Reja: Kirish Fizikani o’rganishda virtual laboratoriya ishlaridan foydalanish haqida ma’lumot

Virtual fizika (yoki onlayn fizika) Bu ta'lim tizimida yangi noyob yo'nalish. Hech kimga sir emaski, ma'lumotlarning 90% vizual asab orqali bizning miyamizga keladi. Va odam o'zini ko'rmasa, u bu yoki boshqa jismoniy hodisalarning tabiatini aniq tushunmaydi, deb ajablanmaydi. Shuning uchun o'quv jarayoni vizual materiallar bilan ta'minlanishi shart. Va agar siz nafaqat jismoniy hodisa tasvirlangan statik rasmni ko'ra olsangiz, lekin bu hodisaga harakatda ko'rib chiqing. Ushbu resurs o'qituvchilarga engil va bo'shashgan shaklda keltirib chiqaradi, nafaqat fizika qonunlarining harakatlarini aniq ko'rsatadi, balki fizika bo'yicha fizika bo'yicha onlayn laboratoriya ishlarini olib borishga yordam beradi o'rta dastur. Masalan, operatsiya printsipini tushuntirib bersangiz p-N o'tish? Bolaga bu jarayonni animatsiyani ko'rsatish, u darhol aniq bo'ladi. Yoki bu ipak haqida stakanni tortish orqali, bu fenomenning tabiati haqida kamroq savollar tug'ilishi mumkin. Bundan tashqari, vizual imtiyozlar fizikaning deyarli barcha bo'limlarini qamrab oladi. Masalan, mexanikani tushuntirishni xohlaysizmi? Iltimos, bu erda siz Nyutonning ikkinchi qonunini namoyish etadigan, tanalarning to'qnashuvi ostida, aylana atrofidagi jasadlar harakati ostida, aylanma va elastiklik ta'siri ostida aylanalarning harakati va boshqalarga ta'sir ko'rsatadigan animatsiyalar mavjud. Optika bo'limini o'rganishni xohlash, eng oson narsa yo'q! Mutaxassislar diffraktsiya panjara yordamida yorug'lik to'lqinining uzunligini, qattiq va jadval emissiya spektrini, yorug'lik va boshqa ko'plab tajribalarni kuzatib borish uchun aniq ko'rsatilgan. Ammo elektr energiyasi haqida nima deyish mumkin? Va ushbu bo'limda, masalan, vizual foyda keltirmaydi mehnat huquqi bo'yicha tajribalar To'liq zanjir uchun dirijyorlarning aralash ulanishini o'rganish, elektromagnit indüksiya va hokazo.

Majburiy ta'lim dasturiga bunday vizual imtiyozlarni joriy etish mumkin, natijada yosh olimlarga aylanadigan fizikaga qiziqadigan odamlarni olamiz, ular oxir-oqibat yosh olimlarga aylanadi, ularda ajoyib kashfiyotlar paydo bo'ladi! Shuning uchun menimcha, bunday resurslarni iloji boricha tanishtirish, ularni nafaqat o'qituvchilarga, balki maktab o'quvchilariga ham aytib berish kerak, chunki ularning aksariyati o'rganishga qiziqishadi jismoniy hodisalar Nafaqat maktab darslarida, balki bo'sh vaqtingizda ham uyda ham, bu sayt ularga bunday imkoniyat baxsh etadi! Onlayn fizika Bu qiziq, informatsion, vizual va osongina qulaydir!

Fizika sohasida virtual laboratoriya ishlaydi.

Fizika darslarida talabalarning ilmiy-tadqiqot tartibini shakllantirishda muhim o'rinni namoyish etish tajribasi va old laboratoriya ishlari olib boriladi. Fiziklar darslarida jismoniy tajribalarda ilgari to'plangan g'oyalar talabalarini jismoniy hodisalar va jarayonlar, to'ldirish va talabalar ufqlarini kengaytirishadi. Talabalar tomonidan laboratoriya ishlarida mustaqil ravishda o'tkazilgan tajriba davomida ular jismoniy hodisalar naqshlarini bilib, jismoniy qurilmalar va inshootlar bilan ishlashni o'rganadilar, ya'ni ular mustaqil ravishda bilim olishni o'rganadilar Amaliyot. Shunday qilib, jismoniy eksperiment olib borishda ilmiy-tadqiqotchilik tomonidan shakllantiriladi.

