Книги по разным темам
Pages: | 1 | ... | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ... | 15 | А4В4 Ч Реорганизация последовательности изучаемого содержания на лекциях и лабораторных занятиях.
А4В6 Ч Организация системы тестирования на практических и лабораторных занятиях.
А5В7 Ч Разработка тематики и общего алгоритма исследовательских лабораторных индивидуальных занятий.
А5В8 Ч Создание банка данных исследовательских компьютерных заданий.
А6В9 Ч Разработка методических рекомендаций по самообучению студентов.
Предложенные схемы формирования деревьев целей могут совершенствоваться, конкретизироваться и развиваться в требуемых направлениях. При этом сами деревья целей могут входить в педагогический парк или систему в качестве подсистем. В этом случае преподавателю предоставляется возможность сделать ряд конкретных упорядочений, сводящихся к следующим процедурам:
1) исключение возможных дублирований учебно-методических модулей (целей и подцелей различных ранговых иерархий) в деревьях единого педагогического парка;
2) замена менее эффективных приемов (модулей) в отдельных деревьях парка на более эффективные;
3) установление логических, учебных и кибернетических обратных связей между отдельными учебно-методическими модулями деревьев, а также между различными деревьями педагогического парка;
4) объединение нескольких деревьев в одно общее дерево, минимизированное при оптимизации педагогического парка.
Построение и оптимизация педагогического парка Ч творческая работа, требует принятия определенной концепции обучения как преподавателем, так и студентом. Она определяет массив педагогической информации (дидактические приемы, которые способствуют реализации генеральной цели) и позволяет оценить педагогическое мастерство, достигнутые результаты обучения, воспитания и развития студентов, делает труд преподавателя творческим, превращает его в исследователя учебно-воспитательного процесса.
ГЛАВА 3. СОДЕРЖАНИЕ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ И ПУТИ ЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ 3.1. Виды знаний, формируемых при изучении электродинамики Знания Ч это проверенные практикой результаты познания окружающего мира, его верное отражение в мышлении человека. Знания классифицируют по разным основаниям (рис. 16).
Классификация системы знаний По форме По месту и роли в По психологическому уровню усвоения отражения изучаемой дисциплине знаковые фундаментальные узнавание 1 1 вербальные прикладные воспроизведение образные предметные понимание вещественные внепредметные применение процедурные мировоззренческие автоматические оценочные действия Рис. По форме отражения выделяются:
1) знаковые, вербальные знания, закодированные в знаковой, языковой форме, теоретические знания. Электродинамика богата формулами (знаковые знания) и вербальными знаниями;
2) образные знания, представленные в образах, воспринятых органами чувств; вещественные знания, существующие в предметах труда;
3) процедурные знания Ч те, которые заключены в умениях и навыках, в технологии, в процедуре творческого процесса.
По психологическому уровню выделяют: знание - узнавание Ч воспроизведение Ч понимание Ч применение Ч автоматические действия Ч отношение и знание Ч потребность.
Простейшей смысловой системой является понятие. Понятие есть знание существенных свойств (сторон) предметов и явлений окружающего мира, знание существенных связей и отношений между ними.
Рассмотрим вариант классификации знаний по месту и роли в классической электродинамике (рис. 17).
Знания классической электродинамики Оценочные Фундаментальные Мировоззренческие - этические - понятия - методологические - эстетические - величины - исторические - законы - логические - теории - гносеологические - экологические - политехнические - философские (диалектико-материалистические) Рис. Функции каждого вида знаний серьезно исследуются в дидактике физики как высшей, так и средней школы. В наибольшей степени исследованы функции фундаментальных знаний (электромагнитное взаимодействие и его законы, электромагнитное поле, электрический заряд). Однако вся система знаний в их комплексе до сих пор не исследована.
Мировоззренческие знания Ч это одно из основных средств обучения студентов физике. К ним относятся знания разных уровней методологии науки (всеобщего, общенаучного, частнонаучного): исторические, логические, гносеологические, экологические, политехнические, философские.
Философские знания, формируемые в электродинамике, Ч это диалектико-материалистические знания (основные категории материализма и законы диалектики), это знания об особенностях электромагнитной формы движения материи, электрических и магнитных свойствах материи (поле как вид материи). Формально-логические знания Ч это знания о формах мышления Ч понятиях, суждениях, умозаключениях и способах их построения. Гносеологические знания Ч это знания о закономерностях и этапах процесса познания электрических и магнитных явлений; основных операциях познания, которые в то же время являются и логическими операциями. Знание методологии науки физики Ч это знание методологических понятий Ч физической картины мира, физических теорий и принципов, путей построения физических теорий.
