Размещено на http://www.allbest.ru/

64

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО

Курский государственный технический университет

Кафедра теоретической, прикладной и коммуникативной лингвистики

Курсовая работа

по дисциплине «Основы прикладной лингвистики»

Оптимизация коммуникативной функции языка в процессе работы с текстом на занятиях по РКИ

Курск 2008

Оглавление

Введение

Глава I. Теоретические основы методики обучения иностранных студентов овладению учебно-научным стилем речи

1.1 Понимание термина «прикладная лингвистика»

1.2 Коммуникативная функция языка

1.3 Текст как средство обучения русскому языку как иностранному

Глава II. Система вопросов к учебно-научным текстам

Заключение

Список использованной литературы

Приложение

Введение

Предметное содержание обучения на занятиях по языку реализуется в виде текстов, являющихся продуктом речевой деятельности. Тексты обладают единством темы и замысла, относительной законченностью, связностью, цельностью, внутренней структурой - синтаксической (на уровне предложения и сложного синтаксического целого), композиционной и логической, определенной целенаправленностью и прагматической установкой. Восприятие текста обеспечивается не только языковыми единицами, входящими в них, но и фоновыми знаниями, составляющими его предметное содержание. Текст всегда характеризуется отнесенностью к тому или иному стилю - разговорному, публицистическому, деловому, научному, стилю художественной литературы. На занятиях по языку давно отказались от работы в рамках так называемого «нейтрального» стиля, и обучение строится, как правило, с учетом интересов и будущей специальности студентов. На занятиях с нефилологами - это сфера профессионального общения и обслуживающие ее стили, на занятиях с филологами преимущественное внимание уделяется языку и стилю художественной литературы. С методической точки зрения тексты бывают аутентичными, т.е. реальными продуктами носителей языка, и учебными (специально подготовленными для учебных целей). Такие тексты подвергаются адаптации, упрощению их содержания и структуры с учетом языковой подготовки учащихся. Проблема отбора текстов и приемы работы с ними на занятиях - одна из актуальных и активно разрабатываемых методических проблем [Щукин 2003, с. 148 - 149].

Цель курсовой работы - составление системы вопросов для реализации коммуникативной функции языка в процессе работы с учебно-научным текстом на занятиях по РКИ.

Для реализации поставленной нами цели решались следующие задачи:

1. Рассмотреть коммуникативную функцию языка.

2. Исследовать текст как средство обучения русскому языку как иностранному.

3. Проанализировать учебно-научные тексты, составить к ним систему вопросов.

Объектом исследования выступает методика преподавания русского языка как иностранного.

Предметом исследования является процесс обучения иностранных студентов овладению учебно-научным материалом по русскому языку.

Методы исследования:

· анализ научной литературы,

· обобщение педагогического опыта ведущих ученых, методистов в области РКИ,

· анализ учебно-научных текстов,

· составление системы вопросов к текстам.

Теоретическая значимость заключается в том, что изучен, отобран, проанализирован материал, позволяющий определить коммуникативную функцию языка; исследованы тексты как средство обучения русскому языку как иностранному.

Практическая значимость заключается в том, что составлена система вопросов к учебно-научным текстам с целью дальнейшего использования в процессе обучения иностранных студентов.

Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, 2-х глав, заключения, списка использованной литературы, содержащего 10 наименований.

Глава I. Теоретические основы методики обучения иностранных студентов овладению учебно-научным стилем речи

1.1 Понимание термина «прикладная лингвистика»

Термин «прикладная лингвистика» многозначен. В российской и западной лингвистике он имеет совершенно разные интерпретации. В западной лингвистике (applied linguistics, angewandte Linguistik) он связывается прежде всего с преподаванием иностранных языков, включая методику преподавания, особенности описания грамматики для учебных целей, преподавание языка как родного и иностранного и пр.'' В СССР термин прикладная лингвистика стал широко употребляться в 50-е гг. в связи с разработкой компьютерных технологий и появлением систем автоматической обработки информации (автоматизированных систем управления, систем информационного поиска, автоматизированных систем обработки текста и пр.). Именно поэтому в русскоязычной литературе вместо термина прикладная лингвистика в том же значении часто используются термины «компьютерная лингвистика», «вычислительная лингвистика», «автоматическая лингвистика», «инженерная лингвистика»; между тем отождествление этих дисциплин не вполне удачно, поскольку каждая из них имеет свой предмет и методы работы в рамках прикладной лингвистики как более широкого направления. В. А. Звегинцев, обсуждая соотношение между теоретической и прикладной лингвистикой, писал, что «под прикладной лингвистикой чаще всего понимают все виды автоматической обработки речевой информации (Language-data Processing) - машинное распознавание устной речи, машинный перевод, автоматическую классификацию технических и иных документов, автоматическое аннотирование текстов, автоматическое кодирование и пр. И действительно, автоматическая обработка речевой информации составляет в настоящее время основную исследовательскую проблематику прикладной лингвистики (...). Но все же было бы неправильно замыкать прикладную лингвистику в пределах данной проблематики» [Звегинцев 1968, с. 24].

Широкий взгляд на область, охватываемую прикладной лингвистикой, приобретает все больше сторонников. Широта проблематики объясняет удивительную способность прикладной лингвистики существенно увеличивать и активизировать «контакты лингвистики с самыми различными науками» [Звегинцев 1968, с. 23]. В настоящее время прикладная лингвистика понимается широко - как деятельность по приложению научных знаний об устройстве и функционировании языка в нелингвистических научных дисциплинах и в различных сферах практической деятельности человека, а также теоретическое осмысление такой деятельности.

