавателя Как преодолеть обострившееся противоречие между ростом объема необходимых знаний и возможностью их усвоения студентами в установленные сроки Какой минимум знаний и умений необходимо при этом формировать Что действительно важно студенту знать и уметь и чем можно пренебречь Как связаны между собой учебное знание и учебное умение в различных измерениях (дидактическом, психологическом, техническом, методологическом) На все эти вопросы авторы пособия ищут ответы. Основное содержание пособия связано с методологическим обоснованием целостной методической системы обучения студентов общей физике на примере раздела «Классическая электродинамика: цели, содержание, методы и приемы, средства обучения, деятельность преподавателя и студентов». В ряде случаев описаны новые подходы к модернизации традиционной методической системы в целом и отдельных ее элементов при изучении классической электродинамики.

При изложении применяется большое количество рисунков, таблиц, которые несут самостоятельную информационно-методическую нагрузку, делают изложение вопросов лаконичным, наглядным. Изложение иллюстрируется многочисленными конкретными примерами. Дается пример блочно-модульного подхода к изучению классической электродинамики в рамках курса общей физики.

Учебное пособие предназначено для студентов специальности Н.02.01.00 «Физика», магистрантов и аспирантов специальности 13.00.02 «Теория и методика обучения и воспитания (физика)».

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕРНИЗАЦИИ МЕТОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В УНИВЕРСИТЕТЕ 1.1. Основные аспекты анализа традиционной системы изучения классической электродинамики как раздела курса общей физики В настоящее время университетское физическое образование находится в процессе значительных преобразований, цель которых — поднять его на новый качественный уровень, соответствующий новым условиям и требованиям современного общества в XXI веке.

В весьма упрощенном виде на рис. 1 представлен процесс моделирования педагогической деятельности, когда на основе первичной традиционно сложившейся модели обучения получают все более полные теоретические модели (модернизированную и инновационную) и нормативную модель (модели), которые впоследствии реализуются в проектах, планах, программах практической педагогической деятельности.

Нормативная Традиционная Модернизиро- Инновационмодель ная модель модель ванная модель обучения обучения обучения обучения проект Педагогическая деятельность Рис. Для решения поставленных перед университетом задач в области физического образования необходимо прежде всего проанализировать все, что было достигнуто в результате внедрения современного содержания образования и современной дидактики физики высшей школы, выявить как положиСоциальный заказ тельные его стороны, так и отрицательные. Закрепить и развить все достижения современной вузовской дидактики физики и устранить недостатки — одна из главных задач дидактики на современном этапе ее развития.

Классическая электродинамика — один из важнейших разделов вузовского курса общей физики. В нем студенты изучают электромагнитные взаимодействия. Электродинамика является наукой о свойствах и закономерностях поведения особого вида материи — электромагнитного поля.

В современной электродинамике выделяются три основных раздела: классическая, квантовая и электродинамика движущихся сред. Классическая электродинамика — это теория электромагнитного поля Максвелла и электронная теория Лоренца. Квантовая электродинамика — это квантовая теория электромагнитного поля и его взаимодействия с заряженными частицами. Электродинамика движущихся сред изучает особенности электромагнитных явлений в движущихся средах, т.е. рассматривает процесс распространения электромагнитных волн.

Анализ современного содержания и структуры раздела классической электродинамики, выявление их достоинств и вместе с тем недостатков диктуют необходимость поисков путей дальнейшего совершенствования преподавания этого традиционного раздела. Это требует теоретического анализа не только проблем содержания, структуры, но и устоявшихся методов, организационных форм изучения этого раздела.

Один из компонентов теоретического исследования — анализ недостатков в знаниях и умениях студентов, выявление причин этих недостатков на основе установления их связи со структурой, содержанием учебной информации, изучаемой на лекциях, семинарских, практических, лабораторных занятиях, т.е. в разных организационных формах учебной деятельности.

Другая важнейшая сторона теоретического анализа — выявление и обоснование того ценного, положительного, что содержится в современном изучении классической электродинамики и позволяет искать пути дальнейшего его совершенствования.

В исследование также входит анализ тех новых педагогических требований, которые определяются социальным заказом общества вузу, что нашло отражение в современных концепциях формирования образованного специалиста-профессионала XXI века, в новых квалификационных характеристиках и других новых нормативных документах университетского образования. В частности, должно быть пересмотрено отношение к целям и задачам обучения в вузе.

Кроме сообщения студентам определенной суммы знаний, обладающих непреходящей ценностью, важной педагогической задачей должно быть развивающее обучение — развитие творческого мышления студентов, их способности к самостоятельному приобретению знаний.

Согласно выводам современной педагогической психологии, развитие в процессе обучения зависит от формирования у студентов определенного уровня теоретического мышления, т.е. умения применить общие принципы, теории, идеи к анализу частных вопросов. Существенным условием успешности такого обучения служит достижение определенной степени обобщенности учебного материала, усовершенствование его логической структуры на учебных занятиях всех видов:

лекциях, лабораторном практикуме, практических, семинарских занятиях, включающих учебно-исследовательскую работу студентов. Генерализация учебного материала — один из путей повышения научного уровня обучения.

В теоретическое исследование проблемы входит сопоставление уровней изучения классической электродинамики в разные периоды вузовского образования (исторический аспект анализа).

