Ovaj odjeljak predstavlja virtuelni laboratorijski rad iz fizike. U laboratorijskom radu iz fizike stiče se vještine izvođenja eksperimenata i razumijevanja instrumenata. Postoji prilika da naučite kako samostalno izvlačiti zaključke iz dobivenih eksperimentalnih podataka i na taj način dublje i potpunije asimilirati teorijski materijal.

"Atvudova naprava. Testiranje Newtonovog drugog zakona".

Svrha rada: provjeriti drugi Newtonov zakon.

Virtuelni laboratorijski rad. " Određivanje koeficijenta unutrašnjeg trenja fluida Stoksovom metodom".

Svrha rada: upoznati se sa metodom određivanja koeficijenta unutrašnjeg trenja tečnosti iz brzine kojom lopta pada u ovu tečnost.

Virtuelni laboratorijski rad. "Odnos količina tokom rotacionog kretanja".

Svrha rada: pomoću Oberbeckovog klatna provjeriti ovisnost ugaonog ubrzanja od momenta sile i momenta inercije.

Virtuelni laboratorijski rad. "Proučavanje matematičkog klatna".

Svrha rada: proučavanje prigušenih i neprigušenih oscilacija matematičkog klatna.

Virtuelni laboratorijski rad. "Proučavanje opružnog klatna".

Svrha rada: proučavanje prigušenih i neprigušenih oscilacija opružnog klatna.

Globalno obrazovanje i naučni proces se tako jasno mijenjaju posljednjih godina, ali iz nekog razloga manje govore o revolucionarnim inovacijama i mogućnostima koje otvaraju, a više o lokalnim ispitnim skandalima. U međuvremenu, suštinu obrazovnog procesa lijepo odražava engleska poslovica „Možeš odvesti konja do vode, ali ne možeš ga natjerati da pije“.

Moderno obrazovanje u suštini živi dvostrukim životom. U njegovom službenom životu vodi se program, propisi, ispiti, „besmislena i nemilosrdna“ bitka oko sastava predmeta u školskom kursu, vektora službenog položaja i kvaliteta obrazovanja. A u njegovom stvarnom životu, po pravilu, koncentrisano je sve što predstavlja savremeno obrazovanje: digitalizacija, eLearning, mobilno učenje, obuka preko Coursera, UoPeople i drugih onlajn institucija, webinari, virtuelne laboratorije itd. Sve to za sada nije postalo deo općeprihvaćene globalne obrazovne paradigme, ali se lokalno već događa digitalizacija obrazovanja i istraživačkog rada.

MOOC obuka (Massive Open Online Courses, masovna predavanja iz otvorenih izvora) je odlična za prenošenje ideja, formula i drugog teorijskog znanja na časovima i predavanjima. Ali da bi se u potpunosti savladale mnoge discipline potrebna je i praktična obuka - digitalno učenje je "osjetilo" ovu evolucijsku potrebu i stvorilo novi "oblik života" - virtuelne laboratorije, vlastiti za školsko i fakultetsko obrazovanje.

Poznati problem sa eLearningom: predaju se uglavnom teorijski predmeti. Možda će sljedeća faza u razvoju online obrazovanja biti pokrivanje praktičnih područja. A to će se dogoditi u dva pravca: prvi je ugovorno prenošenje prakse na fizički postojeće univerzitete (u slučaju medicine, na primjer), a drugi je razvoj virtuelnih laboratorija na različitim jezicima.

Zašto su nam potrebne virtuelne laboratorije ili virtuelne laboratorije?

• Za pripremu za pravi laboratorijski rad.
• Za školsku nastavu, ako odgovarajući uslovi, materijali, reagensi i oprema nisu dostupni.
• Za učenje na daljinu.
• Za samostalno izučavanje disciplina kao odrasla osoba ili zajedno sa decom, jer mnogi odrasli, iz ovih ili onih razloga, osećaju potrebu da „zapamte“ ono što nikada nisu naučili ili razumeli u školi.
• Za naučni rad.
• Za visoko obrazovanje sa važnom praktičnom komponentom.