Возникновение прикладной лингвистики как автономной научной дисциплины относится к относительно недавнему прошлому (приблизительно к 20-м гг. XX в.), круг проблем, стоящий перед прикладной лингвистикой, нельзя считать совершенно новым для языкознания. В философии и лингвистической теории принято различать коммуникативную, эпистемическую и когнитивную функции языка, которые, конечно, далеко не однородны и, в свою очередь, разделяются на более мелкие функции. Так, коммуникативная функция включает в себя фатическую (контактоустанавливающую) и информационную (в узком смысле) функции, функцию воздействия, социальную функцию (проявляющуюся в языковой политике). С точки зрения эпистемической функции языковая система предстает как способ хранения и передачи знаний (хранение знаний), а также как отражение специфически национального взгляда на мир - отражение национального самосознания. Когнитивная функция относится к той области жизни языка, которая связана с мышлением человека и с познанием действительности. С помощью языка знания интерпретируются, что приводит к порождению новых знаний. С функциональной точки зрения прикладная лингвистика может быть определена как научная дисциплина, в которой изучаются и разрабатываются способы оптимизации функционирования языка. Функции языка задают точки отсчета для классификации огромной области приложения лингвистических знаний. Оптимизацией коммуникативной функции занимаются такие дисциплины, как теория перевода, машинный перевод, теория и практика преподавания родного и неродного языка, теория и практика информационно-поисковых систем, создание информационных и, шире, искусственных языков, теория кодирования. [Баранов 2003].

Для методики преподавания русского как иностранного характерно использование следующих методов исследования: анализ научной литературы, наблюдение и обобщение педагогического опыта, беседа с участниками исследования, опытное обучение, пробное обучение, анкетирование, тестирование, хронометрирование. Для анализа результатов исследования привлекаются методы статистического анализа. Методы исследования должны отвечать целям и задачам исследования, а их применение должно быть направлено на проверку и доказательство выдвинутой гипотезы. В педагогической практике используется, как правило, не один метод, а комбинация методов исследования, дополняющих друг друга.

1.2 Коммуникативная функция языка

Важнейшей функцией языка является коммуникативная. Коммуникация - значит общение, обмен информацией. Иными словами, язык возник и существует прежде всего для того, чтобы люди могли общаться.

Вспомним два определения языка: как системы знаков и как средства общения. Нет смысла противопоставлять их друг другу: это, можно сказать, две стороны одной медали. Язык и осуществляет свою коммуникативную функцию благодаря тому, что является системой знаков: по-другому просто нельзя общаться. А знаки, в свою очередь, и предназначены для того, чтобы передавать информацию от человека к человеку.

Собственно, а что значит информация? Любой ли текст (напомним: это реализация языковой системы в виде последовательности знаков) несет в себе информацию? Очевидно, нет.

Информация - это сведения, доступные для понимания и важные для поведения того, кому они адресованы. Текст будет информативным только тогда, когда человек будет готов к его восприятию и когда содержащиеся в нем сведения каким-то образом подействуют на поведение этого человека.

Информация передается в пространстве и во времени. В пространстве это значит от человека к человеку, от одного народа к другому... Во времени - значит от вчерашнего дня к сегодняшнему, от сегодняшнего к завтрашнему... И «день» здесь надо понимать не буквально, а фигурально, обобщенно: информация сохраняется и передается из века в век, из тысячелетия в тысячелетие. (Изобретение письма, книгопечатания, а теперь и компьютера совершило в этом деле революцию.) Благодаря языку осуществляется преемственность человеческой культуры, происходит накопление и усвоение опыта, выработанного предшествующими поколениями. Человек может общаться во времени и... с самим собой. Для того чтобы сохранить себя как личность, человек обязательно должен общаться. Это форма его самоутверждения. Вот как образно выражает эту мысль писательница Лидия Гинзбург: «Разговор - макет страстей и эмоций; любовь и тщеславие, надежда и злоба находят в нем призрачное осуществление. Разговор - исполнение желаний... В своем диалоге с ближним человек утверждает себя прямо и косвенно, лобовыми и обходными путями - от прямолинейного хвастовства и наивного разговора о себе и своих делах до тайного любования своими суждениями о науке, искусстве, политике, своим остроумием и красноречием, своей властью над вниманием слушателя».

Если же собеседника в наличии не имеется, то человек должен общаться хотя бы с самим собой. (Данная ситуация знакома людям, на долгое время оказавшимся оторванными от общества: заключенным, путешественникам, отшельникам, космонавтам.)

Мысль о том, что слово в каком-то смысле есть дело, можно теперь уточнить применительно к коммуникативной функции языка. Возьмем простейший случай элементарный акт общения. Один человек что-то говорит другому: просит его, приказывает, советует, предостерегает... Чем продиктованы эти речевые действия? Заботой о благе ближнего? Не только. Или не всегда. Обычно говорящий имеет в виду какие-то собственные интересы, и это совершенно естественно, такова человеческая природа. Речь оказывается заместителем действия. Ну а второму человеку - собеседнику (слушающему, адресату), может быть, и не нужно то, что он будет делать по просьбе говорящего, и тем не менее просьбу он выполнит, воплотит слово в реальное дело.

Именно так характеризует использование языка крупнейший американский лингвист Леонард Блумфилд. Ученый приходит к выводу: «Язык позволяет одному человеку осуществить реакцию, когда другой человек имеет стимул».

