Физика курсының «оптика» БӨлімін болашақ мамандарға оқыту әдістемесін дамытудың ерекшеліктері
жүктеу/скачать 37,57 Kb.
|
| Біріншіден, көптеген оқу орындары әлеуметтік және экономикалық жетістіктіктердің арқасында толық компьютерленген. Физикадан дайын бағдарламалық өнімдердің саны мен сапасы оқытудың әр түрлі технологиясын іске асыруға мүмкіндік береді.
Екіншіден, компьютерлік техниканы қолдану арқылы модельдеу нақты бақыланатын физикалық құбылыстарды ғана емес, сонымен қатар нақты экспериментте бақылау мүмкін емес құбылыстарды да айқын динамикалық суреттейді және сонымен қатар, физикалық эксперименттерге есептеулер жүргізу мен әр түрлі эксперименттік тапсырмаларды шешу кезінде үлкен мүмкіндікті қамтамасыз етеді. Ал, компьютер – заманауи қондырғының көмегімен, әр түрлі құбылыстарды меңгеруде жоғары деңгейде зерттеу жүргізуге мүмкіндік береді. Сәйкесінше, оптиканы оқытуда жаңа компьютерлік эксперименттерді (демонстрациялық және зертханалық) қолдану аталған экспериментпен байланысты мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. Жаңа ақпараттық технологиялардың артықшылықтары – өнімді оқытуды ұйымдастыруға, дәстүрлі жаңа тапсырмаларды шешуге мүмкіндік береді. Білім алушылардың модельдік ұғымдарын, ақпараттық, коммуникативтік және басқа дағдыларын қалыптастырудағы орны ерекше. Болашақ физика мұғалімдерін даярлауда оптика пәнін оқыту мәселелеріне тоқталсақ. Оптика бөлімі бойынша материалды ұсыну логикасына әсер ететін әр түрлі факторлар бар, олардың бастылары мыналар [3]: 1. Геометриялық оптика жарық сәулелері жөніндегі ұғымның негізінде оптикалық сәулелердің таралуын қарастырады да, оның табиғатын қарастырмайды. Оны оқып үйрену үшін екі нұсқа беріледі. Индуктивті нұсқада геометриялық оптиканы құрайтын негізгі заңдар: «жарық шоғы» және «жарық сәулесі» ұғымдарының негізінде тәжірибелік жолмен қарастырылады. Бұл заңдарды қолдану арқылы оптикалық кескіндерді алу мен оптикалық құрылғылар оқытылады. Аталған нұсқа мектеп оқушыларына физиканы оқытуда тиімді болып саналады. Дедуктивті нұсқада геометриялық оптиканың формулалары: Максвелл теңдеуінің негізінде жарықтың толқындық табиғаты ретінде, толқын ұзындығының тек аз мәнінде ғана қарастырылады. Білімгерлердің математикадан дайындығы аз кезде жарықтың шағылу және сыну заңдары Гюйгенс принципі негізінде ғана оқытылады. 2. Қазіргі уақытта физика пәнінің бағдарламасын құруда әдіскерлер негізгі физикалық теорияны анықтайтын идеялардың бағдарламасына ұқсас материалдарды топтастырады. Мұндай ұстанымның мақсатқа сай болуы былайша қорытындыланады: түсініктер мен заңдардың қатарын жинақтай отырып, физикалық теория құбылыстарды түсіндіріп қана қоймай, сонымен қатар құбылыстардың өтуі мен жаңа заңдылықтарды орнатуға мүмкіндік береді. Физиканың негізгі теорияларына жаңа кезең бойынша мыналарды жатқызамыз: - механика; - молекулалық-кинетикалық теория; - электродинамика; - кванттық теория. Жарық толқындық та, корпускулалық та қасиетке ие болғандықтан, яғни екіжақты қасиетке ие болғандықтан, кейбір оптикалық құбылыстар мен заңдылықтар электродинамикада қарастырылса, кейбіреулері кванттық физикада қарастырылады. Физикалық эксперимент оқытудың әр түрлі әдістерімен үйлесімділікте