Користувацький вхід

Останні публікації

Засоби НІТ у навчальному фізичному експеременті.

Зареєструйтесь,
щоб мати можливість переглядати всі сторінки та файли,
публікувати власні матеріали, отримувати сертифікати.

...

1

Навчальний експеримент є основою вивчення фізики. Без перебільшення можна стверджувати, що якість знань і практичиа підготовка учнів з фізики перебувають у прямій залежності від якості фізичного експерименту.
fizmat.7mile.net

Шкільний фізичний експеримент підводить учнів до розуміння сучасних фізичних методів дослідження, виробляє у них практичні вміння і навички.
Шкільний експеримент, пройшовши тривалий шлях розвитку, сформувався у чітку систему навчального експерименту, що охоплює демонстраційні досліди, фронтальні лабораторні роботи, роботи фізичного практикуму, експериментальні задачі та позакласні досліди. Всі ці види фізичного експерименту підпорядковані загальній меті навчання і виховання. Однак вони мають і більш вузьке призначення, крім того існують певні особливості в методиці і техніці їх проведення.
М. Касяненко відзначає, що виконання демонстрацій, лабораторних робіт і проведення фізичних практикумів дає змогу учням максимально наблизитися до виробничих умов, формує всі необхідні навички не лише для належного опанування теоретичного матеріалу, а й для розвитку творчих можливостей школярів.
О. Мартинюк в роботі умовно розділяє розвиток навчального фізичного експерименту в трьох напрямках:
• Розробка й модернізація традиційного устаткування для демонстраційного і лабораторного фізичного експерименту. Цей напрямок передбачає дослідження фізичних явищ, процесів і законів за допомогою реального експерименту, який можна поставити у фізичних лабораторіях.
• Моделювання фізичних процесів за допомогою комп’ютера. Часто для виконання лабораторних робіт використовують моделі реальних об’єктів, у випадку ж використання ЕОМ виникає можливість створення моделей досить таки складних систем з багатьма параметрами, явищ та процесів, спостереження яких в реальному житті пов’язано з певними труднощами.
• Використання датчиків, призначених для вимірювання певних фізичних величин, що приєднані до ЕОМ, та спеціально розроблених програм. Таким чином, використання ЕОМ змінило, насамперед, постановку експерименту, проведення вимірювань та опрацювання результатів. Такі інформаційно-вимірювальні системи (ІВС) можна реалізувати на базі ЕОМ, у яких процесор керує процесом вимірювання в ході здійснення експерименту. При цьому дослідник має вільний доступ до інформації і може динамічно впливати на хід експерименту.
Для сприйняття комп’ютером експериментальних даних від тієї чи іншої установки можна використати порт для під’єднання зовнішніх систем управління і набір датчиків, або ж аналого-цифровий перетворювач (АЦП) звукової картки.
Інший підхід до використання комп’ютера у складі вимірювальної установки полягає в побудові інтерфейсу, апаратною частиною якого є контролер із зовнішнім або внутрішнім АЦП. Обмін інформацією експериментальної установки з ЕОМ здійснюється через паралельний принтерний порт.
Використання ЕОМ у фізичному експерименті дає можливість реєструвати, накопичувати та опрацьовувати величезну кількість інформації, що значно полегшує роботу дослідника.
Відомий фахівець з комп’ютерного моделювання О.А. Самарський зазначає: «Подібність заключних етапів експерименту обчислювального з натурним експериментом є надзвичайно сильною. На комп’ютері (експериментальному устаткуванні) проводяться обчислення (вимірювання), які далі аналізуються з метою постановки нових експериментів. Насправді ж зв'язок з натурним експериментом значно глибший. Вивчаючи на комп’ютері поведінку моделі, дослідник немовби випробовує саму природу (конструкцію, процес), ставлячи перед нею запитання і отримуючи повні й достовірні відповіді».
Справді, досвід розв’язування багатьох наукових і технічних задач переконує, що вдало складена модель об’єкта здатна певною мірою замінити його. Проте заміна фізичного об’єкта його математичною моделлю має виконуватись досвідченими фахівцями, з достатнім досвідом математичного моделювання.
В залежності від дидактичних цілей навчання в результаті моделювання фізичного явища з допомогою комп’ютера можна отримати два типи моделей: власне модель фізичного явища і псевдомодель.
Псевдомодель – це репродукція явища на екрані комп’ютера, процес протікання якого чітко детермінований. В цьому випадку “нова інформація” відома і частково або повністю закладена в програмі. Псевдомоделі можна використовувати в якості демонстрації фізичних явищ, а також в якості “лабораторних установок”. Інформація, яка отримується в результаті роботи з псевдомоделлю, є новою для учня і відома автору цієї псевдомоделі.
Використання засобів нових інформаційних технологій (НІТ) сприяє не лише покращенню емоційного сприйняття, а й підвищенню інформативності навчального матеріалу, його наочності та доступності. Фізика за своєю основою є експериментальною наукою. Шкільний фізичний експеримент тісно пов’язаний з теоретичним навчанням.
Навчальний експеримент передбачає: висунення теоретичної гіпотези, яка вимагає практичного підтвердження, розробку методу дослідження, постановку експерименту, спостереження за його ходом, зняття фізичних параметрів, їх систематизацію, аналіз та узагальнення і формулювання висновків щодо проведеної роботи. Зважаючи на універсальність, комп’ютерну техніку можна використати на всіх етапах проведення експерименту. Це відкриває нові, перспективи щодо отримання експериментальних даних.
Ефективність застосування ЕОМ в експериментально-дослідній роботі зумовлюється такими чинниками: висока точність та достовірність результатів, оскільки програмні засоби передбачають застосування методів, що знижують нагромадження похибок під час округлення та обчислення проміжних величин; скорочення кількості складних, дорогих і унікальних приладів; підвищення якості та інформативності дослідження за рахунок ретельнішої обробки даних; збільшення кількості об’єктів, що контролюються; підвищення емоційного впливу; скорочення циклів дослідження на основі прискорення підготовки і проведення експерименту, оперативного використання результатів аналізу, зменшення часу обробки та систематизації даних.
Комп’ютеризація експерименту розширює обізнаність учнів з досліджуваним фізичним явищем, формує навички і надає їм впевненості під час використання сучасних експериментальних методів, ознайомлює з передовими засобами пізнання, видами контролю за технологічними процесами на виробництві, дає змогу по-новому розглядати методику постановки шкільного експерименту.
Сучасні персональні комп’ютери (ПК) уможливлюють використання ЕОМ у дослідницькій роботі з підключенням відповідних допоміжних пристроїв у ролі засобів контролю, реєструючих приладів, приладів візуального відображення та ін. На екрані дисплея можна формувати систему шкал вольт-, ампер- і ватметрів та багатьох інших вимірювальних приладів, що реєструють певні параметри досліджуваних об’єктів.

Автор: 

Вихристюк Олексій Вікторович.

Голосування

Які матеріали Ви шукаєте?:

Останні коментарі