Итак, стоит согласиться с мыслью: коммуникация, общение с помощью языка - один из важнейших факторов, «сотворивших» человечество [Норман 2004, с.64 - 67]

1.3 Текст как средство обучения русскому языку как иностранному

Работа с текстом является одним из главных компонентов обучения русскому языку как иностранному, независимо от профессии, уровня обученности учащихся и других факторов.

В ходе анализа текста учащиеся открывают для себя закономерности употребления языковых единиц разных уровней в речи, получают знания о текстообразующей функции языковых единиц не из учебника, а в результате практической деятельности, которая носит творческий, исследовательский характер.

Посредством работы с текстом осуществляется речевая коммуникация, и, следовательно, у учащихся развивается не только такое неотъемлемое свойство человеческого интеллекта, как умение создавать и воспринимать тексты, но и чувство языка, языковое чутье, творческая память, они приобщают к культуре, развиваются как личность.

В условиях учебного процесса научить иностранных учащихся самостоятельно размышлять над учебно-научным текстом помогают вопросы. В связи с этим выделяются два вида вопросов: одни вопросы помогают адекватному воспроизведению содержания сообщения, т.е. смысла, другие «предполагают выявить смысл, который скрыт в тексте» [Шульгина 2007].

Глава II. Система вопросов к учебно-научным текстам

Вопросы к тексту №1 (См. приложение)

1. Что представляет собой материя?

2. Что является неотъемлемым свойством и формой существования материи?

3. Что такое движение в широком смысле слова?

4. Можно ли дать строгое определение предмета физики? Почему?

5. Какое определение физики дал академик А.Ф.Иоффе?

6. Каково общепринятое определение физики?

7. С какими науками физика тесно связана?

8. В результате чего образовался ряд новых смежных дисциплин, таких, как астрофизика, биофизика?

9. Как физика связана с техникой?

Вопросы к тексту №2 (См. приложение)

1. Что является основным методом исследования в физике?

2. Дайте определение опыту.

3. Что такое гипотеза? Для чего она выдвигается?

4. В результате чего устанавливаются физические законы?

5. Что такое физические законы?

6. Дайте определение измерению физической величины.

7. Какие физические величины называют основными? Какие производными?

8. Назовите единицы, на которых строится Система Интернациональная?

9. Дайте определение таким единицам, как

· метр (м),

· килограмм (кг),

· секунда (с),

· ампер (А),

· кельвин (К),

· моль (моль),

· кандела (кд),

· радиан (рад),

· стерадиан (ср).

10. Что используют для установления производных единиц?

Вопросы к тексту №3 (См. приложение)

1. Что такое механика?

2. Что такое механическое движение?

3. Когда началось развитие механики как науки?

4. Кем установлены основные законы механики? Кем они окончательно сформулированы?

5. Кто сформулировал закон равновесия рычага и законы равновесия плавающих тел?

6. Механика какого ученого называется классической? Что в ней изучается?

7. Кто сформулировал теорию относительности?

8. Какая концепция общепринята в классической механике?

9. На какие три раздела делится механика? Что изучает каждый раздел?

10. Что используется в механике для описания движения тел?

11. Что является простейшей физической моделью?

12. Что такое абсолютно твердое тело?

13. Что называют поступательным движением?

14. Что называют вращательным движением?

15. Что нужно знать для описания движения материальной точки?

Вопросы к тексту №4 (См. приложение)

1. Какие процессы среди звезд и планет были замечены еще в глубокой древности?

2. Какая концепция получила название птолемеевой геоцентрической системы мира?

3. Кто в начале 16 века обосновал гелиоцентрическую систему? В чем она заключалась?

4. Когда ученые убедились в справедливости гелиоцентрической системы мира?

5. Назовите законы движения планет, изложенные И.Кеплером.

6. На основании каких законов И.Ньютон открыл закон всемирного тяготения?

7. В чем заключается закон всемирного тяготения?

8. Что называют гравитационной силой?

9. Чем являются силы тяготения и куда они направлены?

10. Что называют гравитационном постоянной?

Вопросы к тексту №5 (См. приложение)

1. Какую зависимость определяет закон тяготения?

2. К какой группе принадлежит тяготение?

3. С помощью чего осуществляется гравитационное

Заключение

лингвистика русский язык коммуникативный

Если говорить об использовании текста в обучении РКИ, то его позиции определены достаточно точно: текст - это средство обучения, критерий владения речью и самое существенное - цель обучения любой категории учащихся (текст воспринимается как источник информации и текст порождения как передатчик информации). Вместе с тем умение докладывать, реферировать, переводить, долгое время выступавшее как итоговое умение, настойчиво дополняется (чтобы не сказать вытесняется) социальным заказом на порождение устного научного текста.

При обучении русскому языку как иностранному формируется не только «владение коммуникативной компетенцией» или «умение общаться», но и помогаем студентам-иностранцам раскрывать и реализовывать потенциальные образовательные возможности и личностные качества.

Результаты проведенного нами исследования позволяют сделать следующие выводы:

Важнейшей функцией языка является коммуникативная. Коммуникация - значит общение, обмен информацией. Иными словами, язык возник и существует прежде всего для того, чтобы люди могли общаться.

Информация - это сведения, доступные для понимания и важные для поведения того, кому они адресованы.

Информация передается в пространстве и во времени. В пространстве это значит от человека к человеку, от одного народа к другому... Во времени - значит от вчерашнего дня к сегодняшнему, от сегодняшнего к завтрашнему...

Список использованной литературы

1. Апресян Ю.Д. Идеи и методы современной структурной лингвистики. - М, 1966.

2. Баранов А. Н. Введение в прикладную лингвистику: Учебное пособие. Изд. 2-е, исправленное. - М.: Едиториал УРСС, 2003. - 360 с.