Ammo to'liq jismoniy eksperiment o'tkazish uchun namoyish va frontal, tegishli uskunalar etarli miqdorda kerak. Hozirgi kunda fizikadagi maktab laboratoriyalari fizika va ko'rgazma va oldingi laboratoriya ishlariga o'quv va ko'rgazmali nafaqalar bilan jihozlangan emas. Uskunalar nafaqat yaroqsiz holga kelmaydi, balki axloqiy jihatdan eskirgan.

Ammo fizikaning laboratoriyasini to'liq kadrlar bilan ta'minlash kerak haqiqiy tajriba Uni tayyorlash va ushlab turish uchun ko'p vaqt talab etiladi. Shu bilan birga, o'lchovlarning sezilarli xatolari tufayli, darsning vaqti ko'pincha jismoniy qonunlar to'g'risidagi bilim manbai bo'lib bo'lmaydi, chunki aniqlangan naqshlar faqat taxminiy hisoblangan xatoni engillashtiradi o'lchangan qiymatlar o'zlarini o'lchaydi. Shunday qilib, fizika sohasida maktablarda mavjud bo'lgan to'liq laboratoriya eksperimentini amalga oshirish qiyin.

O'quvchilar fizika kursi bo'yicha indioma bilan shug'ullanadigan Makroir va Mikrosorld-ning ba'zi hodisalarini taqdim etmaydilar, chunki fizika kursi bo'yicha tahsil olmoqda o'rta maktab Haqiqiy hayotda va ayniqsa jismoniy laboratoriyada, masalan, atom fenomeni va yadro fizikasi va hokazo.

Mavjud uskunalar bo'yicha sinfdagi individual eksperimental topshiriqlarning ijrosi aniq parametrlar tomonidan belgilanishi mumkin emas. Shu munosabat bilan o'rganilgan hodisalarning barcha shakllarini kuzatish mumkin emas, bu shuningdek talabalarning bilim darajasiga ta'sir qiladi.

Va nihoyat, talabalarga faqat an'anaviy o'rganish texnologiyalarini qo'llash, ular bilan ilmiy mahoratni shakllantirish, ular bilan ilmiy mahoratni shakllantirish, ular bilan faqat an'anaviy o'rganish texnologiyalarini joriy etishga mustaqil ravishda ishlab chiqarishga o'rgatish mumkin emas. Axborot olamida yashash, o'quv jarayonini ishlatmasdan amalga oshirish mumkin emas axborot texnologiyalari. Va bizning fikrimizcha, bu o'z sabablari bor:

Ta'limning asosiy vazifasi bu lahzada - talabalarning shakllanishi va bilimlarini mustaqil ravishda olish ko'nikmalarini shakllantirish. Axborot texnologiyalari bunday imkoniyatni beradi.

Hech kimga sir emaski, o'sha paytda talabalar o'qishga qiziqishni va xususan fizikalarni o'rganishga qiziqish yo'qotgan. Kompyuterdan foydalanish o'sish va talabalarning yangi bilimlarini olishga qiziqishini rag'batlantiradi.

Har bir talaba individualdir. Va o'qishda kompyuterdan foydalanish sizga hisobga olish imkonini beradi individual xususiyatlar Talaba moddiy, birlashtirish va baholashni o'rganish sur'atlarini tanlashda shogirdning o'ziga katta tanlovini beradi. Talaba tomonidan taqdimot natijalarini kompyuterda testlarni bajarish orqali o'zlashtirish natijalarini baholash o'qituvchining talabaga shaxsiy munosabatini olib tashlaydi.

Shu munosabat bilan g'oya paydo bo'ldi: fizika sinflarida, xususan, laboratoriya ishlarini bajarishda axborot texnologiyalaridan foydalaning.

Agar siz kompyuter orqali virtual modellar yordamida fizik eksperiment va frontal laboratoriya ishlarini olib borsangiz, siz maktabning jismoniy laboratoriyasida uskunalar etishmasligini kompensatsiya qilishingiz mumkin va shuning uchun virtual modellarda jismoniy eksperiment paytida talabalarga jismoniy tajribalarni mustaqil ravishda ishlab chiqarishni o'rgating, Ya'ni, talabalarda zaruriy tadqiqotlar olib borish va fizika bo'yicha talabalar malakasini oshirishning haqiqiy imkoniyatidir.