Исторические знания Ч это историко-научные знания, связанные со становлением фундаментальных физических идей и теорий.
Перечисленные виды знаний не являются знаниями собственно науки физики. Элементы приведенной на рис. 17 системы знаний находятся в определенных отношениях и связях. Например, логические операции, обслуживающие процесс мышления, являются и гносеологическими операциями, обслуживающими процесс познания. Гносеологические и историко-научные знания дополняют друг друга в процессе познания в соответствии с принципом единства исторического и логического. Системообразующими являются гносеологические знания, т.к. они обеспечивают целостность мировоззренческих знаний.
Упорядоченность разных видов знаний в соответствии с повышением уровня их обобщенности образует основу иерархии системы знаний. Как система мировоззренческие знания противопоставляются предметным фундаментальным знаниям, так как именно в них они проявляют себя как средство обучения студентов данному курсу.
Выделенная ниже система предметных и внепредметных знаний классической электродинамики позволяет более определенно и однозначно определить программу курса соответствующих знаний курса как обязательный минимум, который должен быть усвоен студентами при изучении классической электродинамики.
Формой выражения изучаемых предметов являются программы учебных дисциплин, где дается детальный перечень основных разделов и тем изучаемых предметов, последовательность их изучения, методические и организационные указания, исходя из целей и задач обучения. Задачей отдельных программ является указание плана действий для преподавателей и студентов, использование средств и методов при изучении тех или иных предметов. В программах указывается также литература по данному курсу Ч основная и дополнительная. Но этого явно недостаточно, так как содержание предмета Ч это не просто сумма сведений, правил, законов, теорий, это система научных сведений, исходящая из содержательной модели деятельности специалиста, его квалификационной характеристики.
Проанализируем содержание раздела классической электродинамики:
а) выделим идеи, лежащие в основе раздела и основных содержательных линий раздела;
б) выделим основные виды знаний Ч понятий, законов, теорий, экспериментальных фактов, требований к ним (см.
фрагмент табл. 1);
в) выделим формируемые умения Ч специальные и общеучебные и требования к ним; выявим возможности развития мышления студентов, формирования эмоционально-ценностного отношения и опыта творческой деятельности при изучении раздела.
Приведем базу общих (недетализированных) знаний и умений КХ.
Специалист-физик должен знать:
1) методы планирования и проведения физических экспериментов;
2) общие принципы сбора, систематизации и обработки информации;
3) общие принципы эксплуатации физической аппаратуры.
Специалист-физик должен уметь:
1) на научной основе организовать свой труд, владеть компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации в сфере его профессиональной деятельности;
2) приобретать новые знания, используя современные информационные технологии;
3) творчески применять полученные знания и приобретенные навыки в профессиональной деятельности;
4) планировать, организовывать и вести научно-исследовательскую, научно-производственную, опытно-конструкторскую работу;
5) диалектически мыслить и аргументировать свою точку зрения;
6) анализировать факты и прогнозировать свою точку зрения;
7) осуществлять математическое моделирование физических явлений;
8) активно использовать для решения профессиональных задач вычислительную технику;
9) оценивать исторические и современные проблемы и тенденции;
10) готовить научные материалы, составлять рефераты, обзоры, рецензии;
11) самостоятельно принимать решения;
12) разрабатывать и вести техническую документацию;
13) организовывать работу исполнителей и делопроизводство;
14) рассчитывать эффективность проектных и технологических решений с учетом конъюнктуры рынка;
15) принимать участие в научных исследованиях, связанных с совершением и развитием физики, современных ее направлений и физических методов исследования;
16) организовывать и вести обучение рабочего и среднего технического персонала, осуществлять мероприятия по предотвращению производительного травматизма и профессиональных заболеваний;
17) преподавать физику и информатику в средних специальных и высших учебных заведениях;
18) планировать, организовывать и вести научно-методическую и учебно-методическую работу.
