WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 29 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ III ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

III ЕЖЕГОДНАЯ ИТОГОВАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ



ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКОГО СОСТАВА

ЧЕЧЕНСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА

20 февраля 2014 года ГРОЗНЫЙ 2014 Ответственный редактор: Л.Х. Биткаева, к.г.н., доцент, начальник управления по научной и инновационной деятельности ЧГУ Редакционная коллегия Асхабов С.Н. д.ф.-м.н., профессор Арсалиев Ш.М-Х. д.пед.н., профессор Батукаев А.А. д.с.-х.н., профессор Байсултанов И.Х. к.мед.н., доцент Буралова М.А. к.э.н., доцент Гайрабеков Р.Х. к.б.н., доцент Гайрабеков У.Т. к.б.н., доцент Зубхаджиев М-А.В. к.ф.-м.н., доцент Керимов М.М. д.филос.н., профессор Кагерманов А-С.С. к.и.н., доцент Тавбулатова З.К. к.э.н., доцент Умадкереева Я.Ж. к.фил.н., доцент В сборник вошли статьи, подготовленные участниками III ежегодной итоговой конференции профессорско-преподавательского состава Чеченского государственного университета.

Статьи публикуются в авторской редакции.

ISBN 978-5-91127-110-7 © Издательство Чеченского государственного университета, 2014 Физико-математические наук

и. 2014 УДК 532.61

ОСОБЕННОСТИ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Р.Х. Дадашев, д.ф/м.н., зав.кафедрой теоретической физики ЧГУ Р.А. Кутуев, к.ф/м.н., проректор по учебной работе ЧГУ У.А. Авторханов, ст. преподаватель кафедры теоретической физики ЧГУ В работе рассмотрены методы вычисления термодинамических параметров поверхностного слоя многокомпонентных систем. Проведены расчеты адсорбции компонентов системы In-Sn-Pb-Bi при Т=623 К. Показано, что особенности связаны и обусловлены адсорбционными процессами в двойных системах, составляющих многокомпонентную систему.

Ключевые слова: поверхностное натяжение, адсорбция, многокомпонентная система.

Свойства вещества в поверхностном слое (на границе контакта фаз) и в объеме существенно различаются [1]. Систематическое использование поверхностных явлений на практике привели к появлению новых направлений в науке и технике, таких как химия и физика поверхности, коллоидная хим

–  –  –

где ij символ Кронекера, Гi(j) - адсорбция i-го компонента на разделяющей поверхности, отвечающей нулевому значению адсорбции j-го компонента. Как отмечал Гиббс, в уравнении (2) все диф

–  –  –

В выражении (3) могут изменяться химические потенциалы i-го и j-го компонентов, что дает возможность использовать его для практических расчетов.

В случае идеальных растворов, с учетом того i =i0 + RTlnxi выражение (3) преобразуется следующим образом:

–  –  –

Индекс Fm =const указывает на избранный способ изменения состава раствора.

Для вычисления адсорбции по выражениям (5) и (6) нужно выбрать определенный способ изменения состава и иметь данные о зависимости поверхностного натяжения и химического потенциала от состава одной из фаз. Полученные выражения носят общий характер и справедливы для любого способа изменения состава многокомпонентного раствора.

Однако удобными для практических расчетов являются два способа изменения состава многокомпонентной системы:

1. Состав многокомпонентного раствора можно изменить так, чтобы молярные доли всех компонентов, кроме двух, оставались неизменными, то есть в растворе атомы одного компонента заменяются атомами другого:

–  –  –

В этом случае могут изменяться только молярные доли j – го и m –го компонентов. Этот способ изменения состава позволяет изучать изменение вида изотерм физико-химических свойств двойной системы по мере увеличения содержания третьего компонента.

2. При изменении состава неизменным можно оставить соотношение молярных долей всех компонентов, кроме одного:

xi Fk const, r, i m (8) xr Такой способ изменения состава соответствует добавлению компонента, обозначенного индексом m. В случае тройных систем это семейство секущих, выходящих из вершин концентрационного треугольника Гиббса.





Рассмотрим расчет адсорбции на примере индий-олово-свинец-висмут. Зависимость поверхностного натяжения от состава четырехкомпонентных расплавов представлена аналитически в виде полинома. Это существенно облегчает вычисление адсорбции компонентов в таких расплавах, так как позволяет найти частные производные поверхностного натяжения по любому направлению простым дифференцированием. Расчеты адсорбции проведены в предположении идеальности растворов. С увеличением числа компонентов значительно осложняется анализ и наглядное представление адсорбции. Если ее зависимость от состава тройных расплавов можно представить в трехмерном пространстве, то в четырехкомпонентной системе, адсорбция является функцией трех переменных. Изолинии свойства, применяемые в таких случаях, также малоэффективны из-за сложности концентрационной зависимости адсорбции. Поэтому нами представлены изотермы адсорбции компонентов при изменении состава по лучевым разрезам тетраэдра составов.

Рис. 1. Адсорбция висмута в расплавах In-Sn-Pb-Bi при 623 К xIn : xSn : xBi 1 : 1 : 1, 3-Pb-Bi, 4-Sn-Bi 1-In-Bi, 2Результаты вычислений показали, что концентрационная зависимость адсорбции в расплавах In-Sn-Pb-Bi имеет сложный характер. В частности наблюдаются такие явления, как подавление адсорбции одних компонентов другими и явление концентрационной буферности. Однако так же как и в тройных сиcтемах, эти особенности непосредственно связаны и обусловлены адсорбционными процессами в двойных системах, составляющих многокомпонентную. В качестве примера на рис.1 представлены изотермы адсорбции висмута в In-Sn-Pb-Bi. При этом компоненты подобраны так, чтобы они отличались поверхностной активностью. Висмут проявляет поверхностную активность как в чистых металлах индий, олово, свинец, так и в сплавах четверной системы. В отличие от него индий, повышая поверхностное натяжение свинца, висмута и их сплавов, проявляет высокую поверхностную активность на галлии и на сплавах, обогащенных им.