Fizika darslarida kompyuter texnologiyalaridan foydalanish virtual kompyuter muhiti kabi amaliy ko'nikmalarni shakllantirish, bu uning natijalari sezilarli darajada o'zgarishini ta'minlaydigan amaliy ko'nikmalarni shakllantirishga imkon beradi va bu mantiqiy tahlil va formulalarni amalga oshirishni sezilarli darajada boyitadi tajriba natijalari. Bundan tashqari, o'zgaruvchan parametrlar bilan bir necha marta sinovdan o'tkazilishi, natijalarini saqlab, o'z tadqiqotlariga qaytish mumkin qulay vaqt. Bundan tashqari, kompyuter versiyasida u ancha katta tajribalar mavjud. Ushbu modellar bilan ishlash talabalar oldida katta kognitiv imkoniyatlarni ochib, ularni nafaqat kuzatuvchilar, balki ularni ham amalga oshiradi faol ishtirokchilar Tajriba o'tkazildi.

Yana bir ijobiy lahzalar shuni anglatadiki, kompyuter haqiqiy jismoniy eksperimentda amalga oshirilmagan noyob, vizual xususiyatlar, bu asosiy jismoniy shakllarni tez va samarali topishga imkon beradigan nazariy model emas. kuzatilgan hodisa. Bundan tashqari, talaba tegishli grafik naqshlar qurilishini bir vaqtda kuzatishi mumkin. Modellashtirish natijalarini namoyish qilishning grafik usuli talabalarni katta miqdordagi ma'lumotlarni o'rganishga yordam beradi. Bunday modellar alohida ahamiyatga ega, chunki talabalar qurilish va o'qishda sezilarli qiyinchiliklarga duch kelishadi. Bundan tashqari, fizika talabalari bo'yicha barcha jarayonlar, fizika talabalari bo'yicha tarixiy tajribalar tasavvur qila olishlari kerak (masalan, gazlar aylanishi, foto effektenon, foto effektenon, energiya yadro va boshqalar) ning majburiyligi.). Interfaol modellar talabaga soddalashtirilgan shakldagi jarayonlarni ko'rish imkonini beradi, to'qima sxemalarini tasavvur qiladi, tajribalarni haqiqiy hayotda barcha imkonsiz holga keltiradi.

Barcha kompyuter laboratoriyasi klassik sxema tomonidan amalga oshiriladi:

Materialning nazariy rivojlanishi;

Kompyuterda haqiqiy laboratoriya o'rnatiladigan haqiqiy laboratoriya o'rnatish modelini o'rganish yoki modelini yaratish;

Eksperimental tadqiqotlar;

Kompyuterda tajriba natijalarini qayta ishlash.

Kompyuter laboratoriyasi, qoida tariqasida, kompyuter grafikasi va kompyuter simulyatsiyasi yordamida amalga oshirilgan real eksperimental qurilishning kompyuter modeli. Ba'zi asarlar faqat laboratoriya o'rnatish sxemasi va uning elementlariga ega. Bu holda, laboratoriya ishlarini bajarishdan oldin laboratoriya o'rnatish kompyuterda yig'ilishi kerak. Eksperimental tadqiqotlar haqiqiy jismoniy o'rnatishda tajriba almashinadi. Bunday holda, real jismoniy jarayon kompyuterda taqlid qilinadi.

"Fizika" xususiyatlari. Elektr energiyasi. Virtual laboratoriya. "

Hozirgi kunda virtual laboratoriya ishlari rivojlanayotgan elektron ta'lim vositalarida juda ko'p. Bizning ishimizda biz "Fizika" elektron o'quv qurolidan foydalandik. Elektr energiyasi. Virtual laboratoriya"(Bundan keyin - Eto qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan o'quv jarayoni Umumiy o'quv yurtlarida "elektr" mavzusida.

Hozirgi kunda zamonaviy o'quv jarayoni faol o'quv uslublarini ta'minlaydigan interaktiv, multimediya resurslaridan foydalanganda yanada samaraliroq bo'ladi. Eng yaxshi usulda ta'lim resurslari va virtual haqiqat tizimlari ushbu talablarga javob beradi. Bunday elektron resurslarning misollari - bu haqiqiy dunyodagi haqiqiy ob'ektlarning xatti-harakatlarini taqlid qiladigan virtual laboratoriyalar mavjud o'quv muhiti Talabalarga kimyo, fizika, matematika, informatika, biologiya kabi ilmiy va tabiiy fanlar bo'yicha yangi bilim va ko'nikmalarni o'zlashtirishga yordam bering.

Virtual laboratoriyalarni yaratish maqsadlaridan biri bu o'rganilayotgan jarayonlarni har tomonlama tasavvur qilish istagi hisoblanadi va asosiy vazifalardan biri o'qitiladiganlarni ularning mohiyatini to'liq idrok etish va tushunish imkoniyatini ta'minlashdir.