Таблица Фрагмент основных видов знаний при изучении раздела курса общей физики Электричество и магнетизм Явления Понятия Величины Законы Закономерности Правила Теории Модели 12 3 4 5 6 Взаимодействие Взаимодействие, Электромагнитная сила, Закон Кулона; Связь между Принцип Дальнодейст- Точечный заряд;
заряженных тел; электрический заряд; электрический заряд; теорема Гаусса напряженностью суперпози- вия, близко- эл.-ст. поле электризация электрическое поле; напряженность эл. и потенциалом; ции сил и действия потенциальность поля поля; поток вектора уравнение полей напряженности; раз- Пуассона ность потенциалов Электростатичес- Равновесие зарядов Поверхностная плот- Зависимость по- Теорема Ир- Плоский, цилиндкая индукция; внутри и на поверх- ность электрического верхностной ншоу; метод рический, сферистекание заряда с ности проводника; заряда; электрическая плотности заря- электричес- ческий кондеострия электрическая емкость емкость дов от кривизны ких изобра- нсаторы, эл.-ст.
поверхности жений экран Поляризация ди- Связанный эл. заряд; Дипольный момент; Теорема Гаус- Связь между Электронная Поляризация эл.
электриков; неполярные и связанный эл. заряд; са для диэ- вектором по- теория поля- смещения, дипреломление полярные диэлек- поляризованность; диэ- лектриков; ляризации и ризации по- польная полярисиловых линий на трики; микроско- лектрическая воспри- уравнение связанным эл. лярных и не- зация, поляризагранице двух пические и макро- имчивость; диэлектри- Мосотти- зарядом полярных ция ионного смедиэлектриков скопические поля ческая проницаемость Клаузиуса диэлектриков щения Локализация Энергия заряженного Энергия; работа; Вычисление электрической конденсатора; энергия объемная плотность сил методом энергии в системы заряженных энергии эл. поля виртуальных электрическом тел; энергия электро- перемещений поле статического поля Электрический Упорядоченное Дрейфовая скорость; Закон сохра- Сопротивление Правила Линейная цепь ток; тепловое и движение заря- плотность электрическо- нения электри- последователь- Кирхгофа;
электрохимиче- женных частиц; го тока; сила тока; прово- ческого заря- но и параллель- расчет токов ское действия электрический ток; димость; сопротивление; да; закон Ома; но соединенных в массивных электрического носители тока; удельная проводимость; закон Джоуля- участков цепи проводниках тока электродвижущая удельное сопротивление; Ленца с применесила электродвижущая сила; нием теореработа и мощность элек- мы Гаусса трического тока 12 3 4 5 6 Проводимость Энергетические зоны Удельная проводимость Дифферен- Зависимость Расщепление Классическая Модель идеального твердых тел; металлов, полупро- металлов; энергия циальная фор- электропровод- энергетичес- теория элект- электронного газа явление Пельтье; водников и диэ- активации; энергия ма законов ности от темпе- ких уровней ропроводнос- и применение к эффект Зеебека лектриков; энергия Ферми Ома и Джоуля- ратуры; зави- и образова- ти; зонная те- нему статистики Ферми; природа про- Ленца; закон симость кон- ние зон ория твердых Максвеллаводимости металлов и Видемана- тактной разнос- тел Больцмана и полупроводников; Франца; закон ти потенциалов Ферми-Дирака контактная разность Пельтье от температуры;
потенциалов; вольт-амперная электронно-дырочный характеристика переход полупроводникового диода Электрический Термоэлектронная Термоэлектронная ра- Уравнение Вольт-амперная Идеальный ток в вакууме; работа выхода; бота выхода электрона; Богуславского- характеристика вакуумный диод эмиссия эмиссия электронов с энергия Ферми; плот- Ленгмюра вакуумного электронов поверхности твердых ность термоэлектрон- диода тел; ток насыщения ного тока; ток насыщения; коэффициент вторичной эмиссии Проводимость Ионизация газа; Производительность Закон Пашена Измерение Тлеющий, дуговой, газов; ионизация объемная и по- ионизатора; коэффи- потенциала искровой, и рекомбинация в верхностная реком- циент рекомбинации; ионизации коронный разряды газах бинация; несамос- энергия ионизации; ток методом тоятельные и само- насыщения; плотность электронного стоятельные газовые тока насыщения удара разряды Проводимость Электролиты; диссо- Степень диссоциации; Закон Зависимость Теория электролитов; циация и рекомбина- скорость ионов; элект- Оствальда; степени электролидиссоциация и ция в электролитах; ропроводность электро- законы эле- диссоциации от тической рекомбинация в слабые и сильные литов; эквивалентная ктролиза концентрации и диссоциации электролитах электролиты; анионы концентрация раство- Фарадея температуры Аррениуса и катионы; электро- ренного вещества;
из; первичные и вто- электродный потенциал ричные реакции;
Pages: | 1 | ... | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ... | 15 | Книги по разным темам