НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ВУЗЕ

Талхигова Х.С.

Кандидат педагогических наук, ФГБОУ ВО Чеченский государственный университет, Комплексный научно-исследовательский институт им. Х.И. Ибрагимова РАН

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА В ВУЗЕ

Аннотация

В настоящее время происходит становление новой системы образования, которое сориентировано на вхождение в единое мировое образовательное и информационное пространство.  Данная статья является обобщением опыта проведения лабораторного практикума на факультете физики и   информационно-коммуникационных технологий Чеченского государственного университета (ЧГУ). В условиях перехода к новым образовательным стандартам проведение лабораторных занятий способствует формированию глубоких научных знаний, развитию практических умений и навыков студентов, их самостоятельности и творческой активности.

Ключевые слова: опыт, физический эксперимент, компьютерная модель.

Talkhigova H.S.

PhD in Pedagogy, FSEI of HE Chechen State University, Complex scientific research institute named after H.I. Ibrahimov RAS

SOME FEATURES OF A LABORATORY PRACTICUM AT UNIVERSITY

Abstract

The formation of a new educational system is taking place at present. It is oriented towards entering a unified educational and information space of the world. This article is a generalization of the experience related to conducting a laboratory practicum at the Faculty of Physics and Information and Communication Technologies of the Chechen State University (CSU). Under transition circumstances, conducting a laboratory practicum contributes to the formation of deep scientific knowledge, development of practical skills among students, their independence and creative activity.

Keywords: experience, physical experiment, computer model.

Многие исследователи высшей школы отмечают несоответствие содержания и методики проведения лабораторного практикума по физике целям и задачам подготовки специалистов в современных условиях.

До настоящего времени отсутствует четко разработанная программа практикума по физике, в которой указывались бы цели и задачи практикума в связи с профессиональной подготовкой физиков по конкретной группе специальностей, объем обобщенных и специальных умений и действий, формулируемых в каждой части практикума с указанием необходимого уровня, до которого доводится каждое умение на данном этапе обучения.

В методике проведения лабораторных работ слабо отражаются элементы творческого подхода студентов в решении экспериментально – исследовательских задач, не уделяется достаточного внимания необходимости проявления самостоятельности на различных этапах обучения. Лабораторный практикум по физике часто рассматривается преподавателями как дидактическое средство способное формировать и закрепить  системы знаний без должного внимания очень важной цели – формировать умения и навыки в экспериментально-исследовательской деятельности.

Физический эксперимент является основополагающим звеном подтверждающий или опровергающий истинность той или иной физической теории [1, С.64]. Как и наблюдение, эксперимент, служит основой для научных гипотез и теорий. Экспериментальное обучение студентов в значительной мере осуществляется в общем физическом практикуме.

В процессе проведения  физического практикума у студентов вырабатываются и закрепляются навыки логического осмысления наблюдаемых процессов, обработки полученных результатов, необходимых для дальнейшего обучения и самостоятельной работы. Они учатся творчески подходить к исследовательской работе, правильно выбирать методику проведения эксперимента и измерительные приборы.

Кроме того, лабораторные работы дают студентам возможность проверить на практике правильность теоретических представлений о физических явлениях, которые изучаются в лекционном курсе.

Физика – наука экспериментальная. Она идет от простого наблюдения явлений к постановке целенаправленных опытов, позволяющих получить качественное представление о процессах, происходящих в природе [2, С.161].

В настоящее время появилась возможность реализации модельных экспериментов с помощью средств ИКТ и создания виртуальных лабораторных практикумов. Современное программное обеспечение для иллюстрации физических процессов представлено демонстрационными и моделирующими программами. Эти программы призваны сыграть важную роль в изучении большого количества процессов, механизмы которых известны, но непосредственное их наблюдение невозможно в реальном времени.  Компьютерные модели реальных физических экспериментов могут дополнить их в определенной степени, но не могут полностью их заменить.

На занятиях по физическому практикуму за семестр необходимо выполнить 7-8 лабораторных работ. Для этого студенты каждой подгруппы делятся на пары постоянного состава. Они должны заранее ознакомиться с установкой, на котором им предстоит выполнять лабораторную работу и сделать ориентировочные  измерения (необходимые величины измеряются по одному разу). Это ознакомление удобно проводить на предыдущем занятии.

Теория предстоящей работы изучается по учебникам, лекциям и «Руководству», то есть описание лабораторной работы, в котором приведены краткие теоретические положения, методика выполнения работы и обработки экспериментальных результатов, вопросы для самоконтроля и задачи,  за 3-4 дня до ее выполнения, чтобы осталось время для выяснения возникших вопросов.

