Дяденчук А.Ф.
кандидат технічних наук,
старший викладач кафедри «Вища математика і фізика»
Таврійський державний агротехнологічний університет
імені Дмитра Моторного
Фізика відіграє важливу роль при вивченні багатьох екологічних питань, до яких відносяться енергетика біологічних і технічних систем, вплив забруднення навколишнього середовища на біологічні системи, екологізація технологічних об’єктів, виробництв та сільського господарства тощо. Важливе місце при навчанні майбутніх екологів в загальному курсі фізики відводиться вивченню питань атомної та ядерної фізики, які сприяють формуванню таких базових для екології понять, як «радіаційне забруднення», «іонізуюче випромінювання», «природний радіаційний фон» та інші [1]. Випускник повинен на основі застосування екологічних знань приймати відповідальні управлінські рішення і реалізовувати їх на практиці [2]. Основу курсу фізики складають не тільки теоретичні знання, а й практичне застосування, одним з напрямків якого є розв’язання задач, яке дуже часто супроводжується масивними обчисленнями. Уникнути перенасичення навчального матеріалу математичними підрахунками допоможе впровадження в навчальний процес інформаційних технологій. Однак при застосуванні програмного забезпечення можна зіткнутися з проблемою недостатньо високого рівня володіння певними комп’ютерними програмами, у зв’язку чим слід використовувати доступні кожному і нескладні в користуванні програми, як, наприклад, MS Excel. При цьому розв’язання фізичних задач орієнтує здобувачів вищої освіти як на правильність кінцевого результату, так і на послідовність і повноту окремих навчальних дій.
Запропонований в роботі підхід, що передбачає комп’ютерне розв’язання фізичних задач, дозволяє, з широким залученням екологічної складової при вивченні основного курсу фізики, сформувати в студентів розуміння законів з різних розділів курсу фізики.
Розглянемо застосування MS Excel у курсі загальної фізики на прикладі.
Період напіврозпаду радіоактивного Йоду-125 становить 60 діб. Обчислити кількість атомів, які залишаться через 100 діб від початкового 1 мг даної речовини.
Перед початком розв’язування задачі слід детально проаналізувати та записати в стислому вигляді умову задачі (рис. 1). На наступному етапі необхідно визначити, які фізичні закони доцільно застосувати до даної задачі та «перевести» їх на мову MS Excel.
Для розширення завдання можна запропонувати студентам проаналізувати та розрахувати за допомогою електронних таблиць MS Excel як буде відбуватися зміна кількості атомів, що не розпалися, через певні проміжки часу (в наведеному на рис. 1 розв’язку крок становить 5 діб).
Також можна навести, як саме будуть поводити себе речовини з різним періодом напіврозпаду (рис. 2). Для наочності отримані дані варто подати у вигляді графіків.
Також можна навести, як саме будуть поводити себе речовини з різним періодом напіврозпаду (рис. 2). Для наочності отримані дані варто подати у вигляді графіків.
Рис. 2. Знаходження кількості атомів, що не розпалися, для речовин з різним періодом напіврозпаду.
Даний підхід спрямований на формування потреби студентів в оволодінні фізико-екологічними знаннями, вміннями і навичками. Його впровадження в навчальний процес показало зростання інтересу здобувачів вищої освіти до теми та дисципліни в цілому. Оскільки MS Excel є найбільш розповсюдженим програмним забезпеченням, наведений алгоритм можна використовувати при дистанційному навчанні.
Список використаних джерел
- Перевалов А. В. Методика формирования экологической культуры учащихся при изучении основ атомной и ядерной физики в средней школе. Известия ВГПУ. 2014. № 6. С. 173-179.
- Шквиря В. В., Дяденчук А. Ф. Формування екологічного мислення студентів під час виконання науково-дослідних проєктів. Наукові записки молодих учених, 2020. № 6. URL: https://phm.cuspu.edu.ua/ojs/index.php/SNYS/article/view/1773