Засади професійно-спрямованого навчання фізики студентів під час вивчення електродинаміки за модульною технологією
Перші дослідження електромагнітних явищ. Проблеми поведінки плазми в лабораторних умовах і в космосі. Взаємодія електричних зарядів і струмів. Методи наукового пізнання. Фахові фронтальні лабораторні роботи, які проводяться під керівництвом викладача.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 20.01.2016 |
Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Ідеальною ситуацією в організації виховної роботи є відсутність певної межі між вихованцем і вихователем (викладачем); вони повинні стати партнерами у підборі методів, форм, принципів та мети виховання. Викладач поєднує у своїй діяльності і навчальний, і виховний процеси. Він, як носій моральних якостей, поважаючи їх думку та позицію, здатний впливати на їх вчинки, формувати риси характеру. А маючи ґрунтовні знання зі своєї дисципліни, подаючи її професійно спрямовано, викликаючи зацікавленість студентів, надає якісну професійну підготовку.
Отже, педагогічний процес на початку підготовки фахівця визначає мету, зміст, методи і засоби навчання (згідно суспільних потреб), з метою отримання сформованого фахівця з конкретними особливостями (свідомістю, поведінкою, професійними інтересами і потребами, мотивами діяльності тощо), а постійні прогностичні дослідження дадуть можливість періодично визначати існуючі на кожному етапі навчання зв'язки і співвідношення, що характеризують логіку розвитку вимог суспільства до особистості, виявляти нові закономірності в їх виникненні, розвитку і вдосконаленні.
2. Комплексне методичне забезпечення вищих навчальних закладів
Комплексне методичне забезпечення вищого навчального закладу (ВНЗ) - це розробка та створення оптимальної системи навчально-методичної документації й засобів навчання, необхідних для повного та якісного навчання в вищому навчальному закладі з певних професій в межах програми та відведеного навчальним планом часу.
Комплексне методичне забезпечення ВНЗ ділиться на комплексне методичне забезпечення з кожної окремо взятої професії.
Комплексне методичне забезпечення ВНЗ з певної професії покликане давати повну уяву про забезпеченість навчально-методичними засобами для підготовки певної кількості кваліфікованих робітників з даної професії при одночасному навчанні за визначеними навчальним планом і програмою, щоб не допускалося зайвого дублювання окремих навчальних засобів та літератури.
Комплексне методичне забезпечення ВНЗ з певної професії поділяється на комплексне методичне забезпечення з кожного навчального предмета (теми предмета), що означає: сукупність засобів, що дозволяють створити для кожної теми предмета необхідну навчально-методичну документацію, розроблені засоби навчання (площинна наочність, натуральні зразки механізмів, роздатковий, інструкційно-технологічний матеріал, картки контролю та самоконтролю знань, умінь і навичок, засобів технічного навчання, творчі завдання тощо.
Основна функція комплексного методичного забезпечення - керівництво процесом засвоєння учнями змісту вищої освіти. Поряд з основною виділяють часткові функції, що розкривають основну, зокрема: інформаційну, системоутворюючу, функцію закріплення й самоконтролю, самоосвіти, інтерактивну, координаційну, розвивально-виховну, а також оцінювальну. Оцінювальна функція, у свою чергу, передбачає: розкриття у текстах комплексного методичного забезпечення цінності того, що вивчається; розробку завдань та оцінку.
Вихідним документом для розробки комплексу методичного забезпечення предмета (професії) є навчальна програма, що визначає зміст процесу навчання у відповідності з вимогами сучасного виробництва, науково-технічного процесу до підготовки кваліфікованих робітників певної галузі. Комплекс засобів навчання має охоплювати основний зміст всього програмного матеріалу.
Різні засоби навчання мають різні призначення, дидактичні функції та можливості. Комплексність в методичному забезпеченні навчально-виховного процесу передбачає відбір відповідних засобів навчання з урахуванням їхніх дидактичних функцій для навчальних ситуацій.
Комплекс навчально-методичного забезпечення вищого навчального закладу складається з:
1) навчальної документації:
· навчальний план;
· навчальна програма;
· комплект перспективно-тематичних планів з усіх тем предмета;
· плани уроків;
· перелік навчально-виробничих робіт з професії тощо;
2) навчальних засобів для учнів:
· підручники;
· навчальні посібники;
· конспекти лекцій, підготовлені викладачами;
· довідники;
· збірники задач і завдань для вправ і самостійних робіт;
· комплекти інструкційно-технологічної документації тощо;
3) дидактичних засобів на урок:
· природні та зображувальні наочні приладдя;
· технічні засоби навчання;
· демонстраційне обладнання;
· тренажери;
· тренувальні пристрої;
· програмне забезпечення для комп'ютерної техніки;
· дидактичні матеріали тощо;
4) засобів для викладачів, майстрів виробничого навчання:
· власна методика викладача з предмета (професії);
· методичні розробки з кожної теми програми;
· методичні рекомендації;
· інформаційні матеріали про передовий педагогічний та виробничий досвід.
В умовах оновлення змісту освіти важливого значення набуває розробка та впровадження в навчальний процес новітніх підручників, посібників, методик викладання, нового парку обладнання, комп'ютерної та електронно-обчислювальної техніки тощо.
Підвищення рівня вимог до обсягу базових знань кваліфікованих робітників зумовлюють необхідність інтенсифікації процесу навчання. А це можливо лише за умови успішного розв'язання проблеми науково-методичного забезпечення навчально-виховного процесу в навчальному закладі. Правильно організоване науково-методичне забезпечення системи занять з кожної дисципліни дозволяє підвищити інформаційну насиченість навчального матеріалу, забезпечує наочність, розширює можливості для самостійної пізнавальної діяльності у студентів і активізує їхнє мислення; дозволяє досягнути інтегрального результату педагогічної діяльності викладача.
Існують вимоги щодо розробки програм підготовки кваліфікованих спеціалістів з певного фаху, а саме наявність:
· пояснювальної записки, що розкриває організаційні та методичні умови використання програм;
· тематичного плану, що передбачає зміст навчання і конкретний час;
· розробленої мети з кожної навчальної теми, а також вимог до вмінь і навичок відповідно до рівнів кваліфікації;
· розгорнутого змісту навчального матеріалу з кожної теми з вказівкою на вправи, потрібні для засвоєння навчального матеріалу.
Найбільш складним є дидактичний аналіз аудіовізуальних засобів навчання (мультимедіа, кінофільмів, діафільмів). Впровадження в навчальний процес відеотехніки значно підвищує ефективність навчання. Дидактичні засоби та їхні методичні можливості можуть бути значно розширені при комплексному поєднанні їх з іншими засобами. Найбільш раціональною формою систематизації засобів навчання й контролю є створення ряду спеціалізованих комплексів, наприклад:
· кіно-відео-телевізійний комплекс;
· контрольно-довідковий комплекс;
· комплекс об'ємно-пласких наглядних засобів.
