Обоснование необходимости сдачи лабораторного практикума

Физика в широком смысле слова – это наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения. Физика и ее законы лежат в основе всего естествознания.

Способствуя развитию физического мышления студентов, познанию ими современной физической картины мира, изучение физики не только формирует научное мировоззрение, но и закладывает фундамент для освоения специальных дисциплин. Глубокое изучение физики играет чрезвычайно важную роль в становлении современного инженера.

Наиболее разумным методом преподавания физики является метод, при котором основные элементы преподавания соответствуют основным элементам процесса научного познания. Велика при этом роль самостоятельной работы студентов. Познающий всегда исследователь. Работа в лаборатории, анализ лекционного теоретического материала и лекционных экспериментов, изучение литературы, работа над конспектом, активное участие в семинарах – все это соответствует основным элементам современной научной деятельности.

Познающий, однако, не может быть бесстрастным, он должен быть любознательным, заинтересованным в приобретении знаний.

Следует отметить, что физика – не только наблюдательная и экспериментальная, но и теоретическая наука, ее язык – это язык математики. Математика играет двоякую роль –она не только обеспечивает физику вычислительным аппаратом, но и формирует ее понятия. Математические понятия отражают суть физических идей. Без математического понятия производной нет физического понятия скорости. Без дифференциальных уравнений нет законов движения классической механики. Без операторных уравнений нет законов квантовой теории. Отсюда следует важный вывод: современную физику нельзя освоить без знания математики.

К поставленной физической задаче – теоретической или экспериментальной – студент должен относиться как к небольшому научному исследованию. Что при этом наиболее важно? Это:

Ø понимание роли эксперимента в физике, умение делать правильные выводы из сопоставления теории и эксперимента;

Ø умение абстрагироваться от несущественного, понимание роли идеализации в физике;

Ø умение находить безразмерные параметры, определяющие данное явление;

Ø умение производить численные оценки по порядку величины;

Ø умение делать качественные выводы при переходе к предельным условиям;

Ø знание порядков величин, основных физических констант.

Необходимо ясно понимать, что превышение допустимой точности является в физике грубой ошибкой. В равной мере это относится как канализу, исследованию данного явления, так и к производимым вычислениям и расчетам.

Изучение физики немыслимо без лабораторных занятий. Чему необходимо научиться в физической лаборатории?

Содной стороны, студент должен научиться самостоятельно воспроизводить и анализировать основные физические явления. С другой стороны, необходимо уметь сопоставлять их с теорией. При выполнении работ студент получает также элементарные навыки работы в лаборатории и обращенияс физическими приборами.

Работа в физической лаборатории требует от студентов вдумчивого, упорного, сознательного, сосредоточенного отношения. К выполнению очередной лабораторной работы необходимо подготовиться заранее. Для этого необходимо самостоятельно изучить соответствующий теоретический материал и ознакомиться с описанием приборов. Работа в лаборатории может быть полезной лишь тогда, когда она составляет единое целое с другими компонентами педагогического процесса.

Несколько простых советов студентам, впервые приступающим к выполнению работ в физической лаборатории.

Никогда не спешите на лабораторном занятии начинать делать, что называется, «точные» измерения. Сначала проведите качественные, оценочные опыты. На этом этапе важно убедиться, что работа вообще идет нормально, т е. установка работает, а экспериментальные данные по порядку величин правильно описывают изучаемое явление. Для этого подставьте округленные значения измеренных величин в расчетную формулу и в уме или на листе бумаги оцените порядок определяемой величины. Пусть, например, в работе вы измеряли ускорение свободного падения и в результате такого оценочного опыта и вычислений получили ускорение в диапазоне 5 – 15 м/с². Это неплохо, скорее всего вы правильно поняли порядок и ход измерений Лишь после этого аккуратно настройте установку и приступайте к измерениям.

Еще раз, перед выполнением лабораторной работы надо обязательно прочитать соответствующие параграфы в учебнике. Это поможет вам гораздо глубже разобраться в изучаемом вопросе, а опыт провести с пользой и удовольствием.

У вас, конечно, должны быть тетрадь для лабораторных работ – лабораторный журнал, карандаши, линейка и миллиметровая бумага.

Экспериментальные результаты необходимо представлять в виде таблиц и графиков. Таблицы и графики – обязательная часть работы, это то, что вы должны получить непосредственно на самом лабораторном занятии. Кроме того, в описании к каждой работе есть контрольные вопросы, которые необходимо разобрать дома при подготовке к сдаче лабораторной работы.

В каждой работе следует стремиться к ясному пониманию того, с какой точностью вы измерили ту или иную физическую величину.