Vrste virtuelnih laboratorija. Virtuelne laboratorije mogu biti dvodimenzionalne ili 3D; najjednostavniji za osnovce i složeniji, praktični za učenike srednjih i srednjih škola, studente i nastavnike. Njihove vlastite virtuelne laboratorije su razvijene za različite discipline. Najčešće su to fizika i hemija, ali ima i sasvim originalnih, na primjer, virtuallab za ekologe.

Posebno ozbiljni univerziteti imaju svoje virtuelne laboratorije, na primjer, Samara State Aerospace University nazvan po akademiku S.P. Korolevu i berlinski Max Planck institut za istoriju nauke (MPIWG). Podsjetimo da je Max Planck njemački teorijski fizičar, osnivač kvantne fizike. Virtuelna laboratorija instituta ima čak i službenu web stranicu. Prezentaciju možete pogledati na ovom linku Virtuelna laboratorija: alati za istraživanje istorije eksperimentisanja. Online laboratorija je platforma na kojoj istoričari objavljuju i diskutuju o svojim istraživanjima na temu eksperimentisanja u različitim oblastima nauke (od fizike do medicine), umetnosti, arhitekture, medija i tehnologije. Takođe sadrži ilustracije i tekstove o različitim aspektima eksperimentalnih aktivnosti: instrumentima, napretku eksperimenata, filmovima, fotografijama naučnika itd. Studenti mogu kreirati sopstveni nalog u ovoj virtuelnoj laboratoriji i dodati naučne radove za diskusiju.

Virtuelna laboratorija Instituta za istoriju nauke Maks Plank

Virtulab portal

Nažalost, izbor virtuelnih laboratorija na ruskom jeziku je još uvek mali, ali je pitanje vremena. Širenje eLearninga među učenicima i studentima, masovni prodor digitalizacije u obrazovne institucije će na ovaj ili onaj način stvoriti potražnju, a zatim će početi masovno razvijati prekrasne moderne virtuelne laboratorije u različitim disciplinama. Na sreću, već postoji prilično razvijen specijalizovani portal posvećen virtuelnim laboratorijama - Virtulab.Net. Nudi prilično dobra rješenja i pokriva četiri discipline: fiziku, hemiju, biologiju i ekologiju.

Virtuelna laboratorija 3D za fiziku Virtulab .Net

Virtualna inženjerska praksa

Virtulab.Net još ne navodi inženjerstvo među svojim specijalizacijama, ali izvještava da virtualne laboratorije fizike koje se tamo nalaze mogu biti korisne i u obrazovanju na daljinu. Uostalom, na primjer, da bi se izgradili matematički modeli, potrebno je duboko razumijevanje fizičke prirode objekata modeliranja. Generalno, inženjerske virtuelne laboratorije imaju ogroman potencijal. Inženjersko obrazovanje je u velikoj mjeri orijentirano na praksu, ali se takve virtuelne laboratorije još uvijek rijetko koriste na univerzitetima zbog činjenice da je tržište digitalnog obrazovanja u inženjerskoj oblasti nedovoljno razvijeno.

Problemski orijentisani obrazovni kompleksi CADIS sistema (SSAU). Kako bi ojačao obuku tehničkih stručnjaka, Samara Aerospace University po imenu Korolev razvio je vlastiti inženjerski virtuelni laboratorij. Centar za nove informacione tehnologije (CNIT) SSAU kreirao je „Problemsko orijentisane obrazovne komplekse CADIS sistema“. Skraćenica CADIS znači „sistem kompleksa automatizovanih nastavnih sredstava“. To su posebne učionice u kojima se održavaju virtualne laboratorijske radionice o čvrstoći materijala, strukturnoj mehanici, metodama optimizacije i geometrijskog modeliranja, dizajnu aviona, nauci o materijalima i toplinskoj obradi i drugim tehničkim disciplinama. Neke od ovih radionica su besplatno dostupne na serveru Centralnog naučno-istraživačkog instituta SSAU. Virtuelne učionice sadrže opise tehničkih objekata sa fotografijama, dijagramima, linkovima, crtežima, video, audio i flash animacijama sa povećalom za ispitivanje malih detalja virtuelne jedinice. Postoji i mogućnost samokontrole i obuke. Evo šta su CADIS virtuelni sistemski kompleksi:

