автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Моделирование в методике изучения кристаллооптических явлений
- Автор научной работы
- Егоров, Андрей Анатольевич
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Нижний Новгород
- Год защиты
- 2005
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Моделирование в методике изучения кристаллооптических явлений"
ЕГОРОВ Андрей Анатольевич
МОДЕЛИРОВАНИЕ В МЕТОДИКЕ ИЗУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛООПТИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
13.00.02 - Теория и методика обучения и воспитания по (физике, уровень высшего образования)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Нижний Новгород 2005
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» и ГОУ ВПО «Волжская государственная инженерно-педагогическая академия»
Научный руководитель:
доктор педагогических наук, профессор Молотков Николай Яковлевич
Научный консультант:
Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор педагогических наук, профессор
Червова Альбина Александровна
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, старший научный сотрудник Ларцов Сергей Викторович кандидат педагогических наук, доцент Аквелева Ольга Витальевна
Ведущая организация:
Борисоглебский государственный педагогический институт
Защита состоится « » апреля 2005 г. в_часов на заседании
диссертационного совета КМ 212.030.02 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук по специальности 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания по (физике, уровень высшего образования) в Волжской государственной инженерно-педагогической академии по адресу: 603002, Г.Н.Новгород, ул. Луначарского, 23.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волжской государственной инженерно-педагогической академии, по адресу: 603004, Г.Н.Новгород, ул. Челюскинцев, 9.
Автореферат разослан «22 » марта 2005 года.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат педагогических доцент
наук,
ТолстеневаАА
Общая характеристика работы
Актуальность исследования. Современное образование находится в стадии динамичного обновления, на пороге смены парадигм, причем, в соответствии с прогнозом развития и общества, и образования, наступивший век будет характеризоваться двумя основными тенденциями: гумани-стичностью и технологичностью. Необходимость гуманизации как основной тенденции в модернизации образования точно сформулирована Д.Лихачевым: «Двадцать первый век должен стать веком гуманитарного мышления или его не будет совсем».
Однако гуманитаризация не означает уменьшение числа часов, отводимых на изучение естественных дисциплин по сравнению с гуманитарными. Тем не менее образовательная практика очень часто идет именно по такому пути. К примеру, объем курса физики в технических вузах с конца 50-х и до начала 90-х гг. сократился в среднем вдвое, в 90-е гг. дальнейшее его сокращение продолжилось. Такой подход - абсолютно неправомерен, поскольку физика обладает громадным потенциалом для общего образования и интеллектуального развития будущих специалистов. Кроме того, физика - дисциплина базовая, необходимая для формирования адекватного информационного образа мира в сознании человека. Поэтому возрастает актуальность повышения не только качества подготовки специалистов и уровня образованности людей, но и формирования нового типа интеллекта, иного образа и способа мышления, приспособленного к весьма быстро меняющимся экономическим, технологическим, социальным и информационным реалиям окружающего мира.
Следовательно, для формирования современного инженерного корпуса, способного осваивать и производство, и перспективные технологии, аккумулирующие передовые достижения научно-технической мысли, в первую очередь, следует обеспечить качественное изменение подготовки инженерных кадров, ориентируя ее на современные достижения науки и техники, углубленное изучение и понимание базовых дисциплин, развитие творческих и организационных навыков будущих инженеров. А так же воспитать потребность самостоятельно приобретать знание не только в вузе, но и в течение всей жизни.
В нашем исследовании предпринята попытка систематизировать накопленный опыт в области модернизации обучения физике студентов технических специальностей, в частности кристаллооптики, как одного из сложных разделов изучения физики.
Таким образом актуальность исследования обусловлена требованиями общества на подготовку специалиста в области проектирования и технологии радиоэлектронных средств, что вызвано развитием современного производства, науки и техники, и интеграции России в единое экономическое пространство.
Опыт практической работы показывает, что изучение кристаллоопти-ческих явлений без современных учебных демонстраций и технических
средств обучения малоэффективно. Применение только одного оптического диапазона в качестве демонстрационного и лабораторного эксперимента является по мнению многих методистов недостаточным. Следовательно, для более качественного усвоения этого раздела необходимо разработать и внедрить в практику обучения студентов демонстрационные опыты по моделированию кристаллооптических явлений в радиофизическом диапазоне. Новые технические средства будут способствовать как профессионально направленной подготовке специалистов радиотехнического профиля, так и развитию их творческих способностей.
Применению сантиметровых электромагнитных волн в демонстрационном физическом эксперименте посвящены работы Н.И. Калитиевского, H.H. Малова, В.В. Майера, Н.Я. Молоткова, Б.Ш. Перкальскиса, H.A. Шахмаева, и других. В них показано, что радиофизический диапазон в преподавании оптики позволяет не только расширить круг физических явлений, исследуемых экспериментально, но и повысить наглядность изучаемых процессов.
Исследования Р. Арнхейм, Е.Ю. Артемьевой, Г.Г. Громыко, В.И. Евдокимова, В.П. Зинченко, E.H. Кабановой-Меллер, И.С. Якиманской, A.A. Червовой и других подчеркивают, что наглядность не только способствует более успешному восприятию и запоминанию учебного материала, но и позволяет активизировать мыслительную деятельность, глубже проникать в сущность изучаемых явлений. Проблема наглядности находит свое отражение в работах философов, психологов, педагогов и методистов-физиков (В.Г. Болтянского, В.П. Бранского, A.B. Бугаева В.В. Давыдова, Л.В. Зен-кова, И.В. Марковой, З.Г. Мингазова, Н.Я. Молоткова, A.B. Славина, Л.М. Фридмана, Н.М. Шахмаева, В.А. Штоффа и др.).
Однако, вопросы модернизации технологии изучения кристаллоопти-ческих явлений в СВЧ диапазоне не нашли должного отражения в педагогической науке и практике и требуют дополнительного исследования.
Изучение и анализ научной литературы, результаты диссертационных исследований позволили выявить ряд существенных противоречий между:
• требованиями общества к уровню профессиональной компетентности специалиста и недостаточным уровнем педагогических условий высшей технической школы для их реализации;
• уровнем развития научно-технического прогресса и традиционной системой технических средств обучения в высшей технической школе;
• дидактическими возможностями реализации принципа наглядности при изучении кристаллооптических явлений и традиционной методикой их реализации в условиях высшей технической школы.
Необходимость разрешения сформулированных противоречий обусловило выбор темы исследования, проблема которого заключается в разработке методических основ изучения сложных кристаллооптических явлений на основе их моделирования в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн.
Цель исследования состоит в теоретическом обосновании, разработке и практической реализации методики изучения кристаллооптических явлений на базе современных технических средств при подготовке специалистов радиотехнического профиля с учетом требований, предъявляемых Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и задач, поставленных в условиях реформирования образования.
Объектом исследования является учебно-воспитательный процесс обучения физике в высшей технической школе.
Предмет исследования - методика изучения раздела физики «кристаллооптика» при моделировании в сантиметровом диапазоне радиоволн.
Гипотеза исследования заключается в том, что изучение студентами кристаллооптических явлений будет более эффективным, если:
• осуществить моделирование явлений кристаллооптики в сантиметровом диапазоне радиоволн;
• внедрить в учебный процесс комплекс технических средств, разработанных на основе искусственных анизотропных двоякопрелом-ляющих сред;
• на основе моделирования кристаллооптических явлений создать условия для реализации творческих способностей студентов.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть теоретические основы моделирования кристаллооптических
явлений в науке, технике и методике обучения физике.
2. Проанализировать содержание демонстрационных опытов и лабораторно-
го практикума по кристаллооптике и выработать концепцию моделирования в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн.
3. Уточнить сущность дидактического принципа наглядности и наметить
пути его реализации на базе современного демонстрационного эксперимента при моделировании кристаллооптических явлений.
4. Разработать и внедрить в учебный процесс систему новых технических
средств демонстрационного эксперимента и цикла лабораторных работ для изучения кристаллооптических явлений на базе моделирования в радиофизическом диапазоне длин волн в техническом вузе.
5. Выявить психолого-педагогические условия реализации творческих спо-
собностей студентов на основе нового демонстрационного эксперимента при изучении кристаллооптики.
6. Провести опытно-экспериментальную работу по определению эффектив-
ности технологии изучения кристаллооптики в условиях моделирования.
Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использованы следующие методы:
1. Методы теоретического исследования: анализ и синтез методологической, педагогической, научно-технической, психологической, дидактической и методологической литературы по проблеме исследования; обобщение, сравнение, абстрагирование, прогнозирование, моделирование систем и процессов.
2. Методы эмпирического исследования: анкетирование, интервьюирование, наблюдение, собеседование, изучение передового опыта подготовки инженера радиотехнических специальностей, педагогический эксперимент. Разработка, конструирование и изготовление новых учебно-технических средств и их апробирование.
3. Статистические методы обработки данных эксперимента, графическое представление результатов.
Теоретико-методологической основой исследования являются:
• философские положения о видах деятельности, теории познания, о формировании личности, о становлении профессионала (В.В. Штофф, А.П. Беляев, A.A. Червова, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.В. Кузьмина, Б.Ф. Ломов, С.Л. Рубинштейн, А.Д. Урсул, Г.И. Хозяинов и др.);
• идеи о дидактических особенностях организации учебно-познавательной деятельности учащихся (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская и др.).
• дидактические особенности обучения физике с использованием современного учебного физического эксперимента (В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин, П.А. Знаменский, В.В. Разумовский, В.В. Майер, A.A. Пинский, A.A. Червова, Н.Я. Молотков, Н.М. Шахмасв и др).
Опытно-экспериментальная база исследования.
Исследования проводились с 2001 по 2005 год и было организовано в три этапа. Особенностью содержания исследования является чередование теоретических и экспериментальных составляющих, их развивающая взаимосвязь. Основная исследовательская работа осуществлялась на базе Тамбовского государственного технического университета и Волжской государственной инженерно-педагогической академии.
Основные этапы исследования.
На первом этапе (2001-2002 г.г.) изучалось состояние проблемы в педагогической теории и практике, а именно: проводилось изучение и анализ научных исследований по проблеме, проводился анализ содержания профессиональной подготовки специалистов радиотехнического профиля, изучался опыт передовой педагогической практики по применению моделей в демонстрационном и лабораторном эксперименте по кристаллооптике, определялись дидактические возможности совершенствования учебного процесса, в аспекте его профессиональной направленности и реализации методов проблемно-развивающего обучения. Были сформулированы гипотеза, цели и задачи исследования, обобщены результаты изучения проблемы, проведен констатирующий эксперимент.
На втором этапе (2002-2003 г.г.) проектировались и конструировались новые демонстрационные и лабораторные установки, отрабатывалась методика их применения в учебном процессе, определялись психолого-педагогические возможности развивающего обучения в условиях применения нового демонстрационного эксперимента.
Были подготовлены и внедрены в учебный процесс: цикл лабораторных работ с применением сантиметрового диапазона электромагнитных волн; учебное пособие для студентов технических специальностей «Кристаллооп-тические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот».
Составлены программы формирующего и обобщающего эксперимента, определены формы, методы и сроки их проведения. Проведен формирующий эксперимент, а также количественный и качественный анализ промежуточных результатов. Осуществлялся анализ литературы по проблеме исследования.
На третьем этапе (2003-2005 г.г.) обобщались результаты опытно-экспериментальной работы по исследованию влияния разработанной методики изучения кристаллооптических явлений на основе новых технических средств демонстрационного и лабораторного эксперимента на уровень готовности студентов к изучению дисциплин радиотехнического профиля. Продолжился формирующий этап эксперимента и проведен обобщающий.
Выполнены систематизация, обобщение и статистическая обработка результатов педагогического эксперимента. Сформулированы выводы, завершено оформление диссертации.
Научная новизна исследования заключается:
• в обосновании концепции моделирования кристаллооптических явлений в диапазоне сверхвысоких частот на базе искусственных сред - слоистых диэлектрических структур, которые являются аналогом одноосных анизотропных кристаллов;
• в реализации дидактического принципа наглядности в физическом эксперименте по моделированию кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн;
• в создании педагогических условий развития творческих способностей студентов на занятиях по кристаллооптике;
Теоретическая значимость исследования состоит:
• в разработке концепции моделирования кристаллоолтических явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн на базе искусственных анизотропных сред;
• в уточнении понятий: «сложение волн с ортогональными линиями поляризации»; «интерференция поляризованного излучения»; «анализ поляризованного света» и установление взаимосвязи между этими понятиями;
• в разработке методики изучения основных вопросов кристаллооптики в техническом вузе, позволяющей развивать творческие способности студентов и повышать эффективность усвоения материала.