–  –  –

Обучение физике вносит вклад в подготовку всех инновационных технологий путем ознакомления учащихся с главными направлениями научно-технического прогресса, физическими основами работы приборов, технических устройств, технологических установок. Знание законов физики требует навыков применения этих законов на практике. Только решение задач позволяет закрепить теоретические основы. Следовательно, понимать физику – это, прежде всего, уметь решать физические задачи, которые в избытке предоставляет нам природа.

Ключевые слова: задачи, законы физики.

Наука физика является предметом, который изучает все природные явления, события, устройство мира.

Законами физики можно объяснить:

- появление радуги после дождя и от чего цвета радуги разноцветные;

- почему по одной поверхности можно спокойно ходить, а по другой скользить;

- почему тела, брошенные вертикально вверх, падают на землю;

- из чего состоят: тела, молекулы, атомы и т.д.;

Поскольку, как наука физика является наукой, изучающей все природные явления, она занимает, можно сказать, одно из основных мест в развитии мышления учащихся, студентов и не только студентов, а решение задач на занятиях физики открывают перед педагогом большие возможности развить мышления учащихся (студентов). Поэтому, на наш взгляд, необходимо, чтобы обучение решению задач было направлено не простому запоминанию физических законов, формул, а на обучение анализировать составляющие условия задач. Учить поиску правильного решения задач, ибо решение задач является лучшим способом не только для закрепления теоретических основ, но и одним из основных средств развития мыслительных, творческих способностей учащихся (студентов).

Наши наблюдения преподавания физики на занятиях в средних и высших школах Чеченской Республики и ГКА им. Маймонида в Москве показали, что педагоги большое внимание уделяет решениям задач, несмотря на то что многие учащиеся (студенты) испытывают затруднения при их решении. На наш взгляд, объясняется это не только сложностью занятий, но и в подборе и методике решения задач, поскольку физической задачей в учебной практике называют небольшую проблему, которая решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики.

Физико-математические науки. 2014

В настоящее время к существующим недостаткам, формированию умения решения физических задач добавилось: сокращение учебного времени, упрощение учебных программ, отсутствие специального оборудования и средств наглядности, которые могли быть использованы при обучении решению задач по физике, а также методики использования оборудования, кроме доски и мела.

Учитывая эту нерешенную на сегодняшний день «Проблему повышения познавательного интереса обучению решению физических задач с использованием физического эксперимента» мы думаем, что педагог должен подбирать задачи для решения такие, которые носят ценную, полезную физическую информацию. Отметим, что особое внимание заслуживают задачи, в которых описываются классические фундаментальные опыты и открытия, заложившие основу современной физики, а также задачи, показывающие присущие физике методы исследования.

Для решения этих противоречий в настоящее время нет определенной методики. Решаются они стихийно, подручными методами и средствами, которые не всегда соответствуют. Стараются формировать интерес принуждением. При этом забывают о невозможности одними принуждениями и количеством физических задач возбудить интерес к решениям задач: на занятиях в школе, вузе, на дополнительных занятиях с репетитором.

Этой проблеме посвящены труды многих научных работников: О.А. Зобова и др. [1], Е.В.

Оспенникова [3], А.В. Усова [7], Н.Н. Тулькибаева [6], Г.И. Щукина [9] и др. В научных работах этих и других научных работников мы не выявили работы, направленные на повышение познавательного интереса учащихся (студентов) к решению физических задач с применением физического эксперимента.

Преподавателями для решения задач по физике отводится составная часть занятий (в среднем 35–40% учебного времени), в зависимости от уровня сложности задачи. При этом редко (некоторые вообще) не применяют при решении задач эксперимент, даже если имеется физическое оборудование.

Учитывая все это, авторы данной работы проводили экспериментальное исследование в школах и вузах ЧР и ГКА им.

Маймонида, согласно гипотезе:

- на основании анализа современных педагогических и психологических концепций установить причины и условия возникновения интереса к решению физических задач;

- обучение учащихся (студентов) решению физических задач по возможности проводить с применением средств физического эксперимента;

- по возможности изготовить или спроектировать образец оборудования, которое необходимо для экспериментального сопровождения деятельности по решению физических задач;

- произвести экспериментальную проверку эффективности, ценность данной гипотезы на занятиях в средних школах и вузах.

Для формирования интереса школьников, студентов к решениям задач по физике нами было проведено исследование, используя разные научные методы:

- теоретический анализ психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования;

- педагогический эксперимент в различных видах (анкетирование, опрос, наблюдения педагогов в процессе обучения за учащимися и студентами школ Грозного, районов, сел и студентами вузов Грозного и ГКА им. Маймонида);

- теоретическое моделирование.

Выбран и использован педагогический эксперимент в различных видах (анкетирование, опрос, наблюдения педагогов в процессе обучения) среди учащихся школ сел и города Грозного и вузов ЧГУ и ГКА им. Маймонида.

По окончанию эксперимента провели, опираясь на работы специалистов: С.Е. Каменецкого [2], А.В. Усовой [7],. Н.Н. Тулькибаевой [6], анализ процесса формирования интереса к решениям задач учащихся и студентов.

Наши выводы:

- чтобы у школьника или студента возник интерес к решению физических задач, на наш взгляд, необходимо заинтересовать их. Создать такую ситуацию, чтобы они сами пришли к верному решению задачи;

- даже если учащемуся показать, как решаются задачи по изучаемому разделу физики, а затем предложить в качестве упражнения несколько аналогичных задач на эту же тему, не у всех школьников, студентов вызывает интерес, несмотря на то, что успех гарантирован;

Физико-математические науки. 2014

- педагог не должен быть активным участником при решении физических задач.