4) комплект навчально-методичної документації з забезпечення засобами навчання та контролю.
Впровадження в навчальний процес комп'ютерної техніки дозволяє значно підвищити ефективність самонавчання за умови відповідного програмного забезпечення.
Комплекс навчально-методичного забезпечення складається з:
1) навчальної документації:
· навчальний план;
· навчальна програма;
· комплект перспективно-тематичних планів з усіх тем предмета;
· плани лекцій;
· перелік навчально-виробничих робіт з професії тощо;
2) навчальних засобів для студентів:
· підручники;
· навчальні посібники;
· конспекти лекцій, підготовлені викладачами;
· довідники;
· збірники задач і завдань для вправ і самостійних робіт;
· комплекти інструкційно-технологічної документації тощо.
3) дидактичних засобів на лекції:
· природні та зображувальні наочні приладдя;
· технічні засоби навчання;
· демонстраційне обладнання;
· тренажери;
· тренувальні пристрої;
· програмне забезпечення для комп'ютерної техніки;
· дидактичні матеріали тощо.
4) засобів для викладачів:
· власна методика викладача з предмета (професії);
· методичні розробки з кожної теми програми;
· методичні рекомендації;
· інформаційні матеріали про передовий педагогічний та виробничий досвід.
У результаті широкого запровадження нових інформаційних технологій навчання, вдосконаленню комп'ютерів та їхнього програмного забезпечення відбувається корінна перебудова процесу навчання, яке стає якісно відмінним від традиційного. Тому постає проблема перегляду теорії навчання та розробки дидактичної технології. Нові інформаційні технології навчання вносять зміни не тільки в усі компоненти методичної системи навчання. Але й збагачують зміст традиційних дидактичних принципів навчання. Потребують перегляду й уточнення їхнього традиційного змісту з позицій навчання в нових умовах.
В умовах оновлення змісту професійної освіти важливого значення набуває розробка та впровадження в навчальний процес новітніх підручників, посібників, методик викладання, нового парку обладнання, комп'ютерної та електронно-обчислювальної техніки тощо.
Підвищення рівня вимог до обсягу базових знань кваліфікованих робітників зумовлюють необхідність інтенсифікації процесу навчання. А це можливо лише за умови успішного розв'язання проблеми науково-методичного забезпечення навчально-виховного процесу в навчальному закладі. Правильно організоване науково-методичне забезпечення системи занять з кожної дисципліни дозволяє підвищити інформаційну насиченість навчального матеріалу, забезпечує наочність, розширює можливості для самостійної пізнавальної діяльності студентів і активізує їхнє мислення; дозволяє досягнути інтегрального результатупедагогічної діяльності викладача.
Розробка комплексного методичного забезпечення у вищому навчальному закладі здійснюється на засадах системного аналізу змісту навчальних дисциплін. На основі прогнозування результатів підготовки фахівців розробляються навчальні плани й програми.
Вимоги до якості підготовки кваліфікованих спеціалістів зростають, і як наслідок - зростають вимоги до методики навчання та до засобів навчання. Паспорти комплексного методичного забезпечення предметів і професій (навчальних кабінетів і майстерень) у вищих навчальних закладах сприяють забезпеченню необхідної й достатньої бази для якісного засвоєння навчального матеріалу, а дають можливість швидко реагувати на якісне та кількісне осучаснення засобів навчання та їх контроль.
3. Методичні особливості викладання розділу «Електродинаміка»
Повноцінна реалізація всього комплексу навчальних цілей, у тому числі і розвиваючих, при вивченні фізики за будь-якою технологією вимагає передовсім вивчення методичних аспектів самого фізичного матеріалу. Саме тому зупинимось більш детально на аналізі методичних, методологічних і світоглядних особливостей електродинаміки. Цей розділ був обраний нами у зв'язку з об'єктивною складністю навчального матеріалу; різноманітністю і значною роллю розумових дій, що використовуються при його вивченні і сприяють розвитку не тільки формально-логічного, але й діалектичного мислення.
Зупинюся більш детально на дослідженні особливостей вивчення теми «Електродинаміка» у вищих навчальних закладах.
Аналіз фізичного матеріалу досліджуваних розділів програми вищих навчальних закладів, дає можливість відзначити такі його особливості:
* високий рівень абстрактності і теоретичності багатьох понять, що вивчаються у рамках даної теми, зокрема, таких, як вихрове електричне поле, струм зміщення, електромагнітне поле й інші;
* значна роль математичного апарату, що використовується для дослідження і описання фізичних явищ, наприклад, електромагнітних коливань, змінного струму тощо;
* велике значення матеріалу для систематизації фізичних знань, установлення взаємозв'язку і діалектичної єдності різних понять і явищ, а отже, і для формування єдиної сучасної матеріалістичної картини світу і розвитку діалектичного мислення;
* широке використання матеріалу теми у практичній діяльності людини, що сприяє перенесенню знань з теоретичного рівня до практики і вирішенню питань політехнічної освіти.
Зазначені особливості обумовлюють надзвичайно велике значення всіх без винятку розумових операцій і прийомів мислення при вивченні теми.
На цьому зосереджується увага викладачів у програмі з фізики, де до державних вимог щодо рівня підготовки студентів з цієї теми включено наступні види умінь:
- наводити приклади (конкретизація);
- розрізняти (порівняння);
- формулювати (абстрагування);
- характеризувати (аналіз, порівняння);
- пояснювати (аналіз, конкретизація);
- здійснювати спостереження (аналіз, абстрагування);
- користуватися відповідними правилами (конкретизація);
- оцінювати (аналіз, порівняння);
- робити висновки (узагальнення);
- розв'язувати задачі (конкретизація, абстрагування);
- графічно представляти (абстрагування);
- систематизувати (систематизація);
- досліджувати (аналіз, прогнозування).
Як видно, всі ці дії пов'язані з однією або декількома розумовими операціями. Таким чином, програма націлює викладачів на цілеспрямовану роботу щодо розвитку мислення студентів.
4. Методика розвитку мислення студентів під час вивчення електродинаміки за модульною технологією
Підготовка до викладання будь-якої дисципліни розпочинається з ознайомлення з вимогами навчальних програм та інших нормативних документів, а також створення на їх основі необхідного методичного забезпечення, що відповідало б принципам і особливостям технології навчання, що використовується, і забезпечувало б ефективне досягнення цілей освіти.