Практическая значимость исследования состоит:
• в разработке системы демонстрационного эксперимента по моделированию кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн, включающей в себя новые технические средства выполненные на основе слоистых диэлектрических структур;
• в разработке и постановке цикла лабораторных работ по моделированию кристаллооптических явлений в диапазоне СВЧ:
• в создании учебного пособия: «Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот»;
На защиту выносятся:
1. Концепция моделирования кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн на базе искусственных анизотропных сред, заключающаяся в реализации дидактического принципа наглядности в физическом эксперименте по кристаллооптическим явлениям.
2. Система демонстрационных опытов и лабораторных работ по моделированию явлений кристаллооптики в диапазоне сверхвысоких частот; состоящая из дидактического комплекса технических средств, включающего в себя новые приборы и оборудование, выполненные на базе слоистых диэлектрических структур.
3. Методика изучения основных вопросов кристаллооптики в техническом вузе, позволяющая развивать творческие способности студентов и повышать эффективность усвоения материала.
Апробация и внедрение результатов исследования. Апробация работы проводилась на базе ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет». Разработанная методика внедрена в образовательный процесс Тамбовского государственного технического университета.
Результаты исследования нашли отражение в учебно-методических пособиях, научных статьях и докладах автора. Материалы исследования обсуждались на: заседаниях кафедр «Теоретическая механика» и «Физика» ТУТУ (Тамбов); на заседаниях научно-исследовательской лаборатории «Проблемы естественнонаучного образования в инженерных вузах» ВГИПА (Нижний Новгород); 6-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы преподавания физики» (Пенза, 2002); 4-ой Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Нижний Новгород, 2003); 8-ой всероссийской конференции «Учебный физический эксперимент. Актуальные проблемы. Современные решения» (Глазов, 2003); 8-ой научной конференции Тамбовского государственного технического университета. (Тамбов, 2003).
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка основной использованной литературы и приложений.
Основные результаты исследования
Во введении обосновывается актуальность избранной темы исследования, выделяются объект и предмет исследования, сформулированы цель и гипотеза исследования, в соответствии с которой намечены задачи данной работы. Формулируются основные положения, выносимые на защиту, отмечается научная новизна, теоретическая значимость и практическая ценность исследования, а также дается информация об апробации основных его положений и результатов.
В первой главе «Теоретические основы моделирования физических явлений» на основе отечественной и зарубежной психолого-педагогической литературы проанализировано понятие «модель», дается понятие обобщенной модели, рассмотрена классификация моделей и их использование в учебном процессе по физике.
В работах И.Б. Новика А.И. Уемова, Я.Г. Неуймина, В.А. Штоффа, Л.М.Фридмана, К.Д.Вюстнека даются различные трактовки термина «модель». На наш взгляд, наиболее полное определение понятия модели дает Я.Г Неуймин: «Модель в общем смысле (обобщенная модель) есть создаваемый с целью получения и (или) хранения информации специфический объект, отражающий свойства, характеристики и связи объекта-оригинала произвольной природы, существенные для задачи, решаемой субъектом».
В ряде публикаций представлено несколько классификаций материальных и идеальных моделей. В.А. Штофом разработана наиболее четкая классификация материальных и идеальных моделей. Материальные модели могут быть разделены на три основные группы: геометрически подобные или статистические, физически подобные или динамические и матема пиески подобные или схожие и отличные с оригиналом по природе. Идеальные модели в свою очередь делятся на образные (иконические), смешанные (образные) и знаковые (символические). Такая классификация является настолько общей, что отображает природу модели во всех науках.
В рамках методического исследования имеет смысл выделять две группы моделей: научные модели (куда можно отнести и технические модели) и учебные модели. По объекту, для которого строится модель, можно выделить модели объектов (предметов), модели явлений и модели действий. Рассматривая природу моделей, форму их существования, их можно разделить на материальные и идеальные (формальные или мысленные).
В исследовании проанализировано и уточнено различие и назначение учебных и научных моделей. В вопросе определения принадлежности моделей к учебным или научным существуют противоречия. На наш взгляд, с методологической точки зрения в разделении моделей рационален следующий подход: все используемые в науке и технике модели являются научными, а модели используемые в учебном процессе - учебными. Часть учебных моделей отлична от научных и является продуктом методики физи-
ки, а другая часть моделей связана с научными, то есть эти модели являются аналогами научных, но скорректированными и предназначенными для обучения.
Как указывали С. Е. Каменецкий и Н. А. Солодухин, общим во всех учебных моделях является их дидактический аспект. Дидактический аспект проявляется в том, что учебные модели, помимо подобия прототипу, должны обладать рядом таких свойств, как, простота, доступность и легкость построения и оперирования ими в учебной обстановке. Однако, учет дидактического аспекта не должен означать излишний методический акцент, как это имеет место в ряде исследований по внедрению моделей и моделирования в практику обучения. Учебные модели должны учитывать место их научных прототипов в научном познании (или не противоречить таким моделям), выступать полноправными объектами учебной науки.
В определении и использовании учебных материальных и учебных идеальных моделей есть особенности. Наиболее изученной является проблема использования в обучении физике учебных материальных моделей. Учебные материальные модели - это такие материальные модели, которые вписываются в учебную теорию. Они позволяют решать задачи учебной теории, задачи обучения студентов, то есть имеют дидактическое значение.
В исследовании отмечено, что учебные материальные модели являются средством формирования у студентов мысленных моделей. Учебные материальные модели являются средством облегчения восприятия и запоминания учащимися абстрактных понятий, активизации познавательной деятельности, упрощения понимания материала, стимулирования образного мышления учащихся, создания предпосылки для достижения взаимопонимания учителя и учащихся в процессе взаимодействия на уроке. Они обладают следующими признаками: характерность (реализация в модели существенных, типичных, наиболее общих свойств и отношений, присущих объекту изучения в конкретной познавательной задаче), простота и эстетическая емкость (проявление гармонии между характерными чертами моделируемого объекта и формой их воспроизведения).
Учебная идеальная модель должна соответствовать учебной теории. Она должна быть доступна для восприятия учащихся (наглядна) и позволять решать задачи учебной теории и задачи обучения. В отличие от материальных моделей, учебные идеальные модели чаще имеют первостепенную значимость в качестве объектов учебной теории. Они незаменимы в процессе учебного познания.
В работе уточняется понятие моделирования. Моделирование предполагает не просто построение (замену) объекта моделью, а установление связи между объектом и моделью, где построения модели (или ее замены) может не быть вообще или быть одним из этапов процесса моделирования. Моделирование по месту использования делится на учебное, научное и техническое. По природе модели: на моделирование материальной модели, иде-
альной модели, знаковой, функциональной и др. По роду объекта моделирования следует различать моделирование объекта, явления и действия.
В работе проводиться анализ литературы ведущих методистов-физиков на предмет развития и использования демонстрационных физических экспериментов в процессе обучения студентов технических вузов, который позволяет сделать следующий вывод: важнейшей тенденцией в развитии и совершенствовании демонстрационного физического эксперимента является моделирование различных физических явлений, так как учебное моделирование есть одно из важнейших учебных средств с помощью которого только и возможно формирование полноценной учебной деятельности, реализация многих общеучебных целей. Моделирование - это учебное действие, с помощью которого может быть организовано овладение студентами собственно методом моделирования. Оно является средством объяснения физических явлений и процессов, границ применимости, а также средством активизации познавательной деятельности студентов.
В работе исследуется немаловажная функция модели и модельного эксперимента как наглядность. Разумеется, эта функция не является ни единственной, ни главной, ни даже свойственной всем моделям, но она существует, облегчая понимание формальных теорий, и является особенно важной в процессе познания и обучения. Ее назначение - сделать любой предмет познания по возможности более наглядным.
Относительно материальных (вещественных) моделей в работе отмечается, что наглядность вещественной учебной модели состоит не просто в ее доступности органам чувств, а в том, что все практические и экспериментальные действия над ней, включающие измерения, визуальные или иные наблюдения, просто обычные чувственные восприятия и ощущения связаны с наличным теоретическим знанием ее сущности и внутреннего строения, принципа действия, но в силу принятых аналогий вещественная модель облегчает наглядное познание более глубокой и отдаленной сущности.. Наглядность восприятия вещественной модели предполагает значительное участие мышления, применение накопленных теоретических знании, аккумулированного опыта.
Наглядность физического эксперимента часто сводится к натуральной наглядности. В методике преподавания физики наглядность часто признается лишь на уровне явления как объекта наблюдения, и принцип наглядности демонстрационного физического эксперимента отождествляется с обозреваемостью, наблюдаемостью. Однако современный учебный эксперимент позволяет формировать наглядные образы на уровне сущности изучаемых явлений. К таким образам относятся, например, полярные диаграммы волн с различной поляризацией на индикаторе круговой развертки и др.
Для моделирования кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн важно выбрать простую и доступную анизотропную среду, в которой возможно наблюдение двойного лучепре-
ломления. Естественной анизотропной средой в диапазоне СВЧ является древесина с годичными кольцами, которую впервые использовал Дж.Ч.Бозе для наблюдения интерференционных «коноскопических» фигур: «светлого» и «темного» «крестов». В демонстрационном эксперименте известны работы Б.Ш. Перкальскиса по использованию древесины (сибирского кедра) в качестве двояко преломляющей среды. Однако, естественный изгиб годичных колец в древесине часто является нежелательным, а анизотропия двоякопре-ломляющих свойств древесины достаточно мала. Широкое распространение получили работы Н.Я. Молоткова но использованию искусственных двояко-преломляющих сред - металлоленточных и волноводных структур. У них наблюдается резко выраженная «оптическая» анизотропия, однако волны в них могут распространяться только перпендикулярно к главной оси, что ограничивает их применение. От упомянутых недостатков свободны анизотропные слоистые диэлектрические структуры, которые представляют собой тонкие листы диэлектрика (например, оргстекла), разделенные воздушными промежутками. Анизотропия диэлектрических свойств в слоистой структуре возникает из-за различия граничных условий для вектора напряженности
электрического поля Е и вектора электрического смещения Б . Н.Я. Молотков показал, что слоистая диэлектрическая структура является аналогом кристалла исландского шпата, где за главную «оптическую» ось принимается направление, перпендикулярное листам органического стекла.
Вторая глава «Дидактический комплекс технических средств физического эксперимента и его применение для различных учебных задач» посвящена теоретическому обоснованию возможности использования искусственных анизотропных двоякопреломляющих сред в качестве моделей анизотропных кристаллов, а также описанию дидактического комплекса технических средств, выполненных на основе слоистой диэлектрической структуры, и его применению в реализации различных учебных задач.
Разработанный нами дидактический комплекс технических средств для моделирования кристаллооптических включает в себя следующие новые приборы и оборудование:
1. Прямоугольные двояко преломляющие призмы с различной ориентацией «оптических» осей (две призмы).
2. Поляризационные призмы: призма Волластона и призма Глана с воздушной прослойкой.
3. Четыре модели кристаллов с различной ориентацией главной «оптической» оси выполненных в виде полуцилиндров для различных случаев двойного лучепреломления на поверхности кристалла: главная ось кристалла параллельна преломляющей грани и перпендикулярна к плоскости падения волн; главная ось кристалла перпендикулярна преломляющей грани и расположена в плоскости падения; главная ось кристалла параллельна преломляющей грани и расположена в плоско-
сти падения; главная ось кристалла лежит в плоскости падения под углом 45° к преломляющей грани.
4. Модель кристалла для демонстрации двойного лучепреломления при нормальном падении волн на грань.
5. Набор фазовых двояко преломляющих пластинок: Х/8; Х/4(2 ШТ.); Х/2 (2 шт.).
6. Модель двоякопреломляющей линзы.
7. Набор анизотропных пластинок одинаковой толщины с различной ориентацией главной оси (7 шт.), для исследования прохождения электромагнитной волны в различных направлениях.
8. Специальная призма для исследования анизотропии отражения от модели одноосного кристалла.
В работе теоретически обосновываются возможности использования искусственных анизотропных двоякопреломляющих сред в качестве моделей анизотропных кристаллов и описывается принцип действия каждой модели. Слоистая диэлектрическая структура как модель одноосного кристалла исландского шпата позволяет более наглядно и конкретно объяснить причину возникновения двойного лучепреломления. За главную «оптическую» ось z слоистой структуры принимается направление, перпендикулярно к ее листам оргстекла. Рассматривая распространение плоской линейно поляризованной волны в различных направлениях и различной ориентацией электрического вектора Е теоретически, исходя из граничных условий векторов Е
И И , показывается, что эквивалентная диэлектрическая проницаемость модели кристалла различна для различных направлений. Главные значения диэлектрической проницаемости модели одноосного кристалла при одинаковой толщине листов оргстекла и воздушных промежутках между ними
имеют значения:
Учитывая, что имеет место анизотропия диэлектрической проницаемости модели кристалла дается понятие об эллипсоиде
диэлектрической проницаемости, который представляет собой эллипсоид вращения. Знание параметров эллипсоида диэлектрической проницаемости, позволяет конкретно рассмотреть распространение обыкновенной и необыкновенной волн в слоистой структуре. Так как в обыкновенной волне электрический вектор Е всегда перпендикулярен главной оси z модели кристалла, то ее скорость одинакова во всех направлениях. Показатель преломления при этом равен па = 1,33.
