|
Н.А. Толмачева
доцент кафедры физико-математических дисциплин
Омского автобронетанкового инженерного института,
кандидат технических наук, доцент
Аннотация. В статье рассматриваются методические подходы к использованию наглядных средств обу-
чения естественнонаучным дисциплинам в военном вузе. Описаны дидактически обоснованные принципы ис-
пользования в образовательном процессе демонстрационного эксперимента и элементов компьютерного моде-
лирования по физике и химии.
Ключевые слова: демонстрационный эксперимент, визуализация учебного материала, военный вуз.
При изучении дисциплин естественнонаучного цикла важно обеспечение доказательно-
сти, целостности, иллюстративности учебного материала. Важна демонстрация на множестве
конкретных примеров применений законов природы в науке и технике. Эти задачи помогает
решить применение в образовательном процессе аудиовизуальных средств обучения, в том
числе демонстрационного эксперимента и элементов компьютерных технологий.
Основным видом занятий, на которых осуществляется формирование новых знаний по
естественнонаучным дисциплинам в военном вузе, являются лекции.
В последовательности этапов познавательной деятельности: «восприятие – осмысле-
ние – закрепление – овладение» аудиовизуальные средства обучения выступают в роли не
только средств обучения, но и объектов изучения, что облегчает изучение физических явле-
ний и химических процессов, принципов действия и устройств различных физических при-
боров, развивает наблюдательность, повышает интерес курсантов к предмету. Велика роль
на лекциях по физике и химии демонстрационного эксперимента. При этом в зависимости от
дидактических задач, которые решаются в рамках данной лекции, демонстрационный экспе-
римент может быть использован после изложения соответствующего материала в качестве
подтверждения и обоснования теоретических выводов и до этого – для создания проблемной
ситуации. Так, при изучении темы «Магнитное поле и его характеристики», рассматривая
взаимодействие параллельных токов, курсанты сначала наблюдают демонстрационный экс-
перимент, затем приводят объяснение и находят аналитическое выражение силы взаимодей-
ствия, а при рассмотрении замкнутой цепи с током в однородном и неоднородном магнит-
ных полях поступают наоборот.
При демонстрациях преподаватель обсуждает с обучающимися результаты конкретных
опытов. Ключевой вопрос: «Как можно объяснить наблюдаемые явления?» Это является важ-
ным элементом формирования исследовательских компетенций. Многие демонстрационные
эксперименты не требуют сложной аппаратуры (см. рис. 1).
Для показа классических опытов Фарадея достаточно иметь простейший постоянный
магнит и катушку, подключенную к гальванометру. При изучении раздела «Механика» боль-
шой интерес у курсантов вызывают опыты с гироскопом, в разделе «Электричество и магне-
тизм» – опыты с токами Фуко.
© Е.В. Шлякова, Н.А. Толмачева, 2017
80
Рис. 1. Использование демонстрационного эксперимента на лекционных занятиях по физике и химии
Большой интерес на лекционных занятиях по химии вызывает демонстрационный экс-
перимент, в котором обучающиеся могут наблюдать яркие признаки химических реакций,
например, разложение дихромата аммония, явление контракции жидкостей, смещение хими-
ческого равновесия в насыщенном растворе ацетата натрия, разложение ацетиленидов ме-
таллов и др.
Демонстрации должны удовлетворять ряду требований: отражать наиболее существен-
ные физические и химические явления и их закономерности, показывать техническое приме-
нение достижений физической и химической наук, органически увязываться с теоретическим
материалом и чередоваться с ним; быть эффектными, эстетично оформленными, глубоко за-
поминаться.
С развитием информационных технологий основную часть лекционного материала пре-
подаватели представляют с помощью различных программных продуктов (электронные пре-
зентации, видеоопыты и т.д.). Для того чтобы использование электронных презентаций на
лекции не сводилось к простому переписыванию определений, формул и другой информации
без ее осмысления (имитации познавательной деятельности), необходимо сопоставление изу-
чаемых явлений и объектов с конкретным образом. Многие свойства изучаемых объектов и
явлений не воспринимаются органами чувств непосредственно (поле, атомы, молекулы, эле-
ментарные частицы). Существуют такие физические и химические процессы, которые невоз-
можно продемонстрировать на лекции по какой-либо причине (мелкомасштабные явления,
долгопротекающие процессы). Эти процессы можно смоделировать, используя компьютерные
технологии. Компьютерные модели оживляют изложение материала, обеспечивают демонст-
рацию того, что не удается показать в натуральном эксперименте и трудно воспринимается
на статических рисунках, позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать по-
строение соответствующих графических зависимостей процессов, происходящих в изучае-
мых явлениях (рис. 2, 3). Компьютерное моделирование ни в коем случае не должно заме-
нять физическую или химическую лаборатории и вытеснять реальный эксперимент. Но, тем
не менее, в преподавании данных дисциплин компьютерное моделирование имеет равно-
значное значение с теорией и натурным экспериментом. Достоинство компьютерного моде-
лирования заключается в возможности создавать впечатляющие и запоминающиеся зритель-
ные образы, которые способствуют пониманию изучаемого явления и запоминанию важных
деталей в гораздо большей степени, нежели соответствующие математические уравнения.
81
Do'stlaringiz bilan baham: |