Аналіз науково-методичної і навчальної літератури дає підстави стверджувати, що хоча теоретичні засади модульної освіти досить широко і ґрунтовно висвітлені, але на сьогодні ще не розроблено комплексного методичного забезпечення навчального предмета «Фізика» (тобто немає системи централізовано розроблених і узгоджених навчальних модулів) і практично не досліджено можливостей модульної технології з точки зору досягнення у її рамках розвивальних і виховних цілей.
У відповідності до цього першим кроком на шляху до впровадження модульної технології є розробка відповідного методичного забезпечення - навчальних модулів і модульних програм.
Були розроблені методичні посібники у вигляді модульних програм до вивчення тем «Електромагнітна індукція» та «Електромагнітні коливання».
Навчальний модуль «Електромагнітна індукція» містить 12 міні-модулів, структура, послідовність і особливості яких відповідають варіанту, запропонованому П. Юцявичене :
1. Установчо-мотиваційний міні-модуль.
2. «Явище електромагнітної індукції. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца».
3. «Електрорушійна сила в рухомих провідниках».
4. «Вихрове електричне поле. Електромагнітна теорія Максвела».
5. «Самоіндукція. Індуктивність. Енергія магнітного поля струму».
6. Контрольно-змістовий міні-модуль.
7. «Закон електромагнітної індукції».
8. Лабораторна робота «Вивчення електромагнітної індукції».
9. «Розв'язування задач на правило Ленца. Вихрові струми».
10. Розв'язування задач на тему «Самоіндукція. Енергія магнітного поля струму».
11. Системно-узагальнювальний міні-модуль.
12. Контрольно-рефлексивний міні-модуль.
Зауважимо, що до переліку міні-модулів не включено духовно-естетичного та чуттєво-емоційного міні-модулів. Це передусім пояснюється тим, що при плануванні кожного окремого міні-модуля було враховано постановку не тільки освітніх та розвивальних цілей, але й виховних також. До кожного з двох модулів («Електромагнітна індукція» та «Електромагнітні коливання») розроблено систему завдань розвивального характеру, які включено до відповідних посібників для студентів.
Кожен із цих посібників складається з трьох частин:
1. Перша частина містить:
а) перелік вимог програми щодо рівнів засвоєння теоретичного матеріалу та набуття практичних навичок і вмінь у рамках відповідної теми, завдяки чому студенти мають можливість ознайомитися з ними й обрати навчальний рівень, на якому вони будуть звітуватися;
б) формулювання загальних, розвивальних та виховних цілей на період вивчення всього розділу;
в) перелік усіх міні-модулів, що входять до даного розділу з зазначенням їх тем та дат проведення;
г) обсяг робіт, які необхідно виконати на кожний з чотирьох рівнів;
д) перелік видів робіт для вибору студентів;
е) приклади завдань для кожного рівня підсумкової атестації.
2. Друга частина містить безпосередньо міні-модулі, що охоплюють увесь матеріал відповідної теми. Кількість міні-модулів залежить від часу, що виділяється для вивчення теми у відповідності з вимогами навчальної програми з розрахунку 0,5 аудиторних годин на один міні-модуль.
Кожен міні-модуль розпочинається з постановки мети, якої повинен досягти студент в процесі навчальної діяльності в межах даного заняття. Мета включає як освітні, так і розвивальні та виховні цілі.
Крім того, всі міні-модулі, за винятком контрольно-змістовного і контрольно-рефлексивного, містять:
а) перелік завдань різноманітного характеру, що необхідні, по-перше, для актуалізації опорних знань, по-друге, для самостійного вивчення та засвоєння нового матеріалу, по-третє, для закріплення вивченої теми і систематизації знань;
б) для полегшення роботи студентів посилання до підручників чи іншої літератури, що відображається у окремо відведеній колонці;
в) схеми всіх демонстраційних, фронтальних та лабораторних експериментів з необхідними коментарями до них;
г) перелік домашніх завдань;
д) методичні рекомендації і вказівки вчителю щодо виконуваної роботи;
е) зразки розв'язку типових задач.
Велике значення для ефективності вивчення розділу має установчо-мотиваційний міні-модуль, метою якого є ознайомлення студентів з:
* мотиваційно-цільовим базисом даної теми;
* переліком основних питань, що вивчаються у даній темі і якими необхідно оволодіти для складання заліку чи написання контрольної роботи;
* основними підручниками та додатковою літературою;
* переліком задач, що їх необхідно розв'язати для одержання відповідної оцінки;
* завданнями для підготовки до фізичних олімпіад;
* видами поточного контролю та датами його проведення;
* методикою виявлення та оцінки рефлексії.
Оскільки кожен міні-модуль є відносно незалежною, самостійною, логічно завершеною структурною одиницею модуля, вчитель за власним бажанням, у залежності від конкретних умов, може змінити порядок міні-модулів і розбити тему на блоки.
Педагогічне дослідження показує, що блочне планування більш доцільне та ефективне при вивченні значних за розмірами і обсягом інформації тем, а для невеликих тем (до 12-15 годин) цілком обґрунтоване і правомірне використання планування згідно з П. Юцявичене, яке й було застосоване для теми «Електромагнітна індукція». Виділення блоків доцільне також при вивченні таких невеликих розділів, окремі частини яких суттєво відрізняється за змістом.
На відміну від «Електромагнітної індукції» тема «Електромагнітні коливання» значно більша за обсягом і її доцільно розділити на два блоки «Вільні електромагнітні коливання» і «Змінний струм», що нами й було зроблено при плануванні структурних елементів навчального модуля. Причому кожен із блоків включав як фазу первинного засвоєння навчального матеріалу, так і фазу його осмислення і набуття практичних навичок роботи з ним.
3. Третя частина містить приклад міні-підручника, що являє собою узагальнену план-схему даного розділу і відображає всі структурні елементи теми, а також логічні (причинно-наслідкові) та хронологічні зв'язки між ними.
Ураховуючи те, що навчальний модуль - це частина курсу, значний блок навчального матеріалу, методично опрацьований і представлений студентамдля самостійного вивчення, метою методичного опрацювання був підбір завдань з розвитку мислення.
З метою інтенсифікації діяльності студентів з розвитку усіх компонентів мислення до розробленого модуля було включено значну кількість завдань творчого, проблемно-пошукового характеру, які примушували аналізувати та порівнювати різні явища, поняття; робити певні узагальнення, висновки; висувати свої гіпотези і намагатися їх відстояти, доводячи вірність своєї думки; шукати альтернативні, можливо, більш раціональні методи розв'язання поставлених задач; синтезувати окремі, на перший погляд, розрізнені ознаки, властивості в єдине поняття; виділяти головне й абстрагуватися від другорядного, несуттєвого; працювати з певними фізичними моделями, а інколи й створювати власні.