Он должен осуществлять как можно малую поддержку. К идее решения задачи школьник или студент должен подойти сам в результате интенсивной мыслительной деятельности. В этом случае гарантированно появится интерес к решениям физических задач у школьников и студентов.

В своих исследованиях мы заметили, что на всех этапах самым сложным по решению задачи является нахождение идеи её решения.

Как уже отмечали, чтобы у учащегося (студентов) имел успех по поиску идеи решения, мы считаем, что педагог должен ненавязчиво оказать ему поддержку, направить мышление учащегося (студента) так, чтобы был гарантированный успех в правильном решении задачи. Приступая к решению задачи школьник (студент), внимательно вчитываться в условие задачи, чтобы понять и представлять себе суть явления, события и действия, т.е. о чем говорится в условии задачи. После чего необходимо выяснить, что о них известно. Нет ли в условии неявных данных. После проведения полного анализа условия задачи приступают к краткой записи. Выписывают данные, при этом необязательно соблюдать их последовательность в условии задачи, порядок их появления в тексте.

Затем по возможности сделать чертеж к задаче. Далее следует приступать к поиску и решению задачи.

Из научной литературы известно о существовании нескольких приемов поиска принципа решения задач:

- аналитико-синтетический;

- алгоритмический;

- эвристический и др.

При решении задачи аналитико-синтетическим методом в работе Усова Н.Ф.

[7] начинают с логического анализа:

- какому разделу физики можно отнести задачу;

- какие законы физики необходимо знать, чтобы ответить на вопрос задачи;

- достаточно ли данные даются по условию задачи для решения, если нет, то используя какие законы мы можем их найти?

После определения всех неизвестных величин выводят общую формулу, по которой определяют искомую величины. Для убедительности правильности решения, прежде чем произвести вычисление, необходимо проверить, подставляя единицы измерения в обеих частях уравнения. В случае совпадения подставляют все значения: из условия задачи, табличные и другие определенные в ходе решения задачи. Делают вычисления и получают ответ. После чего задача считается решенным.

В экспериментальных исследованиях «Развитие творческого физического мышления» ученые и экспериментаторы установили, что в процессе решения физических задач наиболее эффективным, «информационно-продуктивным» и интересным является метод «мысленного моделирования». Так, П.В. Симонов [5] и др. установили, что важнейшим компонентом этого процесса является построение внутренней или информационной модели предметов мира в мозгу [6].

По мнению А.Т. Шумилина, «если материальная модель исследуется в материальном эксперименте, то мысленная, идеальная модель создается для исследования ее в мысленном эксперименте» [8].

В данной работе мы изучали эффективность метода «мысленного моделирования» и влияние его на развитие мышления у школьников и студентов при решении физических задач.

Изучение проводили в два этапа. На первом этапе внимание учащихся (студентов) сосредотачивали на создании в мыслях модели и на работу с ней для решения и ответа физической задачи при помощи следующих мысленных действий: построение, наблюдение и преобразование мысленной модели. На втором этапе отбирали оптимальный путь решения физической задачи из предложенных мысленных моделей школьниками (студентами).

Эксперименты со студентами и учащимся.

Интерес к решениям физических задач «мыслительным методом» возникает у учащихся и студентов сам собой. Немаловажно, чтобы знакомство с различными методами решения физических задач не тормозило развитие мыслительной деятельности, а придало целенаправленный, упорядоченный характер.

Так, при решении физических задач методом «мысленной модели», расширяют свободу действия, развивает воображение, мышление. Следовательно, этим методом достигается наибольший эффект и поэтому необходимо продолжать работать этим методом до конца курса.

Физико-математические науки. 2014

Задачи, решаемые учащимися (студентами), чтобы желательно имели проблему, к решению которой учащиеся (студенты) могли найти самостоятельно. Изначально можно подвести учащихся (студентов), решая несложные задачи, сделать вывод, что все вокруг, и живые и неживые объекты – физические тела. Этому понятию они должны прийти сами без подсказок и убеждений, а не торопиться с подсказками. Вместо прямой подсказки лучше использовать наводящие вопросы, продемонстрировать явление и предложить понаблюдать за ним. Предложить представить то или иное действие, событие в воображении. Даже если решение физической задачи затягивается, можно отложить и предложить подумать над задачей дома с тем, чтобы вернуться к ней еще раз на следующем уроке.

Авторы работы считают, что при решении физических задач методом «мыслительного моделирования» могут возникнуть сложности, связанные самим методом. Поскольку операции, которые человек выполняет при работе с мысленной моделью, производятся в его воображении и скрыты от постороннего наблюдения. Вместе с тем мысленное и материальное моделирование в процессе поиска идеи решения задачи структурно одинаково, что позволяет использовать данный метод в учебном эксперименте, как подходящие материальные модели, которые могут привести к идее решения. Педагог только подводит учащихся (студентов) к решению. Учащиеся должны сами произвести восприятие условии задачи, подготовить моделирование ситуации задачи, организовать проблемную ситуацию и экспериментальный опыт к решению задачи, определить закономерность и выбрать оптимальный путь решения задачи.

Методом сверки единицы измерения правой и левой части определить правильность решения задачи. После чего подставить значения и решить задачу.

Авторы работы считают, что должна быть проведена экспериментальная проверка и наглядная демонстрация правильности решения.

Учебное оборудование должно позволять моделировать простым, наглядным способом, отвечать требованиям программы обучения.

Пример.

В задаче, которой мы взяли из книги В.С. Русакова и др. Раздел «Механика», курса общей физики. М.: Наука, 2005 [4] приводит к пониманию мертвой петли. Силы, действующие на брусок в разных точках различны.

