Педагогические науки/2. Проблемы подготовки специалистов

Познік В.М.,Коломієць Ю.В.

ДВНЗ «Переяслав-Хмельницький державний педагогічний університет імені Григорія Сковороди»

Суть закону збереження енергії в контексті інформаційно-комунікаційних технологій

Сьогодні ми мусимо констатувати той факт, що інформаційні технології стали невід’ємною частиною сучасного світу, вони значною мірою визначають подальший економічний та суспільний розвиток людства. У цих умовах революційних змін вимагає й система навчання. Звідси можна сказати, що актуальність даного питання має місце у сучасному освітньому середовищі, адже нині якісне викладання дисциплін не може здійснюватися без використання засобів і можливостей, які надають комп’ютерні технології та Інтернет. Вони дають змогу вчителю краще подати матеріал, зробивши його більш цікавим, швидко перевірити знання учнів та підвищити їхній інтерес до навчання.

Застосування інформаційно-комунікаційний технологій у процесі професійної підготовки студентської молоді є ефективним засобом досягнення навчально-виховної мети. Слово «інформація» досить часто вживається у розмовній мові: передача інформації, обробка інформації, і навіть дезінформація. І в кожному із цих випадків йдеться про відомості, факти, повідомлення.

Поняття «інформація» тотожне таким поняттям, як «відомості», «дані», «знання». В ХХ ст. слово «інформація» стало терміном у безлічі наукових областей, одержавши особливі для них визначення й тлумачення. Так, у фізиці - це особлива форма енергії. Носієм інформації є повідомлення, що існує в різних формах: від звуку або струшування твердих предметів до імпульсів електричної енергії .

Ене́ргія (від грец . ενεργός — діяльний) — загальна кількісна міра руху  і  взаємодії  всіх видів матерії. Поняття енергії зв`язує всі явища природи в одне ціле, є загальною характеристикою стану фізичних тіл і фізичних полів. Внаслідок існування закону збереження енергії поняття «енергія» пов'язує всі явища природи. Поняття енергії зв'язане зі здатністю тіла або системи виконати роботу. При цьому тіло або система частково втрачає енергію, витрачаючи її на зміни в навколишніх тілах.

Першим застосував термін у 1807 році енергія в Україні Томас Юнг. Поняття енергії складалося у фізиці протягом багатьох століть. Його розуміння весь час змінювалося.

Закон збереження енергії є фундаментальним законом при будь-яких взаємодіях тіл в природі і виконується завжди.

З фундаментальної точки зору, згідно теорем Нетер, закон збереження енергії є наслідком однорідності часу, тобто незалежністю законів фізики від моменту часу, у який розглядається система. У цьому сенсі закон збереження енергії є універсальним, тобто властивим системам самої різної фізичної природи. При цьому виконання цього закону збереження в кожній конкретно узятій системі обґрунтовується підпорядкуванням цієї системи своїм специфічним законам динаміки, взагалі кажучи розрізняються для різних систем.

Для кожного виду енергії закон збереження може мати свою, відмінну від універсальної формулювання. Наприклад, з класичної механіки був сформульований закон збереження механічної енергії, в термодинаміці -першого початку термодинаміки, а в електродинаміки - теорема Пойнтінга. З математичної точки зору закон збереження енергії еквівалентний твердженню, що система диференціальних рівнянь, що описує динаміку даної фізичної системи, володіє першим інтегралом руху, пов'язаних з симетричністю рівнянь щодо зсуву в часі.

Поняття енергії стало центральним у розумінні фізичних процесів. Незабаром природним чином у поняття енергії вписалася термодинаміка хімічних реакцій і теорія  електричних  і  електромагнітних  явищ. Закон збереження і перетворення механічної енергії є дуже важливим і загальним законом природи. У випадку, коли в системі діє ще й сила тертя, повна механічна енергія не залишається постійною, частина її перетворюється на внутрішню енергію, бо під час тертя тіла завжди нагріваються.

Тому існує фундаментальний закон природи: енергія ніколи не виникає з нічого й не зникає в нікуди, вона лише переходить з одного виду в інший. У всіх пристроях, у яких виконується механічна робота, завжди намагаються зменшити сили тертя, які приводять до втрат механічної енергії.

Закон збереження енергії, зокрема, стверджує, що не існує вічних двигунів першого роду, тобто неможливі такі процеси, єдиним результатом яких було б виробництво роботи без будь-яких змін в інших тілах.  У словесній формі теорема може бути сформульована таким чином: зміна електромагнітної енергії, укладеної в якомусь обсязі, за якийсь інтервал часу дорівнює потоку електромагнітної енергії через поверхню, що обмежує даний обсяг, і кількості теплової енергії, що виділилася в даному обсязі, взятої з протилежним знаком.

Інформаційно-комунікаційні технології - це засоби, пов’язані зі створенням, передачею, обробкою і управлінням інформації. Педагогічна наука розробляє і має достатньо широкий досвід інноваційних методик, впровадження яких веде до значного підвищення якості навчання. У відношенні навчання фізики ці методи базуються на значну диференціацію, інтенсифікації навчального процесу, алгоритмізації та побудови узагальнених моделей за основними ідейно-змістовним лініям предмета.