К ВОПРОСАМ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ

К ВОПРОСАМ ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ МЛАДШИХ КУРСОВ И УЧАЩИХСЯ
ПРОФИЛЬНЫХ ШКОЛ
В.В. Пак, М.И. Крылов
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Главное требование потребителя образовательных услуг к выпускникаминженерам – это глубокие фундаментальные знания, умения применять
полученные знания на практике и способность постоянно их пополнять. По
словам президента Ассоциации инженерного образования России, Ю.П.
Похолкова «успешное применение фундаментальных физических понятий
происходит в процессе творческого развития у студентов практических
навыков».
В условиях постоянно растущего информационного потока становится
невозможно в рамках аудиторных занятий представить весь материал [1].
Прослеживается необходимость в создании условий, побуждающих к
самостоятельной работе, дифференцированного характера обучения студентов
технического университета, мониторинга образовательного процесса и его
результатов [2].
Многие авторы [1, 3, 4] уделяют большое значение самостоятельной
работе обучающихся. Сейчас всё большее применение находят лабораторнопрактические занятия на основе ИКТ (информационно-коммуникационных
технологий). Это способствует не только фактическому накоплению знаний, но
и развитию индивидуальности, ответственности за принятые решения и т.д. [5].
Кроме того использование ИКТ позволяет усилить субъектно-деятельностный
подход к обучению, мотивационную активность студентов, синтез научного и
практического знания материала. Результаты достигаются посредством
интерактивного характера обучения, индивидуализации учебного процесса,
включения задач, допускающих нестандартные решения, формирования
благоприятных условий для самостоятельной деятельности и т.д. [6].
В качестве примера использования ИКТ можно привести работу студентов
младших курсов по поиску и структурированию информации при решении
задач. В процессе самостоятельной работы студенты имеют возможность найти
много интересной и полезной информации, структурировать её и
систематизировать свои знания. В большинстве случаев самостоятельная
работа с ИКТ позволяет почерпнуть идеи для альтернативного решения
поставленной задачи. Зачастую это способствуют рождению дополнительных
вопросов и, как следствие, постановке проблемной задачи.
Механические колебания и электромагнетизм – разделы физики, которые
изучаются в разные периоды с достаточно большим интервалом. Существует
совсем незначительное количество задач, в которых эти два раздела
гармонично дополняют друг друга.
В качестве примера можно привести разработку задачи о колебательном
движении: Стальной стержень длиной L,подвешенный на двух нитях, длиной
X, совершает колебания. По прошествии времени t у маятника были заменены
нити на пружины жёсткостью k и пущен по стержню ток I а) вправо; б) от
наблюдателя, поместив его в однородное магнитное поле с индукций
B.(плотность стали - известна). Найти: Кол-во колебаний совершенных
стержнем на нитях; в случае направления тока вправо и в случае направления
тока к наблюдателю и от него – растяжение и сжатие пружин. Дано: длина - L;
время - t; жёсткость - k; сила тока - I; индукция - B; плотность стали - ρ. Найти:
кол-во колебаний - N; угол отклонения - α; сжатие пружин - ∆X.
В предлагаемой задаче рассматривается два случая: вектор магнитной
индукции B расположен в плоскости пружин – подвесов, перпендикулярно
стержню (рис. 1).
Рис. 1. Вектор магнитной индукции расположен в плоскости пружин – подвесов,
перпендикулярно стержню
В таком случае сила Ампера перпендикулярна силе тяжести и отклоняет
стержень от положения равновесия на угол α.
В том случае, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен
плоскости пружин – подвесов и стержню, сила Ампера отклоняет стержень
вверх или вниз в зависимости от направления вектора магнитной индукции и
силы тока (рис. 2).
Рис. 2. Вектор магнитной индукции направлен
перпендикулярно пружинам – подвесам и стержню.
При решении задачи, коллективно обсуждаются вопросы о направлении
тока: в каком направлении нужно пропустить ток по стержню, чтобы пружины
сжались или растянулись на определённую величину, чтобы стержень
отклонился вправо или влево от начального положения на заданный угол.
Кроме того данную задачу можно рассматривать при условии протекания
по стержню переменного тока. Тогда при определённых параметрах
периодическая вынуждающая сила будет способствовать усилению амплитуды
колебаний.
Таким образом, использование ИКТ в самостоятельной работе студентов
младших курсов и учащихся профильных школ на стадии решения задачи
сильно сокращает время на поиск нужной информации, стимулирует изучение
смежных дисциплин, расширяет круг проблемных вопросов. Самостоятельная
работа учащихся с использованием ИКТ способствует получению
фундаментальных знаний по физике, развивает навыки применения этих
знаний в различных областях, усиливает мотивационную активность.
Литература
1.
Зеличенко В.М. Информационно-образовательная среда вуза по
физике: от задач к формированию заданий на уровне проекта / Зеличенко В.М.,
Ларионов В. В., Мансуров Е. В // Вестник ТГПУ. 2009. Вып. 10 (88). С. 106-110.
2.
Ларионов В.В., Поздеева Э.В., Толмачева Н.Д. Методические
приемы реализации проблемно-ориентированного обучения физике в
техническом университете // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6
(часть 3). – С. 744–748.
3.
Пак В.В. Развитие инновационного мышления студентов
технического университета посредством проектной деятельности / В.В. Пак,
Т.Н. Мельникова, С.В. Федин, С.А. Жданович // Международный научноисследовательский журнал. – 2014. - №3(22) часть 4. – с. 36 – 37.
4.
Румбешта Е.А. Учебное исследование в обучении физике как
сочетание фундаментальности и инноваций в образовании / Румбешта Е. А.,
Мидуков В. З., Гельфман Э. Г. // Вестн. Томского гос. пед. ун-та (Tomsk State
Pedagogical University Bulletin). 2007. Вып. 10 (73). С. 99–103
5.
Пак, В.В. Лабораторная работа как способ формирования
инновационного мышления студентов / В.В. Пак // Подготовка молодёжи к
инновационной деятельности в процессе обучения физике, математике,
информатике. – Материалы международной научно-практической конференции
под ред. Т.Н. Шамало. - Екатеринбург, 2014. - С. 175-177.
6.
Ларионов В.В., Тюрин Ю.И. Физика. Проблемно-ориентированная
система обучения физике в техническом университете. Методика
структурирования содержания задач и формирования идей на уровне проекта. –
Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2010. – 194 с.