МОДЕЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ В КУРСЕ
ФИЗИКИ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОФИЛЯ.
Лисицын В.И., Камалова Н.С.,
Евсикова Н.Ю.., Майорова Т.Л.….
Воронежская Государственная
Лесотехническая Академия
г.Воронеж, ул.Тимирязева, д.8
На современном этапе одной из задач
физического образования в вузах является обеспечение понимания студентами
модельной сущности физического знания, как основы понимания процессов природы.
В ряде статей отмечается , что в большинстве
существующих учебных курсов физики понятие «физическая модель» не используется
систематически, а лишь декларируется в вводной части курса [1,2]. Однако,
модельный подход хорошо зарекомендовавший себя при
создании технических систем, давно основывающихся на соответствующих физических моделях мог бы
быть полезен и специалистам и других отраслей. На первый взгляд эта мысль
кажется не очень убедительной. Например,
как физическое моделирование поможет специалистам лесохозяйственного профиля?
Ответ очевиден и лежит на поверхности. Во-первых выращивание лесных массивов является происходит не в отдельной от остальной природы
области, как некоторые полагают, а в непосредственном взаимодействии с
окружающим миром и в соответствии с фундаментальными законами, которые
создались на основе физических моделей. Во-вторых, определение банитета
добываемых ресурсов должно учитывать и будущие физические характеристики
древесины, определяющие ее технологические параметры, во
всяком случае специалист должен иметь об этом представление.
В-третьих основные навыки измерений приобретаются
согласно принципу от простого к сложному, необходимо привыкнуть к появлению
точности измерений и грамотному анализу результатов, которые должны
соответствовать имеющимся представлениям, основанным опять же на физических
моделях. Непросто показать эту связь студенту 2-го курса, имеющему свои
представления о будущей профессии при этом на таких специальностях преподавание
физики пытаются свести к одному семестру. Необходимо ответить, что в ряде
современных учебниках осуществлялись попытки решать задачи понятные студентам
данной отрасли. Так, например, в [3] решается задача расчета числа особей
популяции в отсутствии сдерживающих факторов, результатом которой является
зависимость числа особей от времени, затем рассматривается влияние на эту
зависимость внутривидовой борьбы и
взаимоотношения между разными видами. На основе таких задач можно создать
работы по компьютерному моделированию прироста древесины, в которой изменяемым
параметром может стать время за которое прирост
увеличивается в e=2,718 раз. Этот параметр можно оценить из исследований
банитета древесных растений. Таким образом обычный физпрактикум начнется не с
труднодоступной абстрактной для студентов работы, а с близкого им исследования
и покажет возможности физических моделей. После этого органично возникнет
вопрос об точности параметров и физических величин,
необходимых для моделирования разных сложных природных процессов. Эти вопросы
следует разрешать с измерения простой физической характеристики, такой как
плотность древесины, которая тоже связана с приростом и бывает разной у
деревьев, выросших при различных условиях и разных пород. Затем при введении
такого понимания как масса легко перейти к простейшим классическим моделям
механики, как способам освоения общего модельного представления. Так органично
соединяя виртуальный и лабораторный практикум можно внедрить модельный подход в
сознание сопротивляющееся физическим представлениям
оприори.
ЛИТЕРАТУРА
[1]Фоменко В.В. Систематизация учебных
физических моделей курса физики для нефизических специальностей/ /Физическое
образование в вузах,т.15,№4,2009.с22-29
[2] Фоменко В.В. Учебные физические
модели как основа фундаментализации и структурирования курса физики для
нефизических специальностей/ /Физическое образование в вузах,т.15,№4,2009.с22-29
[3] Калашников Н.П., М.А. Смондырев
Основы физики:Учеб. Для вузов –М.:
Дрофа,2004,с.432