3. Звегинцев В. А. Теоретическая и прикладная лингвистика.- М., 1968.

4. Звегинцев В. А. Мысли о лингвистике. - М., 1996.

5. Норман Б.Ю. Теория языка. Вводный курс. Учебное пособие/ Б.Ю. Норман. - М.: Флинта: Наука, 2004. - 296с.

6. Ревзин И.И. Современная структурная лингвистика. Проблемы и методы. - М., 1977.

7. Скалкин В.Л. Основы обучения устной иноязычной речи. - М., 1981.

8. Шульгина Н.П. Формирование личности в процессе обучения русскому языку: теория и опыт практической работы [Текст]: монография/ Н.П. Шульгина; Курск. гос. техн. ун-т. Курск, 2007.- 244с.

9. Щукин А.Н. Методика преподавания русского языка как иностранного: Учеб. пособие для вузов/ А.Н. Щукин. - М.: Высш.шк., 2003. - 334 с.

Приложение

Текст №1

Предмет физики и ее связь с другими науками

Окружающий нас мир, все существующее вокруг нас и обнаруживаемое нами посредством ощущений представляет собой материю.

Неотъемлемым свойством материи и формой ее существования является движение. Движение в широком смысле слова - это всевозможные изменения материи - от простого перемещения до сложнейших процессов мышления.

Разнообразные формы движения материи изучаются различными науками, в том числе и физикой. Предмет физики, как, впрочем, и любой науки, может быть раскрыт только по мере его детального изложения. Дать строгое определение предмета физики довольно сложно, потому что границы между физикой и рядом смежных дисциплин условны. На данной стадии развития нельзя сохранить определение физики только как науки о природе.

Академик А. Ф. Иоффе (1880-1960; российский физик) определил физику как науку, изучающую общие свойства и законы движения вещества и поля. В настоящее время общепризнано, что все взаимодействия осуществляются посредством полей, например гравитационных, электромагнитных, полей ядерных сил. Поле наряду с веществом является одной из форм существования материи. Неразрывная связь поля и вещества, а также различие в их свойствах будут рассмотрены по мере изучения курса.

Физика - наука о наиболее простых и вместе с тем наиболее общих формах движения материи и их взаимных превращениях. Изучаемые физикой формы движения материи (механическая, тепловая и др.) присутствуют во всех высших и более сложных формах движения материи (химических, биологических и др.). Поэтому они, будучи наиболее простыми, являются в то же время наиболее общими формами движения материи. Высшие и более сложные формы движения материи - предмет изучения других наук (химии, биологии и др.).

Физика тесно связана с естественными науками. Эта теснейшая связь физики с другими отраслями естествознания, как отмечал академик С. И. Вавилов (1891-1955; российский физик и общественный деятель), привела к тому, что физика глубочайшими корнями вросла в астрономию, геологию, химию, биологию и другие естественные науки. В результате образовался ряд новых смежных дисциплин, таких, как астрофизика, биофизика и др.

Физика тесно связана и с техникой, причем эта связь имеет двусторонний характер. Физика выросла из потребностей техники (развитие механики у древних греков, например, было вызвано запросами строительной и военной техники того времени), и техника, в свою очередь, определяет направление физических исследований (например, в свое время задача создания наиболее экономичных тепловых двигателей вызвала бурное развитие термодинамики). С другой стороны, от развития физики зависит технический уровень производства. Физика - база для создания новых отраслей техники (электронная техника, ядерная техника и др.).

Текст №2

Единицы физических величин

Основным методом исследования в физике является опыт - основанное на практике чувственно-эмпирическое познание объективной действительности, т. е. наблюдение исследуемых явлений в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явлений и многократно воспроизводить его при повторении этих условий.

Для объяснения экспериментальных фактов выдвигаются гипотезы. Гипотеза - это научное предположение, выдвигаемое для объяснения какого-либо явления и требующее проверки на опыте и теоретического обоснования для того, чтобы стать достоверной научной теорией.

В результате обобщения экспериментальных фактов, а также результатов деятельности людей устанавливаются физические законы - устойчивые повторяющиеся объективные закономерности, существующие в природе. Наиболее важные законы устанавливают связь между физическими величинами, для чего необходимо эти величины измерять. Измерение физической величины есть действие, выполняемое с помощью средств измерений для нахождения значения физической величины в принятых единицах. Единицы физических величин можно выбрать произвольно, но тогда возникнут трудности при их сравнении. Поэтому целесообразно ввести систему единиц, охватывающую единицы всех физических величин.

Для построения системы единиц произвольно выбирают единицы для нескольких не зависящих друг от друга физических величин. Эти единицы называются основными. Остальные же величины и их единицы выводятся из законов, связывающих эти величины и их единицы с основными. Они называются производными.

В настоящее время обязательна к применению в научной, а также в учебной литературе Система Интернациональная (СИ), которая строится на семи основных единицах - метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, моль, кандела - и двух дополнительных - радиан и стерадиан.

Метр (м) - длина пути, проходимого светом в вакууме за 1/299792458 с.

Килограмм (кг) - масса, равная массе международного прототипа килограмма (платиноиридиевого цилиндра, хранящегося в Международном бюро мер и весов в Севре, близ Парижа).

Секунда (с) - время, равное 9 192631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

Ампер (А) - сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, создает между этими проводниками силу, равную 2 •10 ⁷ Н на каждый метр длины.

Кельвин (К) - 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды.

Моль (моль) - количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько атомов содержится в нуклиде ¹²С массой 0,012 кг.