Серед завдань, що запропоновані у модулях з метою сприяння активізації мислення студентів, можна виділити такі типи:
1. Заповнення структурно-логічних граф-схем певних частин теми. Їх виконання вимагає детального аналізу необхідного матеріалу, виділення найважливіших елементів поняття чи частини розділу, їх порівняння і встановлення між ними об'єктивно існуючих зв'язків. Завдання такого типу доцільно давати студентам для самостійного виконання за допомогою підручника чи додаткової літератури з подальшим їх аналізом у присутності вчителя. Робота над такими вправами вимагає від учня, по-перше, самостійної пошукової активності, а по-друге, використання всіх розумових операцій. Ці завдання також можна використовувати на етапі систематизації та узагальнення знань.
Наприклад: Заповніть граф-схему “Вільні електромагнітні коливання”
Рис. 1. Граф-схема «Вільні електромагнітні коливання»
Метою такого завдання є усвідомлення студентами причинно-наслідкових зв'язків між явищами, що відбуваються в коливальному контурі, а також їх логічної послідовності.
Приклади аналогічних граф-схем - завдання «Явище електромагнітної індукції», «Сила Лоренцо», «Індуктивність» і под.
2. Співставлення явищ та понять і оформлення відповіді у вигляді порівняльних таблиць. У даному випадку порівняння здійснюється на основі першочергово проведених операцій аналізу, синтезу та абстракції для виділення найбільш суттєвих за даних умов ознак, за якими і буде проводитись співставлення. Досить часто при виконані таких вправ є задіяними операції аналогії та конкретизації.
Так практично в кожному підручнику наводиться таблиця аналогії між величинами, що описують електромагнітні та механічні коливанні. Але для того, щоб вона була достатньо опрацьована студентами і сприяла розумінню ними фізичної суті цих явищ, ми пропонуємо доповнити цю таблицю двома додатковими полями і дати завдання студентам знайти максимально можливу кількість спільного і відмінного між аналогічними величинами.
Після заповнення таблиць варіант, запропонований кожним студентом, повинен бути проаналізований класом під керівництвом викладача. Це дасть можливість не тільки виявити свої помилки, але й порівняти свою відповідь з іншими, що сприятиме розвитку критичного ставлення як до результатів роботи інших, так і до своєї. Цікавим при виконанні цієї роботи буде також аналіз критеріїв, які кожен студент обере за основу для порівняння відповідних фізичних величин.
При вивченні змінного струму, а саме опору, що чинять різні елементи схеми змінному струму, можна запропонувати студентам заповнити таку таблицю:
Таблиця 3.
Опір різних елементів у колі змінного струму
Опір ділянки кола |
|||
Для постійного струму |
Для змінного струму |
||
Резистор, провідник з активним опором |
________________________ залежність від частоти струму |
||
________________________ зсув по фазі між струмом та напругою |
|||
Опір рівний... |
Соленоїд |
________________________ залежність від частоти струму |
|
XL=… |
називається: ... |
||
визначається XL=… |
|||
________________________ зсув по фазі між струмом та напругою |
|||
Опір рівний... |
Конденсатор |
________________________ залежність від частоти струму |
|
XC=… |
називається: ... |
||
визначається XC=… |
|||
________________________ зсув по фазі між струмом та напругою |
Цю роботу студентам доцільно запропонувати на змістовно-пошуковому міні-модулі як самостійну роботу з літературою, що значною мірою активізує їх пізнавальну діяльність і сприятиме розвитку таких розумових дій, як порівняння, аналіз, систематизація. Іншим прикладом може бути:
Таблиця 4.
Електрорушійна сила індукції
Заповніть таблицю: |
||||
Умова виникнення |
Рухомий провідник у магнітному полі |
Контур у змінному магнітному полі |
Змінюється в контурі з індуктивністю - явище... |
|
Породжується |
||||
Залежить від |
||||
Математичний вираз |
До таких завдань належать таблиці «Електричне та магнітне поля», «Електричне поле» і інші, запропоновані у навчальних модулях.
3. Створення логічних ланцюжків шляхом встановлення причинно-наслідкових зв'язків між певними явищами. Такі завдання, крім розвитку основних розумових операцій, значною мірою сприяють розвитку діалектичного мислення учнів, доводячи, що всі явища та процеси у Всесвіті взаємопов'язані та взаємообумовлені, а також навчають розрізняти причини та наслідки певних явищ і бачити їх логічну послідовність. Серед таких завдань відмітимо ланцюжок «Самоіндукція»
Завдання Судження, записані у прямокутники, розмістіть у логічній послідовності, заносячи їх номери у кружечки: |
||||
1. При зміні магнітного поля виникає вихрове електричне поле. |
2. У котушці виникає ЕРС самоіндукції. |
3. Коло, що містить ЕРС і котушки замикається. |
4. Магнітне поле котушки змінюється. |
|
5.ЕРС самоіндукції перешкоджає зростанню струму. |
6. Сила струму у котушці збільшується. |
7. Певне значення сили струму встановлюється поступово. |
8. Вихрове електричне поле діє на вільні заряди. |
Неважко розробити аналогічні завдання для аналізу процесів, що протікають у коливальному контурі, генераторі змінного струму, автоколивальній системі та ін.
4. Завдання, що потребують аналізу певних явищ, понять, дослідів, графіків, тощо і на основі цього сприяють формулюванню висновків, висуванню гіпотез. Завдання даного типу найбільш поширені, вони мають значний вплив на розумову діяльність студентів, оскільки вимагають використання не тільки таких розумових операцій, як аналіз, синтез, абстракція, порівняння, але й узагальнення та прогнозування.
5. Заповнення системно-узагальнюючих таблиць чи графіків. Завдання даного типу в основному включаються до системно-узагальнюючих міні-модуля і мають велике значення не тільки тому, що вимагають від студентів володіння всіма операціями та прийомами мислення, а й тому, що вони направлені на створення єдиної цілісної картини світу в уяві дітей, яка включає безліч складових елементів та різноманітних (логічних, хронологічних, просторових) взаємозв'язків між ними. Тобто такі завдання значною мірою сприяють формуванню діалектико-матеріалістичного світогляду школярів.
6. Завдання проблемного характеру. Вимагають від стужентів уміння виходити з проблемних ситуацій, шукаючи альтернативних розв'язків, неординарних пояснень, що відрізняються від шаблонних репродуктивних методів, вимагають поглибленого аналізу ситуації і, в залежності від конкретних умов, багатьох інших розумових операцій та прийомів. Так, наприклад, вивчення ЕРС індукції починається постановкою проблемного питання: «У дослідах Фарадея забезпечувались 2 умови: замкнутий провідник і зміна магнітного потоку. А якщо розімкнутий провідник рухати в постійному магнітному колі, чи буде спостерігатися явище електромагнітної індукції?»
