СОДЕРЖAНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Вопросы волновой теории света в курсе физики средней школы
Алексина О.С.
Мы живем в такое время, когда в России уже нет единообразной школы с общей программой и стабильным учебником. Школы теперь разные, появились даже так называемые инновационные средние учебные заведения - гимназии, лицеи, колледжи. При этом книжный рынок заполнен всевозможной учебной литературой, в том числе и по физике. И перед учителем встает вопрос - учебное пособие какого автора целесообразнее использовать в учебном процессе. Остановимся на учебниках , использование которых наиболее распространено в российских школах. К ним относятся: Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. "Физика-11", Шахмаев Н.М., Шахмаев С.Н., Шодиев Д.М. "Физика-11" , "Физика-11" под ред. Пинского А.А. Структура учебного материала в вышеперечисленных учебниках несколько различна. Мякишев Г.Я. и Буховцев Б.Б. рассматривают волновые явления, прежде всего, для механических волн и проецируют их на световые. Шахмаев Н.М. и Пинский А.А. предлагают изучать световые волны, как частный случай электромагнитных волн.
В данной работе мы предлагаем изучать тему "Волновые свойства света", опираясь на интегрированную схему изучения физического явления.
Полем выполненного исследования явилось содержание образовательного материала. Но наше исследование лежало в плоскости содержание образовательного материала по разделу "Волновая оптика" элементарного курса физики. В ходе нашего исследования необходимо было разработать методические рекомендации для педагога, которые он мог бы использовать в процессе преподавания волновой теории света. Формулируя гипотезу исследования, мы исходили из того, что у учащихся после изучения темы по предложенной методике возникнет целостное и глубокое представление о световых волнах.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключалась в ориентации "Волновой теории света" на интегрированную дидактическую модель изучения любого физического явления, которая, на наш взгляд, обладает рядом достоинств.
Во-первых, она едина для всех разделов физики, в том числе и для "Волновой оптики". Исходя из этого, был составлен максимальный текст по, заявленному разделу курса физики.
Во-вторых, информацию, содержащуюся в максимальном тексте, можно представить в зашифрованном варианте с помощью различных знаков, в виде логических конспектов.
В-третьих, с помощью, так называемых, минимальных текстов, можно в лаконичном и сжатом виде представить весь объем информации по теме.
В-четвертых, применяется способ преобразования информационных сообщений из утвердительной формы в вопросительную и обратно.
Таким образом, данная модель позволяет изучать физические явления под различными углами зрения. Такой подход при изучении темы направлен не на механическое запоминание материала, а на его осмысленное восприятие.
Практическая значимость выполненной работы состоит в том, что разработанные теоретические положения представлены в виде конкретных дидактических материалов, которые могут быть использованы педагогом в процессе обучения учащихся. К этим материалам относятся:
1.Максимальный текст, который может быть использован в виде учебного пособия по теме "Волновая оптика".
2.Серия логических конспектов, содержащих полные, завершенные блоки информации, соответствующие качественному, количественному, сущностному, прикладному аспектам описания явления. Нами разработаны конспекты, которые имеют следующие названия:
а)отражение и преломление света;
б)дисперсия света;
в)интерференция света;
г)дифракция света;
д)поляризация света.
3.Материал для диафильма под названием "Волновая теория света", выполняющий функцию минимального текста. После пересъемки на пленку данного материала, его можно использовать в учебном процессе на уроках обобщения и закрепления материала.
Диафильм состоит из шестидесяти девяти кадров, которые разделены на шесть частей. В каждой части рассматривается одно из волновых явлений с четырех позиций: качественной, количественной, сущностной, прикладной.
Кадры диафильма оформлены следующим образом: центральная часть отведена картинке, а вспомогательная - тексту. Картинка и текст - это две взаимодополняющие вещи, не имеющие смысла друг без друга.
Преимущество такого способа передачи материала перед сухим его изложением в том, что при озвучивании только текста, информация усваивается через слуховой канал, когда при просмотре диафильма включается еще и зрительный.
Остановимся подробнее на части №4 нашего диафильма под названием "Интерференция света". Этот блок включает в себя четырнадцать кадров.
Кадры №1-2 описывают явление интерференции с качественной стороны (примеры интерференции света).
Кадр №3 - количественное описание явления: условия интерференционных максимумов и минимумов.
Кадры №4-9 включают в себя сущностную сторону явления (№4-модель: закон сохранения энергии; (№5-9)-система логических следствий: интерференционные картины, полученные с помощью зеркал Френеля, бипризмы Френеля, метод Юнга, кольца Ньютона, интерференция в тонких пленках).
Кадры №10-14 - прикладной аспект описания явления ((№10-12)-описывают работу интерферометра Майкельсона; №13 говорит о просветленной оптике, №14 - интерференционный метод проверки качества обрабатываемой поверхности).
4.Вопросник, в котором наряду с вопросами предметного характера, типа -
- Приведите примеры явления отражения и преломления света (на знание опытных фактов),
- Сформулируйте закон отражения света,
- В чем заключается явление дифракции света?
- содержатся вопросы методологического характера, например,
- каков физический смысл абсолютного показателя преломления?
Также в работе представлены:
1.Задачи и упражнения по теме с вариантами решений.
2.Обобщающий урок-игра "Счастливый случай".
3.Двухвариантные тестовые задания для контроля знаний по теме. В каждом тесте по 15 вопросов.
Для того, чтобы подтвердить или опровергнуть поставленную в начале работы гипотезу, нами был проведен лабораторный педагогический эксперимент (аналогично тому, как это делалось на семинарских занятиях по курсу элементарной физики в 572 группе студентов ФФ БГПУ). Эксперимент проводился в период с 19 по 25 марта 2002 года. Его суть в следующем: сравнивались результаты двух контрольных срезов - (проводились тесты по "Электромагнитным колебаниям" до применения нашей методики и тесты по "Волновой оптике" после применения). Результаты обрабатывались с помощью методов математической статистики.
Статистическое различие между результатами проведенных работ на однопромильном уровне достоверности p=0.001 при t=3.6, говорит о том, что гипотеза, которая была поставлена в начале исследования полностью подтвердилась и данная работа может быть применена на практике педагогами и студентами-выпускниками. Но необходимо отметить, что данная работа не охватывает всех перспективных подходов в изучении "Волновой теории света" и в последующих проектах возможна более детальная разработка темы.
Скачать