Кандела (кд) - сила света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540•10¹² Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

Радиан (рад) - угол между двумя радиусами окружности, длина дуги между которыми равна радиусу.

Стерадиан (ср) - телесный угол с вершиной в центре сферы, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

Для установления производных единиц используют физические законы, связывающие их с основными единицами. Например, из формулы равномерного прямолинейного движения v=s/t (s - пройденный путь, t - время) производная единица скорости получается равной 1 м/с.

Текст №3

Модели в механике. Система отсчета.

Траектория, длина пути, вектор перемещения

Механика - часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение. Механическое движение - это изменение с течением времени взаимного расположения тел или их частей. Развитие механики как науки начинается с III в. до н. э., когда древнегреческий ученый Архимед (287-212 до н. э.) сформулировал закон равновесия рычага и законы равновесия плавающих тел. Основные законы механики установлены итальянским физиком и астрономом Г. Галилеем (1564-1642) и окончательно сформулированы английским ученым И. Ньютоном (1643-1727).

Механика Галилея-Ньютона называется классической механикой. В ней изучаются законы движения макроскопических тел, скорости которых малы по сравнению со скоростью света с в вакууме. Законы движения макроскопических тел со скоростями, сравнимыми со скоростью с, изучаются релятивистской механикой, основанной на специальной теории относительности, сформулированной А. Эйнштейном (1879-1955). Для описания движения микроскопических тел (отдельные атомы и элементарные частицы) законы классической механики неприменимы - они заменяются законами квантовой механики.

В классической механике общепринята концепция пространства и времени, разработанная И. Ньютоном и господствовавшая в естествознании на протяжении XVII-XIX вв. Механика Галилея-Ньютона рассматривает пространство и время как объективные формы существования материи, но в отрыве друг от друга и от движения материальных тел, что соответствовало уровню знаний того времени.

Механика делится на три раздела: 1) кинематику; 2) динамику; 3) статику.

Кинематика изучает движение тел, не рассматривая причины, которые это движение обусловливают.

Динамика изучает законы движения тел и причины, которые вызывают или изменяют это движение.

Статика изучает законы равновесия системы тел. Если известны законы движения тел, то из них можно установить и законы равновесия. Поэтому законы статики отдельно от законов динамики физика не рассматривает.

Механика для описания движения тел в зависимости от условий конкретных задач использует разные физические модели. Простейшей моделью является материальная точка - тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь. Понятие материальной точки - абстрактное, но его введение облегчает решение практических задач. Например, изучая движение планет по орбитам вокруг Солнца, можно принять их за материальные точки.

Произвольное макроскопическое тело или систему тел можно мысленно разбить на малые взаимодействующие между собой части, каждая из которых рассматривается как материальная точка. Тогда изучение движения произвольной системы тел сводится к изучению системы материальных точек. В механике сначала изучают движение одной материальной точки, а затем переходят к изучению движения системы материальных точек.

Под воздействием тел друг на друга тела могут деформироваться, т. е. изменять свою форму и размеры. Поэтому в механике вводится еще одна модель - абсолютно твердое тело. Абсолютно твердым телом называется тело, которое ни при каких условиях не может деформироваться и при всех условиях расстояние между двумя точками (или точнее между двумя частицами) этого тела остается постоянным.

Любое движение твердого тела можно представить как комбинацию поступательного и вращательного движений. Поступательное движение - это движение, при котором любая прямая, жестко связанная с движущимся телом, остается параллельной своему первоначальному положению. Вращательное движение - это движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения.

Движение тел происходит в пространстве и во времени. Поэтому для описания движения материальной точки надо знать, в каких местах пространства эта точка находилась и в какие моменты времени она проходила то или иное положение.

Текст №4

Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения

Еще в глубокой древности было замечено, что в отличие от звезд, которые неизменно сохраняют свое взаимное расположение в пространстве в течение столетий, планеты описывают среди звезд сложнейшие траектории. Для объяснения петлеобразного движения планет древнегреческий ученый К. Птоломей (II в. н. э.), считая Землю расположенной в центре Вселенной, предположил, что каждая из планет движется по малому кругу (эпициклу), центр которого равномерно движется по большому кругу, в центре которого находится Земля. Эта концепция получила название птолемеевой геоцентрической системы мира.

В начале XVI в. польским астрономом Н. Коперником (1473-1543) обоснована гелиоцентрическая система, согласно которой движения небесных тел объясняются движением Земли (а также других планет) вокруг Солнца и суточным вращением Земли. Теория и наблюдения Коперника воспринимались как занимательная фантазия. К началу XVII столетия большинство ученых убедилось, однако, в справедливости гелиоцентрической системы мира.

И. Кеплер (1571-1630), обработав и уточнив результаты многочисленных наблюдений датского астронома Т. Браге (1546-1601), изложил законы движения планет:

1. Каждая планета движется по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце.

2. Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает одинаковые площади.

3. Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит.

Впоследствии И. Ньютон, изучая движение небесных тел, на основании законов Кеплера и основных законов динамики открыл всеобщий закон всемирного тяготения: между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения, прямо пропорциональная произведению масс этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними:

F = Gm₁m₂/r².

Эта сила называется гравитационной (или силой всемирного тяготения). Силы тяготения всегда являются силами притяжения и направлены вдоль прямой, проходящей через взаимодействующие тела. Коэффициент пропорциональности G называется гравитационном постоянной.