7. Завдання, що вимагають взаємооберненого перекладу між мовою просторових образів та словесних структур. До цього типу можна віднести завдання на аналіз, побудову і перетворення різних графіків, схем, електричних кіл, тощо.
Приклад 1:
Який з наведених графіків найбільш точно відображає залежність напруги U2 на вторинній обмотці трансформатора, який працює в режимі холостого ходу, від напруги подаваного на первинну обмотку U1?
Приклад 2
На малюнку наведений графік залежності амплітуди сили струму від амплітуди заряду на пластинах конденсатора в трьох різних ідеальних коливальних контурів. У якому з наведених співвідношень перебувають між собою періоди коливань у цих контурів?
Виконання завдань такого типу вимагає послідовного здійснення таких розумових дій: аналіз графіків; виявлення закономірностей, що випливають з графіків; конкретизація цих закономірностей у формі фізичних законів чи формул; аналіз задачі з позицій фізичного закону; висування гіпотези відповіді і її перевірка. Характерною особливістю задач такого типу є необхідність перекодування словесних структур у графічні моделі і навпаки, що, згідно з теорією Л. Веккера, є основним проявом мислення.
7. Задачі на виконання розумових дій з розмірностями фізичних величин.
Задачі такого типу вимагають операцій з аналізу, порівняння, конкретизації і переводу інформації із звичних для дітей формул у вирази з розмірностями фізичних величин і навпаки, наприклад:
Якій з наведених величин відповідає вираз:
А) Індуктивності.
В) Енергії.
С) Прискоренню.
D) Потоку магнітної індукції.
Е) Ні одній з наведених величин.
Слід зауважити, що завдання розвивального характеру включаються до кожного міні-модуля, тобто на кожному етапі вивчення теми створюються необхідні умови для систематичного розвитку розумових операцій та прийомів як структурних елементів мислення.
Враховуючи, що фізика насамперед наука експериментальна, до складу системи завдань розвивального характеру були включені й завдання експериментального характеру. При цьому потрібно керуватися тим, що під час виконання експериментальних завдань студенти більш активно і на іншому предметному матеріалі залучаються до виконання таких прийомів розумової діяльності, як конкретизація, порівняння і інше.
Під час їх розробки слід скористатися переліком типів експериментальних завдань, запропонованих В. Шарко, а саме:
* перевірка дослідним шляхом певних теоретичних положень, законів або ж власних припущень чи результатів розв'язання вправ, задач;
* запропонувати варіанти дослідів, відмінних від наведених у підручнику, для демонстрації певних явищ, закономірностей;
* завдання на спростування теоретичних положень;
* завдання на положення схеми досліду, розкриття призначення кожного елемента, що входить до схеми;
* завдання на характеристику досліду за узагальненим планом (мета > установка > умови > результат > висновок);
* завдання на дослідження причин невідповідності результатів експерименту відомим законам (побутовим уявленням);
* завдання на експериментальну перевірку табличних значень певних фізичних величин;
* завдання на проектування дослідів;
* завдання на класифікацію дослідів за їх роллю у пізнанні природи.
При цьому студентам пропонувалась розроблена Г. Голіним класифікація фізичних дослідів, до складу яких він включив:
* завдання на порівняння класів точності фізичних приладів і обґрунтування вибору конкретних приладів для даного досліду;
* завдання на проведення досліджень за фотографіями;
* завдання на передбачення типу «Що покаже прилад якщо..?», «Як зміняться покази приладів, якщо один елемент електричної схеми замінити іншим?»;
* завдання на обґрунтування дій дослідника під час експерименту «Чи можна в досліді замінити один прилад на інший?»;
* завдання на придумування різних способів визначення фізичних величин.
Той факт, що фізичний експеримент є одним із основних елементів процесу вивчення фізики, знайшов відображення і в підходах до складання контрольно-рефлексивних міні-модулів, які, поряд із теоретичними, включали й завдання експериментального характеру. Це давало можливість більш повно і всебічно оцінити навчальні досягнення учнів.
Як зазначалося вище, велике розвивальне значення має міні-підручник. Для урізноманітнення роботи з ним, нами запропоновано 2 варіанти міні-підручника: електромагнітний викладач струм
* у вигляді узагальнювальної таблиці (схеми), яку студентам необхідно заповнити самостійно;
* у вигляді повної структурно-логічної схеми, робота над якою полягає у її обговоренні й аналізі.
Перший варіант роботи є більш стимулюючим для розумової діяльності учнів, оскільки вимагає самостійної діяльності дитини з застосуванням усіх розумових операцій та прийомів.
Можливий і третій вид роботи - спочатку разом з класом виділити ознаки, за якими можна класифікувати матеріал теми, а створення міні-підручника задати студентам на опрацювання самостійно. На наступному занятті порівняти, проаналізувати варіанти, запропоновані дітьми, і вибрати найкращій. Такий вид роботи є найбільш складним, але й найефективнішим щодо розвитку мислення.
Суттєвим моментом у підході до розробки комплексу розвивальних завдань було врахування не тільки умов для розвитку операційної компоненти мислення, але й підбір завдань для розвитку мотивації студентів до розумової діяльності та рефлексії.
Під час розробки завдань, орієнтованих на розвиток мотиваційної компоненти мислення, враховуються рекомендації, розроблені в методичній літературі. Зокрема, включаються до міні-модулів такі типи завдань для розвитку пізнавальних мотивів:
* завдання на постановку питань до експерименту;
* завдання з використанням роздавального матеріалу;
* завдання з використанням комп'ютерної техніки;
* завдання на постановку проблем та їх розв'язання.
Останній тип завдань має певне значення і для розвитку критичного мислення студентів. Навчання студентів здійснювати рефлексію власних розумових дій ми планували відповідно до порад методистів. Їх конкретизація на матеріалі тем, сприяла розвитку даного аспекту мислення в діяльності студентів.
5. Комп'ютер як засіб розвитку мислення студентів
Експериментальне впровадження модульної технології в навчальний процес навчальних закладів, показало, що, не зважаючи на ряд позитивних моментів і переваг, порівняно з традиційною класно-урочною системою навчання виникають деякі об'єктивні труднощі, пов'язані з недостатньою підготовкою багатьох студентів до самостійної пошукової роботи; з низьким рівнем рефлексії дітей; з прагненням відшукати відповіді за допомогою викладача, а не самостійно; з низьким рівнем сформованості організаційних та експериментальних умінь, а також необхідністю забезпечення кожного студента підручниками та іншими друкованими навчально-методичними посібниками, зокрема модульними програмами, як під час аудиторних занять, так і під час самостійної позааудиторної роботи. Значні проблеми також виникають при впровадженні кредитно-модульної системи організації навчального процесу у вищих навчальних закладах.
