Науково-методичні засади створення та використання навчального комплекту з оптики

 

Теоретичні основи та результати дослідження опубліковані у 2-х посібниках, 8 науково-методичних статтях, 7 з яких – у виданнях, передбачених ВАК України; всього 10 публікацій загальним обсягом 13, 28 др. арк. :

1. Гайдук С. М. Впровадження комп’ютерного експерименту при вивченні окремих питань фізики // Рідна школа. -2000. – №7 (847). – С. 46 – 48 (0, 4 др. арк.).

2. Величко С. П., Гайдук С. М. Психолого-педагогічні аспекти інформатизації навчального процесу з фізики: Педагогічні науки. Зб. наук. праць. Вип.. 15 – Херсон. Айлант, 2000. – С. 29-31. (0, 2 др. арк. / автор 0, 1)

3. Величко С. П., Гайдук С. М. Концептуальні засади компютерного експерименту в навчанні фізики – Наукові записки – Вип. 21 – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В. Винниченка, 2000. – С. 118-120 (0, 5 др. арк. / 0, 3)

4. Гайдук С. М. Концептуальні засади створення та використання сучасних засобів навчання з природничих дисциплін. – Наукові записки. – Серія: Педагогічні науки. – Засоби реалізації сучасних технологій навчання. – Вип. 34 – Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В. Винниченка – 2001. – С. 121-122 (0, 2 др. арк.)

5. Гайдук С. М. Педагогічні можливості ЕОМ для впровадження в навчальний процес експериментальних задач // Проблеми методики викладання фізики на сучасному етапі. – Зб. ст. / Редколегія: С. П. Величко (наук. ред.) та ін. – Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В. Винниченка, 2000. – С. 33-35. (0, 3 др. арк.)

6. Величко С. П., Гайдук С. М. Актуальні проблеми дидактики фізики у середніх загальноосвітніх навчальних закладах – Збірник наукових праць Уманського державного педагогічного університету імені П. Тичини – Спеціальний випуск. – К. : Науковий світ, 2001. -С. 12-21 (0, 8 др. арк. / 0, 4)

7. Гайдук С. М. Оптика. Лабораторні роботи із сучасними засобами експериментування: Посібник для середніх загальноосвітніх навчальних закладів. Наук. ред. С. П. Величко. – Кіровоград: “Імекс ЛТД”, 2001. – 51 с. (3, 12 др. арк..)

8. Гайдук С. М. Диференційоване навчання природничих дисциплін як основа реформування середньої освіти. – Наукові записки Вип. 41. – серія: Педагогічні науки. -Кіровоград: РВЦ КДПУ імені Володимира Винниченка, 2002. – С. 31-33 (0, 45 др. арк.).

9. Гайдук С. М. Використання сучасних засобів експериментування у шкільних навчальних дослідах з оптики. – Наукові записки. – Серія: Педагогічні науки. – Вип. 42 – Кіровоград: РВЦ КДПУ імені Володимира Винниченка – 2002. – С. 29-34 (0, 8 др. арк.).

10. Гайдук С. М. Оптика. Лабораторні роботи з використанням лазера і комп’ютерних програм: Посібник для вчителя /Наук. ред. : проф. С. П. Величко. – Кіровоград: “Імекс” ЛТД ”, 2002. – 112с. (6, 51 ум. др. арк.)

 

 

Гайдук С. М. Науково-методичні засади створення та використання навчального комплекту з оптики. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13. 00. 02 – теорія і методика навчання фізики. Криворізький державний педагогічний університет. – Кривий Ріг, 2002.

Дисертацію присвячено теоретико-методичному обґрунтуванню та практичній реалізації проблеми створення сучасного навчального комплекту з оптики, який відображає останні наукові досягнення у цій галузі та дозволяє реалізувати у навчальному процесі з фізики вимоги до реформування фізичної освіти. Створений оригінальний комплект для навчальних цілей, система навчальних експериментів з оптики та методика використання їх у середніх навчальних закладах різних типів підтверджені практично.

На підставі комплексного аналізу методики викладання фізики у дослідженні зроблено висновки про доцільність створення комплекту обладнання для навчальних цілей, який дозволяє удосконалювати методику і техніку шкільного фізичного експерименту з оптики та сприяє активізації діяльності всіх учасників навчального процесу, підвищує мотивацію навчання фізиці та стимулює інтерес школярів до вивчення оптики, формує уміння та навички експериментування та застосування ЕОМ під час виконання лабораторних досліджень.

Ключові слова: навчання фізики, оптика, шкільний навчальний експеримент, демонстрації, лабораторні роботи, фізичний практикум, навчальне обладнання, навчальний комплект, методика використання.

 

Гайдук С. Н. Научно-методические основы создания и использования учебного комплекта по оптике. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13. 00. 02 – теория и методика обучения физике. Криворожский государственный педагогический университет. – Кривой Рог, 2002.