Текст №5

Поле тяготения и его напряженность

Закон тяготения Ньютона определяет зависимость силы тяготения от масс взаимодействующих тел и расстояния между ними, но не показывает, как осуществляется это взаимодействие. Тяготение принадлежит к особой группе взаимодействий. Силы тяготения, например, не зависят от того, в какой среде взаимодействующие тела находятся. Тяготение существует и в вакууме.

Гравитационное взаимодействие между телами осуществляется с помощью поля тяготения, или гравитационного поля. Это поле порождается телами и является формой существования материи. Основное свойство поля тяготения заключается в том, что на всякое тело массой т, внесенное в это поле, действует сила тяготения, т. е. F = тg.

Вектор g не зависит от т и называется напряженностью поля тяготения. Напряженность поля тяготения определяется силой, действующей со стороны поля на материальную точку единичной массы, и совпадает по направлению с действующей силой. Напряженность есть силовая характеристика поля тяготения.

Поле тяготения называется однородным, если его напряженность во всех точках одинакова, и центральным, если во всех точках поля векторы напряженности направлены вдоль прямых, которые пересекаются в одной точке (А), неподвижной по отношению к какой-либо инерциальной системе отсчета.

Для графического изображения силового поля используются силовые линии (линии напряженности). Силовые линии выбираются так, что вектор напряженности поля направлен по касательной к силовой линии.

Текст №6

Статистический и термодинамический методы.

Опытные законы идеального газа

Статистический и термодинамический методы исследования. Молекулярная физика и термодинамика - разделы физики, в которых изучаются макроскопические процессы в телах, которые связаны с огромным числом содержащихся в телах атомов и молекул. Для исследования этих процессов применяют два качественно различных и взаимно дополняющих друг друга метода: статистический (молекулярно-кинетический) и термодинамический. Первый лежит в основе молекулярной физики, второй - термодинамики.

Молекулярная физика - раздел физики, изучающий строение и свойства вещества исходя из молекулярно-кинетических представлений, основывающихся на том, что все тела состоят из молекул, находящихся в непрерывном хаотическом движении.

Идея об атомном строении вещества высказана древнегреческим философом Демокритом (460-370 до н. э.). Атомистика возрождается вновь лишь в XVII в. и развивается в работах М. В. Ломоносова, взгляды которого на строение вещества и тепловые явления были близки к современным. Строгое развитие молекулярной теории относится к середине XIX в. и связано с работами немецкого физика Р. Клаузиуса (1822-1888), Дж. Максвелла и Л. Больцмана.

Процессы, изучаемые молекулярной физикой, являются результатом совокупного действия огромного числа молекул. Законы поведения огромного числа молекул, являясь статистическими закономерностями, изучаются с помощью статистического метода. Этот метод основан на том, что свойства макроскопической системы в конечном счете определяются свойствами частиц системы, особенностями их движения и усредненными значениями динамических характеристик этих частиц (скорости, энергии и т. д.). Например, температура тела определяется скоростью хаотического движения его молекул, но так как в любой момент времени разные молекулы имеют различные скорости, то она может быть выражена только через среднее значение скорости движения молекул. Нельзя говорить о температуре одной молекулы. Таким образом, макроскопические характеристики тел имеют физический смысл лишь в случае большого числа молекул.

Термодинамика - раздел физики, изучающий общие свойства макроскопических систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, и процессы перехода между этими состояниями. Термодинамика не рассматривает микропроцессы, которые лежат в основе этих превращений. Этим термодинамический метод отличается от статистического. Термодинамика базируется на двух началах - фундаментальных законах, которые установлены в результате обобщения опытных данных.

Текст №7

Свойства жидкостей. Поверхностное натяжение

Жидкость является агрегатным состоянием вещества, промежуточным между газообразным и твердым, поэтому она обладает свойствами как газообразных, так и твердых веществ. Жидкости, подобно твердым телам, обладают определенным объемом, а подобно газам, принимают форму сосуда, в котором они находятся. Молекулы газа практически не связаны между собой силами межмолекулярного взаимодействия, и в данном случае средняя энергия теплового движения молекул газа гораздо больше средней потенциальной энергии, обусловленной силами притяжения между ними, поэтому молекулы газа разлетаются в разные стороны и газ занимает предоставленный ему объем. В твердых и жидких телах силы притяжения между молекулами уже существенны и удерживают молекулы на определенном расстоянии друг от друга. В этом случае средняя энергия хаотического (теплового) движения молекул меньше средней потенциальной энергии, обусловленной силами межмолекулярного взаимодействия, и ее недостаточно для преодоления сил притяжения между молекулами, поэтому твердые тела и жидкости имеют определенный объем.

Рентгеноструктурный анализ жидкостей показал, что характер расположения частиц жидкости промежуточен между газом и твердым телом. В газах молекулы движутся хаотично, поэтому нет никакой закономерности в их взаимном расположении. Для твердых тел наблюдается так называемый дальний порядок в расположении частиц, т. е. их упорядоченное расположение, повторяющееся на больших расстояниях. В жидкостях имеет место так называемый ближний порядок в расположении частиц, т. е. их упорядоченное расположение, повторяющееся на расстояниях, сравнимых с межатомными.

Теория жидкости до настоящего времени полностью не развита. Разработка ряда проблем в исследовании сложных свойств жидкости принадлежит Я. И. Френкелю (1894-1952). Тепловое движение в жидкости он объяснял тем, что каждая молекула в течение некоторого времени колеблется около определенного положения равновесия, после чего скачком переходит в новое положение, отстоящее от исходного на расстоянии порядка межатомного.

