автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Педагогические основы создания демонстрационного физического эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов

Автореферат диссертации по теме "Педагогические основы создания демонстрационного физического эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов"

АКАДЕМИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ НАУК СССР

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОВДГО СРЕДНЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

Специализированный совет Д 018.06.01

На правах рукописи

МОЛОТКОВ Николай Яковлевич

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ ДЕМОНСТРАЦИОННОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ИЗУЧЕНИИ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ И ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ

13.00.02 - методика преподавания физики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва - 1992

Работа выполнена на кафедре физики Хмельницкого Еысшего артиллерийского командного училища имени маршала артиллерии Яковлева Н.Д.

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор Е.М.ГЕНиЕНЗОН Доктор педагогических наук, профессор А.А.ПИНСКИЙ Доктор педагогических наук, профессор Л.И.АНЦИФЕРОВ

Ведущая организация - Российский государственный педагогичес кий университет имени А.И.Герцена

Защита состоится -J0' 199 ^года е —

часов на заседании специализированного совета Д 018.06.01 естественно-математического образования при НИИ ОСО АПН СССР по адресу: I2930I, Москва, ул.Космонавтов, д.18, строение I.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " !("•" ¿S к ^¿-/Л 199 «2- года

Учень'й секретарь специализированного совета Г.В.Дорофеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В решениях Всесоюзного съезда работников народного образования отмечается существенное отставание развития учебной материально - технической базы выссей и средней школы. Существующие технические средства обучения непрерывной системы образования еще не в полной мере отвечают уровню развития науки и техники, современным требованиям, предъявляемым к ним,- Необходимость современник технических средств в обучении физике отмечается ведущими учеными (В.-А.Фабрикант, Н.Н.Малов, Н.И.Калитеевский, А.Н.Матвеев, В.Г.Разумовский, А.А.Покровский, Н.М.1лахмаев, А.А.Пинский, Б.'Ш.Перкальскис, Ю.И.Дик, О.О.Кабардин, Л .-И .Анциферов и др.-0-.

Актуальность выбора темы исследования определяется отставанием развития демонстрационного физического эксперимента (ДСЭ) в системе народного образования по сравнению с возросшим теоретическим уровнем преподавания физики, потребностью создания и разработки качественно нового учебного оборудования, соответствующего современному уровню развития науки и техники, требованиям, предъявляемым к нему, необходимостью дальнейшего совершенствования содержания и продуктивных методоь обучения физике в средней и высшей школе. Тема исследования актуальна и с точки зрения дальнейшего совершенствования методики преподавания широкого класса колебательных и волновых процессов в непрерывной система образования,-

Создание системы современного Д5Э, разработка принципов его конструирования и методики его использования*в реальном учебном процессе, направленном на достижение высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых, может квалифицироваться как решение фундаментальной научной проблемы, имеющей ванное социально -культурное значение-.

Цель_исследования состоит в повышении педагогической эффективности учебного процесса по физике в средней и высшей школе на основе дальнейшего развития методов и принципов обучения в условиях широкого использования качественно нового современного демонстрационного фиэичнского эксперимента,-

В основу исследования положена следующая г идотеза:Если разработать и внедрить в учебный процесс научно обоснованную, логически стройную и достаточно полную систему качественно нового

современного ДФЭ, го ото повлияет не только на подготовку учащихся и студентов к дальнейшей профессиональной деятельности'в области естествознания и техники, повышение компетентности и естественно - научной квалификации будующих специалистов народного хозяйства, но и позволит на основе совершенствования продуктивных методов обучения развивать творческие способности, способствовать достижении высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых,-

Объектом исследования является учебно - познавательный процесс по физике в непрерывной системе образования, неотъемлемой частью которого является демонстрационный физический эксперимент.'

Предметом исследования является демонстрационный физический эксперимент при изучении колебательных и волновых процессов различной природы в средней и высшей школе.

Задачи_исследования:

1). Выявить основную методологическую роль демонстрационного физического эксперимента в учебно - познавательном процессе» Рассматривая Д£0 как педагогическую категорию, на основе системного анализа определить его дидактический статус. Дать анализ основных педагогических функций ДОЭ в учебно - воспитательном процессе?

2); Углубить представление об основных общедидактических принципах обучения: наглядности, преемственности и систематичности,- Наметить пути создания нового ДФЭ, удовлетверяющего общедидактическим принципам обучения в их современной трактовке,-

3). Выявить возможности совершенствования продуктивных методов обучения в целях развития творческих способностей и достижения высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых в условиях использования сложного ДФЭ5'

4). На основе анализа требований у учебному эксперименту по физике и тенденций его развития определить основные направления создания нового современного ДФЭ,- На базе достижений науки и техники разработать логически стройную и достаточно полную систему качественно нового демонстрационного физического эксперимента для изучения колебательных и волновых процессов различной природы в системе непрерывного образования, разработать научно обоснованную современную методику изучения основных вопросов теории колебаний и волн в средней и высшей школе на базе нового оборудо-

_ з -

вания и технических средств.

5). Выявить педагогическую эффективность нового физического эксперимента в совершенствовании методики преподавания колебательных и волновых процессов, в средней и высшей школе.

Методологической основой исследования является теория научного познания, опирающаяся на принципы диалектической логики как метода научного познания реальной действительности.

В качестве психолого - дидактической основы исследования выступает психологическая теория деятельностного подхода к обучении и теория развивающегося обучения. Работа опирается на теоретические труды крупнейших психологов - Б.Г.Ананьева, Л.С.Выготского, П.Я.Гальперина, А.Н.Леонтьева, С.Л.Рубинштейна, А.Ф.Эсаулова и дидактов - Ю.К.Бабанского, И.Я.Лернера, Н.М.Скаткина, А.Я.Зориной.

Для решения поставленных задач используются следующие методы и средства научного исбледозания:

1. Теоретический - изучение трудов современных философов и физиков по методологии научного познания; изучение литературы по психологии, педагогике и методике обучения физике в средней и высшей школе; изучение учебных программ, учебников и учебных пособий по физике для средней и высшей школы; изучение и анализ научной литературы по теории колебаний и волн.

2. Экспериментальный - прогнозирование и организация процесса обучения на основе использования нового оборудования и технических средств демонстрационного эксперимента; наблюдение за ходом педагогического процесса обучения, анкетирование, проведение пробного и опытного обучения, проведение педагогического эксперимента и его анализ. Экспериментальное исследование сложных закономерностей колебательных и волновых процессов на основе использования современных технических средств и методов научного исследования.

3. Конструирование - проектирование, разработка, изготовление, наладка и проверка нового оборудования и приборов для демонстрационных опытов по физике для средней и высшей школы.'

Научная новизна исследования состоит в следующем:

I. Выявляется основная методологическая роль ДВД в учебно - . познавательней процессе. На ссиове системного анализа вскрывает-

ся компонентный состав ДФЗ как функционирующей педагогической категории и определяется его дидактический статус. Углубляется представление о общедидактических принципах обучения: наглядности, преемственности и систематичности/

2. Выявляются и анализируются основные педагогические функции ДЮ в учебно - воспитательном процессе средней и высшей школы.' Показана возможность совершенствования продуктивных методов обучения в условиях использования сложного ДМ для развития мышления, творческих способностей и достияения высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых.

3. На основе достижений научно - технического прогресса разработана логически стройная и достаточно полная система качественно нового современного демонстрационного физического эксперимента для изучения широкого класса колебательных и волновых процессов различной природы в непрерывной системе образования,

4;' Исследуется ряд физических явлений, которые не получили широкого применения в обучении: влияние положительной п отрицательной обратной связи на собственные колебания в контуре; интерференция волн с эллиптическими или круговыми поляризациями; нахождение на основе теории дифракции формы поверхности сог'-прающей линзы, не обладающей сферической аберрацией; учет многолучевой интерференции при доказательстве закона Вульфа - Броггов; прохождение волн через оптически неоднородные приборы - призмы, линзы и плоскопараллельше пластинки; фокусирующие и рассенваю-юцие системы с переменным показателем преломления; свойства комбинации фазовых двоякопредомляюцих пластинок.

5.- Поставлен ряд опытов, которые не получили широкого распространения или ранее не демонстрировались в лекционных условиях? временные и фазовые характеристики различных механических колебательных процессов, наблюдаемых на экране осциллографа: сложение нескольких когерентных колебаний, фазы которых образуют арифметическую прогрессию; фазовые соотношения ме«;;;у скоростью и внешней периодической силой при выиукделшх колебаниях; опыт Aparo и Френеля по интерференции поляризованных вели; образование коноскопичеоких интерференционных фигур б одноосных кристаллах в радиодиапаэоне электромагнитных волн (опыт Боье); сбобиеиипй зС-фект Доплера - Пихелъсона; опыт Фабри и Саньяка по доказательству изменения фазы волны на протквоположнуи при прохождении фокуса

линзы; дифракция света на дополнительных экранах (принцип Баби-не); оптический аналог туннельного эффекта; дифракция волн на фазовой дифракционной решетке; опыты по иллюстрации основных методов и принципов рентгеносгруктурного анализа в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн.

б.- Разработаны конкретные рекомендации по совершенствованию методики изучения широкого класса достаточно сложных вопросов теории колебаний и волн на основе нового современного ДФЭ в средней школе, сколах с углубленным изучением физики и в высших учебных заведениях, включая педагогические вузы и высшие военно - учебные. заведения.

