РОЗРОБКА ТА ВПРОВАДЖЕННЯ НОВОЇ ТЕХНОЛОГІЇ НАВЧАННЯ "РЕЛЯТИВІЗМ МАГНЕТИЗМУ''

Анотація

Розроблено технологію навчання “Релятивізм магнетизму”. У ній лекція, лабораторне та практичне заняття подано в єдиному навчальному руслі.

На лекціях, у проблемному викладі, на прикладі аналізу руху електрона вздовж провідника зі струмом показують, що закони магнетизму випливають з рівнянь електростатики і спеціальної теорії відносності.

На лабораторних заняттях експериментально досліджують рух електрона вздовж провідника зі струмом. Для цього розроблено та виготовлено відповідні засоби навчання: “Прилад для дослідження руху електронів в електричних та магнітних полях” та розроблено низку експериментальних завдань, які можна виконувати на ньому. Методика навчання побудована таким чином, що забезпечує знаходження, кількома способами, швидкості руху електронів та в подальшому її значення використовувати для знаходження величини питомого заряду електрона та швидкості світла.

На практичних заняттях розв’язують задачі, які можна надалі реально досліджувати з допомогою лабораторної установки. Створено комп’ютерні модельні аналоги реальних досліджень.

Важливо, що підготовка до лабораторної роботи чи практичного заняття пролягає через обов’язкове свідоме засвоєння студентами принципу відносності та елементів спеціальної теорії відносності Ейнштейна.

Ключові слова: технологія навчання, релятивізм магнетизму, реальний та віртуальний експеримент, швидкість світла, питомий заряд електрона.

The proposed model of teaching, a course concerning the relativism of magnetism, integrates lectures, laboratory and practical classes.

Problem-centered lectures show that the magnetism laws results from the electrostatic equations and the special theory of relativity. An example selected to illustrate the problem is an analysis of an electron movement along a current conductor.

Laboratory studies involve experimental examination of an electron movement along a current conductor. To this end a special device for investigating the movement of electrons in electric and magnetic fields was developed and fabricated. Additionally we have prepared several experimental tasks to be performed with the device mentioned above. The teaching strategy is designed so that an electron velocity can be determined by several methods, and then its value will used to determine the electron specific charge and velocity of light.

Practical studies include solving problems which are supposed to be experimentally tested in laboratory afterwards. Real studies are simulated with computerized models.

It is essential that preparation for laboratory and practical studies necessarily demands that a student should fully comprehend the relativity principle and fundamentals of Einstein's special theory of relativity.

Key words: the technology of teaching, the relativism of magnetism, the real and simulated experiment, the electron specific charge and velocity of light.