ДИФЕРЕНЦІОЙВАНА МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ ІЗ ФІЗИКИ НА ПРИКЛАДІ ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛИВАННЬ ПРОСТИХ ФІЗИЧНИХ СИСТЕМ

Анотація

Однією з основних цілей лабораторного фізичного практикуму є демонстрація в дії наукового (фізичного) методу дослідження явищ природи, суть якого полягає в поєднанні теоретичної та експериментальної складових. Тобто теоретичні положення, абстраговані від спостережень і попередніх досліджень, підлягають обов'язковій експериментальній перевірці, і лише ті з них, які проходять таку перевірку, стають науковим знанням. Виконуючи певну лабораторну роботу, студент повинен мати змогу на власному досвіді переконатися у справедливості того чи іншого фізичного положення, закону, формули тощо.

З іншого боку, досвід викладання фізики у вищих навчальних закладах показує, що студентські групи неоднорідні за особистим складом, тому в одну групу зазвичай входять студенти із суттєво різним рівнем підготовки та мотивацією до навчання. За цими показниками (рівень підготовки та мотивація) студентів групи (потоку) можна умовно поділити на три категорії: 1-а категорія – високий рівень; 2-а категорія – середній рівень; 3-я категорія - низький рівень. Практика доводить, що переважна більшість студентів належить до 3-ї категорії, тобто має низький рівень підготовки та мотивації; до 2-ї категорії із середнім рівнем зазвичай можна віднести 10-15% від загальної кількості студентів групи (потоку); і лічені одиниці належать до 1-ї категорії студентів з високим рівнем підготовки та мотивації. На нашу думку, кожен студент, незалежно від його рівня підготовки, повинен мати можливість отримати максимальну користь, яку він може отримати від лабораторного заняття. З цієї точки зору доцільним видається диференційований підхід при постановці завдання до лабораторної роботи, коли завдання складається з кількох експериментальних і теоретичних задач, складність яких поступово зростає.

Метою даної роботи є підвищення якості фізичного освіти шляхом впровадження в навчальний процес диференційованих (поділених за рівнями складності) завдань для лабораторних робіт фізичного практикуму. Розподіл завдань за трьома рівнями складності показано на прикладі двох лабораторних робіт, присвячених вивченню коливань стержня та обруча. На найпростішому рівні пропонується експериментальна перевірка формул для періодів коливань цих тіл; на середньому рівні до першого завдання додається виведення основних формул з додатковим вивченням екстремуму функцій; на високому рівні складності пропонується провести власне дослідження для випадку, коли вісь обертання маятника знаходиться поза його тілом