Удосконалення методики і техніки шкільного фізичного експерименту при вивченні коливальних і хвильових процесів

Abstract

У дисертації запропоновано науково обгрунтовану методику і техніку шкільного фізичного експерименту при вивченні коливальних і хвильових процесів на основі використання сучасних засобів електроніки. Встановлено, що запропонована система шкільного фізичного експерименту сприяє поглибленню знань учнів при вивченні коливань і хвиль, розвиває політехнічний кругозір, знайомить учнів з досягненнями науково-технічного прогресу при вивченні коливальних і хвильових процесів.

В диссертации предложена научно обоснованная методика и техника школьного физического эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов на основе использования современных средств электроники. Анализ традиционной методики и техники школьного физического эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов показывает, что: - на современном этапе наблюдается определенное запаздывание использования в школьном физическом эксперименте новых научных достижений; - отсутствие промышленного изготовления учебного оборудования в большой степени ослабило материально-техническую базу школьных физических кабинетов; - концептуальные изменения при изучении школьного курса физики выдвигают новые требования к школьному физическому эксперименту. Все это потребовало разработки и модернизации приборов и установок на основе самодельного изготовления учебного оборудования с использованием современной елементной базы и создания методического обеспечения к нему. Был предложен комплект учебных генераторов на основе МДП-транзистора; комплект приборов для изучения цифровой записи и возпроизведения звука; прибор для определения величины периода в механических колебательных системах (МКС); времязадерживающая цепочка; модернизированы установки: для определения Е к и Е п в МКС; маятникового преобразователя постоянного тока в переменный; генераторов незатухающих колебаний; приборов для изучения спутниковой связи. Кроме этого была разработана методика и техника для изучения факультативного курса: “Современные достижения науки и техники в розвитии средств связи“ и усовершенствованы некоторые работы физического практикума. Предложенные демонстрационные и лабораторные установки позволяют усовершенствовать и расширить материальное обеспечение учебного физического эксперимента, его дидактические качества. Учебное оборудование доступно для изготовления его в условиях школы. Обобщены и указаны направления дальнейшего усовершенствования школьного физического эксперимента при изучении колебаний и волн. Анализ теории и практики современного школьного физического эксперимента показал, что его развитие идет такими направлениями и использует такие принципы: 1) ускорение процесса внедрения в школьный физический эксперимент (ШФЭ) новых достижений науки и техники; 2) слияния экспериментальных методов обучения с современными научными методами исследований; 3) повышения коэффициента использования учебного оборудования; 4) “минимум создает максимум”; 5) количественных измерений в демонстрационном эксперименте; 6) комплектность учебного оборудования; 7) моделирования физических процессов и технических устройств; 8) радиоэлектронизации ШФЭ; 9) усиления роли прямых измерений физических величин в ШФЭ; 10) внедрения в ШФЭ фундаментальных научных экспериментов; 11) достижения соответствия физического эксперимента к базовым знаниям учеников; 12) компьютеризации ШФЭ. Описаны современные методы и средства обучения для проведения экспериментально-исследовательских работ учениками в процессе изучения колебательных и волновых процессов в школьном курсе физики. Предложены новые и модернизированные приборы и установки для проведения школьного физического эксперимента с использованием современной электронной базы, методика и техника школьного физического эксперимента способствует интенсификации учебного процесса на основе усиления роли принципа наглядности в его современной трактовке, повышению научного уровня, информационности, заинтересованности, формированию научного мировозрения, активизации познавательной деятельности и интелектуальных способностей учеников. Установлено, что предложенная система школьного физического эксперимента содействует углублению знаний учащихся по вопросам изучения колебаний и волн, развивает политехнический кругозор, знакомит учащихся с достижениями научно-технического прогресса при изучении колебательных и волновых процессов. Разработанные приборы допускают использование их в роли объектов изучения для ознакомления учеников с основами современной промышленной радиоэлектроники в рамках действующей учебной программы. Учебное оборудование и методическое обеспечение к нему создает возможность его использования для постановки школьного физического эксперимента при изучении всех разделов школьного курса физики, что может служить материалом для последующих исследований.

The dissertation presents scientifically grounded methods and technologies of school physical exsperiments in studying oscillatory and undulatory processes on the basis of using modern electronic equipment. It is proved that the suggested system of school physical experiments improves pupils knowledge of oscillations and waves, broadens their polytechnical outlook, makes pupils familiar with the technical progress achievements in studying oscillatory and undulatory processes.