Если электрический вектор Е необыкновенной волны совпадет с главной осью z, а волна распространяется перпендикулярно к z, то ее ско-
£
рость имеет значение: Уе = —=-, так как £ <6 , то Уе>У .. Показатель
преломления равен пе =1,20.
Если необыкновенная волна распространяется вдоль главной оси модели, то она становиться обыкновенной волной. Если необыкновенная волна распространяется в произвольном направлении по отношению к главной оси, то ее скорость прохождения имеет значение в пределах
а показатель преломления заключен в интервале
пе<п" £ Па . Таким образом, необыкновенная волна имеет волновую поверхность в форме эллипсоида вращения. Для модели анизотропного кристалла нами построены теоретические волновые поверхности для обыкновенной и необыкновенной волн в трех проекциях, дается понятие об индикатрисе показателя преломления.
На основе изложенной теории дается объяснение опытов по двойному лучепреломлению в анизотропных призмах, выполненных на базе слоистых диэлектрических структур и имеющих различную ориентацию главной оси. Прямоугольные призмы имеют преломляющие углы при вершинах а = 45°. Если электромагнитная волна распространяется в призмах перпендикулярно к главной оси, то преломление подчиняется закону Снел-лиуса и имеется возможность сравнить экспериментальные результаты с теорией.
Появилась возможность более наглядно осуществить построение Гюйгенса для различных случаев двойного лучепреломления на поверхности модели кристалла. Нами выделено четыре основных случая.
1. Главная ось кристалла, параллельна преломляющей грани и перпендикулярна к плоскости падения волн. Построения Гюйгенса выполняются для двух сттучяев: наклонного падения волн а = 45° и нормального падения волн Так как обыкновенная и необыкновенная волны распространяются параллельно к главной оси кристалла, то для них выполняются
законы преломления = па; = пе. Модель кристалла (слоистая
диэлектрическая структура) выполнена в форме полуцилиндра, что позволяет наблюдать двойное лучепреломление только на одной диаметральной преломляющей грани. Теоретические построения Гюйгенса подтверждаются экспериментом в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн. При нормальном падении волны распространяются вдоль одного направления с разными скоростями.
2. Главная ось кристалла перпендикулярна преломляющей грани и расположена в плоскости падения. Построения Гюйгенса выполнены для
а = 45° и ОТ = 0. Преломление обыкновенной волны подчиняется закону Снеллиуса. Показатель преломления необыкновенной волны имеет значение в пределах: Пе < tl'e £ П0 . Модель анизотропного кристалла имеет форму
полуцилиндра. Эксперимент подтверждает теоретические расчеты. При нормальном падении обыкновенные и необыкновенные волны распространяются с одинаковыми скоростями.
3. Главная ось кристалла параллельна преломляющей грани и расположена в плоскости падения. Построения Гюйгенса выполнены для а = 45° И а «■ 0 . Из построения следует, что угол преломления обыкновенной волны меньше угла преломления необыкновенной волны, что подтверждается соответствующим экспериментом. При нормальном падении обыкновенная и необыкновенная волны распространяются в прежнем направлении, но имеют различные фазовые скорости.
4. Главная ось кристалла лежит в плоскости падения под углом 45° к преломляющей грани. Построения Гюйгенса также выполняются для двух случаев: наклонного падения волн а =45° и нормального падения волн СС = 0. Построение волновых фронтов для обыкновенной и необыкновенной волны при нормальном падении линейно поляризованной волны на преломляющую грань модели кристалла показывает, что обыкновенные волны пересекут грань модели кристалла не преломляясь, а необыкновенные волны отклоняться от первоначального направления распространения. Эти теоретические построения подтверждаются наглядным экспериментом.
Изучение студентами поляризационных призм или поляризаторов часто бывает формальным и поверхностным. Применение действующих моделей поляризационных призм на лекциях вызывает интерес. Модель поляризатора Волластона состоит из двух анизотропных прямоугольных призм с преломляющим углом при вершине 45°. Призмы соединяются диагональными гранями так, что их главные оси оказываются взаимно перпендикулярными. Принцип действия модели поляризатора Волластона полностью аналогичен соответствующей призме в оптическом диапазоне волн. Обыкновенные и необыкновенные волны в наших опытах разводятся на угол более 10°.
Поляризационная призма Глана состоит из двух одинаковых прямоугольных анизотропных призм с преломляющим углом при вершине а=52°. Главные оси призм параллельны. Воздушный слой между ними выполняет роль «оптически» менее плотной среды. Принцип действия данного поляризатора следующий. Обыкновенная и необыкновенная волна падает на воздушный промежуток между призмами под углом =52° . Однако, обыкновенная волна, для которой предельный угол полного внутреннего отражения равен ао =48,5°, то есть а>а0, испытывает полное внутреннее отражение;
необыкновенная волна, для которой предельный угол полного внутреннего
отражения равен ае = 56,5°, то есть а<аа не испытывает отражения от воздушного промежутка и полностью проникает во вторую призму.
Модель двоякопреломляющей линзы, имеющая два пространственно разделенных фокуса позволяет показать сущность опытов Фабри и Сань-яка по доказательству изменения фазы волны на противоположную при прохождении фокуса оптической системы.
В трегьей главе «Методика формирования методологических знаний при изучении кристаллооптических явлений и результаты педагогического эксперимента» описывается разработанная нами методика изучения основных вопросов кристаллооптических' явлений, а также экспериментальная проверка ее эффективности. Рассмотрены общие вопросы методики преподавания основных принципов кристаллооптических явлений. Представлены методические рекомендации по изучению этого раздела оптики, при выполнении студентами практических и лабораторных работ по моделированию кристаллооптических явлений.
Основой разработки данной методики обучения являются следующие дидактические принципы: принцип научности, принцип связи теории с практикой, принцип сознательности и активности обучения, принцип доступности и систематичности обучения, принцип наглядности в обучении.
Разработанная методика обеспечивает реализацию следующих функций:
социокультурной, направленный на формирование профессиональной компетентности с учетом потребности личности и образования; научно-технический, учитывающий возможность расширения профессиональной деятельности будущих специалистов радиотехнического профиля;
развивающей, обеспечивающей развитие всех сфер личности студентов в процессе учебно-познавательной деятельности студентов. В обеспечении адаптации содержания учебного материала к индивидуальным особенностям студентов, личностно-значимым целям и задачам их деятельности разработан учебно-методический комплекс обеспечения обучения вопросам кристаллооптики, в состав которого входят следующие методические разработки:
дидактический комплекс технических средств для моделирования кристаллооптических явлений на базе слоистых диэлектрических структур;
цикл лабораторных работ по моделированию кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн, разработанный на основе новых технических средств.
учебно-методическое пособие «Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот» для студентов и преподавателей технических вузов.
Опираясь на теоретически обоснованное положение о возможности использования моделей, изготовленных на базе слоистых диэлектрических структур, являющихся аналогами анизотропных одноосных кристаллов, мы выделили следующий круг конкретных дидактических задач, которые должны решаться при изучении студентами раздела «Кристаллооптика» в курсе волновой оптики.
1. Студенты должны утвердить взгляд на оптические явления как на электромагнитные и вскрыть глубокое единство их природы.
2.Студенты должны четко понять особенности распространения электромагнитных волн в анизотропных средах.
3.В процессе изучения курса студенты должны усвоить основные идеи кристаллооптики, понимать их методологическое значение, знать и понимать на каких физических принципах основываются конкретные применения кристаллооптики.
4. Студенты должны овладеть основными принципами модельного эксперимента, понимать их методологическое значение и специфические особенности.
5. Студенты должны четко усвоить и различать такие основные понятия из курса волновой оптики, как сложение двух когерентных волн с взаимно перпендикулярными линиями поляризации и интерференция поляризованных волн.
Это не означает, что изучение кристаллооптики в техническом вузе этим ограничивается. При преподавании кристаллооптики студентам радиотехнических специальностей в техническом вузе должен решаться и ряд других, не менее важных задач, как например, студенты должны знать исходные экспериментальные факты лежащие в основе волновой оптики; студенты должны овладеть графическим методом построения преломленных лучей в одноосном кристалле и уметь применять его для решения конкретных задач, связанных с распространением и преломлением электромагнитных волн в различных анизотропных средах; студенты должны уметь эффективно проецировать приобретенные знания на дальнейший курс «Проектирование и технология радиоэлектронных средств ». Несомненно, что общие идеи должны в обязательном порядке дополняться активным процессом восхождения от абстрактного к конкретному, то есть рассмотрением конкретных физических систем, процессов и явлений.
Обобщенная деятелъностная модель практического или лабораторного занятия.
1. Сформулировать проблему исследования. Другими словами, необходимо написать, что мы хотим сделать или чего добиться, выполняя данное экспериментальное исследование. Чаще всего проблема явно или неявно изложена в названии эксперимента, либо в формулировке задания.
2. Выдвинуть и обосновать гипотезу, на основе которой может быть решена поставленная проблема. Гипотеза представляет собой теоретическое предположение о возможном пути или способе решения проблемы.
3. Выяснить роль эксперимента в решении данной проблемы. Определить его общую цель. Необходимо определить цель постановки эксперимента, и записать ее после сформулированной гипотезы.
4. Определить порядок проведения эксперимента. Планирование эксперимента является важнейшей отличительной чертой научного познания. Никогда эксперимент не ставился в слепую. Экспериментатор планирует не только ход эксперимента, но и предполагаемые результаты выполнения каждого пункта плана. Записываем только пошаговый план выполнения учебного физического эксперимента, оставляя предполагаемый результата в уме.
5. Разработать проект экспериментальной установки, сконструировать ее. Отчетом по данному пункту схемы будет рисунок экспериментальной установки с перечислением использованного в ней оборудования.
6. Выбрать способ кодирования данных опыта (результатов наблюдений и измерений). Необходимо определиться каким способом будут фиксироваться результаты наблюдений. Это могут быть таблицы, графики и простое перечисление данных.
7. Провести эксперимент, выполнить необходимые наблюдения и измерения, оценить точность измерений. При непосредственном выполнении эксперимента необходимо сразу же фиксировать получаемые результаты наблюдений и измерений.
8. Проанализировать полученные результаты, сформулировать вывод. На основе анализа полученных результатов формулируют вывод и или заключение. В выводе должна быть отражена цель проведения эксперимента, результат и точность его получения, а также результат сравнения полученного результата с теоретическим предположением (гипотезой).
9. Осмыслить результаты эксперимента в свете решения общей проблемы исследования. Наметить направления последующего исследовательского поиска. Выполнение этого пункта облегчает написание вывода, побуждая к сравнению результата эксперимента с поставленной проблемой. К заключению следует добавить прогноз: сформулировать проблему последующего исследовательского поиска.
10. Оформить отчет о проведении эксперимента. В результате проведения эксперимента должен появиться отчет - документ, содержащий полную информацию о проведенном исследовании. Отчет включает в себя все вышеперечисленные пункты.
Рассмагривая взаимодействие двух когерентных волн с взаимно перпендикулярными линиями поляризации, следует различать сложение когерентных волн (обыкновенной и необыкновенной) и интерференцию. Сложение двух когерентных волн с ортогональными линиями поляризации в зависимости от их разностей фаз 5 проводит к образованию в общем случае волны с эллиптической поляризацией, которая может вырождаться в волну с круговой или линейной поляризацией. Так как не существует приемников,
фиксирующих колебания электрического вектора или его вращение, для анализа характера поляризации результирующей волны используют различные анализаторы. Анализатор одновременно пропускает две параллельные
составляющие от обыкновенной и необыкновенной волн,
линии поляризации которых взаимно перпендикулярны. Таким образом, анализатор, с одной стороны, позволяет определить характер поляризации результирующей волны, образовавшейся от сложения волн с ортогональными линиями поляризации, а с другой - наблюдать интерференцию поляризованных волн. При этом интенсивность волны, проходящей через анализатор, определяется выражением:
(1)
где
/0 - интенсивность волны, падающей на двоякопреломляющуюся пластинку, а - угол, который составляет электрический вектор Е первичной волны с главной осью анизотропной пластинки, (р - угол между главными линиями анализатора и поляризатора, 5 - разность фаз, между обыкновенной и необыкновенной волнами. С одной стороны, данная формула (1) определяет интерференцию поляризационных волн Еа И Ее в одноосном кристалле, так как она определяет интенсивность волны I, проходящей через анализатор, как функцию разности фаз интерферирующих компонент
Другими словами, формула (1) определяет функцию I = 1(6) при заданных параметрах эксперимента: а = const И ф = const. С другой стороны, формула (1) определяет зависимость интенсивности I волны, проходящей через анализатор, от угла ф его поворота, то есть данная формула определяет функцию / = /(ф) при заданных постоянных параметрах экспериментам const и 6 = const. Эта зависимость I = /(ф) позволяет определить характер поляризации результирующей волны, выходящей из кристаллической пластинки, которая получилась от сложения двух когерентных волн с ортогональными линиями поляризации. Зависимость /=/(ф), выраженная графически в полярных координатах, называется полярной диаграммой результирующей волны. Таким образом, устанавливается математическая взаимо-
связь между сложением волн с ортогональными линиями поляризации, интерференцией поляризованных волн и анализом поляризованного излучения.