Virtual laboratoriyalar, o'zaro munosabatlar, interaktivlik, talabalarning bilim va ijodiy faoliyatini shakllantirishga hissa qo'shadi.

Virtual laboratoriyalar atrofdagi dunyoning ob'ektlari va jarayonlarini simulyatsiya qilishga, haqiqiy laboratoriya uskunalariga kirish huquqini tashkil etishga imkon beradi.

Ma'lumotlardan foydalanish muammolari kompyuter texnologiyalari ichida o'quv jarayoni V.A tomonidan ajratilgan ishlar. Dalinger, P.P. Dychuk, m.p. Virtual laboratoriyalarni yaratish va ulardan foydalanish masalalari bo'yicha paypoqli odamlar virtual laboratoriyalarni yaratish va ulardan foydalanish bilan shug'ullanishdi: Koters D.V., Leskov N.S. va boshqalar.

Virtual laboratoriya yaratishda, u bilan shug'ullanish kerak

Uning ta'rifi masalasi. Turli manbalar tahlili quyidagi kontseptsiyani ochib berishga imkon berdi: " Virtual laboratoriya Muammoning holatini yaratish va boshqarish uchun talabalarni virtual vositalar bilan ta'minlash, talabalarning xatti-harakatlarini hal qilish va boshqarish uchun talabalarni virtual vositalarni taqdim etadigan har qanday sohaning kompleks vazifalari.

Ta'limdagi virtual masofadan turib kirish laboratoriyalaridan iborat virtual laboratoriyalarni yaratishni nazariy sharhlash:

1. Virtual laboratoriyasi ma'lum bir idishning kemalari orasidagi transfuzion modellariga (yoki hayratlanarli) tarkibga asoslangan muammolarni hal etishga ixtisoslashgan. Muammolarni hal qilishda suyuqlik va "stok" ning "manbai", shuningdek, "ishlaydigan" konteynerning tarkibini to'ldirishingiz yoki quyish mumkin bo'lgan cheksiz idishni keltirib chiqaradi. Modelni yaratish modelini hal qilish uchun zarur bo'lgan kemalarni tanlash, ularning imkoniyatlarini ko'rsatishi va muammoni hal qilish uchun qisqa vaqtni qayd etishni o'z ichiga oladi. O'rganishda ishlatiladi: "Modellashtirish. Model, haqiqiy ob'ektning muhim xususiyatlarini aks ettirish sifatida. Modellar turlari. Modellar, modellar xususiyatlarini tavsiflovchi usullar.

2. "Crump" virtual laboratoriyasi. Ushbu virtual laboratoriyada bitta paromda bir nechta belgilar kesib o'tish paytida ular o'z ichiga olgan ba'zi harakatlarni o'z ichiga olgan bu lahzada Cheklovlar. U mavzuni o'rganishda qo'llaniladi: "Alegoritmlar va ularning ijrochilari yozish algoritmlari, sxemams".

3. Virtual laboratoriya "ulagichlar". Ushbu laboratoriyada asosiy maqsad Ish asosan boshqa tomonda kerakli ketma-ketlikni ta'minlaydigan trafikning ketma-ketligi.

4. Virtual laboratoriya "tortish". Bu erda ushbu model Tarishni amalga oshirish uchun ikki turdagi vazifalarni hal qilishni aniqlash uchun mo'ljallangan:

Qolgan o'xshash ob'ektlar orasida qidiruv algoritmini dam olishdan ko'ra tavsiflangan.

· Vazn bilan ajralib turadigan bir xil ob'ektlar orasida ketma-ket tortish usuli bilan izlash (kerakli ob'ekt tasodifiy dastur tomonidan tayinlanadi).

5. Virtual laboratoriya "qora qutilar". Ushbu laboratoriya yuqoridagi raqamlar bajarilgan matematik operatsiyalarni aniqlash muammolarini hal qilish uchun mo'ljallangan. Model "Black Box" kontseptsiyasiga xosdir - bir nechta kirish va bitta mahsulot va ularning formulasi noma'lum. Eritma modelini yaratish uchun siz zaruratning sharti, kirish sharti, kirishlar soni (bir, ikki yoki uch) bo'lgan "qora qutilar" to'plamidan tanlashingiz kerak. Shundan so'ng, manba holatida siz kiritish o'zgaruvchilarining qiymatlarini kiritishingiz kerak. Kirish lotin alifbosidagi harflar bilan belgilanadi. Vergul orqali o'zgaruvchilar qiymatlariga mos keladigan raqamlar kiritiladi. Xuddi shunday, "oxirgi davlat" maydoni to'ldirildi.