Одним із шляхів подолання зазначених труднощів і підвищення ефективності модульно-розвиваючої технології - у використанні комп'ютера як засобу навчання фізики.
Практика та спеціальні педагогічні дослідження показують, що використання комп'ютерних технологій та методів інформаційного підходу до організації процесу навчання у багатьох випадках виявились продуктивними як з точки зору досягнення педагогічних цілей, так і з точки зору організації навчального процесу. Нині вже не потребує доказів той факт, що стратегії поведінки в комп'ютерно-орієнтованому навчальному середовищі і набуті при цьому знання, уміння та навички студентів навчальних закладів виявляються необхідними не тільки на уроках інформатики, а й у процесі опанування іншими навчальними предметами, передовсім фізико-математичного та технічного спрямувань.
Поширення комп'ютерно-орієнтованих методів навчання природничо-математичних дисциплін можна пояснити обов'язковим використанням у процесі їх вивчення математичних методів відображення та опрацювання навчальної інформації; «задачним підходом» до викладання, який базується на побудові математичної моделі досліджуваного процесу; можливістю візуалізації математичної моделі процесу на екрані комп'ютера; можливістю активного втручання суб'єкта навчальної діяльності у процес побудови і перетворення математичної моделі в режимі «реального часу»; можливістю швидкого опрацювання результатів експерименту, зокрема з використанням методів математичної статистики; здійсненням автоматизованого експерименту на базі комп'ютерних технологійз використанням допоміжного обладнання; можливістю реалізації різних форм презентації результатів експерименту на екрані комп'ютера; використанням інформаційно-довідкової підтримки процесу навчання (викладач) та процесу вивчення (студент). Таким чином, комп'ютерні технологіїстали сьогодні невід'ємною складовою сучасного навчального середовища.
Вивчення літератури з питань використання комп'ютера у навчальних закладах дає можливість виділити ряд функцій, які може виконувати комп'ютер у педагогічному процесі, а саме:
* виступати джерелом інформації;
* здійснювати координацію й управління навчально-пізнавальною діяльністю учнів;
* бути засобом діагностики і контролю;
* виступати у ролі наочного посібника;
* забезпечувати проведення віртуальних фізичних дослідів, експериментів та лабораторних робіт;
* створювати індивідуальний інформаційний простір;
* виступати тренажером при розв'язуванні фізичних задач та вправ.
Аналізуючи досвід використання комп'ютерних технологій у навчально-виховному процесі як загальноосвітньої, так і вищої школи викладачами різних дисциплін, виділяють ряд позитивних аспектів, що реалізують основні принципи особистісно-орієнтованої освіти і сприяють досягненню педагогічних цілей, в тому числі й розвитку мислення студентів:
* привабливість для сприйняття студентом мультимедійного подання інформації;
* можливість організації контролю за порядком і темпом подачі матеріалу, навчальною активністю студента;
* забезпечення ефекту симуляції складних процесів без ризику і з надзвичайно низькими витратами;
* можливість настроювання сервісу навчання, тренінгу й контролю на осіб з різним рівнем розумових здібностей;
* можливість застосування широкого діапазону, потрібного для користувача тренувального матеріалу;
* свобода у пошуку й доборі матеріалу, відповідно до власних цілей і задач навчання;
* забезпечення систематичного контролю з боку студента за процесом навчання, рефлексії.
Для діагностики рівня навчальних досягнень студентів на певних етапах навчання, зокрема на контрольно-змістовному міні-модулі, ми використовували системи тестових завдань з урахуванням до вимог розвитку інтелектуальних операцій.
6. Формування вмінь розв'язувати задачі з електродинаміки у студентів технічних університетів
Основні досягнення і тенденції розвитку методики навчання фізики в умовах науково-технічного прогресу привели не лише до визначення фізичних задач як елемента та засобу навчальної діяльності або джерела нових знань, а й як мети і методу навчання, розвитку й виховання суб'єктів навчання.
Завдання формування та розвитку пізнавальної активності й самостійності творчого мислення суб'єктів навчання в процесі здобування системних знань та формування навичок й умінь на основі цілісного підходу до процесу навчання зумовило розроблення питань наукових основ методики розв'язування і складання фізичних задач.
Цей напрямок започаткували Сергєєв О.В. та Павленко А.І. Складання задач з фізики викладачами та об'єктами навчання розглядався, по-перше, як спосіб підвищення інтелектуального рівня та, по-друге, як вищий ступінь уміння розв'язувати задачі, тобто вищий ступінь актуалізації фізичних знань. Відбувся розвиток та інтеграція загальних питань з методики складання і розв'язування фізичних задач, завдяки чому була запропонована низка оригінальних вітчизняних методик розв'язування шкільних задач (О.С. Іванов, І.В. Івах та ін.). Останнім часом в Україні надруковано чимало збірників задач з фізики (Б.А. Гохват, Ф.П. Нестеренко, М.І. Шут, В.О. Аніщенко, Б.А. Сусь, С.М. Пастушенко, І.М. Кучерук, І.П. Гаркуша, А.Г. Бовтрук, Я.І. Федишин, І.Т. Горбачук та ін.).
Науковці дійшли висновку, що підвищення ефективності й результативності розвивального навчання можливе через реалізацію принципу спеціального формування алгоритмічних та евристичних прийомів розумової діяльності, втілення якого в навчальну практику у вигляді розв'язування і складання фізичних задач дасть змогу цілеспрямовано формувати у суб'єктів навчання продуктивне мислення. Широкі можливості в здобуванні фізичних знань надають творчі фізичні задачі, які рекомендовано розв'язувати на завершальному етапі вивчення нового матеріалу.
Розв'язування задач є найважливішим компонентом сучасних технологій навчання завдяки їх винятковій ролі у формуванні й розвитку пізнавальної активності, аналітичного стилю мислення; інтелектуальних і пошуково-творчих здібностей в умовах диференційованого навчання фізики; активізації навчально-пізнавальної діяльності на заняттях з фізики; оволодіння методами наукового пізнання, зокрема дослідницьким досвідом та процедурами творчої діяльності.
В наукових працях з методики розв'язування задач подано різноманітні визначення поняття “задача”. Наприклад, задача - це навчальна вправа, яка виконується за допомогою обчислень та умовиводів.Або фізична задача - це певна навчальна проблема, яка в загальному випадку розв'язується за допомогою логічних умовиводів, математичних дій чи експерименту на основі законів фізики.