Теоретическая значимость исследования состоит в определении методологической роли, статуса и педагогических функций демонстрационного физического эксперимента; в углублении представлений об основных общедидактических принципах обучения - наглядности, преемственности и систематичности; в совершенствовании продуктивных методов обучения в условиях широкого и разнообразного применения нового ДОЗ при изучении колебательных и волновых процессов.

П£актическая_значимость исследования заключается в создании достаточно полной и логически стройной системы качественно нового современного оборудования и приборов для изучения колебательных и волновых процессов различной природы; в разработке научно обоснованной методики изучения основных вопросов теории колебаний и волн, изучаемых в средней школе, школах с углубленным изучением физики и в высших учебных заведениях. Практическим достоинством разработанных экспериментальных методик, технических средств и демонстрационных опытов является доступность их использования и воспроизведения силами и средствами физических кабинетов вузов и средних пкол.

Достоверность результатов исследования подтверждается опытным преподаванием и проведенным педагогическим экспериментом, эффективность нового ДФЭ и экспериментальных методик ппдтверкдпнтся. такте результатами их использования в ряде высших учебных запела-ниях и средних школах.

На_защит^ выносится:

I. Основные направлении разработки и создания комплексного демонстрационного физического эксперимента для изучения ко.пчбп-телыих и волновых процессоп в средней и высмей школе, уччтылпи-

щие достижения научно - технического прогресса, требования к современному ДФ0 и тенденции его развития.

2. Логически стройная и достаточно полная система качественно нового современного Д£0 для изучения теории колебаний и волн различной природы, которая совместно с традиционными техническими средствами образует целостную (интегративную) систему демонстрационного эксперимента, обеспечивающую единый подход к изучению теории колебаний и волн в школах с углубленным изучением физики

и вузах. Система нового ДФЗ включает в себя: комплект приборов для изучения механических свободных, вынужденных, связанных колебаний и автоколебаний на основе электрических методов измерения неэлектрических величин; комплект приборов для изучения сложения колебаний различной природы и гармонического анализа сложных электрических сигналов; дискретная периодическая структура для изучения механических волновых процессов; комплект приборов для исследования основных свойств электромагнитных волн в дециметровом и сантиметровом диапазонах; комплект приборов для изучения геометрической и волновой оптики в двух диапазонах электромагнитных волн (оптическом и радиофизическом); комплект приборов для изучения основных вопросов кристаллооптики, рентгеноструктурлого анализа и обобщенного эффекта Доплера в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн.

3. Применение нового Д® для совершенствования продуктивных методов обучения в целях развития творческих способностей и достижения высокопродуктивной творческой деятельности на основе исследовательских и конструкторских проблем, отражающих противоречия базисной науки.

4. Научно обоснованная методика изучения теории колебаний и волн на основе качественно нового современного ДОЭ, которая включает в себя основные вопросы программ по физике средних шкап, школ с углубленным изучением физики и высших учебных заведений, включая педагогические вузы и высшие военно - учебные заведения, т.е. методика изучения следующих вопросов: свободные, вынужденные и связанные колебания; сложение колебаний различной природы; автоколебания; слокнне закономерности гармонического анализа электрических сигналов; физические основы ЭЦВМ; кеханкческ'ле го.и-свне процессы; осгогше свойства электрснегкитных в ел к; ин» тер1ереякк.ч» д!:.[ракцня и ппдярпьйцкя; красгалдсгг.хгхс.; гсктгвио-

структурный анализ; обобщенный эффект Доплера - Михельсона.'

Внедрение и ап£обация_ результатов работы. Новые денонстра-циошше опыты и экспериментальные методики используются на протя-ненич многих лет в учебном процессе Хмельницкого высшего артиллерийского командного училища, а также внедрены в учебный процесс Московского педагогического государственного университета имени В.И.Ленина, Томского и Чувашского университетов, Киевского, Гер-нополького, Свердловского, Череповецкого, Комсомольского *• на -Дмуре педагогических институтов, высшие военно - учебные заведения в г. Харькове, Шкнем Новгороде, Ярославле, Орле. Речением научно - методической комиссии по физике при ГУ ВУЗ МО СССР система нового демонстрационного эксперимента рекомендована к внедрению в учебный процесс кафедр физики военно - учебных заведений Министерства обороны. Основные результаты работы опубликованы в издающих организациях, в научных изданиях которых могут публиковаться материалы, включаемые в докторские диссертации. По теме исследования опубликовано более 50 научно - методических статей и два учебных пособия:

1. Радиоволны в демонстрационном эксперименте по оптике. -Киев: Вица школа, 1981. - 104 с.

2. Изучение колебаний на основе современного эксперимента: Пособие для учителей. - Киев: Радянсыса школа, 1986. - 160 с.

Результаты работы докладывались:

1. В Лаборатории обучения физике НИИ СиМО АПН СССР (1985);

2. На ХП Всесоюзном теоретическом семинаре "Мировоззрение и научное познание" Института философии АН УССР, Луцк (1989);

3. На Всесоюзном семинаре преподавателей физики высших артиллерийских командных училищ Гакеш'х войск и артиллерии Сухопутных войск, Тбилиси (1985);

'и На заседании Президиума тучно - методической комиссии по физике при ГУ ВУЗ Министерства оборот« СССР, Москва (1989);

5'. На Пленарном заседании научно - игас^глс-';-с . ¡»'-шепни но физике при ГУ ВУЗ МО СССР, Хмельницкий (1990);

6,- На научно ч методических семинарах по проблемам методики преподавания физики Киевского государственного педагогического института им. Л.М.Горького (1976, 1970, [900, 1983, !№'>, 19ПК)}

7. На мепзузовской научно - методической конференции п Х-чП-п-

ровском государственном педагогическом институте (1969);

8. На Зональных научно - методических конференциях преподавателей физики педагогических вузов Урала, Сибири и Дальнего Востока в Перми (1968), Магнитогорске (1972), Кургане (1973);

9. На межвузовской научно - практической конференции в Каменец - Подольском (1986);

10. На межвузовских научно - методических конференциях в Коломенском ВАКУ (1989), Казанском ВВЛКУ (1990);

11.' На межвузовских научно - методических конференциях в Хмельницком ВАКУ (1979, 1981, 1983, 1985).

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и прил^кения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В пе_£в0й_главе "Педагогический статус демонстрационного физического эксперимента в непрерывной системе образования" на ос' нове анализа эмпирического и теоретического аспектов научного познания, анализа соотношения теории и. эксперимента в процессе, обучения физике вскрывается основная методологическая роль демонстрационного физического эксперимента в учебно - познавательном процессе, которая состоит в обеспечении тесной взаимосвязи понятийного концептуального аппарата обучаемых с эмпирическим базисом физической науки и техники,- Выявлены три основных направления данной взаимосвязи. Во-первых, демонстрационный физический эксперимент слукит источником субъективно новых для обучаемых эмпирических фактов, которые служат исходным элементом в интерпретации их на основе 'концептуального содержания, что в конечном счете содействует развитии и становлению теоретического знания обучаемых. Во-вторых, демонстрационный эксперимент является необходимым фактором в формировании понятийного концептуального аппарата обучаемых и идеализированных объектов теоретического знания, на основе которого осуществляется генерация и воспроизведение субъективно нового знания; В-третьих, демонстрационный эксперимент позволяет наглядно иллюстрировать теоретические построения и выводы, обеспечивая связь абстрактных концептуальных построений с объективной действительносты), обеспечивая выход "теоретического кира" обучаемых в сферу практической деятельности, применению теории

на практике.

Учитывая, что курс физики вузов и средних вкол отражает развитую базисную науку, эмпирические исследования в процессе обучения долины ориентироваться и направляться процессом становления и развертывания теоретического знания обучаемых, раскрытием его проблематики, углублением и расширением концептуальных понятий в соответствии с развитием физической науки, обобщением знаний на основе фундаментальных теорий вокруг "концептуального ядра" физики, содействуя формированию теоретического стиля мышления (В.Г.Разумовский, В.В.Мултановский). Приведение эмпирических исследований в процессе обучения в соответствие со становлением и логикой развития "теоретического мира" обучаемых является вакнеПшш направлением разработки и создания нового учебного физического эксперимента, его модернизации и методики применения.-Такой подход к созданию ц применению ДОЗ несомненно будет способствовать преодолению формализма в знаниях учащихся и студентов, когда теоретические знания существуют сами по се^е, а [фактические знания развиваются своим путем.