• Greda - kompleks za analizu i konstruisanje dijagrama greda u toku čvrstoće materijala (mašinstvo, konstrukcija).
• Struktura - kompleks metoda za projektovanje energetskih kola mehaničkih konstrukcija (mašinstvo, konstrukcija).
• Optimizacija - kompleks matematičkih metoda optimizacije (kursevi CAD-a u mašinstvu, građevinarstvu).
• Spline je kompleks interpolacijskih i aproksimacijskih metoda u geometrijskom modeliranju (CAD kursevi).
• I-greda - kompleks za proučavanje obrazaca rada sile tankozidnih konstrukcija (mašinstvo, konstrukcija).

• Hemičar - skup kompleksa iz hemije (za srednju školu, specijalizovane liceje, pripremne kurseve za univerzitete).
• Organski - kompleksi u organskoj hemiji (za univerzitete).
• Polimer - kompleksi o hemiji visokomolekularnih jedinjenja (za univerzitete).
• Konstruktor molekula - simulatorski program “Konstruktor molekula”.
• Matematika - kompleks elementarne matematike (za studente).
• Fizičko vaspitanje je kompleks koji podržava teorijske kurseve fizičkog vaspitanja.
• Metalurg - kompleks metalurgije i termičke obrade (za univerzitete i tehničke škole).
• Zubrol - kompleks iz teorije mehanizama i mašinskih delova (za univerzitete i tehničke škole).

Virtualni instrumenti na Zapisnyh.Narod.Ru. Web stranica Zapisnyh.Narod.Ru bit će vrlo korisna u inženjerskom obrazovanju, gdje možete besplatno preuzeti virtualne instrumente na zvučnoj kartici, što otvara široke mogućnosti za stvaranje opreme. Zasigurno će biti od interesa za nastavnike i biti od koristi na predavanjima, u naučnom radu i u laboratorijskim radionicama iz prirodnih i tehničkih disciplina. Opseg virtuelnih instrumenata objavljenih na sajtu je impresivan:

• kombinovani generator niske frekvencije;
• dvofazni generator niske frekvencije;
• Osciloskopski snimač;
• osciloskop;
• frekventni mjerač;
• AC karakterograf;
• technographer;
• električni brojilo;
• R, C, L metar;
• kućni elektrokardiograf;
• kapacitivnost i ESR estimator;
• hromatografski sistemi KhromProtsessor-7-7M-8;
• uređaj za provjeru i dijagnostiku kvarova kvarcnih satova itd.

Jedan od virtualnih inženjerskih instrumenata sa stranice Zapisnyh.Narod.Ru

Virtuallabs fizike

Ekološki virtuelni laboratorij na Virtulab .Net. Ekološka laboratorija portala bavi se općim pitanjima razvoja Zemlje i pojedinačnim zakonima.

Vizuelna fizika pruža nastavniku mogućnost da pronađe najzanimljivije i najefikasnije nastavne metode, čineći nastavu zanimljivijom i intenzivnijom.

Glavna prednost vizuelne fizike je sposobnost da se fizičke pojave demonstriraju iz šire perspektive i da ih sveobuhvatno proučavaju. Svaki rad pokriva veliku količinu nastavnog materijala, uključujući i iz različitih grana fizike. Ovo pruža široke mogućnosti za učvršćivanje interdisciplinarnih veza, za generalizaciju i sistematizaciju teorijskih znanja.

Interaktivni rad iz fizike treba izvoditi na nastavi u obliku radionice prilikom objašnjavanja novog gradiva ili prilikom završetka proučavanja određene teme. Druga mogućnost je obavljanje poslova van nastave, u izbornoj, individualnoj nastavi.