Під час розв'язування задач стає можливим до певної міри індивідуалізувати процес навчання, чого, наприклад, фактично неможливо досягти під час проведення бесіди або читання лекції. Розв'язування задач доцільно поєднувати з демонстраційним і фронтальним експериментом, усним викладом матеріалу, з використанням електронних посібників тощо. У ряді випадків розв'язування задач є основою для узагальнюючих висновків.
Розв'язування задач з фізики дає змогу не тільки добре засвоїти новий матеріал, але й усвідомити можливість практичного використання тих чи інших законів та формул. Розв'язування задач розвиває абстрактне та логічне мислення, виховує у студентів технічних університетів такий інструмент аналізу як послідовність, що є дуже важливим і корисним не тільки у пізнавальній діяльності з фізики, але й у їх майбутній професійній діяльності.
Програма з курсу загальної фізики неможлива без практичних занять, метою яких є допомогти студентам технічного університету навчитись розв'язувати задачі різного типу та рівня складності. Тому без систематичного розв'язування задач курс загальної фізики не може бути засвоєний належним чином.
Нами встановлено, що у науково-методичній літературі розглянуто такі загальні методи розв'язування задач як аналітичний і синтетичний. Аналітичний метод передбачає розподіл складної задачі на ряд простих (аналіз). Розв'язування починається з пошуку закономірностей, що дають безпосередню відповідь на запитання задачі. Остаточна розрахункова формула отримується шляхом синтезу ряду часткових закономірностей. Синтетичний метод характеризується тим, що розв'язування задач починається не з шуканої величини, а з величин, які слід визначити безпосередньо з умови задачі. Розв'язок розгортається поступово, до тих пір, доки шукана величина увійде до чергової формули. При такому підході розв'язування задач треба починати з аналізу явища.
Методика навчання фізики, зокрема, методика навчання розв'язуванню задач з фізики, має тісний зв'язок з психолого-педагогічною наукою. Засвоєння знань та формування умінь розв'язувати задачі з фізики спираються на основні дидактичні принципи: науковості; наочності; свідомості й активності студентів; зв'язку навчання з життям тощо.
Формування умінь - одна з важливих і актуальних проблем сучасної педагогіки та психології. Незважаючи на ґрунтовне висвітлення багатьох аспектів цієї проблеми, суть поняття “уміння” деякими науковцями інтерпретується по-різному. В одних випадках під уміннями розуміється спосіб дії, в інших - уміння розглядаються як набутий досвідабо як готовність, спроможність успішно діяти. Однак більшість вчених сходиться на тому, що уміння ґрунтуються на знаннях та навичках і питання про їх взаємозв'язок викликає найменше сумнівів.
Реалізація сучасних вимог до підготовки з фізики майбутніх фахівців у галузі сучасної техніки потребує вдосконалення методики навчання загальної фізики, в основу якої має бути покладено модульний та особистісно орієнтований підходи до навчання. Методика формування умінь щодо розв'язування фізичних задач має бути побудованою на комплексному використанні нових та традиційних засобів навчання. Це передбачає розроблення електронних засобів навчання та методичного забезпечення практичних занять з комп'ютерною підтримкою.
7. Приклади розв'язування задач з курсу фізики «Електродинаміка»
З якою силою взаємодіяли би дві мідні кульки, кожна з яких масою 1 г, які знаходяться на відстані 1 м один від одного, якщо сумарний заряд всіх електронів в них відрізняється на 1% від сумарного зарядувсіх ядер? |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
F-? |
Де - кількість атомів в масі , -кількість електронів в атомі , |
||
Відповідь: |
Позитивний точковий заряд 50 мкКл знаходиться на площині в точці с радіус-вектором ,дета -- орти осей и . Знайти модуль і напрям вектора напруженості електричного поля в точціз радіус-вектором. Тут та в метрах. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
мкКл . -? |
|||
Відповідь: |
Кільце радіусу з тонкого дроту має заряд. Знайти модуль напруженості електричного поля на осі кільця як функцію відстанідо його центру. Дослідити отриману залежність при . Визначити максимальне значення напруги і відповідну відстань . |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? |
При , |
||
Відповідь: |
Система складається з тонкого зарядженого кільця з дроту радіусуі дуже довгої рівномірно зарядженої нитки, розташованої на осі кільця так, що один з її кінців співпадає з центром кільця. Останнє має заряд . На одиницю довжини нитки припадає заряд . Знайти силу взаємодії кільця з ниткою. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, , F-? |
Знайдемо напруженість електричного поля на осі кільця Розрахуємо силу, яка діє на заряджену нитку, що знаходиться в цьому полі |
||
Відповідь: |
Сфера радіусу заряджена з поверхневою густиною , де -- постійний, -- радіус-вектор точки сфери відносно її центру. Знайти вектор напруженості електричного поля в центрі сфери. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
E-? |
З'єднаємовісь сфери з вектором . Розіб'ємо на кільця нескінченно малої товщини , де кут між радіус-вектором до кільця і - поле, яке створюється кільцем в центрі сфери - поле, яке створюється нескінченно малою ділянкою кільця з зарядом |
||
Відповідь: |
Рівномірно заряджена дуже довга нитка, розташована на осі круга радіуса , один кінець якої розташований в центрі цього кругу. Заряд нитки на одиницю довжини рівний . Знайти потік вектора через площу круга. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? |
Вклад в сумарний потік від диференційного проміжку на диференційному проміжку радіус-вектора |
||
Відповідь: |
Дві довгі паралельні одна одній нитки рівномірно зарядженні так, що на одиницю довжини кожної з них припадає заряд мкКл/м. Відстань між нитками рівна см. Знайти максимальне значення напруженості електричного поля в площині симетрії цієї системи, розташованої між нитками. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
м -? |
Напруга, яку створює одна нитка Сумарна напруга Максимум відповідає випадку |
||
Відповідь |
Напруженість електричного поля залежить тільки від координат таза закону , де -- константа, та-орти осей та. Знайти потік вектора через сферу радіусу з центром в початку координат. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? |
Потік вектора напруги - нормаль Нормаль до поверхні сфери |
||
Відповідь: |
Куля радіусу має позитивний заряд, об'ємна щільність якого залежить від до його центру за законом , де -- постійна. Нехай діелектрична проникність кулі і простору,в якому вона знаходиться рівна . Знайти: а) модуль вектора напруженості електричного поля всередині і зовні кулі як функцію відстані ; б) максимальне значення напруженості і відповідну їй значення відстані . |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? -? -? |