На основе системного анализа педагогических исследований (Л.Я-.Зорина, Ф.Ф.Королев, В.П.Кузьмин, П.М.Ордниев), системного подхода 'К учебному физическому эксперименту (Л.И.Анциферов, Б.Ю.Миргородский, Е.В.Коршак) определяется дидактический статуо демонстрационного физического эксперимента. Анализируя определение научного (П.В.Копнин, П.Е.Сивоконь, М.В.Мостепаненко) и учебного физического эксперимента (А.А.Покровский, Н.Е.Горячкин, В.Г.Разумовский, А.И.Бугаев, Н.М.Шахмаев, О.'З.Кабардин, И.П.Цнр-кун), выявляея общие черты научного и учебного эксперимента и их различие, вскрывается компонентный состав ДФЭ как педагогической категории, включающий: объект исследования, учебные технические и научные средства экспериментального исследования физических явлений; деятельность преподавателя, направленную на подготовку и проведение физического эксперимента и организацию познавательного процесса; деятельность обучаемых, связанная не только о формированием знаний, умений и навыков, но и развитие мышления, творческих способностей, приобретением опыта творческой деятельности.- Таким образом, демонстрационный физический гжсперимент рассматривается как функционирующая педагогическая система, так как согласно концепции функшонирувдей педагогической оичт^мм

(В.М.Монахов, А.М.Пышкало) любое изменение одного из компонентов системы неизбежно влечет за собой изменение других. В работе показано, что между базисной наукой, научной экспериментальной техникой, содержанием учебного предмета, методикой его преподавания, дидактикой, педагогикой и психологией, с одной стороны и демонстрационным физическим экспериментом - с другой, имеется определенная взаимосвязь и взаимодействие. Следовательно, указанные факторы являются внешними или внешней средой по отношению к целостностной педагогической системе Д®. Тенденции в развитии этой внешней среды оказывают непосредственное влияние на ДФ0 как педагогическую систему.-

Под функционирующей педагогической системой ДФЭ понимается деятельность преподавателя совместно с обучаемыми, направленная на подготовку и воспроизведение экспериментальных исследований физических явлений и их применение на практике, осуществляемая в соответствии с общедидактическими принципами преподавания, целями и методами обучения.1

В работе конкретизируется взаимосвязь между основными компонентами ДФЭ как функционирующей педагогической системы и анализируется деятельность преподавателя в ней: конструктивная, гностическая, организаторская и коммуникативная. Выявляются основные направления творческой деятельности преподавателя по созданию и применению ДФЭ в учебно - воспитательном процессе.

В диссертации уточняется трактовка основных общедидактических требований к ДЗВ. Учитывая тенденции развития философии, психологии, педагогики и методики преподавания физики (Д.В.Славин, В.Л.ШтоФФ, В:В.Давыдов, э.Г.Мингазов, В.П.Бранский, А.И.Бугаев, И.В.Маркова), углубляется представление о наглядности современного ДФЭ, которая не сводится только к предметной наглядности объектов, как явления,- Современные средства наблюдения и регистрации Физических процессов на основе эксперимента позволяют формировать чувственно воспринимаемые абстрактные наглядные образы, которые содержат в себе VI логически обобщенные знания об объектах исследования, несут информацию о внутренней структуре явлений, закономерных связях, то есть отражают некоторые сущностные характеристики объектов. В современном ДСЭ, кроме предметной наглядности, следует различать знаковую наглядность, то есть наглядность

на уровне сущности, общего, а такке предметно - знаковую (смешанную) наглядность. Перспективным направлением разработки нового ДФЭ, удовлетворяющего обцедидактическому принципу наглядности, является постановка демонстрационных опытов, в которых с помощью электронно - лучевых приборов отображаются различные функциональные закономерности, которые соответствуют определенным математическим функциям. Это относится, например, к изучению механических движений, включая колебания, распределения интенсивности волновых Фронтов различных оптических явлении и др.

Уточняется требование преемственности к современному Д20, которое рассматривается на нескольких уровнях. Преемственность ДФЭ в рамках отдельного занятия или темы достигается использованием единой элементной базы при изготовлении приборов и демонстрационных установок, применением приборов одного принципа действия, выбором единых методов исследования физических явлений определенного класса, единых методов регистрации физических явлений, использованием наборов и комплектов приборов, позволяющих в перспективе исследовать широкий класс явлений и закономерностей. Достижение преемственности ДЭЗ в непрерывной системе образования возможно при ознакомлении учащихся среднкх школ с современными экспериментальными методами исследования физических явлении, на основе которых в высшей школе расширяются и углубляются исследования более тонких и слонных закономерностей и явлений. Другими словами, демонстрационные устройства и приборы долины допускать различный уровень и глубину исследования физических явлений -более низкий в средней школе и более высокий в вузе.

На основе работ по демонстрационному эксперименту советских (Б.Ш.Перкальскис, Н.II.Налов, Н.К.Калитеевский, А.А.Покровский, И.М.Румянцев, Н.М.Шахмаев, А.И.Бугаев, Л.Н.Анциферов, О.О.Кабар-дин, Б.Ю.Миргородский, Е.В.Коршак и др.) и зарубежных авторов выявлены основное тенденции развития современного демонстрационного физического эксперимента: I) использование современных научно - технических средств в учебном процессе средней и высшей школы; 2) ознакомление студентов и учащихся на основе ДОЗ с новыми физическими явлениями, часто выходящими за рамки учебных программ, новыми приборами для физических исследований; 3) модернизация существующего оборудования и разработка попы* приборов на

основе новой элементной базы и достижений научно - технического прогресса; 4) разработка и модернизация оборудования для отображения графической и цифровой информации; 5) использование электрических методов измерения электрических и неэлектрических величин; б) моделирование физических явлений. Все более иирокое применение. получает ДФЭ для изучения оптических явлений в радиодиапазоне электромагнитных волн на основе использования как естественных, так и искусственных сред.

На основе выявленных тенденций развития Дй и требований, предъявляемых 'к нему, выработаны основные направления разработки и создания качественно нового современного демонстрационного эксперимента для изучения колебательных и волновых процессов различной природы. В основу создания системы нового ДФЭ положены следующие идеи: I) использование электрических методов измерения электрических и неэлектрических величин; 2) использование для регистрации функциональных закономерностей колебательных и волновых процессов различной природы электронно - лучевых приборов: осциллографов, индикатора круговой развертки, радиополяриметра, гетеродинного анализатора спектра, измерителя частотных характеристик; 3) моделирование механических волновых процессов ла основе дискретной рериодической структуры; 1) использование комплексного демонстрационного эксперимента для изучения геометрической и волновой оптики в двух диапазонах электромагнитных волн (оптическом и радиофизическом); 5) моделирование явлений кристаллооптики и рентгенострукгурного анализа в радиодиапазоне электромагнитных волн,-

Во_вто£ой главе "Педагогические основы совераенствования процесса обучения на базе использования демонстрационного физического эксперимента" выделяются основные педагогические функции Д20 в учебно - воспитательном процессе: методологическая, информационно - обучающая, организации и управления нознахатачьной деятельностью, воспитательная. В работе дан анализ методологической функции Д50 на философском, общенаучном и частнонаучном уровнях. Информационно - обучавшая функция ДЩЗ связана с передачей информации ¡и основе учебных технических средств, которые выступают как источники информации о субъективно новом знании

для обучаемых. Эта функция также связана с воздействием физического эксперимента на процесс обучения, что приводит не только к его существенному изменению, но и оказывает непосредственное влияние на сам процесс формирования знаний, развитие мышления и творческих способностей обучаемых. Функция организации и управления познавательной деятельностью обучаемых в условиях применения ДФЭ имеет достаточно широкий спектр реализации в учебном процессе. Во-первых, эта функция ДФЗ направляется на включение обучаемых в процесс познания, побуждая мотивы и стимулы учения, развитие интереса. Во-вторых, она связана с организацией деятельности обучаемых по изучению физических явлений на основе эксперимента и деятельности преподавателя в процессе обучения.' В-третьих, рассматриваемая функция реализуется в направлении изыскания форм и методов управления познавательной деятельностью обучаемых и корректировке процесса обучения.'

В диссертации анализируются основные принципы применения Д£0 в учебном процессе: целенаправленность, систематичность, мог тивированность, соответствие физического эксперимента содержанию учебного материала. Отмечается, что принцип систематичности применения Д© имеет два взаимосвязях аспекта: организационно -методический и учебно - технический. Организационно - методический аспект предполагает прогнозирование и изыскание возможностей систематического использования ДФЭ в учебно - воспитательном процессе, то есть создание логически стройной и обоснованней системы включения ДОЗ в изучение кош<ретных тем и разделов курса физики. Организационно - методический аспект находится в соответствии с общедидактическии принципом систематичности обучения. Реализация принципа систематичности применения ДФЭ в процессе обучения возможна лишь при наличии достаточно полной системы учебно - технических средств, что в сущности составляет содержание учебно - технического аспекта денного принципа. С точки зрения системного анализа под системой учебно - технических средств понимается совокупность взаимосвязанных приборов и оборудования, комбинирование которых позволяет на основе единых экспериментальных методов и принципов исследования демонстрировать широкий класс явлений, относящихся к рассматриваемому разделу или теме курса физики;

В работе дан психолого - педагогический анализ проблемы приближения учебного познания к научному в целях развития мышления и творческих способностей учащихся и студентов в условиях широкого применения демонстрационного физического эксперимента. Учитывая, что овладение опитом творческой деятельности возможно лишь на основе вовлечения обучаемых в процесс творческой поисковой деятельности, приближение учебного познания к научному возможно лишь путем включения учащихся и студентов в специально организованный учебный научно - познавательный процесс, который является моделью реального процесса познания. Учебный научно -познавательный процесс выступает как имитация реального процесса познания и включает ситуации, которые могли или долины били и"еть место в науке и технике. Анализируя известные типологии учебных проблем, в преподавании физики рекомендуется выделить пять основных типов учебных проблем, отражающих противоречия Оазисной науки. Проблемные ситуации создаются при следующих условиях:

- благодаря преднамеренному изпенеиав условий протекания известного физического явления, в результате чего обучаемые обнаруживают факты, противоречащие слокивои'мся ранее представлениям н знаниям;

- при изучении нового физического явления, объяснение которого противоречит некоторой известной теории, но противоречие может быть сня.то с помощью новых представлений или другой теории, которая включает в себя первую как частный или предельный случай;

- при изучении нового физического явления, объяснение которого противоречит ранее сформированным понятиям обучаемых, но при углублении понятий противоречие снимается;

- при обнаружении фактов, которые противоречат елнчеткюш, вытекающим из объяснения данного явления на ос пси? игеиг.о а идеальной модели, но при совершенствовании модели ^азлч^ско* •• ,т\-г~ ния противоречие может быть снято;

- когда на основе имеющихся эмпирических фактов и тоо{ ческих предпосылок перед обучаемыми выдвигается учебная просиепа по созданию мысленного образа нового технического устройства целью углубления знаний о физическом явлении и его применения на практике.