В лабораторной работе «Исследование свойств фазовых двоякопре-ломляющих пластинок», студенты в диапазоне СВЧ исследуют закономерности прохождения линейно поляризованной волны через «пластинки Х/8, и др. при различных условиях: электрический вектор волны, падающий на анизотропную пластинку, составляет с главной осью произвольный угол . В качестве моделей двоякопреломляющих пластинок используются слоистые диэлектрические структуры. Например, «пластинка У8» состоит из листов оргстекла шириной /¡=29 мм, установленных на расстоянии геометрическая толщина «пластинки в два раза больше, то есть I = 58 мм и т.д. В работе имеется возможность экспериментально получить полярную диаграмму различных волн, выходящих из пластинки, при различных условиях эксперимента и сравнить результаты с теорией, согласно, формуле (1).
В лабораторной работе «Исследование анизотропии электрических и оптических свойств одноосного кристалла» на модели изучается прохождение линейно поляризованной волны в различных направлениях, отличающихся по азимуту на угол 15°. С этой целью изготовлено семь анизотропных пластин равной толщины #=60 мм на базе слоистых диэлектрических структур с различной ориентацией главной оси. При падении линейно поляризованной волны на пластинки электрический вектор необыкновенной волны составляет с их главными «оптическими» осями различные углы: у=0°;
Электрический вектор обыкновенной волны во
всех пластинках перпендикулярен главной оси. Интерференционным способом измеряется разность фаз между обыкновенными и необыкновенными волнами в каждой пластинке. С этой целью каждая пластинка располагается между источником и приемником волн, как между поляризатором и анализатором, и при наилучших условиях интерференции измеряется интенсивность
принимаемой волны при перпендикулярных и параллельных главных осях поляризатора и анализатора. Искомая разность фаз для каждой
пластики вычисляется по формуле:
Считая, что показа-
тель преломления обыкновенной волны во всех пластинах одинаков: = 1,33, по формуле: находим семь значений показа-
теля преломления для различных направлений в одноосном кристал-
ле. По полученным данным студенты строят «оптическую» индикатрису показателя преломления в полярных координатах. Учитывая что,
, вычисляют эквивалентную диэлектрическую проницаемость слоистой структуры для различных направлений и строят эллипсоид диэлектрической проницаемости. В заключении студенты осуществляют построение волновых поверхностей для обыкновенной и необыкновенной волн в одноосном кристалле.
Третья лабораторная работа посвящается исследованию студентами анизотропии отражения сантиметровых электромагнитных волн от слоистой диэлектрической структуры. Зная главные значения показателя преломления
имеется возможность теоретически рассчитать значения показателя преломления для произвольного направления, определяемого углом у в кристалле; а также коэффициент отражения Я для любой ориентации вектора Е линейно поляризованной волны, падающей на анизотропную модель кристалла, то есть построить теоретическую индикатрису коэффициента отражения. В эксперименте обеспечены такие условия, что при нормальном падении излучения на грань анизотропной слоистой структуры, отражение наблюдается только от одной границы раздела. В работе студенты имеют возможность получить экспериментальную индикатрису отражения и сравнить ее с теоретической, а также наблюдать поворот линии поляризации отраженной волны по отношению к линии поляризации падающей волны.
Вопросы, включенные в лабораторные работы, имеют характер эвристических указаний, чтобы обеспечить возможность для студентов самостоятельно разработать необходимый эксперимент. Некоторые из этих вопросов могут предлагаться в качестве контрольных. В таких условиях студентам понятна последовательность действий по выполнению эксперимента. Экспериментальные установки, используемые в лабораторных работах, позволяют обучающимся выполнять индивидуальные задания. При отчете по выполнению работы, кроме предложенных контрольных вопросов, каждому студенту выдается индивидуальное задание исследовательского характера.
Выполнение лабораторных работ с использованием сантиметрового диапазона электромагнитных волн позволяет студентам приобрести навыки практической работы с генератором СВЧ, с антенными приемными устройствами, с различными волноводными и диэлектрическими структурами.
Предлагаемы учебные физические эксперименты в СВЧ - диапазоне не исключают использование в учебном процессе традиционных опытов в оптическом диапазоне волн. Применение оптического и радиофизического' диапазонов как в демонстрационном эксперименте, так и лабораторном практикуме должно быть комплексным. Опыты одного диапазона волн должны дополнять, обогащать эксперимент другого диапазона волн; между ними должна быть установленная тонкая органичная связь.
Проверка эффективности разработанной методики по изучению кри-сталлооптических явлений на основе их моделирования в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн осуществлялась в три этапа в период с 2002 по 2005 г.г. со студентами конструкторско-технологического факультета специальности "Проектирование и технология радиоэлектронных средств" Тамбовского государственного технического университета.
Эксперимент состоял из трех этапов: констатирующий, формирующий, контролирующий. Экспериментом было охвачено порядка 180 студентов.
На этапе констатирующего эксперимента в 2002-2003 гг., явилась постановка проблемы исследования. Нами анализировалась педагогическая, философская, методическая литература, проводилось тестирование студентов, ставились задачи: выявление причин, обуславливающих невысокий уровень усвоения студентами курса «Кристаллооптика». В результате проведенной работы нами были определены объект, цель, гипотеза исследования.
Основой для понимания кристаллооптических явлений являются такие разделы физики как волновая оптика и строение кристаллических веществ. Поэтому в начале эксперимента нами проверялись уровни знаний именно по этим дисциплинам.
Таблица 1
Раздел физики Репродуктивный уровень Продуктивный уровень Творческий уровень
Волновая оптика 0,72 0,41 0,22
Строение кристаллических веществ 0,63 0,32 0,11
Из таблицы следует, что эти разделы физики усвоены «удовлетворительно» студентами, приступающими к изучению курса «Кристаллооптика».
На этапе формирующего эксперимента на основе материалов констатирующего эксперимента был разработан учебно-методический комплекс, который включает в себя комплекс технических средств, лекционные демонстрации и лабораторный практикум, содержащий цикл работ по моделированию кристаллооптических явлений, и учебное пособие «Кристаллооптиче-ские явления и их моделирование в диапазоне СВЧ».
Для контроля за эффективностью используемых установок и выполняемых студентами лабораторных работ мы проводили промежуточное тестирование, по результатам которого были сделаны определенные выводы и скорректирован продолжающийся педагогический эксперимент.
На третьем этапе был проведен контролирующий эксперимент. Его основная цель состояла в апробации предложенной методики и концепции моделирования кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн на базе искусственных анизотропных сред.
Для проведения эксперимента поток студентов разбивался на две группы: экспериментальную и контрольную. Студентам обеих групп перед проведением занятий предлагалось выполнить тестовые задания, направленные на выяснение полноты усвоения студентами теоретических знаний.
Далее обучение происходило следующим образом: в контрольной группе лабораторные занятия проводились по традиционной методике с использованием наглядных опытов и лабораторных работ только в оптическом диапазоне волн, в экспериментальной группе на основе разработанной нами методики.
После изучения раздела кристаллооптических явлений было проведено повторное тестирование студентов контрольной и экспериментальной групп, направленное на выяснение усвоения студентами понятий двойного лучепреломления, поляризация света, волновые поверхности обыкновенной и необыкновенной волн в кристаллах, сложение и интерференция поляризованных волн. Вопросы этого теста требовали как глубоких знаний и понимания сущности изученных физических явлений, так и умения творчески мыслить и применять полученные знания при решении конкретных физических задач. Вопросы теста относились к оптическому диапазону длин волн, так что студенты и контрольных и экспериментальных групп находились в равных условиях по отношению к контролю их уровня знаний. Результаты исследования приведены в табл.2 и рис.1
Таблица 2
Результаты эксперимента свидетельствуют о положительном влиянии предложенной методики при изучении кристаллооптических явлений студентами радиотехнических специальностей технических вузов на качество формирования методологических знаний и умений в процессе обучения по курсу «Кристаллооптика». Проведенное исследование подтверждает правомерность выдвинутой гипотезы и позволяет ставить задачи дальнейших исследований.
Основные результаты диссертационного исследования:
1. Обоснована концепция моделирования кристаллооптических явлений в диапазоне сверхвысоких частот на базе искусственных сред -слоистых диэлектрических структур, которые являются аналогом одноосных анизотропных кристаллов;
2. Разработана и внедрена в учебный процесс для подготовки студентов радиотехнического профиля система новых демонстрационных опытов, которая соответствует современной трактовке принципа наглядности и позволяет изучать различные кристаллооптические явления на уровне сущности изучаемых явлений.
3. Реализован дидактический принцип наглядности на основе новых технических средств демонстрационного и лабораторного эксперимента при изучении кристаллооптических явлений, обеспечивающий высокий уровень сформированности знаний к пониманию учебного материала в дисциплинах радиотехнического профиля;
4. Уточнены сложные для понимания студентами понятия: «сложение волн с ортогональными линиями поляризации»; «интерференция поляризованного излучения»; «анализ поляризованного света» и установлены взаимосвязи между этими понятиями.
5. Экспериментальная часть исследования достоверно подтвердила эффективность предлагаемой методики изучении основных вопросов кристаллооптики на базе их моделирования в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн в техническом вузе. Результат эксперимента свидетельствует также о повышении уровня учебно-познавательной деятельности студентов, как в области усвоения знаний, так и в области усвоения умений при решении технических задач, что подтверждает правомерность выдвинутой гипотезы и позволяет ставить задачи дальнейших исследований.
Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях автора:
Учебные и методические пособия
1. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот: Учебное пособие. Тамбов: ТГТУ, 2004.- 64 с. (авторский вклад 30с.)
2. Волновая оптика: Лаборатор. практикум по разделу сантиметров, волн /; Сост.: Егоров A.A., Молотков Н.Я, Дивак В.Б. и др.- Тамбов; М., СПб.,Баку; Вена: Нобелистика, 2004.- 40с. (авторский вклад Юс.)
Статьи
3. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Изучение интерференции поляризованных волн на примере опыта Арго и Френеля // Учебная физика (научно-практический журнал Российской академии образования). - 2003. №3. -С.29-39. (авторский вклад 6с.)
4. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Исследование взаимодействия поляризованных волн на основе наглядного эксперимента // Учебная физика, (научно-практический журнал Российской академии образования). - 2003. №4. -С.54-74. (авторский вклад Юс.)
5. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Исследование двойного лучепреломления в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн // Вестник ТГУ им. Г.Р.Державина. Серия: Естественные и техн. науки. - 2003. - Том 8. Вып. 2. -С.295-301. (авторский вклад 5с.)
6. Молотков Н.Я., Егоров A.A., Дивак В.Б. Двояко преломляющие линзы для сантиметровых электромагнитных волн / Актуальные вопросы преподавания физ.-технич. дисциплин. Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: ГОЛУ, 2004. - С.28-33. (авторский вклад Зс.)
7. Молотков Н.Я., Егоров A.A., Дивак В.Б. Лабораторный практикум по кристаллооптике в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн для студентов технического вуза / Актуальные вопросы преподавания физ.-технич. дисциплин. Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: ПГПУ. - 2004. С. 92-95. (авторский вклад 1с.)
8. Егоров A.A. Экспериментальная проверка построений Гюйгенса при изучении кристаллооптических явлений / V всероссийская конф. Актуальные вопросы развития образования и производства. - Н.Новгород: ВГКПА,2005.-С.179-183.
Тезисы докладов
9. Молотков Н.Я., Егоров A.A., Дивак В.Б. Двояко преломляющие линзы для сантиметровых электромагнитных волн / IX научная конференция ТГТУ. - Тамбов: ТГТУ, 2004. - С.305-306. (авторский вклад 0,5 с.)
10. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Искусственные двоякопреломляющие среды для сантиметровых электромагнитных волн / Высокие технологии в педагогическом процессе. Труды IV межд. науч.-методич. конф. преподава-
телей вузов, ученых и специалистов. - Н.Новгород: ВГИПА, 2003. - С. 92. (авторский вклад 0,5с.)
11. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Модель поляризационной призмы Глана с воздушной прослойкой / Высокие технологии в педагогическом процессе. Труды V межд. науч.-методич. конф. преподавателей вузов, ученых и специалистов. - Н.Новгород: ВГИПА, 2004. - С. 267-268. (авторский вклад 0,5с.)
12. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Искусственные двоякопреломляющие призмы для сантиметровых радиоволн / Высокие технологии в педагогическом процессе. Труды V межд. науч.-методич. конф. преподавателей вузов, ученых и специалистов. - Н.Новгород: ВГИПА, 2004. - С. 268. (авторский вклад 0,5с.)
13. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Моделирование двойного лучепреломления в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн / VIII науч. конф. ТГТУ. - Тамбов: ТГТУ, 2003. - С. 45. (авторский вклад 0,5с)
14. Молотков Н.Я., Егоров A.A., Ломакина О.В. Новый способ изготовления фазовых зонных пластинок для сантиметровых электромагнитных волн / Актуальные вопросы преподавания физики: Материалы VI Межд. науч.-практич. конф. - Пенза: 111 НУ, 2002. - С.83-85. (авторский вклад 2 с.)
Подписано в печать 21.03.05. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура Times New Romen. Усл. печ. л. 1,5. Учетно-изд. л. 1,3 Тираж 100. Заказ 181.
Отпечатано с готового оригинал-макета в Издательско-полиграфическом центре Тамбовского государственного технического университета 392032, г. Тамбов, ул. Мичуринская, 112.
t
22 АПР2С05
fSl
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Егоров, Андрей Анатольевич, 2005 год
Введение
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.
Выводы.
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 кристаллооптических 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.
Выводы.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Моделирование в методике изучения кристаллооптических явлений"
Современное образование находится в стадии динамичного обновления, на пороге смены парадигм, причем, в соответствии с прогнозом развития и общества, и образования, наступивший век будет характеризоваться двумя основными тенденциями: гуманистичностью и технологичностью. Необходимость гуманизации как основной тенденции в модернизации образования точно сформулирована Д.Лихачевым: «Двадцать первый век должен стать веком гуманитарного мышления или его не будет совсем».
Однако гуманитаризация не означает уменьшение числа часов, отводимых на изучение естественных дисциплин по сравнению с гуманитарными. Тем не менее образовательная практика очень часто идет именно по такому пути. К примеру, объем курса физики в технических вузах с конца 50-х и до начала 90-х гг. сократился в среднем вдвое, в 90-е гг. дальнейшее его сокращение продолжилось. Такой подход - абсолютно неправомерен, поскольку физика обладает громадным потенциалом для общего образования и интеллектуального развития будущих специалистов. Кроме того, физика - дисциплина базовая, необходимая для формирования адекватного информационного образа мира в сознании человека. Поэтому возрастает актуальность повышения не только качества подготовки специалистов и уровня образованности людей, но и формирования нового типа интеллекта, иного образа и способа мышления, приспособленного к весьма быстро меняющимся экономическим, технологическим, социальным и информационным реалиям окружающего мира.
Следовательно, для формирования современного инженерного корпуса способного осваивать и производство, и перспективные технологии, аккумулирующих передовые достижения научно-технической мысли, в первую очередь, следует обеспечить качественное изменение подготовки инженерных кадров, ориентируя ее на современные достижения науки и техники, углубленное изучение и понимание базовых дисциплин, развитие творческих и организационных навыков будущих инженеров. А так же воспитать потребность самостоятельно приобретать знание не только в вузе, но и в течение всей жизни.
В нашем исследовании предпринята попытка систематизировать накопленный опыт в области модернизации обучения физике студентов технических специальностей, в частности кристаллооптики, как одного из сложных разделов изучения физики.
Таким образом актуальность исследования обусловлена требованиями общества на подготовку специалиста в области проектирования и технологии радиоэлектронных средств, что вызвано развитием современного производства, науки и техники, и интеграции России в единое экономическое пространство.
Опыт практической работы показывает, что, изучение кристаллооптических явлений без современных учебных демонстраций и технических средств обучения малоэффективно. Применение только одного оптического диапазона в качестве демонстрационного и лабораторного эксперимента является по мнению многих методистов недостаточным. Следовательно, для более качественного усвоения этого раздела необходимо, с одной стороны, разработать и внедрить в практику обучения студентов демонстрационные опыты по моделированию кристаллооптических явлений в радиофизическом диапазоне, с другой стороны, новые технические средства будут способствовать как профессионально направленной подготовке специалистов радиотехнического профиля, так и развитию творческих способностей.
Применению сантиметровых электромагнитных волн в демонстрационном физическом эксперименте посвящены работы Н.И. Калитиевского, H.H. Малова, В.В. Майера, Н.Я. Молоткова, Б.Ш. Перкальскиса, H.A. Шахмаева, и др., в которых показано, что радиофизический диапазон в преподавании оптики позволяет не только расширить круг физических явлений, исследуемых экспериментально, но и повысить наглядность изучаемых процессов.
Исследования Р. Арнхейм, Е.Ю. Артемьевой, Г.Г. Громыко, В.И. Евдокимова, В.П. Зинченко, E.H. Кабановой-Меллер, И.С. Якиманской, A.A. Червовой и др. показывают, что наглядность не только способствует более успешному восприятию и запоминанию учебного материала, но и позволяет активизировать мыслительную деятельность, глубже проникать в сущность изучаемых явлений. Проблеме наглядности уделяется внимание философов, психологов, педагогов и методистов-физиков (В.Г. Болтянский, В.П. Бранский, A.B. Бугаев В.В. Давыдов, JI.B. Зенков, И.В. Маркова, З.Г. Мингазов, Н.Я. Молотков, A.B. Славин, JI.M. Фридман, Н.М. Шахмаев, В.А. Штофф и др.).
Однако, вопросы модернизации технологии изучения кристаллооптических явлений в СВЧ диапазоне не нашли должного отражения в педагогической науке и практике и требуют дополнительного исследования.
Изучение и анализ научной литературы, результаты диссертационных исследований позволили выявить ряд существенных противоречий между:
• требованиями общества к уровню профессиональной компетентности специалиста и недостаточным уровнем педагогических условий высшей технической школя для их реализации;
• уровнем развития научно-технического прогресса и традиционной системой технических средств обучения в высшей технической школе;
• дидактическими возможностями реализации принципа наглядности при изучении кристаллооптических явлений и традиционной методикой их реализации в условиях высшей технической школы.
Необходимость разрешения сформулированных противоречий обусловило выбор темы исследования, проблема которого заключается в разработке методических основ изучения сложных кристаллооптических явлений на основе их моделирования в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн.
Цель исследования состоит в теоретическом обосновании, разработке и практической реализации методики изучения кристаллооптических явлений на базе современных технических средств при подготовке специалистов радиотехнического профиля с учетом требований, предъявляемых Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и задач, поставленных в условиях реформирования образования.
Объектом исследования является учебно-воспитательный процесс обучения физике в высшей технической школе.
Предмет исследования - методика изучения раздела физики «кристаллооптика» при моделировании в сантиметровом диапазоне радиоволн.
Гипотеза исследования заключается в том, что изучение студентами кристалл о оптических явлений будет более эффективным, если:
• осуществить моделирование явлений кристаллооптики в сантиметровом диапазоне радиоволн;
• внедрить в учебный процесс комплекс технических средств, разработанных на основе искусственных анизотропных двоякопреломляющих сред;
• на основе моделирования кристаллооптических явлений создать условия для реализации творческих способностей студентов.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть теоретические основы моделирования кристаллооптических явлений в науке, технике и методике обучения физике.
2. Проанализировать содержание демонстрационных опытов и лабораторного практикума по кристаллооптике и выработать концепцию моделирования в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн.
3. Проанализировать сущность дидактического принципа наглядности и наметить пути его реализации на базе современного демонстрационного эксперимента при моделировании кристаллооптических явлений.
4. Разработать и внедрить в учебный процесс систему новых технических средств демонстрационного эксперимента и цикл лабораторных работ для изучения кристаллооптических явлений на базе моделирования в радиофизическом диапазоне длин волн в техническом вузе.
5. Выявить психолого-педагогические условия реализации творческих способностей студентов на основе нового демонстрационного эксперимента при изучении кристаллооптики.
6. Провести опытно-экспериментальную работу по определению эффективности технологии изучения кристаллооптики в условиях моделирования.
Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использованы следующие методы:
1. Методы теоретического исследования: анализ и синтез методологической, педагогической, научно-технической, психологической, дидактической и методологической литературы по проблеме исследования; обобщение, сравнение, абстрагирование, прогнозирование, моделирование систем и процессов.
2. Методы эмпирического исследования: анкетирование, интервьюирование, наблюдение, собеседование, изучение передового опыта подготовки инженера радиотехнических специальностей, педагогический эксперимент. Разработка, конструирование и изготовление новых учебно-технических средств и их апробирование.
3. Статистические методы обработки данных эксперимента, графическое представление результатов.
Теоретико-методологической основой исследования являются:
• философские положения моделирования, о видах деятельности, теории познания, формирование личности, становление профессионала (В.В. Штофф, А.П. Беляев, A.A. Червова, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.В. Кузьмина, Б.Ф. Ломов, С.Л. Рубинштейн, А.Д. Урсул, Г.И. Хозяинов и др.);
• идеи о дидактических особенностях организации учебно-познавательной деятельности учащихся (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская и др.).
• дидактические особенности обучения физике с использованием современного учебного физического эксперимента (В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин, П.А. Знаменский, В.В. Разумовский, В.В. Майер, A.A. Пинский, A.A. Червова, Н.Я. Молотков, Н.М. Шахмаев и др).
Опытно-экспериментальная база исследования.
Исследования проводились с 2001 по 2005 год и было организовано в три этапа. Особенностью содержания исследования является чередование теоретических и экспериментальных составляющих, их развивающая взаимосвязь. Основная исследовательская работа осуществлялась на базе Тамбовского государственного технического университета и Волжской государственной инженерно-педагогической академии. Основные этапы исследования.
На первом этапе (2001-2002 г.г.) изучалось состояние проблемы в педагогической теории и практике, а именно: проводилось изучение и анализ научных исследований по проблеме, проводился анализ содержания профессиональной подготовки специалистов радиотехнического профиля, изучался опыт передовой педагогической практики по применению моделей в демонстрационном и лабораторном эксперименте по кристаллооптике, определялись дидактические возможности совершенствования учебного процесса, в аспекте его профессиональной направленности и реализации методов проблемно-развивающего обучения. Были сформулированы гипотеза, цели и задачи исследования, обобщены результаты изучения проблемы, проведен констатирующий эксперимент.
На втором этапе (2002-2003 г.г.) проектировались и конструировались новые демонстрационные и лабораторные установки, отрабатывалась методика их применения в учебном процессе, определялись психолого-педагогические возможности развивающего обучения в условиях применения нового демонстрационного эксперимента.
Были подготовлены и внедрены в учебный процесс: цикл лабораторных работ с применением сантиметрового диапазона электромагнитных волн; учебное пособие для студентов технических специальностей «Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот».
Составлены программы формирующего и обобщающего эксперимента, определены формы, методы и сроки их проведения. Проведен формирующий эксперимент, а также количественный и качественный анализ промежуточных результатов. Осуществлялся анализ литературы по проблеме исследования.
На третьем этапе (2003-2005 г.г.) обобщались результаты опытно-экспериментальной работы по исследованию влияния разработанной методики изучения кристаллооптических явлений на основе новых технических средств демонстрационного и лабораторного эксперимента на уровень готовности студентов к изучению дисциплин радиотехнического профиля. Продолжился формирующий этап эксперимента и проведен обобщающий.
Выполнены систематизация, обобщение и статистическая обработка результатов педагогического эксперимента. Сформулированы выводы, завершено оформление диссертации.
Научная новизна исследования заключается:
• в обосновании концепции моделирования кристаллооптических явлений в диапазоне сверхвысоких частот на базе искусственных сред - слоистых диэлектрических структур, которые являются аналогом одноосных анизотропных кристаллов;
• в реализации дидактического принципа наглядности в физическом эксперименте по моделированию кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн;
• в создании педагогических условий развития творческих способностей студентов на занятиях по кристаллооптике;
Теоретическая значимость исследования состоит:
• в разработке концепции моделирования кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн на базе искусственных анизотропных сред;
• в уточнении понятий: «сложение волн с ортогональными линиями поляризации»; «интерференция поляризованного излучения»; «анализ поляризованного света» и установление взаимосвязи между этими понятиями;
• в разработке методики изучения основных вопросов кристаллооптики в техническом вузе, позволяющая развивать творческие способности студентов и повышать эффективность усвоения материала.