– С какой минимальной высоты должен скользить без трения брусок, чтобы описать «мертвую петлю» (рис.1), не оказывая на нее давления в верхней точке Е? Рассчитайте силу давления бруска на петлю в точке В. Как двигался бы дальше брусок, если бы не было участка петли ЕМВ?

Создадим рисунок движения бруска скользящей без трения, который описывает «мертвую петлю». Согласно рисунку собираем демонстрационную установку.

Решение.

Свяжем систему отсчета с Землей и для каждого положения тела ось Х будем направлять по радиусу к центру окружности, а ось У по касательной к окружности. Согласно второму закону Ньютона F N ma. Т.к. по условию в точке Е N=0, то в проекции на ось У уравнение примет вид F = ma, где а – модуль центростремительного

–  –  –

Загрузка...

Если бы не было участка ЕМВ, то тело от точки Е летело по параболе.

2 2R 2h2 s vE t 2 gh 2 g 0,5R 2R Дальность полета g g Экспериментальные исследования по этому методу авторами работы проводились с учащимися средних школ и студентами вузов ЧР и ГКА им. Маймонида.

Эксперимент проходил в три этапа.

На первом этапе (2010–2011 гг.) авторы проводили поиск, подобрали методы, для чего обработали литературу по данной тематике. На этом этапе определили и сформировали цель, выбрали объект (средние школы и вузы ЧР и ГКА им. Маймонида), а также предмет эксперимента. Чтобы уложиться по времени и провести эксперимент на должном научном уровне, в эксперимент были привлечены специалисты разных направлений (педагоги, психологи), которые ассистировали и помогали. Совместно со специалистами подобрали методики, которые, на наш взгляд, заинтересовали бы школьников и студентов решению задач по разделам физики. Анализируя результат, выбрали методы педагогического воздействия на школьников и студентов при решении задач.

Разбив предварительно школьников и студентов по уровню знаний и умению работать с учебным экспериментальным оборудованием на группы: слабые, средние и сильные, сформировали требование по проведению эксперимента.

Второй этап проходил в 2010–2011 уч. году. На этом этапе школьников (студентов) обучали конструировать модели по условиям физической задачи и наличию учебного оборудования. Параллельно школьники (студенты) знакомились с учебным оборудованием и работе с ним, составляя некоторые узлы по схемам, при отсутствии, самостоятельно. Педагог выступал в роли консультанта.

Такой метод эксперимента способствовал выработке умений и навыков работы с учебным экспериментальным оборудованием в лабораториях школ, ЧГУ и ГКА.

Следующий, заключительный, третий этап проходил в 2010–2012 уч. году. На этом этапе проводили итог эксперимента. Прежде чем делать вывод проводились тестовые и итоговые исследования, в ходе которых проверялись приемы и методы воздействия на интерес учащихся (студентов) к решению физических задач. Выводом педагогического эксперимента стал результат, полученный при обработке статистических данных исследования.

Сформулированы в окончательном виде результаты исследования.

Исследования проводились с учащимися 9–11 классов средних школ районов и города Грозного и студентами кафедр «Молекулярная физика» ЧГУ, «Физика и математика» ГКА.

Анализ эксперимента показал, что:

1) в отличие от традиционного подхода к обучению решениям физических задач, который не приводит к повышению интереса у школьников и студентов, метод «мысленного модулирования»

повышает интерес школьников и студентов к решениям задач;

2) школьники (студенты) с большим интересом решают домашние задачи при помощи воспроизведения восприятий, которые были организованы в классе;

3) использование эксперимента (метода модулирования) при решении физических задач приводит к лучшему пониманию проблемы, что способствует идее правильного решения физических задач.

4) поскольку метод моделирования развивает умение догадываться, следовательно, он повыщает интерес и уровень учащихся (студентов) к решению физических задач.

Литература:

1. Зобова О.А. и др. Использование эксперимента при решении физических задач // Проблемы учебного физического эксперимента. Санкт-Петербург, 2000.

2. Каменецкий Е.С., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе: Кн. для учителей. 3-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1987.

3. Оспенникова Е.В. Основы технологии развития исследовательской самостоятельности школьников. Эксперимент как вид учебного исследования: Учебное пособие. Пермь: Пермский гос. пед. университет, 2002.

4. Русаков В.С. и др. Раздел «Механика» курса общей физики М.: Наука, 2005.

5. Симонов П.В. Мозг и творчество. // Мозг и разум. Российская академия наук. Институт философии. М.: Наука.

1994. С. 75 –76, 82–85.

6. Тулькибаева Н.Н., Усова А.В. Методика обучения учащихся умению решать задачи: Учебное пособие к спецкурсу. Челябинск, 1981. 84 с.

7. Усова А.В. и др. Формирование у учащихся учебных умений. М.: Знание, 1987.

8. Шумилин А.Т. Проблемы теории творчества: Монография. М.: Высшая школа, 1989.

9. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. М.: Педагогика,

–  –  –

Ключевые слова: индивидуальное рабочее место учащегося (ИРМУ), индивидуальное рабочее место студента (ИРМС).

Современное российское школьное и послешкольное образование не отвечает растущим требованиям к обучению учащихся (студентов). Развитие личности школьника (студента), предполагает развитие у них интереса к познанию, творческому мышлению, памяти и речи. На повышение эффективности усвоения основ физической науки направлен учебный теоретический и экспериментальный материал. В этих условиях педагог самостоятельно может выбрать учебный материал и методику преподавания, учитывая растущие требования к образованию. Педагог должен подобрать, учитывая развитие научной мысли и техники, такую методику преподавания, применение которой решало бы главную задачу – изучение теорий, законов, понятий и методов физической науки, также обобщать и объяснять природные и искусственные явления, применяя физические законы и методику. Поскольку перед образованием сегодня стоят повышенные требования, а именно – подготавливать специалистов к применению основных положений науки, чтобы они самостоятельно умело могли объяснять физические явления, результаты эксперимента, собирать установки, работать с уникальным оборудованием и современными приборами.

