Применение электронной оптики в учебном физическом эксперименте

• Автор: Горшечников, Михаил Васильевич
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 212 с. : ил.

1.1. Психологопедагогические основы построения
учебного физического эксперимента . . . .
1.2. Исследование современного состояния применения электронной оптики в учебном физическом эксперименте
1.3. Анализ оснащения учебной физической лаборатории современным оборудованием для проведения учебных экспериментов по электронной оптике
Выводы
Глава 2. Физикотехнические основы разработки учебных физических экспериментов по электронной оптике
2.1. Анализ границ применимости и принципов работы технических средств электронной оптики в целях
их использования в учебном физическом эксперименте .
2.2. Устройство технических средств электронной оптики .
2.3. Исследование возможностей основных современных технических средств электронной оптики ЭОП и ПЗС
для разработки учебных экспериментов .
Выводы .
Глава 3. Методика проведения учебного физического эксперимента с использованием ЭОП и ПЗС .
3.1. Исследование возможностей электронной оптики
на примере электроннооптического преобразователя .
3.1.1. Построение спектральной характеристики ЭОП .
3.1.2. Построение амплитудной характеристики ЭОП .
3.1.3. Наблюдение собственных шумов ЭОП .
3.1.4. Визуализация излучения нагретых тел .
3.1.5. Наблюдение излучения светодиодов в ИКобласти спектра и сверхслабого свечения светодиодов в видимом диапазоне .
3.1.6. Визуальная и фоторегистрация процесса пробоя лавинного фотодиода при обратном напряжении
на рп переходе
3.2. Проведение измерений с помощью электронной
оптики . . . . . . . . .
3.2.1. Оптический пирометр слабо нагретых тел . .
3.2.2. Исследование зависимости электрического сопротивления металлов от температуры . . .
3.2.3. Измерение спектрального коэффициента
излучения материалов . . . . . . .
3.2.4. Измерение интегрального коэффициента
излучения металлов . . . . . . .
3.3. Эксперименты по квантовой оптике . . . .
3.3.1. Наблюдение квантовых флуктуаций сверхслабых световых потоков . . . . . . .
3.3.2. Наблюдение и счет единичных фотонов . . .
3.3.3. Изучение внешнего фотоэффекта и
измерение красной границы фотоэффекта . . .
3.4. Эксперименты по атомной физике . . .
3.4.1. Изучение спектров испускания и поглощения в инфракрасном диапазоне длин волн . . . .
3.4.2. Экспериментальное определение постоянной
Ридберга . . . . . . . . .
3.4.3. Определение длин волн в инфракрасной области
спектра с помощью дифракционной решетки . . .
3.4.4. Определение угловой дисперсии
дифракционной решетки в ИКдиапазоне . . .
3.5. Визуализация отдельных видов люминесценции .
3.5.1. Визуальное наблюдение катодолюминесценции .
3.5.2. Визуальное наблюдение фотолюминесценции .
3.5.3. Визуальное наблюдение триболюминесценции .
3.5.4. Визуальное наблюдение звуколюминесценции .
3.5.5. Визуальное наблюдение альфалюминесценции .
3.6. Комплекс ПЗС ПК в учебном эксперименте .
Выводы . .
Глава 4. Педагогический эксперимент
Организация педагогического эксперимента
в средней школе . . . . . . .
в системе дополнительного образования . . .
в высшем учебном заведении . . . . .
Выводы . . . . . . . .
Заключение
Библиографический список
Введение


Отмечая значение средств наглядности, нужно учесть, что необходимость их использования вытекает из самой природы процесса познания, психологических закономерностей развития ребенка. Л. В. Занков 6. Развитие ума представляется не столько в усвоении знаний, сколько в усвоении разнообразия способов их переработки. Л. В. С. Л. Рубинштейн, считая важнейшей ее предпосылкой развитие рук и зрения ребенка 4. Теория деятельности, созданная в середине прошлого века российскими психологами Л. С. Выготским , , А. Н. Леонтьевым 8, С. Л. Рубинштейном 4 и их последователями, обосновала роль процесса отражения в активной психической деятельности человека. Следствием деятельностного подхода является то, что обучаемый и обучающий являются участниками единого творческого процесса, в котором обучающий берет на себя функцию его организатора. Наибольшая эффективность этого процесса достигается при такой его организации, когда ученик сам оперирует содержанием обучения. Для реализации деятельностного подхода широкие возможности дает экспериментальный компонент. В учебном эксперименте в полной мере реализуется новая парадигма образования ученик учится сам, а учитель осуществляет мотивационное управление его учением. Экспериментальная деятельность в процессе обучения позволяет сочетать индивидуальный подход с коллективной деятельностью учащихся. Правильная организация совместной работы при групповой форме обучения приводит к существенному интеллектуальному взаимообогащению учащихся , чему и способствует учебный практикум. Выбор метода обучения базируется на концепции оптимизации учебного процесса Ю. К. Бабанский 8. Оптимальное сочетание творческой деятельности учащихся и дозированной помощи учителя происходит за счет выделения этапов в самостоятельной работе согласно теории поэтапного формирования умственных действий П. Я. Гальперин, Н. Ф. Талызина, А. В. Запорожец, Д. Б. Эльконин . Основой процесса усвоения является не восприятие, а действие, так как никакое эффективное воздействие на умственную деятельность учащихся невозможно без их собственной активности. На этом основывается связь практических действий человека и получаемого им в результате познавательного опыта. Умственное действие формируется на следующих этапах получение разъяснений о цели действия, объекте и ориентирах его последовательное пооперационное выполнение представление его элементов в форме внешней речи формирование действия во внешней речи про себя формирование действия во внутренней речи. Эффективность работы учащегося по усвоению знаний повышается при использовании педагогом приемов и методов поисковой и творческой деятельности, с учетом роли познавательного интереса в обучении И. Я. Ланина 5 и концепции развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике В. Г. Разумовский 0. Как отмечает Д. В. Ананьев 3, учебный эксперимент это своего рода игра, так как игра это моделирование ребенком деятельности взрослых, а учебное оборудование представляет собой модели настоящих научных или промышленных приборов, механизмов, реальных предметов. Поэтому эксперимент стимулирует творческие процессы деятельности учащихся, способствует разрядке напряженности и снимает усталость, создает приятную и оживленную атмосферу, содействует развитию интереса к учению. Деятельность учащегося по проведению и оформлению отчета по эксперименту выявляет и развивает его творческие способности, обогащает эмоциональную сферу. Работа в коллективе, общественная деятельность в процессе выполнения практических заданий позволяет проявить себя и сильным, и слабым учащимся. Таким образом, эксперимент создает ситуацию успеха. Понятие познавательного интереса связано с понятиями познавательной активности и познавательной самостоятельности. Показывая различие между ними, И. В. С. Данюшенков, который показал, что формирование всесторонней и гармонической личности ученика в процессе обучения физике может осуществляться только под воздействием целостной методической системы на системообразующее свойство личности активность , с. Там же, с. В. С. Активизация познавательной активности учащихся стимулируется не только содержанием, но и формой организации учебной деятельности Л. А. Иванова, 2.