Практическая значимость исследования состоит:
• в разработке системы демонстрационного эксперимента по моделированию кристаллооптических явлений в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн, включающей в себя новые технические средств выполненные на основе слоистых диэлектрических структур;
• в разработке и постановке цикла лабораторных работ по моделированию кристаллооптических явлений в диапазоне СВЧ:
• в создании учебного пособия: «Кристаллооптические явления и их моделирование в диапазоне сверхвысоких частот»;
На защиту выносятся:
1. Концепция моделирования кристалл о оптических явлений в сантиметровом диапазоне радиоволн на базе искусственных анизотропных сред, заключающаяся в реализации дидактического принципа наглядности в физическом эксперименте по моделированию кристалл о оптических явлений.
2. Система демонстрационных опытов и лабораторных работ по моделированию явлений кристаллооптики в диапазоне сверхвысоких частот; состоящая из дидактического комплекса технических средств, включающего в себя новые приборы и оборудование, выполненные на базе слоистых диэлектрических структур.
3. Методика изучения основных вопросов кристаллооптики в техническом вузе, позволяющая развивать творческие способности студентов и повышать эффективность усвоения материала.
Апробация и внедрение результатов исследования. Апробация работы проводилась на базе Тамбовского государственного технического университета. Разработанная методика внедрена в образовательный процесс Тамбовского государственного технического университета и Тамбовского военного авиационного инженерного училища радиоэлектроники.
Результаты исследования нашли отражение в учебно-методических пособиях, научных статьях и докладах автора.
Материалы исследования обсуждались на: заседаниях кафедр «Теоретическая механика» и «Физика» ТГТУ (Тамбов); на заседаниях научно-исследовательской лаборатории «Проблемы естественнонаучного образования в инженерных вузах» ВГИПА (Нижний Новгород); 6-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы преподавания физики» (Пенза, 2002); 4-ой Международной научно-методической конференции преподавателей вузов, ученых и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Нижний Новгород, 2003); 8-ой всероссийской конференции «Учебный физический эксперимент. Актуальные проблемы. Современные решения» (Глазов, 2003); 8-ой научной конференции Тамбовского государственного технического университета. (Тамбов, 2003).
Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка основной используемой литературы и приложений.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
2. Результаты исследования подтвердили, что совокупность выделенных дидактических условий обеспечивает:
1) целенаправленную профессионально-ориентированную подготовку;
2) личную заинтересованность студентов в овладении учебным материалом;
3) активизацию познавательной самостоятельности студентов;
4) умение коллективно обсуждать различные проблемные ситуации, создаваемые преподавателем, и находить их решение.
3. Использование современного демонстрационного эксперимента обеспечивает высокую предметную и знаковую наглядность изучаемых явлений и процессов. Предметная наглядность достигается за счет использования приборов и оборудования достаточно больших размеров. Знаковая наглядность в разработанных опытах по изучению поляризации света достигается за счет использования регистрирующих приборов с электроннолучевыми трубками для отображения графической информации исследуемых явлений. В большинстве опытов с помощью регистрирующих приборов отображаются полярные диаграммы волн с различным характером поляризации. Знаковая наглядность в новых демонстрационных опытах позволяет исследовать некоторые сущностные характеристики и различные функциональные закономерности изучаемых явлений и процессов. Кроме того, знаковая наглядность позволяет сопоставить экспериментальные результаты различных опытов с теоретическими данными и тем самым обеспечить тесную связь теории и эксперимента.
4. Реализация дидактического принципа наглядности на основе новых технических средств демонстрационного и лабораторного эксперимента при изучении кристаллооптических явлений обеспечивает высокий уровень сформированности знаний к пониманию учебного материала в дисциплинах радиотехнического профиля;
5. Разработана методика проведения лекционных занятий на основе активных методов обучения (проблемно-развивающие) при изучении поляризации электромагнитных волн с применением современных технических средств демонстрационного эксперимента для подготовки специалистов радиотехнического профиля
6. Разработана и внедрена в учебный процесс для подготовки специалистов радиотехнического профиля система новых демонстрационных опытов, которая соответствует современной трактовке принципа наглядности и позволяет изучать различные кристаллооптические явления на уровне сущности изучаемых явлений. Применение современных технических средств в демонстрационных опытах способствует проблемному изложению материала и существенным образом влияет на уровень его усвоения и активизацию учебно-познавательной деятельности обучаемых
7. Разработан и внедрен в учебный процесс лабораторный практикум по волновой «оптике» в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн, составной частью которого является цикл лабораторных работ по изучению кристалл о оптических явлений. Выполнение лабораторных работ с использованием сантиметрового диапазона электромагнитных волн позволяет студентам приобрести навыки практической работы с генератором СВЧ, с антенными приемными устройствами, с различными волноводными и диэлектрическими структурами, а также получить соответствующую теоретическую профессиональную подготовку.
8. Результаты опытно-экспериментальной работы показали эффективность предлагаемой методики изучения кристаллооптики на базе современных технических средств демонстрационного и лабораторного эксперимента.
Заключение
1. Эффективность организации учебно-познавательной деятельности студентов при изучении кристаллооптики на всех видах занятий (лекционные, практические, семинарские и лабораторные занятия) обеспечивалась следующей совокупностью дидактических условий:
• профессиональной направленностью подготовки, способствующей активизации познавательной самостоятельности студентов;
• созданием проблемных ситуаций, реализуемых на базе разработанных демонстрационных установок;
• реализацией в процессе подготовки студентов активных (проблемно-развивающих) методов обучения;
• реализацией системно-целостного подхода при изучении кристаллооптических явлений, рассматриваемых как в видимом так и в радиофизическом диапазоне электромагнитных волн.
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Егоров, Андрей Анатольевич, Нижний Новгород
1. Алешкевич В.А., Киселев Д.Ф., Корчажкии В.В. Лазеры в лекционном эксперименте. М.:Изд-во МГУ. 1985. - с.135.
2. Амстиславский Я.Е. Наблюдение дифракционной картины от круглых объектов // Физика в школе. 1986. -№ 1, с.46-51.
3. Атрощенко В.Н., Казанцев Б.И. Демонстрация дифракции сантиметровых электромагнитных волн на круглом отверстии // Уч. зап. Пермского гос. пед. института. 1974. - Т. 119. - с. 73-86.
4. Баборович В.М. Демонстрация закона Малюса // Известия высших учебных заведений СССР, сер. Физика 1986. - № 2. - с. 95-96.
5. Байбулатов Ф.Х. Несколько демонстраций по эффекту Доплера и интерференции в сантиметровом диапазоне волн // Успехи физических наук. АН СССР, 1968. -Т.96. вып 2. - с. 370-374.
6. Байков Ю.Г., Витвицкий В.Г., Лучинкин В.Н. Интерферометр СВЧ-диапазона // Профессионально-педагогическая подготовка учителя физики. Ростов н/Д ., 1979. с. 119-122.
7. Батароев В.Ф. Аналогии и модели в познании. Новосибирск: Наука, 1981. - 120с.
8. Башарин В.Ф. Фундаментальные методы познания физики. 4.1. Казань: Изд-во ИСПО РАО, 1999. - 52с.
9. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов. М.:Высшая школа, 1989.-357 с.
10. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.:Высшая школа, 1989.-190 с.
11. Бир С. Кибернетика и управление производством. М.: Физматгиз, 1963, С. 26-36.
12. Бокова K.M., Коврижных Ю.Т. Две демонстрации по волновой оптике / Сб.тр. Свердловского гос. пед. института, сб. 277, 1976. С. 28-31.
13. Большая Советская Энциклопедия (в 30 томах) / Гл. ред. A.M. Прохоров. -М.: Советская энциклопедия, 1976. -461с.
14. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе: Теоретические основы. -М.: Просвещение, 1981. 288 с.
15. Бурбаки Н. Элементы математики. Общая топология. Основные структуры. -М.: Физматгиз, 1958. С.308-309.
16. Буров В.А., Зворыкин Б.С., Кузьмин А.П., Покровский A.A., Румянцев И.Н. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы: Колебания и волны. Оптика, Физика атома, ч. 2. М.:Просвещение, 1979.-288 с.
17. Вахтомин Н.К. Законы диалектики законы познания. - М.: Наука, 1966. -168 с.
18. Веников В.А. Некоторые методологические вопросы моделирования // Вопросы философии. 1964. №11.- С. 73-84.
19. Веников В.А. Теория подобия и моделирование применительно к задачам электроэнергетики. М.:1966. - 273 с.
20. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М.: Высшая школа, 1991.-208 с.
21. Вишневский Л.И. Система, методика изучения и применения осциллографических методов в курсе физики средней школы. Автореф. Дис. канд. пед. наук. М., 1974. 20 с.
22. Вишневский Л.И., Зуев П.В. Наблюдение медленных апериодических процессов с помощью осциллографа // Физика в школе. 1984. - № 3. - С. 67-68.
23. Вишневский Л.И. Показ фотоэффекта с помощью осциллографа // Физика в школе. 1974. -Ks 2. - С. 71-72.
24. Воронин Ю.А., Чудинский P.M. Моделирование в технологическом образовании: Монография. Воронеж: Воронежский государственный педагогический университет, 2001. - 226 с.
25. Воронин Ю.А., Чудинский P.M. Современные технические средства учебного физического эксперимента / Совершенствование теории и методики обучения физики в системе непрерывного образования. Тамбов: ТГУ, 1998.-С. 14-17.
26. Восканян А.Г., Калинин В.М. Использование квантового генератора в учебных целях // Физика в школе. 1975. - № 1. - С. 54.
27. Выготский JI.C. Педагогическая психология / Под. ред. В.В.Давыдова. -М.¡Педагогика, 1991. 479 с.
28. Галимов A.M., Гайфулин В.Г., Сафаров Р.Х. Компьютерные экспериментальные модели в проблемном обучении. Учебный физический эксперимент и его совершенствование. Пенза: ПГПУ, 1998. - С. 66.
29. Георгиев Ф.И., Коршунов A.M. Гносеологический образ и современная наука // Вестник МГУ, сер. Философия 1967. - № 5. - С. 102-105.
30. Гильберт Д. Основания геометрии. M.-JL, 1948. - с.365-366.
31. Глинский Б.А., Грязнов Б.С., Дынин Б.С., Никитин Е.П. Моделирование как метод научного исследования. М.: МГУ, 1965. - 247 с.
32. Глушков В.М. Гносеологическая природа информационного моделирования // Вопросы философии. 1963. № 10. - С.243-250.
33. Голин Г.М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы. М.: Просвещение, 1987. - 128 с.
34. Горячкин E.H., Орехов В.П. Методика и техника физического демонстрационного эксперимента в восмилетней школе. М.: Просвещение, 1964. -482 с.
35. Грабарь М.И, Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях: непараметрические методы: М.: Педагогика, 1977. - 136 с.
36. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. М.: Педагогика, 1972. - 423 с.
37. Дивак В.Б. Реализация дидактического принципа наглядности при изучении поляризации электромагнитных волн (на примере подготовки специалистов радиотехнического профиля): Дис. канд. пед. наук. Тамбов, 2000.-238 с.
38. Дымченко Н.П. Компьютерное моделирование туннельного эффекта. Проблемы учебного физического эксперимента, вып. 7 Глазов: ГГПИ, 1998.-С. 91.
39. Евсюков A.A. Электронный осциллограф в преподавании физики. М.: Просвещение, 1972. - 144 с.
40. Егоров Г.С., Менсов С.Н. Перестраиваемая демонстрационная установка по дифракции света // Сборник научно-методических статей по физике, вып.7. М.: Высшая школа, 1979. - С. 72.
41. Жданов Ю.А. Моделирование в органической химии // Вопросы философии. 1963. № 6. - С.69-73.
42. Жирняков А.И., Суербаев А.Х. Современные тенденции в развитии учебного эксперимента по физике // Школьный физический эксперимент. -Курск: Из-во. КГПИ, 1986. С. 77.
43. Зворыкин Б.С. Генератор УВЧ // Физика в школе. 1954 - № 5 - С. 53-59.
44. Згут М.А. Наглядные пособия по радиотехнике. М.: Связь, 1964. - 320 с.
45. Зиновьев A.A., Ревзин И.И. Логическая модель как средство научного исследования// Вопросы философии. 1960, №1.