Virtuelna fizika(ili fizika na mreži) je novi jedinstveni pravac u obrazovnom sistemu. Nije tajna da 90% informacija ulazi u naš mozak preko optičkog živca. I nije iznenađujuće da dok osoba ne uvidi sama, neće moći jasno razumjeti prirodu određenih fizičkih pojava. Stoga proces učenja mora biti podržan vizuelnim materijalima. I jednostavno je divno kada ne samo da možete vidjeti statičnu sliku koja prikazuje bilo koju fizičku pojavu, već i pogledati ovaj fenomen u pokretu. Ovaj resurs omogućava nastavnicima, na lak i opušten način, da jasno pokažu ne samo rad osnovnih zakona fizike, već će također pomoći u izvođenju online laboratorijskog rada iz fizike u većini dijelova nastavnog plana i programa općeg obrazovanja. Dakle, na primjer, kako možete riječima objasniti princip rada pn spoja? Tek pokazivanjem animacije ovog procesa djetetu sve mu odmah postaje jasno. Ili možete jasno pokazati proces prijenosa elektrona kada staklo trlja o svilu, a nakon toga će dijete imati manje pitanja o prirodi ovog fenomena. Osim toga, vizualna pomagala pokrivaju gotovo sve dijelove fizike. Dakle, na primjer, želite objasniti mehaniku? Molim vas, evo animacija koje prikazuju drugi Newtonov zakon, zakon održanja količine kretanja pri sudaru tijela, kretanje tijela u krugu pod utjecajem gravitacije i elastičnosti itd. Ako želite proučavati odjeljak optike, ništa ne može biti lakše! Jasno su prikazani eksperimenti mjerenja talasne dužine svjetlosti pomoću difrakcijske rešetke, promatranje kontinuiranih i linijskih emisionih spektra, promatranje interferencije i difrakcije svjetlosti i mnogi drugi eksperimenti. Šta je sa strujom? I ovom dijelu je dato dosta vizualnih pomagala, na primjer postoji eksperimenti za proučavanje Ohmovog zakona za kompletan krug, istraživanje povezivanja mješovitih vodiča, elektromagnetnu indukciju itd.

Tako će se proces učenja od “obaveznog zadatka” na koji smo svi navikli pretvoriti u igru. Djetetu će biti zanimljivo i zabavno gledati animacije fizičkih pojava, a to će ne samo pojednostaviti, već i ubrzati proces učenja. Između ostalog, moguće je djetetu dati i više informacija nego što bi ono moglo dobiti u uobičajenom obliku obrazovanja. Osim toga, mnoge animacije mogu u potpunosti zamijeniti određene laboratorijski instrumenti, stoga je idealan za mnoge seoske škole, u kojima, nažalost, čak ni Brown elektrometar nije uvijek dostupan. Šta reći, mnogi uređaji nisu ni u običnim školama u velikim gradovima. Možda ćemo uvođenjem ovakvih vizuelnih pomagala u program obaveznog obrazovanja po završetku škole zainteresovati ljude za fiziku, koji će vremenom postati mladi naučnici, od kojih će neki moći da dođu do velikih otkrića! Na taj način će biti oživljena naučna era velikih domaćih naučnika i naša zemlja će ponovo, kao u sovjetsko vreme, stvarati jedinstvene tehnologije koje su ispred svog vremena. Stoga smatram da je potrebno takve resurse popularizirati što je više moguće, informirati o njima ne samo nastavnike, već i same školarce, jer će mnogi od njih biti zainteresirani za učenje fizičke pojave ne samo na časovima u školi, već i kod kuće u slobodno vrijeme, a ova stranica im pruža takvu priliku! Fizika online zanimljivo je, edukativno, vizuelno i lako dostupno!

Vizuelna fizika pruža nastavniku mogućnost da pronađe najzanimljivije i najefikasnije nastavne metode, čineći nastavu zanimljivijom i intenzivnijom.

Glavna prednost vizuelne fizike je sposobnost da se fizičke pojave demonstriraju iz šire perspektive i da ih sveobuhvatno proučavaju. Svaki rad pokriva veliku količinu nastavnog materijala, uključujući i iz različitih grana fizike. Ovo pruža široke mogućnosti za učvršćivanje interdisciplinarnih veza, za generalizaciju i sistematizaciju teorijskih znanja.

Interaktivni rad iz fizike treba izvoditi na nastavi u obliku radionice prilikom objašnjavanja novog gradiva ili prilikom završetka proučavanja određene teme. Druga mogućnost je obavljanje poslova van nastave, u izbornoj, individualnoj nastavi.