В содержании школьного (вузовского) курса физического практикума отражены теоретикопознавательные аспекты учебного материала на практических занятиях с использованием экспериментального опыта, но не все школы и вузы имеют достаточное количество учебного экспериментального оборудования. Педагог зачастую бывает вынужден вытеснить эксперимент из образовательного цикла.

В существующей модели в средней школе обучение школьного курса физики трехступенчатое:

- 1 ступень (с 1 по 5 класс) – физический материал входит в курс "Окружающий мир";

- 2 ступень (с 7 по 9 класс) – "Природоведение" – начало изучения основ физической науки;

- 3 ступень (с 10 по 11 класс) – изучение систематического курса физики. В вузе на этой ступени обучения науки физики производят, разделив поток (общую массу) на группы и подгруппы. При этом не обязательно, чтобы подгруппы работали по одной программе. Недельная нагрузка по учебным планам на изучение курса физики в аудиториях (лабораториях) разной специализации (естественная, физико-математическая, техническая общеобразовательная и др.) колеблется от одного часа до пяти. За отведенное время преподаватель должен развить мышление, умения и навы

<

Физико-математические науки. 2014

ки школьников (студентов) до должного уровня.

В условиях, когда обучение выполнению лабораторных заданий школьниками (студентами) осуществляется в одной лаборатории (кабинете) с применением одного и того же оборудования, в работе преподавателя возникают объективные трудности в правильном использовании оборудования. Возникают объективные трудности в выполнении задачи, поставленной перед учителем физики, дать выпускникам начальное, базовое, законченное образование по физике и практическим умениям по всему курса физики.

На качество преподавания курса физики негативно влияет возрастающий объем научной информации, поскольку в учебных программах на нее не отведено учебное время. Поскольку не отведено дополнительное время, а в обучение нужно ввести дополнительную, новую информацию, то возникает необходимость пересмотреть объем урочного материала и подкорректировать время. Поскольку педагог должен проводить занятия на высоком уровн, используя последние достижения науки и техники.

Все противоречия в обучении, в конечном счете, сказываются на уровне усвоения знаний и практических умений школьниками (студентами) не только отдельных тем, но и всего курса физики в целом.

Чтобы избежать этого, необходимо внести изменения в обучение не только структуры и содержания курса физики, но и изменить форму обучения.

Существующая форма обучения экспериментальным и практическим занятиям не совсем отвечает современным требованиям обучения, т.к. предполагает организацию практической деятельности учащихся (студентов) в парах, что свою очередь приводит к падению индивидуальности в формировании практических умений и навыков школьников (студентов, обучающихся курсу физики.

В современном обучении налицо противоречия между:

- существующими методами обучения и современными требованиями;

- индивидуализацией обучения и рабочим местом;

- осуществлением обучения на разных специальностях в одной лаборатории (кабинете).

Авторы статьи считают, что для достижения цели – подготовки специалиста, отвечающего современным требованиям, необходимо устранение этих противоречий. Требуется решение проблем с оборудованием, качеством преподавания, отношением между педагогом и учащимися (студентами). Необходимо, чтобы последние были задействованы максимально на занятиях. Только в этом случае можно достичь существенного повышения эффективности обучения. Используемое экспериментальное оборудование должна обладать разными свойствами, чтобы можно было использовать при изучении разных разделов курса физики.

Ряд научных работников М.И. Махмутов [6–7], Б.С. Зворыкин [3] и др. Е.В. Оспенников [7], А.В. Усов [9] занимается поиском путей решения обучения. Их работы в основном посвящены проблеме совершенствования оборудования физического кабинета; оснащенности кабинета оборудованием; использования технических средств, демонстрационного стола и разделительной стенки; размещения рабочих мест, создания интерьера в лаборатории, удобств при научной работе педагога и т.д.

В своих трудах они уделяют недостаточное внимание учащемуся (студенту), научному организацию его труда и рабочего места. Обеспечению самостоятельности его деятельности, т.е. индивидуализацию обучения.

Формирование современных взглядов на организацию учебного эксперимента рекомендуют в своих работах М.И. Махмутов [5], А.В. Усов [9], М.Н. Скаткин [8], Е.С. Объедков [6]. Они предлагают в форме методических пособий, в которых имеются описание эксперимента, перечня оборудования, методики и техники проведения лабораторной работы и работ и приемы организации экспериментальной деятельности учащихся (студентов).

Внедрение этих рекомендаций в практику работы школы (вуза) невозможно, поскольку лабораторию (кабинет) посещают за один учебный день несколько групп различных специализаций.

О невозможности реализовать дифференцированное, разноуровневое обучение говорит и факт износа и морального старения оборудования, отсутствие средств на обновление, что приводит к проблеме переоснащения лаборатории (кабинета) оборудованием полностью.

Во все времена, да и в настоящем школьном и вузовском процессе обучения постоянно происходят изменения. Сокращают учебные нагрузки, изменяют сроки обучения. В этих условиях сохранить качественное преподавание курса физики без изменения общей концепции образования невозможно.

Физико-математические науки. 2014

Авторские коллективы в составе М.М. Балашова и др. [2], А.Г. Балл и др. [1] и З.И. Калмыкова [4], Е.В. Оспенникова [7], Г.И. Щукина [10] занимались модернизацией физического образования. Они в своих трудах предложили начать обучение физике с 5 класса. Их программы имеют недостатки: не учтен возрастной уровень развития школьников, не учитывают часы, отведенные на изучение дисциплины по календарным планам, недостаточно согласованы с учебными программами.