В исследовательских задачах (первые четыре типа учебных проблем) Д'Ю является исходным элементом в создании проблемных ситуаций. При разрешении обучаемыми конструкторских творческих проблем (пятый тип в напей классификации), когда ими создается мысленный образ технического устройства, заранее подготовленный ДФЭ позволяет оперативно проиллюстрировать его в реальности.

В работе дастся конкретные примеры применения нового ДФЭ в совершенствовании продуктивных методов обучения: проблемного изложения и эвристической беседы. Рассматривается формирование начальной фазы гармонических колебаний, понятия автоколебательной системы. Обсуждается проблема фокусировки электромагнитных волн с помощью искусственных линз с эквивалентным показателем преломления, меньшим единицы. Рассматривается проблема увеличения интенсивности волн, проходящих через круглое отверстие, содержащее конечное число зон Френеля. Обсуждается вопрос о таутохронности волн, собираемых в фокусе линзы и проблема зонирования линз.

Приводятся конкретные примеры реализации учебного научно -познавательного процесса для достижения высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых на основе исследовательского метода обучения с использованием нового ДФЭ. Учитывая, что процесс творческой деятельности протекает в виде последовательно сменяющихся друг друга стадий или этапов, каждый из которых является итогом решения предыдущего этапа и ключевым ориентиром последую-^ щего мыслительного поиска (П.Я.Гальперин, А.Ф.Эсаулов), достижение высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых возможно при использовании все усложняющихся исследовательских и конструкторских проблем, объединенных единым концептуальным аппаратом, В работе рассматриваются все усложняющиеся исследовательские и конструкторские задачи при изучении Процесса прохождения электромагнитных волн через оптически однородные и неодноррдные приборы: плоскопараллельные пластинки, призмы, линзы, псевдолинзы и псйвдо-зеркала. Рассматривается серия усложняющихся проблемных ситуаций при изучении процесса прохождения волн через комбинацию двух фазовых двоякопреломляющпх пластинок в четверь волны и полволны. Обсуждается проблемная ситуация по увеличении гаи уменьшению интенсивности электромагнитных воли, проходящих через центральную кольцевую зону Френеля при разбиении её на две, три или шесть кольцевых субзок и соответствующим изменением фазовых ооотно.ие-

ний вторичных волн. Предложена исследовательская задача по учету многолучевой интерференции при доказательстве закона Вульфа -Брэггов.

В третьей глав£ изложены методические основы изучения теории колебаний в средней и высшей школе на базе качественно нового современного Д4и, который обеспечивает единый подход к изучению колебаний различной физической природы. Б основу методики положена идея использования комплексного ДС0 на основе единых принципов измерения и регистрации физических процессов различной природы, что достигается широким применением электрических методов измерения электрических и неэлектрических величин.

Обсуждается применение в ДФЭ электрических методов регистрации временных и фазовых характеристик механических колебательных процессов с помощью электронно - лучевых приборов. Дается описание основных приборов для исследования механических колебательных процессов на основе электрических методов измерения и регистрации неэлектрических величин: физический, пружинный и крутильный маятники с потенциометрическими датчиками смещения; дифференцирующий блок, позволяющий получать электрические сигналы, пропорциональные мгновенной скорости и ускорению; широкоэкранный осциллограф для исследования медленных механических колебаний.

Предложена методика изучения основных закономерностей свободных механических колебаний различных колебательных систем (гармонических и негармонических) на основе регистрации с помощью осциллографа времени.« характеристик (смещения, скорости и ускорения) и фазовых характеристик в координатах смещение - скорость. Демонстрационные установки позволяют исследовать основные закономерности свободных механических колебаний различных амплитуд и частот при широком изменении коэффициента затухания, включая апериодическое движение, что позволяет провести наглядную аналогию со свободными электрическими колебаниями в контуре при различной добротности и сравнить временные к фазовые характеристики колебаний различной природы.

Предложена методика изучения вынужденных механических и электрических колебаний на основе новых технических средств. Списана установка для исследования вынужденных механических хглебслш'л, состоящая кз дгух глятнякез с Датчиками углового смещения (.веду-

цего и ведомого) со слабой связью и различной добротностью, которая с помощью осциллографа позволяет исследовать времешше процессы установления вынужденных колебаний при различной частоте воздействия, включая резонансную частоту. Исследуется зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты, модуля внешней силы и добротности колебательной системы. На основе электрической схемы с герконным ключем предложена демонстрация для наблюдения с помощью осциллографа процесса установления вынужденных колебаний в электрическом контуре при различной частоте, что позволяет провести наглядную аналогию между вынужденными колебаниями различной природы и установить основные закономерности этих явлений.' Используя осциллограф как фазочувствптельный приемник, экспериментально исследуются фазовые соотношения между внешней периодической силой и мгновенным смещением, а также мгновенной скоростью вынужденных колебаний при различных частотах, включая резонансную частоту. На основе эксперимента проводится аналогия с фазовыми соотношениями между внешней ЭДС и зарядом, между ЭДС и током при. вынужденных колебаниях в контуре.

На базе качественно нового ДС'Э для средних школ с углубленным изучением физики предложена методика изучения автоколебательных систем различной физической природы. Рекомендуется на качественном уровне дать понятие об условиях возникновения автоколебаний. Даны рекомендации по изучению физических основ работы часового механизма. Демонстрационная установка на базе маятника Оро-уда позволяет наблюдать с помощью осциллографа временные и. фазовые характеристики при отсутствии компенсации потерь энергии, при частичной и полной компенсации потерь энергии за счет положительной обратной связи, что позволяет вскрыть принципиальное отличие автоколебаний от свободных и вынужденных колебаний. Предложены опыты по изучение влияния положительной и отрицательной обратной связи различной величины на свободные колебания в электрическом контуре, что позволяет экспериментально установить условия возникновения автоколебаний и сравнить устройство и функционирование электрических и механических автоколебательных систем. Автогенераторы электрических сигналов рекомендуется изучать на первом этапе на основе полупроводниковых генераторов с гальванической обратной связью, что значительно упрощает анализ физичес-

ккх процессов в автогенераторах по сравнению со схемами генераторов с индуктивной обратной связью. Обсуждается методика ознакомления учащихся и студентов с физическими основами работы генераторов сверхвысоких частот на отражательном клистроне и диоде Ганна. Рассматривается получение релаксационных колебаний с помощью генератора на туннельном диоде.

На базе нового ДФЭ предложена методика изучения основных вопросов теории сложения колебаний, изучаемых в средней и высшей школе. Экспериментальное исследование сложения механических колебаний рекомендуется проводить на основе демонстрационной установки, состоящей из двух физических маятников с датчиками углового смещения и осциллографа. Установка позволяет регистрировать как временные характеристики складываемых колебаний, так и временную характеристику результирующего колебания при широкой вариации амплитуд, фаз и частот. Опытным путем исследуются следующие явления: сложение колебаний одинаковых частот, направленных по одной прямой; сложение двух колебаний с близкими и кратными частотами: сложение, взаимно перпендикулярных колебаний одинаковых и кратных частот при. различной разности фаз складываемых колебаний.

Для проведения аналогии со сложением электрических колебаний одинаковых частот рекомендуется использовать установку, состоящую из симметричного фазовращателя (простого или универсального), двухканального коммутатора на герконах и осциллографа. Установка позволяет регистрировать фазовые, соотношения складываемых колебаний, временную характеристику результирующего колебанря и графическую зависимость амплитуды результирующего колебания от разности фаз складываемых колебаний.' Фазовращатель также используется для демонстрации сложения взаимно перпендикулярных колебаний одинаковых частот, что позволяет получать устойчивые фигуры Лиссажу.

Впервые демонстрируется сложение трех когерентны:: колебаний одинаковых частот, фазы которых образуют арифметическую прогрессию, на примере трех физических маятников с датчиками углового смещения и осциллографа. Для сложения трех электрических колебаний с равноотстоящими фазами предлагается использовать универсальный фазовращатель, дающий на выходе три гармонических колебания, разность фаз между которыми монет изменяться в широких пре-

делах. Имеется возможность наблюдать на экране осциллографа графическую зависимость амплитуды результирующего колебания от разности фаз складываемых трех колебаний с равноотстоящими фазами.-При этом регистрируются как главные максимумы, так и побочные. Дополнительно предложены опыты по сложению двух некогерентных электрических колебаний.

