Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук 04201164470

Толщина одной пластинки = 1 мм
Подсказка: поместите указатель мыши на интересующий вас элемент. для получения подсказки
НАЗАД ДАЛЕЕ





Рис. 17. Схема установки и фрагмент тестирования.


107

Примеры вопросов для тестирования на компьютере Вопрос/варианты ответов

1. Коэффициент линейного поглощения излучения веществом есть величина...

обратная толщине слоя материала, при которой интенсивность излучения ослабляется в 2,7 раза.

которая ослабляет интенсивность излучения в 2 раза. .

равная толщине слоя материала, которая уменьшает интенсивность излуче­ния в 2,7 раза.

2. Фон счетчика обусловлен...

излучением одного препарата.

излучением двух препаратов.

загрязнением окружающей среды.

космическим излучением.

3. Коэффициент линейного поглощения зависит от...

толщины преграды.

интенсивности падающего у-излучения.

энергии у-квантов.

рода вещества.

объема материала.

4. a-излучение представляет собой поток...

ядер водорода.

ядер гелия. .

протонов.

быстрых электронов.

жесткого электромагнитного излучения.

108

Вопрос/варианты ответов

5. 0- излучение представляет собой поток...

ядер водорода.

ядер гелия.

протонов.

быстрых электронов.

жесткого электромагнитного излучения.

6. у-излучение представляет собой поток...

ядер водорода.

ядер гелия.

протонов.

быстрых электронов.

жесткого электромагнитного излучения.

7. Единицей измерения линейного коэффициента поглощения у- излучения является...

мм.

1/м.

Дж.

мм'^1.

8. Единицей измерения разрешающей способности счетчика Гейге­ра - Мюллера является...

с.

1/с.

мм.

1/мм.

9. Разрешающей способностью счетчика называется физическая величина, равная...

109

Вопрос/варианты ответов максимальному числу частиц, регистрируемых прибором за единицу времени, минимальному числу частиц, регистрируемых прибором за единицу времени, любому числу частиц, регистрируемых прибором за единицу времени.

10. 
    Число импульсов, регистрируемое счетчиком Гейгера - Мюллера при постоянном напряжении...
    

всегда постоянно.
зависит от энергии частиц.
зависит от частоты у-квантов.
прямо пропорционально числу попаданий Р- и у-частиц.
Уровни сложности для данной лабораторной работы

1. 
   Курсанты знакомятся с материалом лабораторной работы путем чтения представленной им краткой теории. Анимации помогают лучше ‘ понять, наглядно представить процессы деления ядер, виды излучений, структуру ядер (а-излучение, P-излучение, у-излучение; строение ядра, изотопы), которые необходимо знать для успешного усвоения теории.
   

110







Рис. 18. Примеры анимаций в ходе виртуальной лабораторной работы.


Далее преподаватель показывает ход работы с использованием лабо­раторного оборудования и компьютерного имитационного моделирова­ния, после чего курсанты проводят эксперимент на аналогичной установ­ке. Сочетание выполнения натурной лабораторной работы и компьютер­ного имитационного моделирования дополняют друг друга: используя экспериментальную установку, курсанты подсчитывают число импульсов за единицу времени, а компьютерное моделирование позволяет глубже понять суть происходящих процессов ядерного распада.

1. 
   Курсанты активно участвуют в «экспериментальной игре», взаимо­действуя с компьютерной имитационной моделью, изменяя ее параметры (число пластин, интенсивность источника радиоактивного излучения), мо­гут самостоятельно описать весь процесс радиоактивного излучения и по­глощения, «пересчитать» и сравнить результаты «виртуального» подсчета и результаты, полученные посредством реальной установки.
   

111

2. 
   Курсанты могут самостоятельно планировать ход компьютерного имитационного эксперимента: на основе понимания того, как работает уста­новка, рассчитать фоновое излучение, излучение от радиоактивного источ- ‘ ника и определить зависимость интенсивности радиоактивного излучения прошедшего через слой вещества от его толщины, а также, изменяя вид ве­щества-поглотителя, рассчитать его коэффициент поглощения. Таким обра­зом, данный уровень характеризуется способностью применять готовую про­грамму-эксперимент (включая вычисления) и ее частичное изменение.
   
3. 
   Курсанты моделируют эксперимент для компьютера посредством подбора программных средств: самостоятельно выбирают из предложен­ных приборов необходимые для успешного проведения эксперимента по расчету коэффициента поглощения у-излучения веществом. Преподава­тель контролирует действия курсантов и руководит их работой.
   