Virtuelna fizika(ili fizika na mreži) je novi jedinstveni pravac u obrazovnom sistemu. Nije tajna da 90% informacija ulazi u naš mozak preko optičkog živca. I nije iznenađujuće da dok osoba ne uvidi sama, neće moći jasno razumjeti prirodu određenih fizičkih pojava. Stoga proces učenja mora biti podržan vizuelnim materijalima. I jednostavno je divno kada ne samo da možete vidjeti statičnu sliku koja prikazuje bilo koju fizičku pojavu, već i pogledati ovaj fenomen u pokretu. Ovaj resurs omogućava nastavnicima, na lak i opušten način, da jasno pokažu ne samo rad osnovnih zakona fizike, već će također pomoći u izvođenju online laboratorijskog rada iz fizike u većini dijelova nastavnog plana i programa općeg obrazovanja. Dakle, na primjer, kako možete riječima objasniti princip rada pn spoja? Tek pokazivanjem animacije ovog procesa djetetu sve mu odmah postaje jasno. Ili možete jasno pokazati proces prijenosa elektrona kada staklo trlja o svilu, a nakon toga će dijete imati manje pitanja o prirodi ovog fenomena. Osim toga, vizualna pomagala pokrivaju gotovo sve dijelove fizike. Dakle, na primjer, želite objasniti mehaniku? Molim vas, evo animacija koje prikazuju drugi Newtonov zakon, zakon održanja količine kretanja pri sudaru tijela, kretanje tijela u krugu pod utjecajem gravitacije i elastičnosti itd. Ako želite proučavati odjeljak optike, ništa ne može biti lakše! Jasno su prikazani eksperimenti mjerenja talasne dužine svjetlosti pomoću difrakcijske rešetke, promatranje kontinuiranih i linijskih emisionih spektra, promatranje interferencije i difrakcije svjetlosti i mnogi drugi eksperimenti. Šta je sa strujom? I ovom dijelu je dato dosta vizualnih pomagala, na primjer postoji eksperimenti za proučavanje Ohmovog zakona za kompletan krug, istraživanje povezivanja mješovitih vodiča, elektromagnetnu indukciju itd.

Tako će se proces učenja od “obaveznog zadatka” na koji smo svi navikli pretvoriti u igru. Djetetu će biti zanimljivo i zabavno gledati animacije fizičkih pojava, a to će ne samo pojednostaviti, već i ubrzati proces učenja. Između ostalog, moguće je djetetu dati i više informacija nego što bi ono moglo dobiti u uobičajenom obliku obrazovanja. Osim toga, mnoge animacije mogu u potpunosti zamijeniti određene laboratorijski instrumenti, stoga je idealan za mnoge seoske škole, u kojima, nažalost, čak ni Brown elektrometar nije uvijek dostupan. Šta reći, mnogi uređaji nisu ni u običnim školama u velikim gradovima. Možda ćemo uvođenjem ovakvih vizuelnih pomagala u program obaveznog obrazovanja po završetku škole zainteresovati ljude za fiziku, koji će vremenom postati mladi naučnici, od kojih će neki moći da dođu do velikih otkrića! Na taj način će biti oživljena naučna era velikih domaćih naučnika i naša zemlja će ponovo, kao u sovjetsko vreme, stvarati jedinstvene tehnologije koje su ispred svog vremena. Stoga smatram da je potrebno takve resurse popularizirati što je više moguće, informirati o njima ne samo nastavnike, već i same školarce, jer će mnogi od njih biti zainteresirani za učenje fizičke pojave ne samo na časovima u školi, već i kod kuće u slobodno vrijeme, a ova stranica im pruža takvu priliku! Fizika online zanimljivo je, edukativno, vizuelno i lako dostupno!

Virtuelni laboratorijski rad iz fizike.

Važno mjesto u formiranju istraživačke kompetencije učenika na nastavi fizike zauzimaju demonstracioni ogledi i frontalni laboratorijski rad. Fizički eksperiment u nastavi fizike formira kod učenika prethodno akumulirane ideje o fizičkim pojavama i procesima, popunjava i širi vidike učenika. Tokom eksperimenta, koji studenti samostalno sprovode tokom laboratorijskog rada, uče se zakonitosti fizičkih pojava, upoznaju se sa metodama svog istraživanja, uče da rade sa fizičkim instrumentima i instalacijama, odnosno uče da samostalno stiču znanja u praksi. Dakle, prilikom izvođenja fizičkog eksperimenta, učenici razvijaju istraživačku kompetenciju.