Разработан цикл лекционных демонстраций для экспериментального исследования основных закономерностей гармонического анализа сложных электрических сигналов. Исследуются спектры сигналов прямоугольной формы при скважности К = 2, 3, 4 ... При достаточно большой скважности (К = 50) регистрируется спектр, который по своим характеристикам близок к спектру одиночного прямоугольного импульса. Экспериментально исследуется соотношение между временными и спектральными характеристиками квазимонохроматических колебаний, что в квантовой механике приводит к соотношению неопределенностей. Исследуется спектр затухающих колебаний в электрическом контуре; показано влияние добротности контура на полуширину спектра затухающих колебаний. На основе герконного модулятора демонстрируется основные закономерности многотональной амплитудной модуляции.* Для исследования спектра сигнала модулированного по фазе предложен фазовый модулятор на герконах. Исследуется возникновение комбинационных частот.

Описан комплект приборов для изучения физических основ работы ЭЦВМ. В него вошли следующие приборы:, генератор счетных импульсов на транзисторах;' генератор счетных импульсов на таймере КРЮ06ВИ1; полупроводниковые схемы логических операций И, ПЛИ, НЕ; триггер на транзисторах с раздельными входами; триггеры на транзисторах и микросхеме К155ЛАЗ со счетным входом; двоичный счетчик импульсов на микросхеме К133ИЕ5. Индикация счетных импульсов и индикация состояния схем логических операций, триггеров и двоичного счетчика осуществляется с помощью светоизлучающих диодов АЛ102Б. Описан двоично - десятичный счетчик импульсов с семи-сегментным индикатором АЛС324Б. Изложены физические основы работы описанных приборов и методика их использования на занятиях.

На базе нового современного ДФЭ усовершенствована методика экспериментального обоснования явления самоиндукции,- В основе методики теоретического и экспериментального изучения явления саао-

индукции лежит сравнение переходных процессов в электрических цепях, обладающих одинаковым омическим сопротивлением, но различной индуктивностью: равной или неравной нулю. В качестве переключающих устройств в экспериментальных электрических цепях используются быстродействующие магнитоуправляемые геркони, что позволяет на экране осциллографа наблюдать переходные процессы в чистом виде. Демонстрационный эксперимент позволяет показать возникновение ЭДС самоиндукции как при замыкании цепи с индуктивностью, так и при её размыкании; причем при замыкании цепи регистрируется 5ДС самоиндукции, имеющая отрицательное значение, а при размыкании - положительное значение. Опытным путем выясняется характер изменения ЭДС самоиндукции в переходных процессах. Теоретические и экспериментальные исследования переходных процессов доступны для старшеклассников.

Усовершенствована методика изучения связанных колебаний в механических системах на основе использования в демонстрационном эксперименте электрических методов измерения неэлектрических величин. Демонстрационная установка состоит из двух физических маятников с датчиками углового смещения, связанных легкой пружиной, и осциллографа. Установка позволяет регистрировать временные характеристики движения маятников, совериающих нормальные колебания в одинаковой фазе и в противофазе, а также временные характеристики колебаний маятников, когда их движение представляет суперпозицию нормальных мод.- При передаче энергии от одного маятника к другому иллюстрируется справедливость закона сохранения энергии. Предложенный эксперимент позволяет провести наглядную аналогию со связанными колебаниями в электрических контурах при различной степени связи. Изучение связанных колебаний в средней и высшей кколе позволяет подвести обучаемых к углубленному пониманию ими колебаний в системах с большим числом степеней свободы и закономерностей волновых процессов.

В четвертой главе изложены методические основы изучения волновых процессов различной природы в средней и высией школе на основе качественно нового современного ДФО, который совместно с известными опытами позволяет осуществить единый подход к изучению широкого класса волновых явлений.1

Для экспериментального исследования механических волновых процессов рекомендуется использовать дискретную периодическую структуру специальной конструкции. Данная модель упругой среды обладает хорошей наглядностью, а определенный выбор инертных и упругих свойств её элементов позволяет на основе эксперимента изучать образование и распространение волн в замедленном режиме, что особенно ценно на начальном этапе ознакомления обучаемых с волновыми процессами. Дискретная структура позволяет исследовать собственные колебания в системах как с одной, двумя, тремя ... , так и большим числом степеней свободы, что позволяет создать наглядное представление о передаче колебаний от одних элементов к другим. Дискретная структура позволяет исследовать: распространение отдельного цуга и его отражение от неподвижного конца; изменение фазы в мни на противоположную при отражении; образование бегущей монохроматической волны; взаимодействие цугов волн одинаковой и противоположной полярности, что иллюстрирует справедливость принципа суперпозиции для волновых процессов; образование стоячих волн при различной частоте возбуждения; зависимость длины волны и фазовой скорости от частоты возбуждения, то есть явление дисперсии, для студентов предложен теоретический подход к анализу распространения волн в предложенной конструкции дискретной структуры. Найдено уравнение дисперсии, значения критических частот, а тазга зависимость зов ой и групповой скорости от частоты возбуждения»

Для экспериментального исследования широкого класса явлении, связанных со свойствами электромагнитных волн, предлагается комплексный эксперимент по использовании генераторов дециметрового и сантиметрового диапазонов. Предложена конструкция генератора де-цинетрових води (12 см) на отражательном клистроне K-I1. Комплект пркиорсв позволяет в дециметровом диапазоне последовать сле-ду:-п:;е я-.-<птя: радиальная несимметричность поля электрического диполя; пслсречность „ лзх тромаг нит:ох волн; распространение волн в сюбргчюм пространстве, компактной длухпрсэодной л .'.тли и воугояьнпк золнеподе, различных жидкостях и др, В сантиметровой дичцссоле о.".ектpoturк«этах волн предлагается экспериментально ис-а-сдоьг.ть i:a j.-;cc искусственных сред следующие явления; спралед-лкпееча ? ¡гг/м прелсклзная; полипе внутрзш:;о отражение; проник-

повение волн в оптически менее плотную среду при полном отражении (оптический аналог туннельного эффекта); прохождение электромагнитных волн через плоскопаральлельную пластинку, прямоугольную и равностороннюю призмы, фокусирующие и рассеивающие линзы. Отмечается преимущество использования искусственных сред по сравнению с естественными диэлектриками,-

Разработана методика изучения широкого класса оптических явлений на основе использования комплексного эксперимента, в котором одновременно сочетаются экспериментальные исследования физических явлений в двух диапазонах электромагнитных еолн (оптическом и радиофизическом). Комплексный Д® позволяет выявить общность свойств электромагнитных и световых волн, показать, как эксперимент в одном диапазоне способствует пониманию явлений в другом диапазоне и утвердить взгляд на световые явления как на электромагнитные. Использование сантиметровых электромагнитных вшш в Д!КЗ по оптике значительно расширяет круг явлений, демонстрируемых непосредственно на опыте,'

Для повышения наглядности ДЮ в оптическом и радиофизическом диапазонах разработаны достаточно простые и доступные электрические методы регистрации волновых полей с помощью электронно ~ лучевых приборов, что позволяет воспроизводить графически функциональные зависимости, описываемые теми или иными математическими Функциями, Для воспроизведения графиков в полярных координатах описано устройство индикатора круговой развертки и радиополяриметра с широкоэкранной трубкой 31ЛМ32В,

Известно, что вопросы поляризации и двойного лучепреломления являются наиболее трудными для студентов. Это обусловлено не только сложностью рассматриваемых вопросов, но и недостаточностью средств экспериментального исследования этих явлений в оптическом диапазоне. В работа предлагается цикл демонстрационных опытов для изучения поляризация и двойного лучепреломдения в радиодиапа-зопе электромагнитных волн. Описывается демонстрация закона Мали с а с помощью радиополяр;-,метра. Исследуется прохождение волн через искусственную анизотропную решетку, состоящую из металлических диполей, ориентированных в одном направлении. В качестве дроякопреломлявщих сред для сантиметровых волн рекомендуется ис-игльзо^ать искусственные диэлектрики, обладающие анизотропными

свойсвоми: г.етапл од »электрики, водноводше и моталлоленточнпе с 1 рук тури. Демонстрируется образование обыкновенной и необыкновенной волн при прохожет;;! радиоволн через модель двоякопредпм-лявдего кристалла. Показывается, что обыкновенная и необыкновенная ВОЛ1П !!г:еяг различный угол прелогленил и поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях. Разработаны различные дволко-прелокляпдие призмы для радиоволн. Предложены конструкции призм Золлостона и Ишсоля, позволяющие наглядно иллюстрировать супность дейепчш оснрвних поляризационных приборов.

Разработаны конструкции полноводных и нетадлоленточинх фазо-зпх дзсякопрелеглякдах пластинок в четверть волны, позволим и другие, позвад-ь^ис наглядно исследовать их основное свойства. Л с!: о I т с т г; I р у с т с! 1 получение волн с круговой и эллиптической поля-риоацгей с лосоцьв пластинки в четверть волны; показывается поворот плоскости поляризации линейно поляризованной волны с помощью полуволзовой пластинки. При этом полярные диаграммы волн с различном характером поляризации наблюдаются на экране гпдиополя-рпметра.

Предло:"ега конструкция компенсатора Байшго для сантиметровых волн, состояг.ая из двух двоякопреломлюл.;нх клиньев о ортогональными "гпт.тогшйп" осями. Кокпеноптор позволяет в широком диапазоне •дзпеняуь р-эзнгсть 'Газ ме>.'ду обыкновенной п ж п'Ч-'кпо'пен-ной волнами и ссотнсаенве их ттлигуд.