Диссертация посвящена теоретико-методическому обоснованию и практической реализации проблемы создания современного учебного комплекта по оптике, который отражает состояние последних научных достижений по данной тематике и одновременно позволяет реализовать в учебном процессе по физике основные идеи реформирования физического образования. Эти идеи сводятся к тому, чтобы дополнить содержание школьного курса физики результатами современных научных достижений; перестроить методику обучения в школе, акцентируя особое внимание на существенном усилении роли самостоятельной познавательно-поисковой учебной деятельности школьников; широкое внедрение в учебную практику нового оборудования и средств обучения, включая компьютерную технику и ЭВМ.

Исходя из изложенного и на основании комплексного анализа методики обучения физики в исследовании сделано заключение о целесообразности создания комплекта оборудования для учебных целей, который позволяет совершенствовать методику и технику школьного физического эксперимента по оптике и способствует активизации деятельности всех участников учебного процесса, повышает мотивацию обучения физике и стимулирует интерес школьников к изучению оптики, формирует умения и навыки экспериментирования и применения ЭВМ во время выполнения лабораторных исследований.

В созданный комплект по оптике для учебных целей включены: источник излучения в виде лазерного диода; оптическая скамья; набор систем оптических элементов для выполнения демонстраций учителем и самостоятельных лабораторных исследований школьниками по геометрической и волновой оптике. Использование в созданном комплекте по оптике лазерного диода вместо газового лазера имеет такие преимущества:

- лазерный диод как источник излучения оптического диапазона имеет значительно меньшие габариты и массу, легко транспортируется и сохраняется. удобно настраивается и монтируется в демонстрационной установке на оптической скамье, может фиксироваться в подставку для его крепления;

- питание лазерного диода осуществляется постоянным током напряжением 3 В от двух сухих элементов (аккумуляторов) по 1, 5 В каждый, что является безопасным при выполнении учебных элементов по оптике учащимися старших и младших классов и отвечает требованиям техники электробезопасности;

- мощность излучения лазерного диода, которое относится к длинам волн красного диапазона спектра как и газового лазера, по интенсивности в несколько раз большая. При этом она не превышает допустимого значения по санитарно-гигиеническим нормам.

Вследствие указанных факторов демонстрационные опыты по оптике с лазерным диодом позволяют получить более яркие и более убедительные результаты, чем с газовым лазером; демонстрации можно воспроизводить в слабо затемненном классе; создаются условия, которые большей степенью отвечают санитарно-гигиеническим нормам, поскольку зрачок глаза, диафрагмируясь при наличии света в классной комнате, уменьшает вероятность поражения сетчатки.

Излучение лазерного диода формируется при помощи револьверной головки, что позволяет во время демонстрации использовать:

а) сферическое расширение лазерного пучка для увеличения угла его расхождения и формирования сферического фронта световых волн;

б) цилиндрическую линзу для увеличения расходимости пучка в одной плоскости и, таким образом, получить интенсивные узкие пучки в опытах по геометрической оптике;

в) делитель лазерного излучения для получения нескольких пучков; кроме того предусмотрено вращение крайних пучков по отношению к центральному и таким образом иллюстрировать разрезы оптических деталей в любой плоскости.

Созданный оригинальный комплект для учебных целей, система учебных экспериментов по оптике и методика их выполнения в средних учебных заведениях различного типа подтверждены практикой.

Экспериментальной проверкой подтверждена гипотеза о целесообразности разработки школьного комплекта по оптике с учетом современных достижений лазерной техники в сочетании с программно-педагогическим обеспечением для эффективного внедрения в учебный процесс компьютерной техники. Рекомендованный комплект активизирует самостоятельную познавательно-поисковую деятельность, интеллектуальные способности и мотивацию обучения школьников.

Ключевые слова: обучение физике, оптика, школьный учебный эксперимент, демонстрации, лабораторные работы, физический практикум, учебное оборудование, учебный комплект, методика использования.

 

 

Gaiduk S. M Scientific – methodological foundations of creation and usage of educational set in optics. -Manuscript

Thesis for pedagogical sciences masters of degree on profession line 13. 00. 2002. – theory and methodology of education in physics.

Kriviy Rig State Pedagogical University

Kriviy Rig, 2002.

The thesis is devoted to the theoretical – methodological substantiation and practical realization of the modern educational set in optics problem, which reflects the latest scientific achievements in this branch and allows to realize the demands to the reform of education in physics in educational physics' process.

Created original set for educational purposes, the system of educational experiments in optics and methodology of their usage in secondary educational establishments of different types are practically confirmed.

On the basis of the complex analysis of a technique of training of physics in research the conclusion about expediency of creation of the complete set of the equipment for the educational purposes which allows to improve the methodic and technique of school physical experiment on optics is made and promotes activization of activity of all participants of educational process, raises motivation of training to physics and stimulates interest of schoolboys to studying optics, forms skills of experiment and applications of the computer during performance of the laboratory researches.

The key words: education in physics, optics, school educational experiment, demonstrations, laboratory works, physics practical studies, educational equipment, educational set.