Моделирование в методике изучения кристаллооптических явлений

• Автор: Егоров, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 211 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Глава I. Теоретические основы моделирования физических явлений

1.1. Философские проблемы обобщенного понятия модели

1.2. Классификация моделей в науке и технике

1.3. Дидактический аспект в определении и классификации учебных моделей и моделирования.
1.4. Модели и модельный эксперимент как средство наглядности в методике преподавания физики

1.5. Тенденции развития физического эксперимента и основная

концепция моделирования кристаллооптических явлений.

Глава II. Дидактический комплекс технических средств физического эксперимента и его применение для различных учебных задач
2.1. Анизотропные среды для сантиметровых электромагнитных волн и дидактический комплекс технических средств для моделирования кристаллооптических явлений.
2.2. Эксперименты по наблюдению двойного лучепреломления в моделях анизотропных призм
2.3. Методика изучения и экспериментального обоснования построений Гюйгенса для различных случаев двойного лучепреломления на поверхности кристалла.
2.4. Теория изучения поляризационных двоякопреломляющих призм Глана и Волластона в условиях их моделирования
2.5. Модель двоякопреломляющей линзы для сантиметровых электромагнитных волн.
Выводы.
Глава III. Методика формирования методологических знаний у студентов при изучении кристаллооптнческих явлений и результаты педагогического эксперимента.
3.1 Общие вопросы методики формирования понятий об основных принципах
кристаллооптики в курсе волновой оптики технического вуза.
3.2. Организация и методика проведения педагогического эксперимента
Заключение
Библиографический список
Приложения
ВВЕДЕНИЕ


И. Уемов сделал вывод о том, что модель это система следование которой служит средством для получения информации о другой системе. При этом признак быть аналогом прототипа является объединяющим для всех моделей по отношению к оригиналу. Это определение расширяет и дополняет Я. Г Неуймин Модель в общем смысле обобщенная модель есть создаваемый с целью получения и или хранения информации специфический объект в форме мысленного образа, описания знаковыми средствами либо материальной системы, отражающий свойства, характеристики и связи объектаоригинала произвольной природы, существенные для задачи, решаемой субъектом 9. Аналогичные определения встречаются у разных авторов , 2,1, 5. В качестве вариантов или дополнения к сказанному в них отмечается, что моделями называются такие искусственные системы, которые воссоздают определенные свойства изучаемых объектов 2, С. С. . Штофф В. А. отмечает, что физическая модель выступает средством наглядности, наглядность ее свойство. По его словам, на наглядный характер конкретно физических моделей указывал еще Н. А. Умов 5, С. I. М. Фридмана 2. Д. Шодиев, рассматривая применение моделей в мысленном эксперименте, считает достаточным вкладывать в понятие модели смысл абстрактной системы, которая представляет собой упрощенную копию исследуемой реальной физической системы 4, С. Важные дополнения к общему определению делают В. А. Штофф и В. В. Давыдов физическая модель выступает средством характеристики объективного содержания 5, С. С.2. Таким образом, кроме того, что научные модели это средства подмены и удобного изучения объектов исследования, они в системе объектов познания обязательное звено, своеобразная цементирующая связь в здании из кирпичиков реальных объектов природы и идеальных теоретических построений. В свою очередь Ю. А. Воронин под моделью понимает такую систему, создаваемую для получения и хранения информации в форме мысленного образа, знаковых средств или материальной системы, отражающую свойства, характеристики и связи с объектоморигиналом произвольной природы в рамках задач, решаемой субъектом познания. Введенное им понятие модели носит универсальный характер. Вопервых, процесс построения модели в рассматриваемом смысле есть необходимый этап каждого активного субъектобъекпюго взаимодействия, каждого познавательного процесса. Вовторых, это понятие модели охватывает не только научные, но и все прочие модели всех классов объектов. Непосредственно из структуры введенного нами определения вытекает общие свойства моделей, которые обычно принимаются в практике построения моделей 9. Модель представляет собой четырехместную конструкцию, компонентами которой являются субъект познания задача, решаемая субъектом объекторигинал и способ материального воспроизведения или язык описания модели. В том случае, когда речь заходит об идеальном образе объекта в сознании субъекта, то четвертый компонент может присутствовать лишь в неявной, неструктуризованной форме. Особую роль в структуре обобщенной модели играет решаемая субъектом задача. Она, вопервых, обеспечивает отбор существенных признаков и характеристик объекта, а вовторых, играет роль главного системообразующего фактора при интеграции этих свойств и характеристик в единую систему. Задача определяет характер формируемой модели преимущественно структурный, главным образом функциональный или комплексный, структурнофункциональный. Поэтому введение понятие модели без четкого указания задачи или класса задач, ради решения которых она создается, неправомерно, т. Каждому материальному объекту соответствует множество в равной мере адекватных, но различных по существу моделей, связанных с разными задачами. Паре задачаобъект соответствует большое количество моделей, которые содержат одинаковую информацию, но различаются по формам ее представления или воспроизведения. Так, например, физическое явление может быть описано в вербальной форме, представлено таблицей данных, охарактеризовано графиком, описано аналитической формулой, алгоритмом, воспроизведено на аналоговой моделируемой установке или решено на ПК.