Приведенная выше лабораторная работа содержит всю основную ин­формацию о том, как должен проходить эксперимент, на что должен обра­тить внимание курсант при подготовке и проведении практической работы. Данная схема описания прослеживается и во всех остальных разработанных виртуальных лабораторных работах.
Технологию непосредственного осуществления педагогического про­цесса можно представить как совокупность последовательно реализуемых технологий передачи информации, организации учебно-познавательной и других видов развивающей деятельности, стимулирования активности вос­питанников, регулирования и корригирования хода педагогического процес­са, его текущего контроля. Центральное место среди них занимает техноло­гия организации экспериментальной деятельности курсантов на основе ком­пьютерного моделирования физических явлений, являющаяся, по существу, реализацией замысла и проекта нашего исследования.


112




ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
1) В информационной компетенции и готовности к деятельности по по- ‘ иску информации эмпирическими и ИКТ-методами определены содержа-
■< тельные, процессуальные и мотивационные структурные составляющие. Эти
составляющие отражены в структуре методики формирования эксперимен­тальных умений у курсантов в курсе физики военного вуза, представленной в ' трех ее блоках: диагностико-коррекционном, мотивационном, формирую­щем.
_ь 2) Основной организационной формой формирования эксперименталь­
ных умений у курсантов является лабораторный практикум по курсу физики ? военного вуза; методами — учебный эксперимент, наблюдение; средствами —
лабораторные установки для проведения натурных экспериментов и их ком­пьютерное моделирование.
_г 3) Лабораторные работы, осуществляемые с применением ПК, предпо­
лагают информационный поиск и компьютерное имитационное моделирова- ’ ние как вид учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельно­сти курсантов военного вуза.

4. 
   Компьютерное имитационное моделирование осуществляется посред-
   

⁴ ством специальных программ, применения информационно­, коммуникационных технологий (ИКТ), реализуемых на компьютере и позво­
ляющих воспроизводить (имитировать) реальные физические процессы, яв-
t ления, а также свойства реальных физических объектов (в том числе и воен­
ного назначения), существенные для решения профессиональной задачи.

4. 
   Виртуальные лабораторные работы создаются преподавателем-
   

i разработчиком в среде разработки Adobe Flash CS4 Professional. При этом
используются графические элементы, которые можно создать в этой среде , разработки вместе с алгоритмами, написанными на языке Action Script v3.0.
; Работы выполняются в виде презентации, каждый кадр которой несет инте-
I рактивную информацию, то есть содержание слайда изменяется в зависимо­сти от запроса курсанта, что позволяет индивидуализировать процесс обуче­


113




ния, повысить активность обучаемого и уровень понимания им учебной ин­формации.

4. 
   Каждая лабораторная работа, как правило, состоит из пяти частей: теоретическое введение, методика выполнения работы, порядок выполнения работы, контрольные вопросы и сам эксперимент. В теоретическом введении дается минимум сведений по теории, необходимых для понимания физиче­ской сути работы. В методике выполнения работы объясняется идея данной лабораторной работы. Порядок выполнения работы включает описание по­следовательности действий при практическом выполнении работы. Кон- ‘ трольные вопросы формулируются по теории и практическому выполнению лабораторной работы. В эксперименте курсантам предлагается выполнить лабораторную работу, смоделированную по аналогии с реальной.
   
5. 
   Каждая лабораторная работа может быть выполнена в четырех вари­антах в соответствии с уровнем сформированности экспериментальных уме­ний у курсантов: наглядно-иллюстративном, информационно­деятельностном, учебно-профессиональном, эвристическом. Для диагности­ки уровня сформированности экспериментальных умений у курсантов ис­пользуются тестовые задания.
   
6. 
   Для повышения эффективности деятельности курсантов на лабора­торных работах целесообразно использовать алгоритмические предписания по выполнению основных этапов эксперимента, т.е. перечень основных дей­ствий и операций, не зависящих от частных особенностей материала, выпол­няемых в определенной логической последовательности. В нашей работе на этой основе совместно с курсантами формулировались пункты алгоритмиче­ского предписания, четко и осознано обосновывалась необходимость выпол­нения каждой операции.
   
7. 
   Разработанная методика формирования экспериментальных умений у курсантов в курсе физики военного вуза позволяет реализовать деятельно­стный и компетентностный подходы к профессиональной подготовке бу­дущих военных специалистов.
   

114