Оп'лсзш оп,!ш по кокеля. олаки« рассеяния света в мутных стадах. В качестве кскусстрешюй рассеивающей среды поиолвт/ится ;<а-тически ор:'внт!!рс?01шче металлические диполи. Покп-чваотся поляризация рпссзя:шсго излучения. Предложены опыты по иодедярорлг"» искуостпеччой .чцязстрсшт, иозш'кпкиеП при •"«•ишче'^'оП ш:« р от гсл к ого ойрюца.

Исследуятся тпяг,,ен1!0 плоскости ч^ляртан/п т»,прг>",ояь,,п гатнкчелшг:'. теплите (ой'ог.т ^арадея) ;: двойное ;;у;еярз.'.с"леь-ло п поперечно ия'мгпвчошит фоприте (яОгч:кт Коттонд - ::утоаа).

Ч-1 оспозе тплиозодко» двоякопрз.шт»!;ей дг.пзя, я"?-- .и8 лл>.а просгракстлеако разделсннчх фокуса для пСчкно::снноа и кзо^.Тч'с • 'знло-: ггл::, демонстрируется классичсс:<;гЛ опыт 1'абрп я Ссяьят лс д^'г.счгельстгу изменения чллн волки ¡'а протквополоянуп П|и - "<хр~.дот:чз /са олтпчесно;. с:ютег:ч. Лпалггпчм-.'е ^пыт;) постиг.-

лены с металлоленточной двоякопреломляющей линзой.

На основе использования лазерной техники и электрических методов регистрации распределения интенсивности исследуемых волновых фронтов при изучении интерференции света рекомендуется постановка следующих демонстрационных опытов: опыт Т.Юнга, интерференция на бипризме, опыт Ллойда, кольца Ньютона, интерференция в тонких пленках. На основе использования техники сверхвысоких частот и методов сканирования интерференцпоннных картин поставлены следующие демонстрационные опыты: интерференция на бипризме и двух щелях; управление интерференционной картиной в опытах Юнга и Френеля с помощью полуволновой пластинки, что позволяет дать понятие об интерференционных методах определения показателя преломления вещества; интерференция в тонких пленках при наклонном и нормальном падении; интерференция в проходящем и отраженном излучении; справедливость закона сохранения плотности потока энергии в интерференционных явлениях; наблюдение многолучевой интерференции на примере интерферометра Оабрц - Перо; исследование зависимости полущирины интерференционных максимумов при многолучевой интерференции от добротности открытого резонатора и расстояния между многослойными отражателями; переход от многолучевой интеференции к двухлучевой.

Для наглядного экспериментального исследования основных закономерностей интерференции поляризованных волн в кристаллах разработаны опыты в радиодиапазоне электромагнитных волн, демонстрируется интерференция поляризованных волн в одноосных двоякопре-ломляющих пластинках различной толщины при параллельном и перпендикулярном расположении главных плоскостей источника и приемника. Результаты интерференции поляризованных волн согласуются с теорией.

На основе искусственной двоякопреломляющей пластинки специальной конструкции поставлен классический опыт Бозе по иллюстрации образования интерференционных коноскопических фигур в одноосном кристалле. Наблюдается образование светлого и темного кре-та при перпендикулярных и параллельных главных плоскостях источника и приемника радиоволги Результаты эксперимента согласуются с анализом данного явления на основе теории интерференции.

В радиодиапазоне поставлен классический опыт Aparo и Френеля rio интерференции поляризованных волн. Предложен строгий мате-

матическии подход к объяснению опита Aparo н Френеля при произвольной ориентации плоскостей поляризации когерентных волн, из которого вытекают частные случаи интерференции волн с перпендикулярными плоскостями поляризации, что возмонно при наличии анализатора, и параллельными плоскостями поляризации. Обращается внимание на то, что результаты опытов по интерференции поляризованных волн могут объяснены на основе теории сложения волн с ортогональными плоскостями поляризации и анализа прохождения через анализатор результирующей волны с эллиптической, круговой или линейной поляризацией.

Впервые предложена теория интерференции двух когерентных волн с эллиптическими поляризациями и, как частный случай, метод изучения интерференции волн с круговыми и линейными поляризациями. Теоретические выводы подтверждаются наглядными опытами в радиодиапазоне, выполненными по схеме Т.Юнга, в которой щели перекрываются двоякопреломляющими четверть волновыми пластинками. Показано, что при интерререиции двух когерентных волн, поляризованных по кругу с различными направлениями вращения электрических лекторов, интерференционная картина может наблюдаться только при наличии анализатора. Положение интерференционных максимумов зависит от ориентации главной плоскости анализатора в пространстве. При повороте анализатора на 90° из любого начального положения интерференционная картина становится дополнительной. При интерференции двух когерентных волн, поляризованных по кругу с одинаковыми пап-, р .рдениями вращения электрических векторов, интерференционная картина нонет наблюдаться как при наличии, так и при отсутствии анализатора. Интерференционные максимумы при этом имеют строго определенное полотенце в пространстве. Результаты опытов по интерференции волн с круговыми поляризациями допускают другую трактовку, в основе которой лежит теория сложения волн с, кругезимн поля-ркзатш.тп! анализ прохождения результирующей волны через анализатор.

Включение в курс физики вузов опытов Aparo и Френеля, а такте опытов по интерференции волн с эллиптическими л к ругозы»«:! поляризациями позволяют расширить представление студентов об интерференционных явлениях.

Обращается мание на :от факт, что опыты по интерференции,

- '¿ь -

где наблюдается периодическое изменение амплитуд" принимаемого сигнала вследствие изменения геометрической или оптической разности хода, допускают не только интерференционную, но и допле-ровскую трактовку. На основе работ В.А.Михельсона дается более общая трактовка эффекта Доплера, а именно: изменение частоты света, регистрируемое приемником, происходит не только при изменении геометрической длины пути, проходимой волной, но и вследствие изменения с течением времени оптической длины пути. Описаны различные способы наблюдения обобщенного эффекта Доплера -Михельсона с помощью интерферометра при неподвижных источнике и приемнике сантиметровых электромагнитных волн. Математически показано совпадение трактовок эксперимента: доплеровской и интерференционной.

Усовершенствована методика изучения основных вопросов теории дифракции в средней и высшей школе на основе комплексного ДМ в двух диапазонах электромагнитных волн: оптическом.и радиофизическом. Для объяснения дифракционных явлений в средней школе рекомендуется использовать принцип Гюйгенса - Френеля на качественном уровне. На основе эксперимента устанавливаются границы применимости геометрической оптики.

Предложены наглядные демонстрационные опыты по изучению прохождения радиоволн и света через круглые отверстия переменного диаметра, что позволяет установить основные закономерности дифракции Френеля. На осноие электрических методов регистрации распределения интенсивности световых полей исследуется дифракция лазерного излучения на непрозрачной полуплоскости и щели переменного размера при различном значении волнового параметра. Наблюдается переход от ;-.и$ракцав Френеля к дифракции ФраунгоФера. Регистрируется полярная диаграмма дифракционного волнового поля при прохождении радиоволн через щель при большом значении волнового параметра. Для изучения дифракции света на периодических структурах в лазерном излучении исследуется прохождение света через две, три, четыре и пять щелей одинакового размера при постоянном расстоянии иезду ними, что позволяет установит* основные закономерности прохождения света через дифракционную решетку. В сантиметровом диапазоне исследуется прохождение излучения через йозоруь дифракционную решетку, что позволило наглядно моделиро-рагь тедгние дифракции спета на ультразвуковых волнах и сравнить

характер дифракции на фазоззой и амплитудной дифракционных решетках с темке периодом. В лазерном излучении поставлены опыты по изучению дифракции света на непериодических структурах, демонстрируется справедливость принципа Бабине, согласно которому дифракционные картины от дополнительных объектов в области геометрической тени оказываются одинаковыми.

Предложен новый подход к объяснению фокусировки волн на основе теории дифракции Френеля. С помощью теории и эксперимента в радиодиапазоне электромагнитных волн показано, что фокусирующая линза является предельным случаем ступенчатой фазовой субзонной пластинки. Найдена форма поверхности собирающей линзы (гиперболоид вращения), не обладающей сферической аберрацией.

Разработан комплект приборов для изучения основных методов и принципов рентгеноструктурного анализа на основе демонстрационного эксперимента в сантиметровом диапазоне радиоволн. Иллюстрируется справедливость закона Вульфа - Брэггов при отражении волн от различных плоскостей модели кристалла и различном расстоянии между ними при любых углах скольжения. Предложены наглядные опыты по иллюстрации рентгеновской съемки вращающегося кристалла. Использование различных моделей кристаллов в этих опытах позволяет использовать для расчета углов дифракции как закона Вульфа -Брэггов, так и формулы рентгенографии для кристаллов с тетрагональной решеткой. Разработана модель рентгеновского дифрактомет-ра, па основе которой можно исследовать отражение излучения как от основных плоскостей модели кристалла, так и от диагональных плоскостей при различной постоянной решетки." На основе опытов в радиодиапазоне с использованием моделей кристаллов с простой и центрированной решетками иллюстрируется справедливость закона погасания для рентгеновского излучения,- Предложены опыты по иллюстрации сущности фазового качественного рентгеноструктурного анализа и рентгеновской обпатной съемки. Модели кристаллов позволяют показать влияние нарушений структуры решеток на полуширину интерференционных максимумов.

В пятой главе выявляются критерии эффективности применения нового демонстрационного физического эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов в средней и высшей школе, а также приводятся результаты опытного преподавания и педагогичес-

кого эксперимента.

