Проблема и цель. Физическое поле как передатчик физических взаимодействий – самый сложный и невидимый объект в курсе физики технического университета, нет единого механизма к изучению и описанию классических полей: все поля изучаются разными методами в разное время.
Цель работы: выделить и обосновать общие подходы к формированию знаний о физических полях и частные методы в рамках этих подходов.
Методология. В исследовании применялись методы: теоретического анализа и обобщения литературы по проблеме содержания курса общей физики в университетах; моделирования системы знаний о физических полях на основе фундаментальных физических взаимодействий, математических операторов и релятивистских теорий; анализа методов и подходов формирования знаний о физических полях, соответствующей указанной выше модели и современным дидактическим представлениям о структуре частных методических систем.
Результаты. Проанализированы российские и иностранные методики формирования знаний о физических полях в техническом университете. Выделены индуктивный и индуктивный подходы к изучению физических полей: их этапы, содержание и значение каждого этапа для усвоения физических и мировоззренческих знаний. В индуктивном подходе на первый план выходит связь физических законов с опытом, обеспечивается наглядность и усвоение физической сущности явлений, но требуется дополнительная работа по обобщению знаний о физических полях. В дедуктивном подходе используется единый способ к изучению каждого физического поля, обобщение проводится фактически параллельно с изучением нового материала, но требуется предварительная работа по усвоению студентами математических операторов и их физической интерпретации. Наряду с общими подходами показаны частные методы к изучению физических полей: экспериментальный, аналогии, моделирования. Эти подходы и методы к изложению содержания физики составляют основу построения соответствующих методик.
Заключение. Выделенные методы и подходы к формированию представлений о физических полях и методики их формирования у студентов технического вуза соответствуют всем требованиям теории и практики обучения общей физике, имеют прикладное и мировоззренческое значение.
Ключевые слова: физическое поле, физический объект, фундаментальное физическое взаимодействие, математический оператор, релятивистская теория, индуктивный подход, дедуктивный подход, моделирование, аналогия, методика формирования представлений о физических полях
Ссылка для цитирования: Кочергина Н. В., Машиньян А. А., Герасимова Э. О. Методика изучения физических полей в университете // Перспективы науки и образования. 2023. № 3 (63). С. 175-188. doi: 10.32744/pse.2023.3.11
Информация об авторах:
Кочергина Нина Васильевна (Россия, Москва) - Профессор, доктор педагогических наук, профессор кафедры физико-математических дисциплин. Российский биотехнологический университет. E-mail: kachergina@mail.ru. ORCID ID: 0000-0001-6841-6369 Машиньян Александр Анатольевич (Россия, Москва) - Профессор, доктор педагогических наук, профессор кафедры физики им. В.А. Фабриканта. Национальный исследовательский университет «МЭИ». E-mail: mash404@mail.ru. ORCID ID: 0000-0001-5937-9367 Герасимова Элла Олеговна (Россия, Москва) - Кандидат технических наук, доцент кафедры физико-математических дисциплин. Российский биотехнологический университет. E-mail: angerelin@mail.ru. ORCID ID: 0000-0003-2714-4306
Оставить комментарий