Таким образом, молекулы жидкости довольно медленно перемещаются по всей массе жидкости и диффузия происходит гораздо медленнее, чем в газах. С повышением температуры жидкости частота колебательного движения резко увеличивается, возрастает подвижность молекул, что, в свою очередь, является причиной уменьшения вязкости жидкости.

Текст №8

Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков

Диэлектрик (как и всякое вещество) состоит из атомов и молекул. Так как положительный заряд всех ядер молекулы равен суммарному заряду электронов, то молекула в целом электрически нейтральна. Если заменить положительные заряды ядер молекул суммарным зарядом +Q, находящимся в центре «тяжести» положительных зарядов, а заряд всех электронов - суммарным отрицательным зарядом - Q, находящимся в центре «тяжести» отрицательных зарядов, то молекулу можно рассматривать как электрический диполь с электрическим моментом.

Первую группу диэлектриков (N₂, H₂, О₂, СО₂, СН₄,...) составляют вещества, молекулы которых симметричны по строению, т. е. центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов в отсутствие внешнего электрического поля совпадают и, следовательно, дипольный момент молекулы р равен нулю. Молекулы таких диэлектриков называются неполярными. Под действием внешнего электрического поля заряды неполярных молекул смещаются в противоположные стороны (положительные по полю, отрицательные против поля) и молекула приобретает дипольный момент.

Вторую группу диэлектриков (Н₂О, NH₃, SO₂, CO,...) составляют вещества, молекулы которых асимметричны по строению, т. е. центры «тяжести» положительных и отрицательных зарядов не совпадают. Таким образом, эти молекулы в отсутствие внешнего электрического поля обладают дипольным моментом. Молекулы таких диэлектриков полярны. При отсутствии внешнего поля, однако, дипольные моменты полярных молекул вследствие теплового движения ориентированы в пространстве хаотично и их результирующий момент равен нулю. Если такой диэлектрик поместить во внешнее поле, то силы этого поля будут стремиться повернуть диполи вдоль поля и их результирующий момент будет отличен от нуля.

Третью группу диэлектриков (NaCl, KC1, КВг,...) составляют вещества, молекулы которых имеют ионное строение. Ионные кристаллы представляют собой пространственные решетки с правильным чередованием ионов разных знаков. В этих кристаллах нельзя выделить отдельные молекулы, а рассматривать их можно как систему двух вдвинутых одна в другую ионных подрешеток. При наложении на ионный кристалл электрического поля происходит некоторая деформация кристаллической решетки или относительное смещение подрешеток, приводящее к возникновению дипольных моментов.

Таким образом, внесение всех трех групп диэлектриков во внешнее электрическое поле приводит к возникновению отличного от нуля результирующего электрического момента диэлектрика, или, иными словами, к поляризации диэлектрика. Поляризацией диэлектрика называется процесс ориентации диполей или появления под воздействием внешнего электрического поля ориентированных по полю диполей.

Соответственно трем группам диэлектриков различают три вида поляризации: электронная, или деформационная, поляризация диэлектрика с неполярными молекулами, заключающаяся в возникновении у атомов индуцированного дипольного момента за счет деформации электронных орбит; ориентационная, или дипольная, поляризация диэлектрика с полярными молекулами, заключающаяся в ориентации имеющихся дипольных моментов молекул по полю. Естественно, что тепловое движение препятствует полной ориентации молекул, но в результате совместного действия обоих факторов (электрическое поле и тепловое движение) возникает преимущественная ориентация дипольных моментов молекул по полю. Эта ориентация тем сильнее, чем больше напряженность электрического поля и ниже температура; ионная поляризация диэлектриков с ионными кристаллическими решетками, заключающаяся в смещении подрешетки положительных ионов вдоль поля, а отрицательных - против поля, приводящем к возникновению дипольных моментов.

Текст №9

Волновые процессы. Продольные и поперечные волны

Колебания, возбужденные в какой-либо точке среды (твердой, жидкой или газообразной), распространяются в ней с конечной скоростью, зависящей от свойств среды, передаваясь от одной точки среды к другой. Чем дальше расположена частица среды от источника колебаний, тем позднее она начнет колебаться. Иначе говоря, фазы колебаний частиц среды и источника тем больше отличаются друг от друга, чем больше это расстояние. При изучении распространения колебаний не учитывается дискретное (молекулярное) строение среды и среда рассматривается как сплошная, т. е. непрерывно распределенная в пространстве и обладающая упругими свойствами.

Процесс распространения колебаний в сплошной среде называется волновым процессом (или волной). При распространении волны частицы среды не движутся вместе с волной, а колеблются около своих положений равновесия. Вместе с волной от частицы к частице среды передаются лишь состояние колебательного движения и его энергия. Поэтому основным свойством всех волн, независимо от их природы, является перенос энергии без переноса вещества.

Среди разнообразных волн, встречающихся в природе и технике, выделяются следующие их типы: волны на поверхности жидкости, упругие и электромагнитные волны. Упругими (или механическими) волнами называются механические возмущения, распространяющиеся в упругой среде. Упругие волны бывают продольные и поперечные. В продольных волнах частицы среды колеблются в направлении распространения волны, в поперечных - в плоскостях, перпендикулярных направлению распространения волны. Продольные волны могут возбуждаться в средах, в которых возникают упругие силы при деформации сжатия и растяжения, т. е. твердых, жидких и газообразных телах. Поперечные волны могут возбуждаться в среде, в которой возникают упругие силы при деформации сдвига, т. е. в твердых телах; в жидкостях и газах возникают только продольные волны, а в твердых телах - как продольные, так и поперечные.