При измерении некоторых физических величин приходится пользоваться методами, основанными на закономерностях, изучаемых, в последующих разделах курса. В этих  немногих случаях в тексте приводятся выводы и ссылки на соответствующие разделы. Все формулы выведены в Международной системе единиц (СИ). Все расчёты студентам рекомендуется производить в этой системе.

При подготовке к работе студент составляет бланк отчета с указанием фамилии, курса, группы, даты выполнения, названия лабораторной работы. При наличии средств ИКТ бланк отчета может быть подготовлен на персональном компьютере. Чаще всего студенты используют для этих целей общие тетради, в которые вписывают все пункты из бланка отчета и сведения по всем выполненным за семестр работам. В тетрадях (бланках отчета) после номера и названия работы записывается: цель, приборы и материалы, необходимые для выполнения лабораторной работы, основные теоретические сведения, формулы, изображается принципиальная схема установки.

Объем описания теоретической части не должен превышать 1-2 страниц. На основании общих закономерностей для каждой искомой величины выводится расчетная формула – уравнение, в левой части которого стоит только искомая величина, а в правой части только измеренные и табличные величины. На бланке отсчёта строят таблицу измеряемых величин. Студент сначала знакомится с описанием и методикой выполнения лабораторной работы, затем получает допуск к работе. Для получения допуска к работе он должен ответить на несколько вопросов по теории и по лабораторной установке. Это требует от студента усилий по осмыслению всех предстоящих действий и позволяет выполнить работу с полным пониманием дела. Только получив допуск можно приступить к выполнению работы.

После того как студент соберет установку, он начинает производить измерения, при этом результаты заносятся в бланк отчета.

Проделав все необходимые измерения и записав в отчет данные установки, производят контрольные расчёты, то есть подсчитывают одну или несколько искомых величин. Результаты измерений и подсчитанные величины обрабатываются  и заносятся в таблицу. Это облегчает учет, проверку, анализ и использование всего цифрового материала. При наличии зависимостей между какими-то показателями на миллиметровой бумаге строятся графики, выражающие эти зависимости.

Подобные записи приучают студентов к корректности, вырабатывают привычку соблюдения порядка и последовательности работы.

Конечные результаты в обязательном порядке подлежат оценке на достоверность на основе математических методов обработки экспериментальных данных. Анализ погрешностей, или «ошибок» является частью любого научного эксперимента.

Теория ошибок располагает аппаратом, позволяющим давать наиболее точную и строгую оценку надежности получаемых результатов или применяемых методов исследования.

После всех указанных действий производится устный отчет, что служит средством развития у студентов навыков по глубокому осмыслению выполняемых заданий и умений выражать свои суждения научным языком.

Устный отсчет включает в себя освещение теории, описание экспериментальной части, ответы на контрольные вопросы и решение задач, представленных в конце описания. Короткая  формулировка сути работы обязательна. За изложением существа работы следует описание важнейших условий эксперимента. Отчет завершается выводами и заключениями. Выводы формулируются кратко и в точном соответствии с целью работы.

Если по какой-то причине пропущена работа, то она выполняется в конце семестра в присутствии преподавателя или лаборанта.

Во время проведения лабораторного практикума студенту предоставляется свобода для принятия самостоятельных решений и контроль со стороны преподавателя становится излишним. Преподаватель при необходимости становиться консультантом и равноправным соучастником исследовательского процесса.

У студентов формируются навыки самоконтроля, инициативность, дисциплинарность,  коммуникативность, умение развивать собственные  потенциальные возможности, которые в профессиональной деятельности будут ведущими.

Список литературы / References

1. Талхигова Х.С. Учебный физический эксперимент / Х.С. Талхигова // Международный научно-исследовательский журнал. – – № 10(41).– С. 64-65.
2. Талхигова Х.С. Учебный физический эксперимент в условиях модернизации образовании /Х.С. Талхигова // Сборник статей Международной научно-практической конференции «Современные технологии в мировом пространстве».  – Уфа: АЭТЕРНА. – 2016. –С.161-163.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Talhigova H.S. Uchebnyj fizicheskij jeksperiment [Educational physical experiment] / H.S. Talhigova // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International Scientific and Research Journal]. – 2015. – № 10 (41). – P. 64-65. [in Russian]
2. Talhigova H.S. Uchebnyj fizicheskij jeksperiment v uslovijah modernizacii obrazovanii [Educational physical experiment in conditions of modernization of education] /H.S. Talhigova // Sbornik statej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Sovremennye tehnologii v mirovom prostranstve».  – Ufa: AJeTERNA [Collection of articles of the International scientific and practical conference "Modern technologies in the world space". - Ufa: AERTHERNA]. – 2016. – P. 161-163. [in Russian]