На взгляд авторов, отвечающий современным требованиям обучения является метод индивидуализированного, дифференцированного, вариативного, непрерывного обучения. Он позволяет развить мышление, умения, расширяет уровень знаний и познавательную активность и интерес к изучаемой дисциплине у учащегося (студента).

Целью работы является создание единого подхода к изучению физики с учетом современных требований дифференциации и индивидуализации на основе повышения роли физического эксперимента в обучении.

Для достижения этой цели необходимо:

- провести предварительное исследование обучения курса физики в вузе, школе для определения содержания программы курса физики;

- преподавание курса физики проводили по программе, в котором учитывали индивидуальные и возрастные особенности учащихся (студента);

- разработать индивидуальное рабочее место учащегося (ИРМУ)), студента (ИМРС) или мини-лабораторию, которые способствовали бы развитию экспериментальной деятельности каждого учащихся (студента);

- на практике проверить и оценить изменения качества знаний и умений учащихся.

Предлагаемая методика прошла апробацию в средних школах г. Грозного и районов, в ЧГУ, ГКА им. Маймонида.

Для достижения цели авторы провели следующие исследования:

- провели теоретический анализ учебной, методической, психологической, педагогической и научной литературы;

- провели изучение методами посещения и проведения учебных занятий и на базе данных сделали анализ учебного процесса;

- предложили программу обобщенного передового опыта организации и проведения физического эксперимента в школах, вузах;

- проводили наблюдение как за ходом занятий и деятельностью преподавателей физики, лаборантов и учащихся (студентов), так и прохождением отдельных элементов физического эксперимента;

- экспериментальная работа по созданию физической мини-лаборатории для обеспечения вариативности и индивидуализации учебного процесса;

- проводили сравнительный педагогический эксперимент с целью изучения влияния экспериментального оборудования физического кабинета с применением ИРМУ (ИМРС) на эффективность трудовой деятельности преподавателя и учащихся (студента), развития умений и навыков учащихся (студентов);

- проводили психологический, педагогический, учебный эксперимент;

- результаты эксперимента систематически выносили на обсуждение в научно-методические конференции, на совещании, семинары учителей физики, методистов и научных работников районов ЧР.

- провели методом математической статистики количественный анализ для оценки результатов.

Авторы предлагают:

1) проводить обучение курса физики на принципах непрерывности обучения, при этом увеличить экспериментальную часть учебного процесса;

2) обучение физического эксперимента проводить методом дифференциации, индивидуализации и вариативности учащихся (студентов), создание индивидуального рабочего места учащегося (ИРМУ), студента (ИРМС) или мини-лаборатории, поскольку это позволяет процесс обучения полностью индивидуализировать.

3) увеличить как число фронтальных лабораторных работ, так и работ физического практикума;

4) в зависимости от изучаемого материала и уровня знаний проводить вариантный экспери

<

Физико-математические науки. 2014

мент для выявления уровня знаний, умений, мышления;

5) увеличить число занятий с применением учебных игр, которые повышают познавательный интерес.

Предлагаемая методика прошла апробацию в средних школах г. Грозного и районов, в ЧГУ, ГКА им. Маймонида.

При проведении эксперимента одним предложили задание в виде кратковременных опытов, другим – в виде одночасовых лабораторных работ, третьим – индивидуальные многочасовые исследования.

Результаты эксперимента позволяют сделать вывод, что:

- оборудование лаборатории ИРМУ, ИМРС или мини-кабинетами обеспечивает научную организацию труда преподавателя и учащегося (студента), значительно интенсифицирует и сокращает нагрузки на преподавателя, увеличивает возможности при подготовке и проведении эксперимента в различных классах на базе единого класса-лаборатории, повышает эффективность использования в учебном процессе школьника (студента);

- организация индивидуальной вариативной деятельности повышает мышление, экспериментальные умения и навыки учащихся (студентов);

- применение разработанного курса физики в школе (вузе) и методики обучения повышают качество знаний и экспериментальных умений учащихся (студентов), развивает их познавательный интерес к изучению предмета.

Литература:

1. Балл Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект. М.: Педагогика, 1990.

2. Балашов М.М и др. Проекты программ по физике для средней школы. М.: МИРОС, 1992.

3. Зворыкин Б.С. Система учебного эксперимента по физике и учебное оборудование // Физика в школе. 1969. №3

4. Калмыкова З.И. Психологические принципы развивающего обучения. М.: Просвещение, 1979. 47 с.

5. Махмутов М.И. Современный урок. М.: Педагогика, 1985.

6. Объедков Е.С. Использование микро-лаборатории на уроках физики (7класс): Пособие для учителей под ред. А.И. Иванова.М., 1993.

7. Оспенникова Е.В. Основы технологии развития исследовательской самостоятельности школьников.

Эксперимент как вид учебного исследования: Учебное пособие. Пермь: Пермский гос. пед. университет, 2002.

8. Скаткин М.Н. Совершенствование процесса обучения. М.: Педагогика. 1981. 124 с.

9. Усова А.В. и др. Формирование у учащихся учебных умений. М.: Знание, 1987.

10. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. М.:

Педагогика, 1988. 208 с.

УДК669.866.018:448.7

КОМБИНИРОВАННАЯ ИНТЕРАКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

–  –  –

Тема данной работы отвечает растущим требованиям к обучению в школах и вузе. Поскольку только в процессе обучения в школе, вузе, послевузовской практики учащиеся и студенты овладевают знаниями, умениями, навыками. Суще

–  –  –

ствующими методами, которыми в настоящее время пользуются педагоги, невозможно решить все дидактические задачи на одном занятии. Предлагаемым авторами методом можно решить задачу, стоящую перед педагогами, поскольку он создает на основе комбинации и интеграции варьирование элементов и связей между ними.

