Место физического лабораторного практикума в системе подготовки инженерно-технических кадров

Размещено на http://allbest.ru

§І§С§Щ§Ю§Ц§л§Ц§Я§а §Я§С http://allbest.ru

Оренбургский государственный университет

Место физического лабораторного практикума в системе подготовки инженерно-технических кадров

Манаков Н.А. д-р. физ.-мат. наук, профессор, Цветкова Е.В.

Изучение физики как общеобразовательного предмета в школе и вузе имеет важное значение в подготовке учащихся к жизни в современном мире техники в условиях быстрого научно-технического прогресса [1,2]. Полноценное изучение физики предполагает овладение модельным подходом к анализу явлений, процессов и систем; освоение экспериментальных методов исследования объектов природы и техники; приобретение навыков решения не только идеализированных, но и реальных физических задач. И важнейшую роль в целостном процессе изучения физики играет выполнение лабораторных работ - физический лабораторный практикум (ФЛП). Для студентов инженерно-технических направлений подготовки ФЛП, как и физика в целом, является базовой основой профессионального становления.

Обычно школьники и студенты с удовольствием выполняют лабораторные работы. В процессе их выполнения и подготовки по ним отчетов они знакомятся с измерительными приборами и принципами их работы, с методами измерений, с методикой обработки, анализа и систематизации результатов измерений. Выполнение лабораторных работ повышает интерес учащихся к физике и помогает им преодолевать часто возникающее психологическое неприятие дисциплины, связанное с трудностью понимания и усвоения курса физики, требующего абстрактного мышления и определенной математической подготовки.

Выполнение ФЛП играет очень важную роль в осознании учащимися абсолютных законов (например, законов сохранения массы и энергии, импульса, момента импульса, электрического заряда и т.д.) - всеобщих и универсальных законов материального мира, действие которых проявляется во всех областях действительности, и законов - запретов (например, запрета на существование вечного двигателя первого и второго рода).

Но самое важное методологическое значение ФЛП имеет в связи с тем, что физика в основе своей - наука экспериментальная, то есть экспериментальные исследования и наблюдения являются, как правило, единственным источником знаний о природе физических явлений. Учащиеся при прохождении ФЛП постепенно осознают, что опыт является средством проверки любой физической теории, основным критерием истины, что справедливость любого закона проверяется экспериментом. Физика является первым учебным предметом и для школьников, и для студентов, главным инструментом которого является эксперимент.

Несомненная важность ФЛП для учебного процесса обусловлена высокой степенью активности и самостоятельности учащихся при выполнении лабораторных работ. При этом устраняется промежуточное звено между учеником и изучаемым им процессом, явлением, устройством и т.п. Выполнение лабораторных работ способствует не только формированию естественнонаучного мировоззрения учащегося, но и воспитывает навыки планирования и проведения эксперимента, что является краеугольным камнем любой научно-исследовательской и инженерно-технической деятельности. Причём следует иметь в виду, что самое сложное для учащегося в процессе выполнения лабораторных работ -- это оценка достоверности полученных в ходе эксперимента данных, их осознание и формулировка выводов, соответствующих цели проводимого эксперимента.

Реальные лабораторные работы следует активно дополнять виртуальными. Выполнение виртуальных лабораторных работ позволяет наиболее детально и наглядно изучить закономерности физических процессов и явлений. Выполнение виртуальных работ способствует усвоению модельного подхода к изучаемым системам, процессам и явлениям, развивает навыки их моделирования.

Следует заметить, что виртуальные работы можно выполнять фронтально по мере изучения теоретического материала на лекционных и практических занятиях, в отличие от реальных лабораторных работ. Причем параллельное выполнение реальных и виртуальных лабораторных работ на одну и ту же тему позволяет полнее осознать детали реального физического процесса, ускользающие при моделировании. В ФЛП полезно включить и проведение мысленных экспериментов [3]. Предположения и допущения не только позволяют наметить новый подход к изучаемой проблеме, но как показывает история науки часто приводят к новым, весьма неожиданным и революционным, теориям и практическим решениям.

Одним из наиболее ярких тому примеров служит развитие специальной теории относительности. Мысленный эксперимент пожалуй самый сложный и для школьника, и для студента. Но овладение способностью мысленного проектирования и "прокручивания" той или иной ситуации является немаловажным для учащегося не только для изучения каких либо процессов и явлений, но и для повседневной жизни.

В результате выполнения цикла лабораторных работ по физике студент должен реализовать следующие цели и задачи освоения дисциплины «Физика»: лабораторный экспериментальный физика

Цели освоения дисциплины:

Сформировать у студентов целостное представление о фундаментальных физических законах и их проявлениях в природе. Показать взаимосвязь естественнонаучных и технических дисциплин, базовой основой которых является физика. Продемонстрировать возможности применения основных физических законов при решении научно-технических задач.

Задачи:

Сформировать основу физических знаний студента, необходимую для успешного освоения специальных технических и естественных дисциплин.

Развить у студентов умения и навыки использования законов физики при решении профессиональных научно-практических задач.

Заложить основы становления гармоничной личности студента с широким естественнонаучным и научно-техническим кругозором.

Физический лабораторный практикум способствует:

развитию познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;

воспитанию убежденности в возможности познания законов природы; использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды; использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды [4].

Подводя итоги вышесказанному, следует отметить, что при выполнении лабораторных работ у учащихся вырабатываются умения самостоятельной постановки эксперимента и оценки реальности его результатов, развиваются исследовательские способности и инженерно-техническое мышление.

Успешное решение учащимися всех проблем, возникающих перед ними в процессе выполнения физического лабораторного практикума, вооружает их системой навыков проведения измерений, обработки результатов измерений, оценки их достоверности и точности. Более того, выполнение ФЛП способствует формированию умения сознательно строить свою жизнь, ставить цели и планировать их достижение.

Список литературы

1. Манаков, Н.А. Место физики в системе общего и специального образования [Текст] / Н.А. Манаков, А.С. Вдовин, Р.С. Вдовин // Педагог. - 2001. - № 2 (11). - С. 48-51.

2. Манаков, Н.А. Место физики в системе образования и воспитания / Н.А. Манаков, А.А. Чакак // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры [Электронный ресурс]: материалы Всероссийской научно-методической конференции; Оренбург. гос. ун-т. - Электрон. дан. - Оренбург: ОГУ, 2017, с. 1837-1843.

3. Разумовский, В. Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике [Текст] / В. Г. Разумовский; Науч.-исслед. ин-т содерж. и методовобучения Акад. пед. наук СССР. - Москва : Просвещение, 1975. - 272 с., 2 л. ил. : ил.; 22 см. - (Пособие для учителей).

4. Цветкова, Е.В. Использование методических указаний в организации лабораторного практикума по физике в условиях современного образования / Цветкова Е.В., Белокопытова О.Г. - Материалы Всерос. науч.-метод. конф. «Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры» [Электронный ресурс] - Оренбург : ОГУ, 2017. - ISBN 978-5-7410-1639-8.

Размещено на Allbest.ru