Текст №10

Ультразвук и его применение

По своей природе ультразвук представляет собой упругие волны, и в этом он не отличается отзвука. Однако ультразвук, обладая высокими частотами (v>20 кГц) и, [следовательно, малыми длинами волн, характеризуется особыми свойствами, что [позволяет выделить его в отдельный класс явлений. Из-за малых длин волн ультразвуковые волны, как и свет, могут быть получены в виде строго направленных пучков.

Для генерации ультразвука используются в основном два явления.

Обратный пьезоэлектрический эффект - это возникновение деформации в вырезанной определенным образом кварцевой пластинке (в последнее время вместо кварца применяется титанат бария) под действием электрического поля. Если такую пластинку поместить в высокочастотное переменное поле, то можно вызвать ее вынужденные колебания. При резонансе на собственной частоте пластинки получают большие амплитуды колебаний и, следовательно, большие интенсивности излучаемой ультразвуковой волны. Идея кварцевого ультразвукового генератора принадлежит французскому физику П. Ланжевену (1872-1946).

Магнитострикция - это возникновение деформации в ферромагнетиках под действием магнитного поля. Поместив ферромагнитный стержень (например, из никеля или железа) в быстропеременное магнитное поле, возбуждают его механические колебания, амплитуда которых максимальна в случае резонанса.

Ультразвуки широко используются в технике, например для направленной подводной сигнализации, обнаружения подводных предметов и определения глубин (гидролокатор, эхолот). Например, в эхолоте от пьезокварцевого генератора, укрепленного на судне, посылаются направленные ультразвуковые сигналы, которые, достигнув дна, отражаются от него и возвращаются обратно. Зная скорость их распространения в воде и определяя время прохождения (от подачи до возвращения) ультразвукового сигнала, можно вычислить глубину. Прием эха также производится с помощью пьезокварца. Звуковые колебания, дойдя до пьезокварца, вызывают в нем упругие колебания, в результате чего на противоположных поверхностях кварца возникают электрические заряды, которые измеряются.

Если пропускать ультразвуковой сигнал через исследуемую деталь, то можно обнаружить в ней дефекты по характерному рассеянию пучка и по появлению ультразвуковой тени. На этом принципе создана целая отрасль техники - ультразвуковая дефектоскопия, начало которой положено С. Я. Соколовым (1897-1957). Применение ультразвука легло также в основу новой области акустики - акустоэлектроники, позволяющей на ее основе разрабатывать приборы для обработки сигнальной информации в микрорадиоэлектронике.

Ультразвук применяют для воздействия на различные процессы (кристаллизацию, диффузию, тепло- и массообмен в металлургии и т. д.) и биологические объев (повышение интенсивности процессов обмена и т. д.), для изучения физических свое веществ (поглощения, структуры вещества и т. д.). Ультразвук используется также, механической обработки очень твердых и очень хрупких тел, в медицине (диагностика, ультразвуковая хирургия, микромассаж тканей) и т. д.

Текст №11

Дифракция света

Принцип Гюйгенса - Френеля

Дифракцией называется огибание волнами препятствий, встречающихся на их пути, или в более широком смысле - любое отклонение распространения волн вблизи препятствий от законов геометрической оптики. Благодаря дифракции волны могут попадать в область геометрической тени, огибать препятствия, проникать через небольшие отверстия в экранах и т. д. Например, звук хорошо слышен за углом дома, т. е. звуковая волна его огибает.

Явление дифракции объясняется с помощью принципа Гюйгенса, согласно которому каждая точка, до которой доходит волна, служит центром вторичных волн, а огибающая этих волн задает положение волнового фронта в следующий момент времени.

Пусть плоская волна нормально падает на отверстие в непрозрачном экране. Согласно Гюйгенсу, каждая точка выделяемого отверстием участка волнового фронта служит источником вторичных волн (в однородной изотропной среде они сферические). Построив огибающую вторичных волн для некоторого момента времени, видим, что фронт волны заходит в область геометрической тени, т. е. волна огибает края отверстия.

Явление дифракции характерно для волновых процессов. Поэтому если свет является волновым процессом, то для него должна наблюдаться дифракция, т. е. световая волна, падающая на границу какого-либо непрозрачного тела, должна огибать его (проникать в область геометрической тени). Из опыта, однако, известно, что предметы, освещаемые светом, идущим от точечного источника, дают резкую тень и, следовательно, лучи не отклоняются от их прямолинейного распространения. Почему же возникает резкая тень, если свет имеет волновую природу? К сожалению, теория Гюйгенса ответить на этот вопрос не могла.

Принцип Гюйгенса решает лишь задачу о направлении распространения волнового фронта, но не затрагивает вопроса об амплитуде, а, следовательно, и об интенсивности волн, распространяющихся по разным направлениям. Френель вложил в принцип Гюйгенса физический смысл, дополнив его идеей интерференции вторичных волн.

Согласно принципу Гюйгенса - Френеля, световая волна, возбуждаемая каким-либо источником S, может быть представлена как результат суперпозиции когерентных вторичных волн, «излучаемых» фиктивными источниками. Такими источниками могут служить бесконечно малые элементы любой замкнутой поверхности, охватывающей источник S. Обычно в качестве этой поверхности выбирают одну из волновых поверхностей, поэтому все фиктивные источники действуют синфазно. Таким образом, волны, распространяющиеся от источника, являются результатом интерференции всех когерентных вторичных волн. Френель исключил возможность возникновения обратных вторичных волн и предположил, что если между источником и точкой наблюдения находится непрозрачный экран с отверстием, то на поверхности экрана амплитуда вторичных волн равна нулю, а в отверстии - такая же, как при отсутствии экрана.