Розробка та методичний супровід лабораторної роботи з квантової фізики по визначенню довжини хвилі де Бройля електрона
Дата
2019
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
СумДПУ імені А. С. Макаренка
Анотація
Формулювання проблеми. Невід'ємною складовою курсу фізики у закладах вищої освіти є лабораторний практикум. На сьогодні актуальною є проблема його модернізації. Особливо це стосується структури лабораторного практикуму, змісту та матеріального забезпечення. При розробці та впровадженні у навчальний процес нових лабораторних робіт слід реалізовувати особистісно-орієнтований, діяльнісний та компетентнісний підходи. У статті пропонується розробка та методичний супровід лабораторної роботи з квантової фізики «Визначення довжини хвилі де Бройля електронів» з урахуванням цих підходів.
Матеріали та методи. Під час виконання лабораторної роботи студенти впевнюються в корпускулярно-хвильовому дуалізмі мікрочастинок та дослідно визначають довжину хвилі де Бройля електронів. Акцент було зроблено на таку організацію навчання, коли студент активно включений в процес, який передбачає аналіз запропонованих завдань, самостійний пошук розв'язку, узагальнення висновків.
Результати. При виконанні етапів лабораторної роботи у студентів формується ряд загальних та професійних компетентностей: здатність працювати в команді; здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел; здатність застосовувати набуті знання в практичних ситуаціях; здатність використовувати систематизовані теоретичні та практичні знання з фізики, математики при вирішенні професійних завдань; володіння математичним апаратом фізики.
Висновки. Лабораторну роботу можна включити в лабораторний практикум з квантової фізики. Крім цього її можна запропонувати як домашнє завдання на практичному занятті з теми «Корпускулярно-хвильовий дуалізм мікрочастинок. Гіпотеза де Бройля» або ж як елемент самостійної роботи студентів. У цьому випадку студенти отримують фотокопії електронограм алюмінію та інформацію щодо характеристик електронографа, на якому вони були отримані та виконують роботу самостійно за інструкцією. Метод контролю за виконанням обирає сам викладач.
An integral part of the physics course in higher education institutions is a laboratory workshop. Today the problem of its modernization is urgent. This is especially true of its structure, content and material support. Formulation of the problem. When designing and introducing into the educational process new laboratory works, one needs to implement personally oriented, activity and competence approaches. The article proposes the development and methodological support of laboratory work on quantum physics "Determination of the de Broglie wavelength of the electron" taking into account these approaches. Materials and methods. During laboratory work students have convinced of wave end particle duality of microparticles and determine the length of de Broglie wave of electrons. The emphasis was placed on such training organization during laboratory work, when the student was actively involved in the process, which includes an analysis of the proposed tasks, an independent search for a solution, and a synthesis of conclusions. Results. When performing stages of laboratory work students develop a number of general and professional competencies: the ability to work in a team; the ability to search, process and analyze information from different sources; the ability to apply acquired knowledge in practical situations; the ability to use systematic theoretical and practical knowledge in physics, mathematics in solving professional problems; possession of a mathematical apparatus of physics. Conclusions. Laboratory work can be included in a laboratory workshop on quantum physics. In addition, it can be offered as homework in a practical lesson on the topic "Corpuscular-wave dualism of microparticles. De Broglie hypothesis" or as an element of independent work of students.
An integral part of the physics course in higher education institutions is a laboratory workshop. Today the problem of its modernization is urgent. This is especially true of its structure, content and material support. Formulation of the problem. When designing and introducing into the educational process new laboratory works, one needs to implement personally oriented, activity and competence approaches. The article proposes the development and methodological support of laboratory work on quantum physics "Determination of the de Broglie wavelength of the electron" taking into account these approaches. Materials and methods. During laboratory work students have convinced of wave end particle duality of microparticles and determine the length of de Broglie wave of electrons. The emphasis was placed on such training organization during laboratory work, when the student was actively involved in the process, which includes an analysis of the proposed tasks, an independent search for a solution, and a synthesis of conclusions. Results. When performing stages of laboratory work students develop a number of general and professional competencies: the ability to work in a team; the ability to search, process and analyze information from different sources; the ability to apply acquired knowledge in practical situations; the ability to use systematic theoretical and practical knowledge in physics, mathematics in solving professional problems; possession of a mathematical apparatus of physics. Conclusions. Laboratory work can be included in a laboratory workshop on quantum physics. In addition, it can be offered as homework in a practical lesson on the topic "Corpuscular-wave dualism of microparticles. De Broglie hypothesis" or as an element of independent work of students.
Опис
Ключові слова
фізика, лабораторна робота, студенти, довжина хвилі де Бройля, електрон, physics, laboratory work, students, de Broglie wavelength, electron
Бібліографічний опис
Салтикова, А. І. Розробка та методичний супровід лабораторної роботи з квантової фізики по визначенню довжини хвилі де Бройля електрона [Текст] / А. І. Салтикова, О. М. Завражна, Ю. О. Шкурдода // Фізико-математична освіта : науковий журнал / Міністерство освіти і науки України, Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка, Фізико-математичний факультет ; [редкол.: М. П. Вовк, М. Гр. Воскоглу, Т. Г. Дерека та ін.]. – Суми : [СумДПУ імені А. С. Макаренка], 2019. – Вип. 1 (19). – С. 189–195.