а) Застосуємо теорему Гауса для сфери радіуса б) Для сфери радіуса , весь заряд сконцентрований всередині кулі |
||
Відповідь: |
, , |
Всередині кулі, яка заряджена рівномірно з об'ємною щільністю , знаходиться сферична порожнина. Центр порожнини зміщений відносно центру кулі на величину . Знайти напруженість поля всередині порожнини, коли діелектрична проникність рівна одиниці. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? |
Розглянемо просту заряджену рівномірно кулю без будь-яких порожнин. Вивчимо поле всередині неї. Очевидно, що напрям поля співпадає з радіус-вектором, проведеним з центру кулі. Знайдемо величину поля, використовуючи теорему Остроградського-Гауса У векторній формі Нашу кулю можна записати як суперпозицію двох куль, одна з яких рівномірно заряджена зі щільністю і знаходиться в на місці порожнини. Тоді в центрі порожнини напруженість поля |
||
Відповідь: |
Знайти потенціал і напруженість електричного поля в центрі на півсфери радіусу , яка заряджена рівномірно з поверхневою щільністю . |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? -? |
Потрібно просумувати проекції вектора тільки на вертикальну вісь OZ |
||
Відповідь: |
, |
Знайти потенціал на краю тонкого диску радіуса см, по якому рівномірно розподілений заряд з поверхневою щільністю . |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
см -? |
Знайдемо потенціал, який створюється зарядженим кільцем радіусу на відстані від його центру всередині цього кільця Потрібно просумувати проекції вектора тільки на вертикальну вісь OZ Знайдемо потенціал на краю диска як суму потенціалів кілець , які утворюють диск |
В |
|
Відповідь: |
В |
Потенціал поля всередині зарядженої кулі залежить тільки від відстані до її центра за законом, де и -- константи. Знайти розподіл об'ємного заряду всередині кулі. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? |
|||
Відповідь: |
Точковий заряд знаходитьсяна відстані від нескінченно провідної площини. Яку роботу необхідно виконати, щоб повільно віддалити цей заряд на дуже велику відстань від площини? |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
-? |
Так як на нескінченно великій відстані потенціал рівний нулю , З умови рівно дії зарядів в провіднику випливає, що поле всередині металу рівне нулю. Тобто поле, яке створюється в металі еквівалентно полю, яке б створював заряд , розташований на місці . Поле, яке створюється зарядами поза металом співпадає з полем, яке створюється зарядом , розташованим симетрично металевій пластинці. Пластинка притягує до себе заряд з силою , як притягувало б заряд |
||
Відповідь: |
Точковийдиполь з електричним моментом знаходитьсяна відстані від нескінченно провідної площини. Знайти модуль вектора сили, яка діє на диполь, якщо векторперпендикулярний до площини. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? |
Розташуємо другий диполь на відстані з другої сторони площини. Врахуємо, що відстань між диполями |
||
Відповідь: |
Дуже довга пряма нитка орієнтована перпендикулярно до нескінченно провідної площини і не доходить до цієї площини на відстань . Нитка заряджена рівномірно з лінійною щільністю . Нехай точка О- слід нитки на площині. Знайти поверхневу щільність індукційованого заряду на площинів точці О та в залежності від відстані до точки О. |
|||
Дано |
Розв'язування |
Обчислення |
|
, -? -? |
Знайдемо вектор нормальної напруженості нитки безпосередньо близько до площини Напруженість поля Вектори напруженості поля, яке створюється зарядом площини будуть дзеркальними і нормальна компонента, яка створюється поверхневим зарядом площини по модулю рівна В центральній точці |
||
Відповідь: |
, |
Тонке кільце з дроту радіусу має заряд . Кільце розташоване паралельно провідній площині на відстані від неї. Знайти поверхневу щільність заряду в точці площини, яка розташована симетрично відносно кільця. |
Подобные документы
Значення фізики як науки, філософські проблеми розвитку фізичної картини світу. Основи електродинаміки, історія формування квантової механіки. Специфіка квантово-польових уявлень про природні закономірності та причинності. Метафізика теорії відносності.
курсовая работа [45,3 K], добавлен 12.12.2011Методика проведення уроків з теми «теплове розширення тіл при нагріванні» в умовах поглибленого вивчення фізики. Аналіз програми із фізики типової школи та програми профільного навчання фізики. Кристалічні та аморфні тіла. Теплове розширення тіл. План - к
курсовая работа [384,2 K], добавлен 24.06.2008Процес навчання фізики в основній школі. Методика використання методу розмірностей на різних етапах вивчення компонентів змісту шкільного курсу фізики. Оцінка впливу методу аналізу розмірностей на розвиток когнітивних та дослідницьких здібностей учня.
курсовая работа [349,7 K], добавлен 09.03.2017Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.
курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010Визначення дослідним шляхом питомого опору провідника та температурного коефіцієнту опору міді. Вимірювання питомого опору дроту. Дослідження залежності потужності та ККД джерела струму від його навантаження. Спостереження дії магнітного поля на струм.
лабораторная работа [244,2 K], добавлен 21.02.2009Вибір трансформаторів підстанції. Розрахунок струмів КЗ. Обмеження струмів КЗ. Вибір перерізів кабельних ліній. Вибір електричних апаратів і провідників розподільчих пристроїв. Вибір трансформаторів струму. Вибір шин і ізоляторів. Власні потреби підстанці
курсовая работа [560,2 K], добавлен 19.04.2007Розрахунок напруги i струмів електричних кіл в режимi синусоїдального струму на частотах. Векторні діаграми струмів в гілках ЕК. Розрахунок вхідного опору кола. Обчислення падіння напруги на елементі. Комплексна та активна потужність електричного кола.
контрольная работа [341,3 K], добавлен 06.11.2016Системи рівнянь для розрахунку струмів і напруг в простому і складному електричних колах. Умови використання методу обігу матриці і формул Крамера. Оцінка вірогідності значення струмів згідно закону Кіргхофа. Знаходження комплексного коефіцієнта передачі.
курсовая работа [255,3 K], добавлен 28.11.2010Роль історизму і шляхи його використання в навчанні фізики. Елементи історизму як засіб обґрунтування нових знань. Відкриття законів вільного падіння, динаміки Ньютона, закону всесвітнього тяжіння, збереження кількості руху. Формування поняття сили.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 12.02.2009Життєвий і творчий шлях, викладацька діяльність вченого у Віденському університеті та Німецькій політехніці у Празі. Аналіз науково-технічних напрямків творчої діяльності І. Пулюя, дослідження в галузі фізики, винаходи з електротехніки і телефонії.
курсовая работа [466,7 K], добавлен 02.03.2011