У статті проведений аналіз і узагальнення різних підходів у визначенні основних ознак
експериментальної візуалізації у фізиці. Розглянуті і проаналізовані традиційні методи дослідження ходу променів в
геометричній оптиці. Визначається відношення традиційних методів до експериментальної візуалізації у фізиці.
Обґрунтовано і описано новий метод експериментальної візуалізації ходу світлових променів в оптичних
деталях для вивчення геометричної оптики. Розроблений метод графічної візуалізації ліній в геометричній оптиці
полягає в уведенні до поля зору вже нанесених графічних ліній на площину плоскої паперової поверхні для
спостереження (візуалізації) у оптичних деталях. Метод передбачає експериментальне позначення (фіксацію) на
папері та дослідження продовження зображень графічних ліній (ходу променів) у прозорих пластинах, призмах,
фрагментах циліндричних дзеркал, циліндричних лінз та їх системах. Визначено прототип методу та його історія
розробки і застосування на ілюстрованих прикладах. Моделями світлових променів виступають графічні прямі лінії,
які наносяться на папері. Оптичні деталі і графічні прямі лінії на аркуші паперу розташовуються на горизонтальній
поверхні. Обґрунтовано нові можливості методу у експериментальному дослідженні. А саме: отримання нової
метричної інформації, розширення застосування для різних оптичних елементів, спостереження відразу кількох
променів, поетапна візуалізація для складних моделей оптичних приладів (редукція побудови).
Розглянуті нові освітні можливості постановки фронтального фізичного експерименту з геометричної
оптики на базі розглянутого методу візуалізації у процесі фахової підготовки студентів фізичних, фізико-технічних і
інженерних спеціальностей у вищій школі. Зокрема: експериментальне визначення ходу променів і видимого
збільшення у моделях лупи, мікроскопа та телескопа, графічна візуалізація ходу променів гомоцентричного пучка у
плоско-паралельній пластинці, оборотності ходу променя, аберацій та інші.
Назва
МЕТОД ВІЗУАЛІЗАЦІЇ ГРАФІЧНИХ ЛІНІЙ У ГЕОМЕТРИЧНІЙ ОПТИЦІ ЯК ІННОВАЦІЙНА СКЛАДОВА ОСВІТНІХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПІДГОТОВКИ ФАХІВЦІВ У ВИЩІЙ ШКОЛІ
Безуглий Д. Візуалізація як сучасна стратегія навчання. Фізико-математична освіта. 2014. No 1 (2). С. 5-11.
2. Житєньова Н.В. Сутність візуалізації в навчальному процесі. Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського
національного університету ім. Івана Огієнка. Сер. : Педагогічна. 2013. Вип. 19. С. 18-21.
3. Павленко А.І. Графічна візуалізація ходу променів гомоцентричного пучка у плоско-паралельній пластинці. Зб. наук.
праць. Уманський ДПУ ім. Павла Тичини. Київ: Науковий світ. 2001. С. 147-151.
4. Павленко А.І. Інноваційні технології навчального фізичного експерименту: геометрична оптика. Запоріжжя: Прем’єр,
2004. 120 с.
5. Семенихина Елена. Формирование у будущих учителей математики навыков динамической визуализации
инструментами СКМ MAPLE. European Journal of Contemporary Education. 2014. Vol.(10), No 4, p. 265-272.
6. Философский словарь / Андрущенко И.В. и др.. Київ: А.С.К. 2006. 1056 с.
7. Покровский А.А. Оборудование физического кабинета. М.: ГУП МП РСФСР, 1958. 423 с.
8. Trifonova Olena. Studying of lenses and their properties. Наукові записки. Серія: Проблеми методики фізико-
математичної і технологічної освіти. Кіровоград. 2014. Вип. 5, Ч. 1. С. 174-179.
9. Покровский А.А., Зворыкин Б.С. Фронтальные лабораторные занятия по физике в средней школе (руководство для
преподавателей). М.: Изд-во АПН РСФСР, 1951. 171 с.
10. Абрагам Г. Сборник элементарных опытов по физике, составленный при участии многих физиков /Перевод с франц.
под ред. проф. Б.П.Вайнберга. Ч.ІІ. Акустика. Оптика. Электричество и магнетизм. Одесса: Mathesis, 1905. 434 c.
11. Павленко А.И. Построение изображения точки в стеклянной пластинке. Физика в школе. 2006. No1. С.64-65.
12. Павленко А.І. Експериментальне визначення ходу променів і видимого збільшення у моделях лупи, мікроскопа та
телескопа. Наукові записки. Випуск 51. Ч.2. Серія: Педагогічні науки. Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В.Винниченка. 2003.
С. 112-117.
13. Геометрична оптика. Терміни, визначення та літерні позначення основних величин: ДСТУ 2756-94. Чинний від
01.01.1996. К.: Держстандарт України, 1994. 44 с.
14. Загальна фізика у прикладах, запитаннях і відповідях. Оптика: навчальний посібник / В. Ф. Коваленко та ін.. К. : ВПЦ
«Київський університет», 2012. 447 с.
15. Федосов И.В. Геометрическая оптика. Саратов: Сателлит, 2008. 92 с
Видавець:
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Ключові слова:
метод візуалізації, графічні лінії, вища школа, геометрична оптика, освіта, фізичний експеримент