Существенный компонент теоретического исследования — научно-методический анализ основных понятий, законов, теорий классической электродинамики. Он позволяет выделить важнейшие дидактические идеи, на основе которых может быть проведено обобщение учебной информации. Этот анализ дает возможность определить способы изложения учебного материала, так как достижение высокого научного уровня преподавания требует приведения трактовки основных понятий, законов и теорий в соответствие с их пониманием в современной науке. Не менее важен анализ технического обеспечения изучения классической электродинамики: оснащение компьютерной техникой, лабораторным и демонстрационным оборудованием.

Значительная часть результатов выполненного исследования, изложенная в настоящем пособии, проходила экспериментальную проверку. По этим результатам сделаны доклады, обсуждены на ряде научных конференций (международная конференция «Современный физический практикум», г. Самара, сентябрь 2000 г.; учебно-научно-практическая конференция в Центре проблем развития образования «Учебное знание как основа порождения культурных форм в университетском образовании», г. Минск, ноябрь 2000 г.; II областной семинар учителей, март 2001 г.; международная конференция «Технообраз», май 2001 г.).

Главной тенденцией, которую мы наблюдаем в университетском изучении классической электродинамики, является тройная цикличность. Первый цикл — знакомство в школе с основными электродинамическими понятиями, законами, теориями. Второй — изучение классической электродинамики в рамках курса общей физики университета. Третий цикл связан с изучением квантовой электродинамики в курсе теоретической физики.

Каковы основные принципы формирования знаний электродинамики Методика формирования разных видов знаний электродинамики соответствует общедидактическим принципам обучения, таким, как принципы научности, связи эмпирических знаний с теоретическими, наглядности формирования понятий, доступности изучаемой информации и др.

При построении же конкретной методики изучения классической электродинамики используются следующие принципы:

- установления причинно-следственных связей;

- соответствия учебных знаний и методов познания научным;

- оптимизации экспериментального установления физических фактов, возможности перехода от нескольких частных фактов к обобщенному факту или эмпирическому закону;

- целенаправленного включения в качестве объекта в познавательную деятельность студентов изучаемых явлений, теорий, законов;

- принцип единства фундаментальных предметных и методологических, мировоззренческих знаний (предполагает изучение понятий, законов, теорий и методов их установления, получения и использования для обоснования теоретических положений);

- принцип экспериментального обоснования изучаемых теоретических положений: изучаемые факты, эмпирические законы или теоретические положения должны быть обоснованы средствами учебного эксперимента или ссылками на научный эксперимент;

- принцип актуализации противоречия между эмпирическими или теоретическими знаниями студентов и способностью студентов доказать их истинность;

- принцип завершенности этапа формирования знаний:

проведение или умозрительное изучение эксперимента, объяснение факта, явления, закона и рассмотрение его значения для развития науки;

- формирование умений планировать и предсказывать результаты эксперимента, оценка уровня знаний и др.

Какова последовательность чтения разделов курса «Общая физика» В традиционных учебных планах физических специальностей классических университетов приняты две различные последовательности чтения раздела курса «Общая физика»:

1) механика молекулярная физика электричество и магнетизм оптика основы атомной и ядерной физики;

2) механика электричество и магнетизм оптика основы атомной и ядерной физики молекулярная физика.

Перенос молекулярной физики в конец курса объясняют тем обстоятельством, что лишь после знакомства с квантовыми явлениями возможно полноценное понимание квантовой статистики. Это, несомненно, справедливо, но перенос молекулярной физики в конец курса неудобен из-за невозможности привлекать молекулярные и термодинамические соображения к объяснению таких электрических и оптических эффектов, как термоэлектрические, эффект Фарадея, механизмы электропроводимости, электронную теорию дисперсии и многое другое.

«Электричество и магнетизм» разбивают на две части:

1) первая часть посвящена изучению электростатики и магнитостатики в вакууме, явления электромагнитной индукции и квазистационарного переменного тока;

2) вторая посвящена магнитным и электрическим полям в веществе, механизмам электропроводности различных сред, электромагнитным волнам (рис. 2).

Электричество и магнетизм 1) электростатика в вакууме; 1) магнитные и электрические поля в 2) магнитостатика в вакууме; веществе;

3) электромагнитная индукция; 2) механизм электропроводности 4) квазистационарный переменный ток различных сред;

3) электромагнитные волны.

Рис. Исторический анализ показывает, что концепции изучения классической электродинамики постоянно изменялись и обновлялись в зависимости от требований к профессиональной подготовке специалиста-физика — выпускника университета. Эти требования, как правило, определяются квалификационной характеристикой (КХ). Специалист-физик должен знать минимум содержания образовательной программы и минимальный объем умений по применению этого содержания.

Данные сравнительно-педагогических исследований показывают, что, несмотря на различия образовательных систем, содержания учебных программ, общие представления о традиционной организации учебного процесса в разных странах мира имеют сходные черты. Традиционной формой сообщения новых знаний является лекция — одновременное занятие с аудиторией, в ходе которого преподаватель сообщает, передает информацию, формирует умения и навыки, опираясь на предъявление нового материала, его воспроизведение студентами, оценивает результаты этого воспроизведения.

Традиционное обучение носит преимущественно репродуктивный характер. Работа преподавателя ориентирована прежде всего на сообщение знаний и способов действий, которые передаются студентам в готовом виде, предназначены для воспроизводящего усвоения; преподаватель является единственным инициативно действующим лицом учебного процесса. Попытки преобразовать традиционное обучение связаны с дидактическими поисками «нового воспитания».

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.