Ключевые слова: технология обучения физике, урок, метод.

В настоящее время наука шагает в микромире. Открываются новые возможности. Появились новые материалы и технологии. На этом фоне от системы образования требуется новый подход к обучению школьников, студентов. Образование должно стать «кузницей» новых умов. Школа, вуз призваны не только обучать школьников, студентов, но и направленно развивать у них творческие способности, мышление, интерес к познанию, направлять способности, навыки и умения в правильное русло.

Исходя из этого, работу мы посвятили именно проблеме комбинированной интегративной технологии обучения физике в общеобразовательной школе и вузе, поскольку обучение не только сложный, но и длительный процесс, в ходе которой учащиеся (студенты) развивают умения, навыки, получают знания.

Основным методом, которым пользуются в школах в настоящее время, является комбинированный метод обучения. Педагоги на таких комбинированных уроках пытаются решить все задачи обучения. Однако если в младших классах есть возможность как-то использовать этот метод, то, на наш взгляд, в старших классах и вузе нецелесообразно.

На обычный урок в школе отводится 45 минут. Это время учитель должен разбить следующим образом:

- 15–20 минут на проверку знаний методом устного опроса. Хотя этим методом развивается мышление, культура речи, возможности превращения мысли в слово, он имеет, на наш взгляд недостатки. Недостатком является то, что для аттестации за четверть каждый учащийся должен иметь не менее три оценки. Поскольку в классе менее 25 школьников, то на каждом уроке преподаватель должен спросить не менее пять и более школьников. Уделить на ответ не менее три минуты, отсюда видна невозможность получения качественного ответа, выяснить глубину знаний;

- из урочного времени 15–20 минут, отведенные педагогом для изложения сложной темы, недостаточно для объяснения сложных и трудных тем. Учитель должен спешить, сокращать материал, в результате часть материала вынужден дать ученикам для самостоятельного изучения. Некоторые учителя, чтобы ликвидировать этот недостаток, делят материал на кусочки и преподносят учащимся в течение нескольких уроков. Это влияет на учащихся отрицательно. Преподнесенный таким образом материал приводит к тому, что учащийся не осознают всю глубину, сущность темы. Откуда они не способны вариативно мыслить и использовать на практических занятиях решение физических задач;

- за время 5–7 минут, отведенное на закрепление учебного материала, учащиеся должны осмыслить и систематизировать полученные знания, что практически невозможно осуществить на комбинированных уроках.

Анализ уроков, проведенных с применением метода комбинированного урокав 9–11 классах средних школ районов ЧР и со студентами Государственной классической академии (ГКА) и Чеченского государственного университета (ЧГУ), показал следующую результативность, что за урок школьники успевали решать 3–4 не очень сложных задач, а студенты за академический час 5–7 задач. Учащиеся и студенты не знали о проведения эксперимента. Проводил с ними эксперимент их же преподаватель. Занятия проходили как обычные. У доски решал вызванный к доске ученик, остальные решали на своих рабочих местах. Подавляющая часть переписывала с доски, не затрудняя себя и свой мозг.

Анализ контрольной работы, проведенной по той же теме на следующих занятиях со школьниками (студентами), дал следующий результат, что более 57% учеников, 51,2% студентов не справились с работой. Эксперимент подтвердил, что обычный комбинированный метод не очень эффективный.

Авторами данной работы изучались на эффективность и другие методы:

- монологический. Широко применяется преподавателями. Недостаток в том, что отсутствует обратная связь, т.е. совместная деятельность учитель-ученик. Много времени тратится на конспект;

- диалогический. Преподаватель–слушатели находятся в постоянной связи. Данный метод дисциплинирует слушателей, хотя при ведении диалога бывает шум в аудитории.

Физико-математические науки. 2014

В работах В.В. Давыдова [1], Д.Б. Эльконина [9] и др. предложены принципы существенного повышения теоретического уровня обучения. Они предлагают изложение учебного материала на высоком уровне трудности и быстрого темпа изучения.

В своих в работах З.И. Калмыкова [3], Н.Ф. Талызина [7] и др. предлагают теории поэтапного формирования умственных действий, что позволяет найти способы целенаправленного формирования этих процессов и управления ими.

А.В. Усова [8], В.Н. Михелькевич [5] и др. рекомендуют применять содержательнознаковую наглядность и т.д.

Все эти и другие методы имеют большую ценность, но их применение требует изменений в методах обучения, учитывая развитие новых технологий, современных достижений в области науки, психологии, дидактики и педагогики.

В связи с этим авторы работы предложили вести обучение методом комбинированной интегративной технологии. Этот метод сочетает и традиционный, и инновационный методы обучения.

Предлагаемый метод имеет свои концептуальные положения:

- преподавание физики необходимо проводить на основе интеграции психологических, педагогических и других научных достижений, что дает возможность выбрать метод и средства обучения с учетом возможности учащихся (студентов), которые являются оптимальными на данном этапе обучения, а это будет способствовать развитию мыслительных действий, памяти, речи, мышления;

- необходима интеграция репродуктивных и продуктивных методов обучения, при этом необходимо определять все возможные сочетания. Проведенная таким образом интеграция сделает усвоение более активным.

При таком методе обучения школьник (студент) находится в условии, когда сам должен искать способы решения поставленных задач. Он превращается из объекта наблюдающего в субъект, стремящийся получать знания и умения, добывать, находить решения.

Этот метод основан на формировании механизмов мышления, а это свою очередь позволяют школьнику (студенту) самообразовываться, развиваться.

Он также состоит в интеграции различных форм обучения: индивидуальная, коллективная и групповая, что способствует развитию мыслительных действий, памяти, речи учащихся (студентов).