қолданылады. Бірақ қазіргі уақытта студенттердің жеке даму концепциясын іске асыру үшін өнімді әдістер дұрыс болып табылады, олар студенттердің ойлау қабілеті тәрізді жеке қасиеттерімен бірге пәнге деген қызығушылығын арттыруға мүмкіндік береді. Өз кезегінде, өнімді оқытуды табысты жүзеге асыру үшін, оқытудың сәйкес әдістері мен құралдары, жеке жағдайда физикалық эксперимент талап етіледі. Оның үстіне, жоғары оқу орнында оптиканы оқытуда физикалық экспериментті күшейтудің талабы төмендегілерге негізделген [4]: 1. Максвелл теңдеуі негізінде толқындық оптиканы үйренуге нұсқау студенттер үшін қол жетімсіз, сондықтан оптика заңдарын оқып үйрену тек эксперименттік негізде ғана мүмкін болып саналады. 2. Классикалық және заманауи білімді қоса алғанда оптика, оқып үйренуі мен қабылдауы студенттерде белгілі бір қиындықты тудыратын физиканың бөлімдерінің бірі болып табылады. Оптикалық құбылыстар не толқындық көзқараспен, не кванттық ұғыммен сипатталады. Өкінішке орай, оптика бөлімін оқыту мәселелеріне арналған зерттеулер қатарындағы авторлардың [5] көзқарасы бойынша, оқу орны жағдайында оптикадан табиғи демонстрациялық және зертханалық эксперимент дайындау мен жүргізу үдерісіне көптеген жағдайларда (геометриялық оптика, жарық поляризациясы бойынша бірнеше тәжірибелерден басқа) бірқатар қиындықтар бар, нақты айтқанда: - барлық оптикалық құбылыстарды физикалық зертхана жағдайында күрделілігінен, қондырғы бағасының жоғарылығынан көрсету мүмкін емес; - табиғи эксперимент әрқашан айқын болмайды, ол студенттердің бойында зерттелетін құбылыстың пайда болу мен өту механизмін меңгеруді қиындатады; - зертханалық жұмыс жасағанда құрылғылар күрделі және ыңғайсыз, демонстрация жүрісін басқаруда ұзақ уақыт кетеді; - оптикадан эксперимент, негізінен, сапалы қасиетке ие, тек соңғы нәтижені береді. Мысалы, жарық таралуының толқындық сипаттамасын дәлелдеу үшін интерференция және дифракция құбылысы қарастырылады. Жарық шоғының екі бөлікке бөлінуі және қайтадан бірігуі жөніндегі Юнг және Френель идеясын қолданып, жарықтың интерференциясын алудың бірнеше әдістері бар. Бірақ кейбір жоғары оқу орнының зертхана жағдайында сәйкес тәжірибелерді не техникалық демонстрациялау (Ллойд тәжірибесі, Френель айнасы), не үлкен оптикалық ұзын интерференциялық жолақтарды алу (Френель бипризмалы тәжірибесі, Юнг тәжірибесі) мүмкін емес. Соңғысы монохроматты жарықтың интерференциялық картинасын демонстрациялау үшін қосымша жарық сүзгілері қолданылғаннан кейін анағұрлым айқынырақ өтеді. Алынған картиналардың оптикалық рұқсат етілуі мен жарықтылығы жарықтың дифракциялық құбылысын жіпте және саңылауда зерттегенде де айқындалмайды. Жарықтың жаңа когерентті көздерін – лазерді қолдану тәжірибе жасаудың дайындығын жеңілдетуге және бақыланатын құбылыстардың сапасын жоғарылатуға мүмкіндік береді. Бірақ лазермен жұмыс жасау қауіпті болып саналады. Оптика жарық жөніндегі ғылым ретінде жоғары оқу орнында физиканың жалпы курсын оқытуда маңызды орындардың бірін алады. Толқындық оптиканың берілуінің теориялық базасы – электромагниттік өріс теориясы мен оның затпен өзара әсерлесуі болып табылады. Осыған байланысты оқыту үдерісінде маңызды мәселе қойылады: оптикалық