Достаточная полнота и логическая стройность разработанной системы ДЩ позволила на качественно новом уровне с единых позиций экспериментально исследовать очень широкий круг явлений, изучаемых в средней и высшей школе. Новые технические средства позволили значительно расширить диапазон экспериментальных исследований непосредственно на занятиях по физике, наглядно изучать ряд физических явлений и закономерностей, которые ранее недостаточно или вовсе не исследовались в процессе обучения ни экспериментально, ни теоретически и тем самым сформировать ряд представлений о достаточно сложных и тонких физических закономерностях. На основе нового эксперимента усовершенствованы многие классические опыты, имеющие большое познавательное и воспитательное значение.

Новые научно обоснованные методики, методические подходы и приемы, предложенные в работе, непосредственно базируются на разработанном новом оборудовании. Целесообразность применения нового ДФЭ обусловлена так же тем, что на основе комплексного экспериментального исследования физических явлений различной природы возникает возможность проводить далеко идущие сравнения и аналогии,' которые имеют важное значение не только в методике преподавания физики, но и в науке и технике. Разработанная система нового ДФЭ обеспечивает развивающую роль процесса обучения физике в средней и высшей школе, создание различных проблемных ситуаций, что позволяет включить обучаемых в процесс самостоятельного добывания знаний, активизировать учебно - познавательную деятельность, прививать интерес к экспериментальным исследованиям, приобщать к научной работе. Новый ДФЭ совместно с типовыми техническими средствами, образуя целостную (интегративную) систему, позволяет много-вариантно и разносторонне исследовать различные физические явления, что способствует углубленному пониманию сущности изучаемых явлений и преодолению формализма в знаниях учащихся и студентов.

Важным критерием эффективности применения нового ДФЭ является то, что он удовлетворяет основным общедидактическим принципам обучения, обеспечивая высокую предметную и знаковую наглядность при изучении ыйрокого класса физических явлений, содействует выявлению сущностных характеристик изучаемых явлений,' Система ново-

го Д® удовлетворяет принципу преемственности изучения физических явлений как в ранках отдельных тем, так и в непрерывной системе образования. Демонстрационный эксперимент позволяет исследовать многие явления на различном уровне в соответствии с потребностями средней и высшей школы. Достаточное многообразие новых демонстрационных опытов, представленных в работе, позволяет,преподавателю, исходя из специфики учебного заведения, уровня подготовки слуиатслей и их возрастных особенностей, выбирать те, которые удовлетворяют общедидактическим принципам простоты и доступности.

Предложенная система учебно - технических средств позволяет реализовать в учебном процессе вузов и средних школ общедидактический принцип систематичности применения Д® при изучении одной из важнейших тем курса физики. Несмотря на достаточно большое многообразие разработанных приборов и оборудования, новый Д© в определенной мере отвечает требованиям педагогической эргономики, так как многие приборы имеют многоцелевое назначение и используются одновременно для постановки нескольких опытов.'

Пробное и опытное преподавание физики на основе новых технических средств в средней и высшей школе показало, что новое оборудование иожет и должно использоваться в сочетании с традиционными демонстрационными опытами; вместе с тем, новый ДФЭ предполагает более высокий качественный уровень экспериментального исследования физических явле ;ил и закономерностей.' Учитывая широту разработанных новых технических средств для изучения колебательных и волновых процессов, очевидно, что не все предлагаемые демонстрационные опыты должны быть обязательно показаны в одном курсе, например, при изучении механических колебаний или волновой оптики. Часть разработанных демонстрационных опытов может быть рекомендована для специальных курсов и факультативных запястий;- Автором на протяжении ряда лет читался специальный курс для студентов педагогического института "Кристаллооптика и рентгено-структурный анализ" с использованием нового ДФЭ, а также проводились факультативные занятия со школьниками по углубленному изучению колебательных и волновых процессов,- Новое оборудование прошло апробацию в радиофизическом практикуме для студентов Ком-оомольского-на-Лмуре педагогического института','

Использование нового современного ДФЭ в средней и высшей школе показывает, что он содействует развитию творческих способностей, повышению компетентности, способствует углубленному пониманию обучаемыми физической сущности изучаемых явлений, способствует установлению тесной взаимосвязи теории и практики. Это подтверждается результатами контрольных работ, зачетов и экзаменов. Как правило, качество знаний обучаемых экспериментальных групп ЕЫие, чем контрольных. Анкетирование показало, что 38$ обучаемых считают, что новые, демонстрационные опыты способствуют углаблеиному пониманию изучаемых явлений, ?Л% считают, что ДФЭ содействует связи теории с практикой, 20/ц - запоминанию учебного материала, 15 % - применению изучаемых явлений на практике. Педагогический эксперимент, проведенный в Хмельницком ВАКУ и средних школах для проверки гипотезы исследования, показал, что новый ДФЭ оказывает существенное влияние на повышение уровня знаний и приобретенных умений, в частности, на уровень "применения" понятий и законов в новой ситуации при разрешении творческих задач. Формируется и более высокий уровень - способность обучаемых 1; анализу и синтезу сложных явлений, что говорит о возможности достижения высокопродуктивной творческой деятельности обучаемых. Тестирование проводилось по различным разделан теории колебаний и волн, в каждое задание входило несколько проблемных ситуаций.- Педагогическим экспериментом было охвачено более 300 учащихся и студентов. Статистическая обработка результатов педагогического эксперимента осуществлялась на основе двустороннего критерия хи - квадрат при уровне достоверности 0,55.

Анкетирование н результаты педагогического эксперимента подтверждают справедливость выдвинутой гипотезы исследования.

основные выводи

I. Определена основная методологическая роль ДФЭ в учебно -познавательном процессе, состоящая в обеспечении тесной взаимосвязи понятийного концептуального апарата обучаемых с эмпирическим базисом физической науки и техники. На основе системного анализа выявлены основные компоненты ДФЭ как функционирующей педагогической категории и определен его дидактический статус. Дан анализ основных педагогических функций ДФЭ и учебно - воспитатель-

ном процессе: методологической, информационно - обучающей, организации и управления познавательной деятельностью, воспитательной. Выявлены основные направления творческой деятельности преподавателя по созданию и применению Д® в учебном процессе.

2. На основе выявленных тенденций развития ДСО и углублении представлений об основных общедидактических требованиях к ДФЭ: наглядности, преемственности и систематичности, выработаны основные направления разработки комплексного Д20 для изучения теории колебаний и волн, учитывающие идеи единого подхода к их изложению.

3. На базе достижений науки и техники создана достаточно полная и логически стройная система качественно нового современного ДФ0 для экспериментального исследования широкого класса колебательных и волновых процессов различной природы в непрерывной системе образования. Система нового ДФЭ значительно расширяет экспериментальные возможности в обучении и совместно с традиционными техническими средствами образует целостную (интегратив-ную) систему демонстрационного эксперимента для средней и высшей школы. Новый ДФЭ удовлетворяет основным общедидактическим требованиям: наглядности, преемственности и систематичности в их современной трактовке.

4. Предложена типология учебных проблем, исходя из основных противоречий базисной науки, что позволяет приблизить учебное познание к научному. Показана "возможность совершенствования продуктивных методов обучения в целях развития творческих способностей учащихся и студентов на основе использования достаточно сложного ДФЭ.

5. На базе качественно нового ДСО усовершенствованы и разработаны новые научно обоснованные методики изучения основных вопросов теории колебаний и волн различной природы, изучаемых в непрерывной системе образования. На основе тонких экспериментов и теоретического анализа разработаны новые методические подходы

к изучению ряда сложных явлений: гармонического анализа, распространения волн в дискретной структуре, интерференции поляризованных волн и волн с эллиптическими или круговыми поляризациями,фокусировки волн, свойств центрадьной зоны Френеля, обобщенного эффекта Доплера - Мпхсльсона, опытов Aparo и Френеля, свойств ком-

'бинацйи фазовых двоякопреломляющих пластинок, закона Вульфа -Брэггов, оптически неоднородных приборов и др.

6. Апробация результатов работы в ряде учебных заведений и педагогический эксперимент показали эффективность разработанных экспериментальных методик и новых технических средств ДФЭ, подтвердили справедливость выдвинутой гипотезы исследования. Задач поставленные в работе, выполнены полностью, цель достигнута.

Основное содержание исследования отражено в следующих рабо тах автора:

1. Иллюстрация рентгеновской съемки вращающегося кристалла с помощью сантиметровых электромагнитных волн // Успехи физичес ких наук АН СССР. - 1969. - т. 97, вып. 4. - с. 738 - 741.

2. Установка для демонстрации закона Вульфа - Брэггов на сантиметровых электромагнитных волнах // Известия высших учебны заведений, сер. Шизика. - 1969. - 1.-е. 153 - 156.

3. Демонстрация сущности качественного фазового рентгено-структурного анализа на сантиметровых электромагнитных волнах /, Известия высших учебных заведений, сер. Физика. - 1969. - № 3. ■ с. 147 - 149.

Два учебных опыта с трехсантиметровыми электромагнатныш волнами // Успехи физических наук АН СССР. - 1971. - т. 103, вы 3, - с. 549 - 552.

. 5. Несколько демонстраций по оптике на сантиметровых волна: // Известия высаих учебных заведений, сер. Физика. - 1971, -№ 2. - с. 138 - 140. (соавт. Б.М.Яворский).