Апробацию метода комбинированной интерактивной технологии проводили в ГКА им.

Маймонида, ЧГУ, в школах г. Грозного и районов.

Опытной и экспериментальной базой исследования явились ГКА, ЧГУ, общеобразовательные средние школы г. Грозного и районов: Урус-Мартановского, Ачхой-Мартановского, Гудермесского, Шалинского, Веденского, Наурского, Надтеречного, Итум-Калинского.

Эксперимент велся в течение пяти лет. Исследование проходило в три этапа.

Исследования проводили с учетом достижения современной теории обучения научных работников, в числе которых научные работы М.Н. Скаткина [6], М.И. Махмутова [4], В.К. Дьяченко [2].

- Первый (2008–2009) поисковый этап.

Изучалась психолого-педагогическая и философская литература, для выявления основных недостатков в учебном процессе по физике проводились эксперименты среди школьников и студентов методами анкетирования и тестирования. Определили цели и задачи исследования, сформулировали гипотезу.

- Второй этап (2009–2011) был отведен на теоретико-проектировочные работы.

На этом этапе проводилось применение интегративной технологии обучения физике с небольшим контингентом учащихся (студентов) по конкретным темам. По ходу проводили обсуждение результатов эксперимента с руководителями классов, кураторами групп, узкими специалистами, на собраниях учителей школ, совещаниях учителей районов и научных советах физических факультетов ЧГУ и ЧГПИ.

- Третий (2011–2013) – проводили широкий эксперимент в школах и вузах. На этом же этапе провели итог исследованиям на предмет эффективности применения в обучении метода комбинированной интегративной технологии.

Выводы

1. Подведенный итог в баллах показал следующее.

Анализ оценки знаний в вышеназванных в классах после исследований показал положи

<

Физико-математические науки. 2014

тельный эффект. Разница в знаниях до и после эксперимента показала:

в экспериментальных классах: Рэ = 0,67 балла, в группах Рэ = 0,62 балла;

в подконтрольных классах: Рк= 0,055 балла, в группах Рк= 0,057 балла.

Простое сравнение дало Р = 0,67 – 0,055 = 0,615, Р = 0,62 – 0,057 = 0,563 Итог исследований проведенного эксперимента путем сравнения результатов обучения показал, что школьники и студенты классов (групп), в которых проводился эксперимент, имеют более высокий уровень успеваемости, чем в аналогичных классах, которые изначально являлись подконтрольными.

Следовательно, выполняется главная задача о положительном влиянии комбинированной интерактивной технологии обучения физике на общую успеваемость, развитие речи и мышления учащихся (студентов) в экспериментальных группах.

Литература:

1. Давыдов В.В. Виды обобщений в обучении. М.: Просвещение, 1972, 356 с

2. Дьяченко В.К. Организационная структура учебного процесса и ее развитие. М.: Педагогика, 1989.

159 с.

3. Калмыкова З.И. Психологические принципы развивающего обучения. М.: Просвещение, 1979. 47 с.

4. Махмутов М.И. Современный урок. М.: Педагогика, 1985. 184 с.

5. Михелькевич В.Н., Севостьянова О.М. Учебная лекция на уроках физики в профильных классах средней школы. //Диагностико-технологическое обеспечение преемственности в обучении (из опыта пед. коллектива школы №91). Самара, ТОО «Форум», 1997. С. 50–54.

6. Скаткин М.Н. Совершенствование процесса обучения. М.: Педагогика. 1981. 124 с.

7. Талызина Н.Ф. Формирование познавательной деятельности. М.: Знание. 1983. 96 с.

8. Усова А.В. Формирование учебных умений и навыков. Физика в школе, 1984. №1. С. 55–60. 153.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 29 |
Похожие работы:

«АРХАНГЕЛЬСКОЕ РЕГИОНАЛЬНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕРОССИЙСКОЙ ОБЩЕСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ «РОССИЙСКИЕ УЧЕНЫЕ СОЦИАЛИСТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИИ» (РУСО) НАШ КУРС – СОЦИАЛИЗМ АРХАНГЕЛЬСК Издательство «КИРА» УДК 316.323.72(082) ББК 87.6я43 Н 37 Составители сборника: к.ф.н., доцент Козлов М.И. д.ф.н., профессор Колосов В.А. Авторы научных статей и других материалов сборника несут ответственность за их содержание Наш курс социализм : [сборник] / Арханг. регион. отд-ние общерос. Н 37 обществ.орг. «Российские учёные...»

«азастан Республикасыны мдениет жне спорт министрлігі аза ылыми-зерттеу мдениет институты МДЕНИ ИНТЕГРАЦИЯНЫ КЕЛЕШЕГІ МЕН БЕТАЛЫСЫ ХАЛЫАРАЛЫ ЫЛЫМИ-ТЖІРИБЕЛІК КОНФЕРЕНЦИЯ МАТЕРИАЛДАРЫ Астана аласы 27-28 араша, 2014 жыл «ИДАН» баспасы Астана ОК 00 КБК 71.0 П 3 Бас редактор: Хазбулатов А.Р., ЗМИ бас директоры, PhD Жауапты редактор: Теміртон. (Садыова), жобаны ылыми жетекшісі, PhD Мдени интеграцияны келешегі мен беталысы. Халыаралы ылыми-тжірибелік конференция материалдар жинаы – Астана, ТОО «ИДАН»...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ЧЕЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ VII ЕЖЕГОДНАЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ, АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ «НАУКА И МОЛОДЕЖЬ» 27 ноября 2013 г. ГРОЗНЫЙ 201 Издается по решению Ученого Совета Чеченского государственного университета Ответственный редактор: Л.Х. Биткаева Редакционная коллегия: Р.Х. Гайрабеков,...»









 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

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.