құбылыстарды оқытуды Максвеллдің электромагниттік теориясымен байланыстыру және студенттердің толқындық құбылысқа көзқарасын электромагниттік ретінде тұжырымдау, олардың терең физикалық бірлігі мен табиғатын ашу. Толқындық оптика бойынша, физикалық эксперименттің кең таралуы электромагниттік толқындардың радиофизикалық диапазонын (А = 3,2 см) қолдануға ие болды. Электромагниттік толқындар бойынша физикалық практикум жұмысына арналған алғашқы зерттеу жұмыстарының бірін ММУ-де 1967 ж. Л.П.Стрелкова орындады. Бұл жұмыстарда, оптиканы оқытуда радиофизикалық диапазонның зерттелетін құбылысының айқындылығын арттыруға мүмкіндік беретіндігі көрсетілді. Сонымен қатар, ескерте кеткен жөн, экспериментте зерттелетін толқындардың радиофизикалық диапазоны оптикалық құбылыстардың шеңберін ұлғайтудың қолжетімді құралы болып табылады, студенттерге көптеген күрделі оптикалық құбылыстарды терең түсінуге әсерін тигізеді. Электромагниттік толқындардың сантиметрлік диапазонындағы эксперимент толқын ұзындығына қарағанда салыстырмалы аз кескіндерінде көптеген толқындық құбылыстардың «механизмдерін» зерттеуге мүмкіндік береді. Жалпы алғанда, жоғарыда айтылған тұжырымдарды қорыта келе, болашақ мамандарды даярлауда білімді ақпараттандырудың рөлі өте маңызды, ал заманауи зертханалық жұмыстарды жасау мен оларды жүргізу үшін жаңа әдістемелік құралдарды жасау өзекті мәселе. Компьютерлік оқытудың жүйелік талдау нәтижелері дәстүрліден өзгеше, алайда оған ұқсас оқытудың жаңа жүйесін құруға мүмкіндік береді. Бұл жүйе жаңа байланыстар мен жаңа құрылымдарға ие. Мұндай жаңа жүйе компьютерлік оқытудың дидактикалық моделі деп аталады. Физиканы компьютерлік оқытудың дидактикалық моделі бес өзара байланысқан компоненттерден тұрады: оқыту мақсаты, оқыту әдісі, оқыту құралы, оқу формасын ұйымдастыру мен оқыту мазмұны, меңгеруін бақылау және жоспарланған білім сапасын саралау. Жалпы дидактикада оқытудың мақсаты даму, білім беру және тәрбиелеуді біріктіріп қарастырады. Жоғары оқу орнында «Оптика» пәнін оқыту мақсаты [6].: - пәнде оқытылатын негізгі заңдылықтар мен құбылыстарды меңгеруді жеңілдету, өз бетінше анықтама бере алу қабілеттіліктерін қалыптастыру; креативтілігін қалыптастыру; - есептерді өз бетінше талдай алу, есептердің шартын өзгерте алу, жаңа есеп құрастыра алу қабілеттіліктерін қалыптастыру; - зерттеу жұмыстарын орындауда ерекше ой туғызу, икемді ойлау, ойлау жылдамдығы секілді көрсеткіштерін қалыптастыру; - жаңа нәрсені жасай алуға, ерекше идеяларды таба алуға, жаңа идеяларға сынақ жүргізе алуға үйрету; - компьютерді меңгеру арқылы өзіндік тұжырым жасауға және компьютердің көмегімен шығармашылық жұмыс жасауға ұмтылу; - компьютердегі өзіндік жұмыс нәтижелеріне, өзінің жіберген қателеріне жеке жауапкершілік алу; - таңдаған мамандыққа қызығушылықты арттыру. Жоғарыда аталған оптикалық құбылыстар мен заңдылықтардың қазіргі заманғы мәселелірімен айналысқан отандық ғалымдардың еңбектерін талдау болашақ физика мұғалімдерінің креативтілігін қай салада көрсету қажеттілігін анықтап береді, пәнге деген қызығушылығын оятады, ғылымның ашылмаған сырларын анықтауына мүмкіндік жасайды. жүктеу/скачать 37,57 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|