46. Зорэ В.А., Кудинов Н.С., Малов H.H., Никулина Л.Н. Несколько новых лекционных демонстраций // Успехи физических наук. АН СССР 1962. -Т.77, вып. 1.-С. 295-300.
47. Зорэ В.А., Яшкин А.Я. Две лекционные демонстрации // Успехи физических наук. АН СССР. 1966. Т.89, вып. 1.
48. Зорэ В.А., Малов H.H. Физический демонстрационный кабинет Московского государственного педагогического института им. Ленина // Методика и техника лекционных демонстраций по физике. М.: Изд-во МГУ, 1964.-С. 44-46.
49. Ительсон Л.Б. Математическое моделирование в психологии и педагогике. // Вопросы философии. 1965. № 3. - С.167-169.
50. Каган В.Н. Формирование у школьников аналитико-синтетического подхода к учебной работе с использованием методов моделирования (На материале физики 9-го класса): Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1969. -23с.
51. Калакин Л.И., Павлов И. А. Цифровой счетчик-секундомер на интегральных микросхемах // Совершенствование учебного эксперимента по физике. Киев: Радянська школа. 1985. - С. 52-57 (на укр.яз.).
52. Калитиевский Н.И., Марченко О.М., Пеньков С.Н. Лазеры в лекционном эксперименте // Известия высших учебных заведений, сер. физика. 1987. -№ 4. - С. 73-74.
53. Калитиевский Н.И. Лекционный эксперимент основа современного курса общей физики // Вестник ЛГУ. - 1984. № 4 - С. 77-79.
54. Калитиевский Н.И., Марченко О.М. Лекционный эксперимент по корреляции интенсивностей (эффект группировки фотонов). Томск, 1988. Деп.в ВИНИТИ 11.10.88. № 100-С.87.
55. Калитиевский Н.И. Волновая оптика. М.: Наука, 1971. - 376 с.
56. Каменецкий С.Е., Солодухин H.A. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1982. - 96 с.
57. Капцов H.A. О дифракции электромагнитных волн в пространственной решетке // труды 3-го съезда Российской ассоциации физиков в Нижнем Новгороде. Н. Новгород. Из-во. Нижегородской радиолаборатории. 1923. - 254с.
58. Клаус Г. Кибернетика и философия. -М.: ИЛ, 1963. 352 с.
59. Коварский Ю.А. Роль мысленных моделей и методика их использования в процессе обучения физике в средней школе: Автореф. дис. . какд. пед. Наук. М., 1973.- 18с.
60. Козлова А.Н., Хворов Ю.А. Две новые физические демонстрации // Успехи физических наук АН СССР. 1966. - Т.90, вып. 3. - С. 545-547.
61. Козлова А.Н., Эткин B.C. Лекционные демонстрации волновых явлений в 3-см диапазоне электромагнитных волн // Успехи физических наук АН СССР.- 1969.-Т.97, вып.4. -С. 735-737.
62. Козлова А.Н. Некоторые новые демонстрации по курсу физики // Успехи физических наук АН СССР. 1968. - Т. 94, вып. 4. - С. 567-569.
63. Козлова А,Н., Малов H.H., Мансуров А.Н., Оглоблин Г.В., Островский А.Г. Новые лекционные демонстрации по физике // Успехи физических наук АН СССР. 1973. - Т.110, вып. 4. - С. 670-675.
64. Козлова А.Н., Малов H.H., Мансуров А.Н., Оглоблин Г.В. Новые лекционные демонстрации // Сб. научно-методических статей по физике, вып. 6. М.: Высшая школа, 1978. - С. 52-57.
65. Козлова А.Н. Лекционные демонстрации по физике и их роль в подготовке учителей физики: Автореф.дис. .канд. пед. наук. М., 1969. 13 с.
66. Колеватов. В.А. Социальная память и познание. М.:Мысль, 1984. - 240с.
67. Колесников К.А. Спецкурс «Физика природных явлений» как средство формирования у учащихся методологических знаний: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Киров, 1998. -17с.
68. Конев С.Н. Компьютерные демонстрации / Физическое образование в вузах. 1998. - Т.4. - № 2. - С.60.
69. Лекционные демонстрации по физике, 2-е. Изд. Под. редакцией В.И. Ивероновой. М.: Наука, 1972. - 639с.
70. Лекционные эксперименты по оптике / Под ред. Н.И. Калитиевского Л .: Из-воЛГУ, 1981.- 160 с.
71. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2-х томах. Т.1. М.: Педагогика, 1983. - 392 с.
72. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2-х томах. Т.Н. М.: Педагогика, 1983. - 320 с.
73. Ломакина О.В. Реализация дидактических методов активного обучения в профессиональной подготовки студентов радиотехнических специальностей: Дис. канд. пед. наук: Тамбов, 2004. -214с.
74. Майер (Акатов) Р.В. Формирование наглядно-чувственных образов при постановке сложного физического эксперимента: Автореф. Дис. канд. пед. наук. Екатеринбург, 1998. -19 с.
75. Майер В.В. Опыты по полному внутреннему отражению. Квант. 1976. -№ 3. - С. 34-35.
76. Майер В.В. Модель миража из неравномерно нагретого оргстекла. Ред журнала. «Изв. вузов. Физика». Томск, 1982 - 4 с. Деп. в ВИНИТИ, № 4172 -С. 82.
77. Майер В.В. Простые опыты по криволинейному распространению света. -М.: Наука, 1984. 128 с. - (Библиотечка физико-математической школы).
78. Майер В.В. Полное отражение света в простых опытах: Учебное руководство. М.: Наука, 1986. - 128 с. (Библиотечка физико-математической школы).
79. Максвелл Д.К. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. -M., 1954.-С.18.
80. Малов H.H. Изменение физической картины мира за сто лет // физика в школе. 1984.-№6.-С.8-12.
81. Малов H.H., Козлова А.Н. Новые демонстрации по физике // Успехи физических наук АН СССР. 1964. - Т. 84, вып. 3. - С.521.
82. Малов H.H., Козлова А.Н. Демонстрационный интерферометр Майкельсона // Успехи физических наук АН СССР . 1968. - Т. 95, вып. 4. - С.364
83. Мамардашвили М.К. Формы и содержание мышления (К критике гегелевского учения о формах познания). М.: Высшая школа, 1968. -с.192.
84. Мансуров А.Н. Лазеры и их применение в преподавании физики. М.: Просвещение, 1984. - 88 с.
85. Маркова И.В. К вопросу об определении понятия «наглядность», его признаков (свойств) // Методологические вопросы формирования мировоззрения и стиля мышления учащихся при обучении физике. Л.: Из-во ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1988. - С. 160-164.
86. Методика обучения физике в школах СССР и ГДР / В.Г. Зубов, В.Г. Разумовский и др. М.; Бремен: Просвещение; Фольк унд виссен, 1972. -223с.
87. Мингазов Э.Г. Гносеологические основы принципа наглядности обучения // Советская педагогика 1975. - № 9. - С 24-25.
88. Миргородский Б.Ю., Шабаль В.К. Демонстрационный эксперимент по физике: Колебания и волны. Киев, Радянська школа, 1985. - 167 с. (на укр. яз.).
89. Миргородский Б.Ю. Учебная радиоэлектронная аппаратура. Киев: Радянська школа, 1976. - 192 с. (на укр. яз.).
90. Миргородский Б.Ю., Фролов С.И. Трехканальный цветной осциллограф // Успехи физических наук АН СССР. 1974 - Т.113, вып.З. - С. 181-183.
91. Молотков Н.Я. Индикатор круговой развертки для опытов с сантиметровыми волнами // Известия высших учебных заведений, сер. Физика. 1976. -№ 10. - С. 142-144.
92. Молотков Н.Я. Радиоволны в демонстрационном эксперименте по оптике. Киев : Вища школа, 1981. - 104 с.
93. Молотков Н.Я., Изучение колебаний на основе современного эксперимента. Киев: Радянська школа, 1988 г. - 160 с.
94. Молотков Н.Я. Использование сантиметровых электромагнитных волн в демонстрационном эксперименте по оптике: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1971.-15 с.
95. Молотков Н.Я. Педагогические основы создания демонстрационного эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов: Автореф. Дис. док. пед наук. М., 1992. 37 с.
96. Молотков Н.Я. Новый эксперимент для ознакомления учащихся с поляризацией волн и двойным лучепреломлением. Проблемы учебного физического эксперимента. Глазов: ГГПИ, 1995. - С. 72-75.
97. Молотков Н.Я. Система комплексного эксперимента для формирования понятия о поляризации света // Теория и практика обучения физике. -Астрахань: АГПИ, 1996. С. 44-45.
98. Молотков Н.Я., Постульгин A.B., Хвостова Н.В. Новые приборы для экспериментального исследования различного характера поляризации электромагнитных волн // Проблемы учебного эксперимента, вып. 2. -Глазов: ГГПИ, 1996. С. 62-64.
99. Молотков Н.Я., Постульгин A.B. Исследование двойного лучепреломления в сантиметровом диапазоне длин волн // Проблемы физики и технологии ее преподавания. Вып. 2. Липецк: ЛГПИ. 1997. - С. 38-43.
100. Молотков Н.Я., Постульгин A.B. // Физическое образование в вузах. -с1997, т. 3, № 2. С. 103-110.
101. Молотков Н.Я., Постульгин A.B. Экспериментальное исследование анизотропии электрических и оптических свойств слоистой диэлектрической структуры в диапазоне сантиметровых радиоволн // Вестник
102. Тамбовского университета: естественные и технические науки, т. 2, вып.2, 1997. -С. 163-168.
103. Молотков Н.Я., Постульгин A.B., Хвостова Н.В., Шальнев В.В., ДивакВ.Б. Методические рекомендации для выполнения лабораторных работ по оптике в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн. -Тамбов: ТГУ, 1999. 96 с.
104. Молотков Н. Я. Совершенствование теории и методики обучения физики в системе непрерывного образования / Сборник трудов ТГУ. -Тамбов: изд-во. ТГУ им. Державина. 1998. С.70.
105. Молотков Н.Я.йсследование двойного лучепреломления в сантиметровом диапазоне радиоволн / Вестник Тамбовского университета: Серия -естественные и технические науки. 2003. - Т.8. - вып.2. - С.295-301.
106. Молотков Н.Я., Постульгин A.B. Исследование свойств фазовых двоякопреломляющих пластинок / Вестник ТГУ. 1997. -Т.2, вып.2. - С. 120-123.
107. Молотков Н.Я., Постульгин A.B. Исследование анизотропии отражения радиоволн / Вестник Тамбовского университета: Серия естественные и технические науки. - 2000. - Т.5, вып.1. - С. 102-108.
108. Молотков Н.Я., Дивак В.Б., Шишин В.А. «Моделирование опытов Гюйгенса с двумя двоякопреломляющими кристаллами» / Проблемы физики и технологии ее преподавания. 1998. - Вып.З. - С.122-126.
109. Ю8.Наумчик В.Н., Саржевский A.M. Наглядность в демонстрационном эксперименте по физике. Минск: из-во БГУ, 1983. - 96 с.
110. Неуймин Я.Г. Модели в науке и технике: История, теория, практика / Под ред. Соломенко Н.С. АН СССР. Ин-т истории естествознания и техники. -Л.: Наука, 1984.- 187с.
111. Новик И.Б. Гносеологическая характеристика кибернетических моделей // Вопросы философии. 1963. №8. - 92 с.
112. Новик И.Б. Наглядность и модели в теории элементарных частиц // Философские проблемы физики элементарных частиц. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - С.290-293.
113. Новик И.Б. О моделировании сложных систем. М.: Мысль,1965. - 250 с.
114. ПЗ.Оглоблин Г.В. Использование демонстраций по волновым процессам в преподавании физики: дис. канд. пед. наук. Москва, 1977. - 163 с.
115. Островский В.А. Демонстрация изменения фазы световой волны при прохождении фокуса оптической системы // Известия высших учебных заведений, сер. физика. 1986. -№ 7. - С. 99-100.
116. Островский В.А. Демонстрации и лабораторные эксперименты по анизотропии вещества и поляризационным эффектам в широком диапазоне электромагнитных волн: Автореф. Дис. .канд. пед. наук. -J1., 1987. 17 с.
117. Островский В.А. Несколько демонстраций по волновой теории с акустическими и радиоволнами // Известия высших учебных заведений, сер. Физика. 1986.-С. 119-120.
118. Пароджанов В. И. Возможна ли новая революция в образовании? // Высшее образование в России. 1996. - № 5. - С. 15-24.
119. Перкальскис Б.Ш. Использование современных научных средств в физических демонстрациях. М.: Наука, 1971. - 208 с.