Ali za izvođenje punopravnog fizičkog eksperimenta, demonstracionog i frontalnog, potrebna je dovoljna količina odgovarajuće opreme. Trenutno školske laboratorije za fiziku nisu dovoljno opremljene fizičkim instrumentima i edukativnim vizuelnim pomagalima za izvođenje demonstracionog i front-end laboratorijskog rada. Postojeća oprema ne samo da je postala neupotrebljiva, već je i zastarjela.

Ali čak i ako je laboratorij za fiziku u potpunosti opremljen potrebnim instrumentima, pravi eksperiment zahtijeva puno vremena za njegovu pripremu i izvođenje. Štoviše, zbog značajnih grešaka u mjerenju i vremenskih ograničenja lekcije, pravi eksperiment često ne može poslužiti kao izvor znanja o fizičkim zakonima, jer su identificirani obrasci samo približni, a često ispravno izračunata greška premašuje same izmjerene vrijednosti . Stoga je teško provesti potpuni laboratorijski eksperiment iz fizike sa resursima dostupnim u školama.

Studenti ne mogu zamisliti neke fenomene makrosvijeta i mikrosvijeta, jer se pojedini fenomeni izučavani u srednjoškolskom predmetu fizike ne mogu posmatrati u stvarnom životu i, štoviše, eksperimentalno reproducirati u fizičkoj laboratoriji, na primjer fenomeni atomske i nuklearne fizike itd. .

Izvođenje pojedinačnih eksperimentalnih zadataka u učionici na postojećoj opremi odvija se pod određenim određenim parametrima, koji se ne mogu mijenjati. S tim u vezi, nemoguće je pratiti sve obrasce pojava koje se proučavaju, što utiče i na nivo znanja učenika.

I konačno, nemoguće je naučiti studente da samostalno stiču fizička znanja, odnosno da razvijaju svoju istraživačku kompetenciju, koristeći samo tradicionalne nastavne tehnologije. Živeći u informatičkom svijetu, nemoguće je provesti proces učenja bez upotrebe informacionih tehnologija. A po našem mišljenju postoje razlozi za to:

Glavni zadatak obrazovanja u ovom trenutku je da se kod učenika razvijaju vještine i sposobnosti za samostalno sticanje znanja. Informaciona tehnologija pruža ovu priliku.

Nije tajna da su studenti trenutno izgubili interes za studiranje, a posebno za proučavanje fizike. A upotreba računara povećava i podstiče interesovanje učenika za sticanje novih znanja.

Svaki učenik je individualan. A upotreba računara u nastavi omogućava uzimanje u obzir individualnih karakteristika učenika i daje učeniku širok izbor u odabiru vlastitog tempa proučavanja gradiva, njegovog objedinjavanja i ocjenjivanja. Vrednovanje rezultata studentovog savladavanja teme polaganjem testova na računaru uklanja lični odnos nastavnika sa učenikom.

S tim u vezi javlja se ideja: Koristiti informatičku tehnologiju na nastavi fizike, odnosno pri izvođenju laboratorijskih radova.

Ako izvodite fizički eksperiment i prvi laboratorijski rad koristeći virtuelne modele preko računara, možete nadoknaditi nedostatak opreme u fizičkoj laboratoriji škole i na taj način naučiti učenike da samostalno stiču fizičko znanje tokom fizičkog eksperimenta na virtuelnim modelima. , odnosno postoji realna mogućnost formiranja potrebne istraživačke kompetencije učenika i podizanja nivoa učenja fizike.