6. Геометрическая оптика сантиметровых волн // Физика в школе. - 1971. - К? Э. - с. 65 - 68, (соавт. Б.И.Яворский).

7. Опыт ознакомления учащихся с принципами рентгенострукту] ного анализа на факультативных занятиях // Физика в шкоде, -1972, - & 3, - с. 41 - 44.

8. Демонстрация закона преломления с помощью электромагнитных волн сантиметрового диапазона // Физика в школе. - 1973. -№' 3, - с. 72 - 73.

9. Бипризма Френеля для электромагнитных волн // Физически!' эксперимент в иколс, вып. 4. - М.: Просвещение, 1973. - с. 196 -197.

Ю." Демонстрация сложения взаимно перпендикулярных колеба-

ш // Дальневосточный физический сборник, т. 5. - Хабаровск: ¡-во ХГПИ, 197'+. - с; 151 - 156 (соавт. В.С.Данюиенков).

11. Индикатор круговой развертки для опытов с сантиметровы-I волнами // Известия высших учебных заведений, сер. Физика. -»76. - № 10. - с. 142 - 1<М.

12. О границах применимости законов геометрической оптики ' физика в школе. - 1976. - № I. - с, 60 - 61 (соавт. П.Н.Пи-лев скип).-

13. Новые лекционные демонстрации по теме "Механические ко-бання" // Сборник научно - методических статей: Физика, вып.

- М.: Высшая школа, 1977. - с. 66 - 70 (соавт. В.С.Данюиенков). И. Новые лекционные демонстрации по механике // Сборник

учло - методических статей: Физика, вып. 5. - П.: Высшая школа, 77. - с. 70 - 73 (соавт. В.С.Данюиенков).■

15. Применение индикатора круговой развертки для опытов по зике // Сборник научно - методических статей по физике, вып.

- М.: Высшая школа, 1978. - с. 62 - 65.

16. Демонстрационный радиополяриметр сантиметрового диапа-!та волн // Сборник научно ~ методических статей по физике, вып,

» И.: Высшая школа, 1978. - с. 65 - 67.

17. Изучение дифракции // Физика в школе. - 1970. - » I. -53 - 56.

18. Демонстрация функциональных закономерностей кинематики ¡тупателыюго дэнкенпя // Преподавание Физики в школе. - Киев: итнська школа, 1970. - с. 64 - 68 (на укр. яз.).

19. Работа практикума "Исследование распространения элект-[агнптных волн в жидких средах" // Физика в школе. - 1979. «

с. 60.

20. Радиоволны в демонстрационном эксперименте по оптике. -:в: Впгда -¿кола. 1981. - 104 с.

21. Дифракция Френеля и фокусировка волн // Сборник научно -одических статей пс физике, вып. 9. - М.: Высшая школа, 1982.

„ 99 - 106 (сслвт. II.С.Клейман).'

22. Изучение обобщенного -''фекта Доплера з курсе оптики ву-. ~ Томск, 1982. - 8 о. Дэп. з ВИНИТИ 27.05,02, Р 2623 -Доп.

23. Простой 1 од региг, грации зслновых фронтов в лекционном

эксперименте по оптике. - Томск, 1981. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 1.02.1982, № 431 - 82 Деп.. (соавт. И.О.Клейман).

24. Комплексный демонстрационный эксперимент по волновой оптике // Проблемы высшей школы, вып. 50, - Киев: Вица школа, 1983. - с. 101 - 105.

25. Применение электрических истодов регистрации движений при демонстрации вынужденных механических колебаний. - Томск, 1583. - 15 с. - Деп. в ВИНИТИ 13.05.1983, ¡¡; 2572 - 03 Деп.

26. Демонстрация соотношения между временными и спектральными характеристиками квазимонохроматических колебаний. - Томск. 1983. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 5.04.1983, № 1737 - 83 Деп.

27. Демонстрация свойств и применений туннельных диодов. -Томск, 1983, - 10 с, - Деп. в ВИНИТИ 3.05.1983, £ 2348 - 83 Деп.

28. Маятник Фроуда - демонстрационный прибор. - Томск, -1983. - 15 с. - Деп. в ВИНИТИ 8.08.1983, № 4363 - 83 Деп.

29. Демонстрация связанных колебаний на основе электромеханической аналогии. - Томск, 1963. - 12 с. - Деп. в ВИНИТИ 13.07. 1983, I!1 3868 - 83 Деп.

30. Демонстрация закономерностей негармонических механических колебаний. - Томск, 1983. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 13.07.1983, № 3871 - 83 Деп.

31. Демонстрация воздействия обратной связи на собственные колебания в контуре. - Томск, 1983. - 8 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.01.1984, № 523 - 84 Деп.

32. Универсальный прибор для демонстрации сложения колебаний одинаковых частот. - Томск, 1983. - 10 с. - Деп. в ВИНИТИ 9.02.1984, 1,'; 814 - 84 Деп.

33. Фотоэлектрический метод в лекционном эксперименте по оптике // Сборник научно - методических статей по физике, вып. 10. - П.: Высшая школа, 1984. - с. 147 - 157 (соавт. П.С.Клейман).

34. Демонстрация основных закономерностей гармонического анализа сигналов // Сборник научно - методических статей по физике, вып. II. - П.: Высшая школа, 1984.' - с. 55-61.

35. Установка для демонстрации вынужденных колебаний // Физика в школе. - 1984, № Э. - с. 64 - 65.

35. Сущность физических явлении и проблема наглядности де-

монстрационного эксперимента // Методические основы преподавания физики в высшей школе. - Чебоксары: Из~во Чуваш, гос. у-та, 1984. - с; 87 - 92.37. Наблюдение эффекта Доплера и явление интерференции. — Томск, 1984. -6с.- Деп. в ВИНИТИ 24.05.1984, ft 3436 - 84 Деп.

38.' Использование электрических методов измерения неэлектрических величин при демонстрации закономерностей механических колебаний; - Томск, 1983, - 13 с. - Деп. в ВИНИТИ 9.02.-1984,

№ 812 - 84 Деп:.'

39.' Использование герконов в лекционном эксперименте по физике* - Томск, 1984.- - 18 с. - Деп. в ВИНИТИ 24.05.-I984, №

3437 - 84 Деп.

40. Свойства комбинации фазовых двоякопреломляющих пластинок //Сборник научно - методических статей по физике, вып. 12. -М.: Высшая школа, 1985. - с. 25 - 28.

41. Сканирование волновых фронтов в оптическом диапазоне // Физика в школе. - 1985. - № 2. - с. 81-84 Ссоавт. И.С.Клейман)»

42. Демонстрация сложения колебаний на основе электромеханической аналогии // Физика в школе. - 1985. - № 3. - с. 65 - 67,'

43.* Применение методов фотометрии в демонстрационном эксперименте по оптике // Совершенствование учебного эксперимента по физике.1 - Киев: Радянська школа, 1985.- - с. 87 - 89 (соавт. И.С.Клейман, на укр. яз.)л

44; Изучение собственных колебаний дискретной механической структуры с большим числом степеней свободы, - Томск, 1985. -13 с. - Деп. в ВИНИТИ 16.08.1985, К» 6084 - 85 Деп.

45.- Демонстрация основных функциональных закономерностей волновой оптики в сантиметровом диапазоне радиоволн // Преподавание физики в школе. - Киев: Радянська школа, 1986. - с. 122 -125 (соавт. И.С.Клейман, на укр. яз.).

46. Изучение в курсе "Оптика" вузов фокусирующих и рассеивающих систем с переменным показателем преломления. - Томск, 1986,-II с. - Деп. в ВИНИТИ 6.01.1987, № 114 - В87.

47. Опыт изучения автоколебаний в X классе // Физика в школе. - 1987.- - К! 3. - с. 39 - 43.

48. Изучение в курсе оптики вузов прохождения электромагнитных волн через однородные и неоднородные призмы. - Томск, 1987,-

II с. - Деп. в НЖВШ II.06.1987, № 822 - 87 Деп."

49« Изучение колебаний на основе современного эксперимента: Пособие для учителей,- - Киев: Радянська школа, 1988. - 160 с.'

59, Дискретная периодическая структура для изучения механических волновых процессов// Сборник научно - методических статей по физике, вып. 14. - И.: Высшая школа, 1988, - с. 76- 82.

51; Свойства центральной зоны Френеля. - Томск, 1988. -8 с. - Деп. в ВИНИТИ 15.06.1988, № 4702 - В88.-

52. Изучение фокусировки волн в курсе оптики вузов. -Томск, 1988.- - 8 с. - Деп.- в ВИНИТИ 15.06.-1988, № 4701 - В88,-53'.- Исследование спектров затухающих колебаний // Сборник научно - методических статей: Физика, вып. 15." - М.: Госкомитет СССР по народному образованию, 1989. - с. 75 - 78.

54.- Изучение распространения электромагнитных волн в неоднородных оптических приборах // Сборник научно - методических статей: Физика, вып.- 15; - И.: Госкомитет СССР по народному образованию, 1989. - С. 78 - 84.

55? К новому качеству преподавания физики в веенно - учебных заведениях // Научно - методический сборник КО СССР, № 38.-М;: Военное из-во, 1989; - 86 - 89?

56. Из опыта изучениея явления самоиндукции // Физика.в школе, № 6. - М«: Педагогика, 1990. - с.■ 26 - 30.'