120. Перкальскис Б.Ш. Волновые явления и демонстрации по курсу физики. -Томск: Из-во. Томского гос. университета, 1984. 280 с.
121. Перкальскис Б.Ш., Ларин B.J1., Сотириади Г.Н., Соткин В.А., Михайличенко Ю.П. Несколько демонстраций с сантиметровыми радио и звуковыми волнами и телевидением // Известия высших учебных заведений, сер. физика. 1975. - № 2. - С. 148-150.
122. Перкальскис Б.Ш., Ларин В.Л., Михайличенко Ю.П., Чемес В.М. Демонстрации по курсу физики // Известия высших учебных заведений. Сер. физика. 1978. - № К). - С. 148-150.
123. Перкальскис Б.Ш., Ларин В.Л., Михайличенко Ю.ГТ. Демонстрации по курсу физики // Известия высших учебных заведений. Сер. физика. 1981. -№ 11.-С. 108-109.
124. Перкальскис Б.Ш., Бурлаков В.Д. Несколько демонстраций с субзонами Френеля: Демонстрация Френелевой дифракции на полукруге, квадранте и т.д. // Известия высших учебных заведений. Сер. физика. 1972. - №10. -С. 143-144.
125. Перкальскис Б.Ш., Михайличенко Ю.П. Демонстрация конической рефракции // Известия высших учебных заведений. Сер. физика. 1979. -№ 888.-С. 103-105.
126. Перкальскис Б.Ш., Ларин В.Л., Михайличенко Ю.П., Островский В.А. Демонстрация непосредственного раздвоения лучей при лучепреломлении в деформированном стекле // Известия высших учебных заведений, сер. физика.- 1984,-№ 1.-С. 120-121.
127. Перкальскис Б.Ш., Островский В.А. Демонстрация естественной и наведенной оптической активности и эффекту Поккельса // Известия высших учебных заведений, сер. физика. 1986. - № 6. - С. 95-96.
128. Перкальскис Б.Ш., Ларин В.Л., Колпаков Ю.П., Михайличенко Ю.П. Учебная установка для наблюдения явления Доплера с помощью лазеров // Успехи физических наук АН СССР. 1972. - Т.106, вып. 1 - С. 161-164.
129. Песин А.И. Моделирование как средство активизации познавательной деятельности учащихся при обучении физике: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1989.- 17с.
130. Пинский A.A., Дик Ю.И. Изучение поляризации света // Физика в школе. -1978. -№1. -С. 32-40.
131. Покровский A.A., Румянцев И.М. Успехи развития современного приборостроения и школьного физического эксперимента // Физика в школе. 1977. - № 4. - С. 29-38.
132. Попкович В.В. Модели в курсе физики средней школы: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Киев, 1971. 24с.
133. Практикум по школьному физическому эксперименту / A.A. Марголис, Н.Е. Парфенова, И.И. Соколов. М.: Просвещение, 1968. - 390 с.
134. Пустильник И.Г. Теоретические основы формирования научных понятий у учащихся: Монография. Екатеринбург: Изд-во Уральского ГПУ, 1997. -103с.
135. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1975. - 272с.
136. Рогушин В.К. Моделирование как метод формирования физических понятий и представлений у школьников с глубокими нарушениями функции зрительного анализатора: Автореф. дис. . канд. пед. наук. JI., 1979.-17с.
137. Рубинштейн СЛ. ук. соч. 288с.
138. Сауров Ю.А. Теория и методика обучения физике: Курс лекций. Ч. 1. -Киров: Изд-во Вятского ГПУ, 1998. 48с.
139. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М. 1957. -237 с.
140. Селиванов В.Г. Использование лазера для лекционных демонстраций в курсе физики // Сборник научно-методических статей по физике, вып. 3. -М.: Высшая школа, 1973. С. 76-82.
141. Семыкин Н.П. Любичанковский В.А. Методологические вопросы в курсе физики в средней школы. -М.: Просвещение, 1979. 87с.
142. Славин A.B. Проблемма возникновения нового знания. М.: Наука, 1976. -294 с.
143. Славин A.B. Наглядный образ в структуе познания. М.: Политиздат, 1971.-271 с.
144. Советский энциклопедический словарь / Гл.ред. A.M. Прохоров. 2-ое изд. М.: Сов. энциклопедия, 1983. - 1600 с.
145. Смит О. и Эрдли X. Электронная модель-аналог экономической системы // Сб. «Процессы регулирования в моделях экономических систем». ИЛ, М., 1961.-260 с.
146. Соловьев Ю.П., Жолткевич Н.Г. Компьютерный учебно-методический комплекс / Проблемы учебного физического эксперимента Глазов: ГГПИ, 1999. - Вып. 7. - С. 91.
147. Сперантов В.В., Шаронова Н.В. Лазер на уроках физики в 10 классе // Физика в школе. 1975. - № 1. - С. 50-54.
148. Стрелкова Л.П. Физический практикум по электромагнитным волнам: Автореф. Дис. .канд. пед. наук. М., 1967. 18 с.
149. Стрелкова Л.П. Измерение поля за отражающей границей при полном внутреннем отражении на волнах длиною 3,2 см // Известия высших учебных заведений, сер. физика. 1962. -№ 5. - С.175-176.
150. Трахтенброт Б.А. Алгоритмы и машинное решение задач. М.: Физматиздат, 1960. - 212 с.
151. Трубин A.B. Демонстрации по геометрической оптике с использованием лазера//Физика в школе. 1982. -№ 1.-С. 51-54.
152. Тьюринг А. Может ли машина мыслить? М.: Физматиздат, 1960. - 256с.
153. Уемов А.И. Логические основы метода моделирования. М.: Мысль, 1971.-311 с.
154. Умов H.A. Эволюция мировоззрений в связи с учением Дарвина. -Предисловие к кн.: К.Штерне. Эволюция мира, т.1. 1911.
155. Умов H.A. Соч. М., 1916. - т.З. - 226 с.
156. Фарапонова Э.А. Роль моделирования в формировании обобщенных способов действий и развитии теоретического технического мышления // Психологические проблемы процесса обучения младших школьников : Тез. доклад. Всесоюзной конф. М.: АПН СССР, 1978. - с.77.
157. Фарапонова Э.А. Роль моделирования в обучении обобщенным способам деятельности при решении технических задач// Формирование учебной деятельности школьников / Под ред. В.В. Давыдова и др. М.: Педагогика,1982.-с. 86-95.
158. Философский словарь. / Под ред. И.Т. Фролова. М.: Политиздат, 1991. -559с. •
159. Философский энциклопедический словарь. / Гл. редакция Л.Ф. Ильичев, П.Н. Федосеев, С.М. Ковалев, В.Г. Панов. М.: Советская энциклопедия,1983. 840с.
160. Фридман Л.М., Волков К.Н. Психологическая наука учителю. - М.: Просвещение, 1985. - 224с.
161. Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении. М.: Знание,1984.-80с.
162. Фридман JI.M. Моделирование в учебной деятельности // Формирование учебной деятельности школьников / Под ред. В.В. Давыдова и др. М.: Педагогика, 1982. - с.73-86.
163. Фролов И.Т. Гносеологические проблемы моделирования биологических систем // Вопросы философии. 1961. №2. - 41с.
164. Чавчанидзе В.В., Гельман О.Я. Моделирование в науке и технике. М., 1966.-198с.
165. Червова A.A. Педагогические основы совершенствования преподавания физики в высших учебных заведениях // автореферат, докт. дис. М.1995. -24с.
166. Червова A.A. О результатах анализа вступительных экзаменов. Информационный бюллетень по обмену передовым опытом учебно-воспитательной и методической работы в военных вузах ПВО. М., 1986. Вып. №6 - С.53-54.
167. Чжао Юань-жень. Модели в лингвистике и модели вообще. -«Математическая логика и ее применения». М.: 1965. - 291с.
168. Шахмаев Н.М. Использование технических средств в преподавании физики. М.: Просвещение, 1964. - 167 с.
169. Шахмаев Н.М. Демонстрационные опыты по разделу «колебания и волны». М.: Просвещение, 1974. - 128 с.
170. Шахмаев Н.М. Основные демонстрации при изучении электромагнитного поля. М.: Из-во АПН РСФСР, 1960. - 184 с.
171. Шахмаев Н.М., Каменецкий С.К. Демонстрационные опыты по электродинамике. М.: Просвещение, 1973. - 352 с.
172. Шептулин А.П. Диалектический метод познания. М.: Политиздат, 1983. - 320с.
173. Шодиев Д.Ш. Мысленный эксперимент в преподавании физики: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1987. - 95с.
174. Штофф В.А. Моделирование и философия. М.-Л.: Наука, 1966. - 295 с.
175. Штофф В.А. Проблемы методологии научного познания. М.: Высшая школа. 1978.-272 с.
176. Эйгенсон Л.С. Моделирование. М., 1952. - 356 с.
177. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. М.: ИЛ, 1959. - 404с.
178. Юшин В.Н. Функции учебного эксперимента в формировании у учащихся старших классов знаний об основных физических теориях: Дис. . канд. пед. наук. М., 1986. 193с.
179. Якиманская И.С. Возрастные особенности образного мышления учащихся. М.: Педагогика, 1989. - 278с.
180. Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. -М., 2000.- 175с.
181. Andrews C.L. Demonstration Microwave Interferometeres. Amer. J. Phys. -1965. № 11.-33p.
182. Apostel L. Towards the Formal Study of Models in the Non-Formal Sciense // Synthese, 1960, vol. 12, № 2-3.
183. Bates Harry E. Using the Doppler effect in the microwave region to study motion on a linear air tracr. Amer. J. Phys., 1977, 45, № 8. - S.711-715.
184. Baumler Р., Wagner R. Einfache Peflexi onsmessungen mit Mikrowellen. -Prax., Naturwiss., 1964, A-13, №11, Physik. S. 292-296.
185. Bense M. Begriff der Naturphilosophie. Stuttgart, 1953,
186. Black M. Models and metaphors. Itaca, 1962. 221 p.
187. Bull Wolfgang. Glimmlampen-Empfanger für 3-cm Wellen, Praxis. Phys., Chem., Photogr., 1957, 6. № 1. S.295-296.
188. Cole Richard W. Demonstrating Doppler radar. Phys. Teachtr., 1972. 10, № 7. - 399p.
189. Frolov I.T. Besonderheit des Organismus als "System" im Zusammenhang mit der Modellbildung. In: Arzt u. Philosophie. Berlin, 1961. S. 160-161.
190. Gronemeier K.H., Steidl H. Doppelbrechendes Prisma und АУ4 Platte für cm-Wellen. - Prax. Naturwiss., 1983, 32, № 4. - S. 105-108.
191. Hesse M. Models and Analogies in Science. London, 1963.
192. Horbelt K. Ein doppel brechendes Prisma für cm.-Wellen, Prex. Naturwiss., 1965, A-14,№ 11.- S.309.
193. Karpov U.A. Uber die Diffraktion Hertzecher Wellen in einem Raumgitter. -Annalen der Physik, 1922, 69. S. 112-124.
194. Manchester. Simple Doppler-Shift Apparatus. Using Microwave. Amer. J. Phys., 1965, 33, № 6.-S. 491-500.
195. Marshac R. Pions. Scientific American, 1957, vol. 196, № 1
196. O'Neill F.R., Hanna P.B. Comment on the Doppler effect. Phys. Educ., 1972, 7. № 7. - S. 425-426.198.0stwald F. Reugung von Mikrowellen am einer Zonenplat. Prax, Naturwiss., 1961, A-10, № 10, Physik. S. 248-252.
197. Rhein W.J. Demonstration of Penetration of Potehzial Barriers. Amer. J. Phys., 1963, 31, № 10. - S. 808-809.
198. Rosenblueth A., Wiener N. The Role of Models in Science. // Philosophy in Science, 1945, vol. 12, №4. S.403-407.
199. Siegel Heinrich. Hohlleiter fur 3-cm-Wellen. Praxis. Phys., Chem., Photogr., 1957, 6, № 11. - S. 634-640.
200. Stachowiak H. Gedanken zu einer allgemeinen Theorie der Modelle. -"Studium Generale", 1965, H7. S. 438.
201. Thomas B. Brom. Microwave Zone Plates. Amer. J. Phys., 1962, 30., № 2. -S. 50-60.
202. Turman Bobby. Optical demonstrations With a scanning photodiode array. -Phys. Teach., 1980, 18, № 6. S. 420-425.
203. Wustneck K.D. Zur Philosophischen Verallgemeinerung und Bestimmung des Modellbegriffs. Deutsche Zeitschrift f. Philosophie, 1963, №12. S.1514.
204. Yerion Stephen C. Micromave polarisation. Phys. Teach., 1981, 19, № 6. -S.396-401.