Upotreba računarskih tehnologija u nastavi fizike omogućava formiranje praktičnih vještina na isti način na koji virtualno okruženje računara omogućava brzu izmjenu postavke eksperimenta, što osigurava značajnu varijabilnost u njegovim rezultatima, a to značajno obogaćuje praksu. učenika koji izvode logičke operacije analize i formulisanja zaključaka rezultata eksperimenta. Osim toga, možete izvršiti test više puta sa promjenom parametara, pohraniti rezultate i vratiti se u svoje studije u pogodnom trenutku. Osim toga, mnogo veći broj eksperimenata može se izvesti u kompjuterskoj verziji. Rad sa ovim modelima otvara ogromne kognitivne mogućnosti studentima, čineći ih ne samo posmatračima, već i aktivnim učesnicima u eksperimentima koji se provode.

Još jedna pozitivna stvar je da računar pruža jedinstvenu priliku, koja nije implementirana u stvarnom fizičkom eksperimentu, da vizualizuje ne stvarni prirodni fenomen, već njegov pojednostavljeni teorijski model, koji vam omogućava da brzo i efikasno pronađete glavne fizičke zakone posmatranog fenomena. . Osim toga, student može istovremeno promatrati konstrukciju odgovarajućih grafičkih obrazaca dok eksperiment napreduje. Grafički način prikaza rezultata simulacije olakšava studentima da asimiliraju velike količine primljenih informacija. Takvi modeli su od posebne vrijednosti, jer studenti po pravilu imaju značajne poteškoće u konstruiranju i čitanju grafova. Takođe je potrebno uzeti u obzir da sve procese, pojave, istorijske eksperimente u fizici učenik ne može zamisliti bez pomoći virtuelnih modela (npr. difuzija u gasovima, Carnotov ciklus, fenomen fotoelektričnog efekta, energija vezivanja jezgara itd.). Interaktivni modeli omogućavaju učeniku da vidi procese u pojednostavljenom obliku, zamišlja dijagrame instalacije i provodi eksperimente koji su općenito nemogući u stvarnom životu.

Svi računarski laboratorijski radovi izvode se prema klasičnoj shemi:

Teorijsko ovladavanje gradivom;

Proučavanje gotove računarske laboratorijske instalacije ili izrada kompjuterskog modela prave laboratorijske instalacije;

Izvođenje eksperimentalnih studija;

Obrada eksperimentalnih rezultata na računaru.

Računarska laboratorijska instalacija, po pravilu, je kompjuterski model prave eksperimentalne instalacije, napravljen korišćenjem kompjuterske grafike i kompjuterskog modeliranja. Neki radovi sadrže samo dijagram laboratorijske instalacije i njenih elemenata. U tom slučaju, prije početka laboratorijskog rada, laboratorijska postavka mora biti sastavljena na računaru. Izvođenje eksperimentalnog istraživanja je direktan analog eksperimenta na stvarnoj fizičkoj instalaciji. U ovom slučaju, stvarni fizički proces se simulira na računaru.

Karakteristike EOR-a „Fizika. Struja. Virtuelna laboratorija".

Trenutno postoji dosta elektronskih alata za učenje koji uključuju razvoj virtualnog laboratorijskog rada. U svom radu koristili smo elektronski alat za učenje „Fizika. Struja. Virtuelna laboratorija“(u daljem tekstu – ESO namijenjen je podršci obrazovnom procesu na temu „Električna energija“ u opšteobrazovnim ustanovama (Sl. 1).

Slika 1 ESO.

Ovaj priručnik je kreirala grupa naučnika sa Državnog univerziteta u Polocku. Postoji nekoliko prednosti korištenja ovog ESO-a.

Jednostavna instalacija programa.

Jednostavan korisnički interfejs.

Uređaji u potpunosti kopiraju prave.

Veliki broj uređaja.

Poštuju se sva prava pravila za rad s električnim krugovima.

Mogućnost izvođenja dovoljno velikog broja laboratorijskih radova u različitim uslovima.

Mogućnost izvođenja radova, uključujući i demonstriranje posljedica koje su nedostižne ili nepoželjne u eksperimentu punog opsega (pregorio osigurač, sijalica, električni mjerni uređaj; promjena polariteta uključivanja uređaja itd.).

Mogućnost izvođenja laboratorijskih radova van obrazovne ustanove.

Opće informacije

ESE je dizajniran da pruži kompjutersku podršku za nastavu predmeta „fizika“. Osnovni cilj kreiranja, širenja i primjene ESE je unapređenje kvaliteta obrazovanja kroz efektivnu, metodološki ispravnu, sistematsku upotrebu od strane svih učesnika u obrazovnom procesu u različitim fazama obrazovne aktivnosti.

Obrazovni materijali uključeni u ovaj ESE ispunjavaju zahtjeve nastavnog plana i programa fizike. Osnovu nastavnog materijala ovog ESE-a činiće materijali iz savremenih udžbenika fizike, kao i didaktički materijali za izvođenje laboratorijskih radova i eksperimentalnih istraživanja.

Konceptualni aparat koji se koristi u razvijenom ESE bazira se na nastavnom materijalu postojećih udžbenika fizike, kao i priručniku fizike koji se preporučuje za upotrebu u srednjim školama.

Virtuelna laboratorija je implementirana kao posebna aplikacija operativnog sistemaWindows.

Ovaj ESO vam omogućava da izvodite frontalni laboratorijski rad koristeći virtuelne modele stvarnih instrumenata i uređaja (slika 2).

Sl.2 Oprema.

Demonstracioni eksperimenti omogućavaju da se pokažu i objasne rezultati onih radnji koje je nemoguće ili nepoželjno izvesti u realnim uslovima (slika 3).

Slika 3 Neželjeni rezultati eksperimenta.

Postoji mogućnost organiziranja individualnog rada, kada učenici mogu samostalno izvoditi eksperimente, kao i ponavljati eksperimente van časa, na primjer, na kućnom računaru.

Svrha ESO-a

ESO je kompjuterski alat koji se koristi u nastavi fizike, neophodan za rješavanje obrazovnih i pedagoških problema.

ESE se može koristiti za pružanje kompjuterske podrške za nastavu predmeta „fizika“.

ESE obuhvata 8 laboratorijskih radova iz predmeta „Električnost“ predmeta fizike koji se izučavaju u VIII i XI razredu srednje škole.

Uz pomoć ESO-a rješavaju se glavni zadaci pružanja kompjuterske podrške za sljedeće faze obrazovnih aktivnosti:

Objašnjenje edukativnog materijala,

Njegova konsolidacija i ponavljanje;

Organizacija samostalne kognitivne aktivnosti učenika;

Dijagnoza i ispravljanje nedostataka u znanju;

Međusobna i završna kontrola.

ESE se može koristiti kao efikasno sredstvo za razvijanje praktičnih veština kod učenika u sledećim oblicima organizovanja obrazovnih aktivnosti:

Za obavljanje laboratorijskih radova (glavna namjena);

Kao sredstvo za organiziranje demonstracionog eksperimenta, uključujući i demonstraciju posljedica koje su nedostižne ili nepoželjne u eksperimentu punog opsega (pregorio osigurač, sijalica, električni mjerni uređaj; promjena polariteta uključivanja uređaja, itd.)

Prilikom rješavanja eksperimentalnih problema;

Za organizovanje obrazovno-istraživačkog rada učenika, rešavanje kreativnih zadataka van nastave, uključujući i kod kuće.

ESP se također može koristiti u sljedećim demonstracijama, eksperimentima i virtuelnim eksperimentalnim studijama: izvori struje; ampermetar, voltmetar; proučavanje zavisnosti struje od napona u delu kola; proučavanje ovisnosti jačine struje u reostatu o dužini njegovog radnog dijela; proučavanje ovisnosti otpora provodnika o njihovoj dužini, površini poprečnog presjeka i vrsti tvari; dizajn i rad reostata; serijsko i paralelno povezivanje provodnika; određivanje snage koju troši električni uređaj za grijanje; osigurači.

O Kapacitet RAM-a: 1 GB;

frekvencija procesora od 1100 MHz;

disk memorija - 1 GB slobodnog prostora na disku;

radi na operativnim sistemimaWindows 98/NT/2000/XP/ Vista;

u operativnom sistemuiPregledač ne smije biti instaliranGOSPOĐAExplorer 6.0/7.0;

radi praktičnosti korisnika, radno mjesto mora biti opremljeno sa manipulatorom miša i monitorom rezolucije 1024x 768 i više;

Dostupnost uređajačitanjeCD/ DVDdiskovi za instalaciju ESO-a.