کار آزمایشگاهی در فیزیک آنلاین. بسته نرم افزاری “آزمایشگاه مجازی فیزیک. نمایش قابلیت های ایجاد بسته نرم افزاری آزمایشگاه مجازی فیزیک

این بخش ارائه می کند کار آزمایشگاهی مجازی در فیزیک. در کار آزمایشگاهی در فیزیک، فرد در انجام آزمایش ها و درک ابزار مهارت کسب می کند. فرصتی برای یادگیری چگونگی نتیجه گیری مستقل از داده های تجربی به دست آمده و در نتیجه جذب عمیق تر و کامل مطالب نظری وجود دارد.

"دستگاه اتوود. آزمایش قانون دوم نیوتن".

هدف کار: قانون دوم نیوتن را بررسی کنید.

کار آزمایشگاهی مجازی " تعیین ضریب اصطکاک داخلی سیال با استفاده از روش استوکس".

هدف کار: آشنایی با روش تعیین ضریب اصطکاک داخلی مایع از روی سرعت سقوط یک توپ در این مایع.

کار آزمایشگاهی مجازی "رابطه کمیت ها در حین حرکت چرخشی".

هدف کار: بررسی وابستگی شتاب زاویه ای به ممان نیرو و ممان اینرسی با استفاده از آونگ اوبربک.

کار آزمایشگاهی مجازی "کاوش در آونگ ریاضی".

هدف کار: بررسی نوسانات میرا و میرا نشده یک آونگ ریاضی.

کار آزمایشگاهی مجازی "مطالعه آونگ فنری".

هدف کار: بررسی نوسانات میرا و میرا نشده آونگ فنری.

آموزش جهانی و روند علمی در سال های اخیر به وضوح تغییر کرده است، اما به دلایلی کمتر در مورد نوآوری های موفقیت آمیز و فرصت هایی که ایجاد می کنند و بیشتر در مورد رسوایی های امتحانات محلی صحبت می کنند. در همین حال، ماهیت فرآیند آموزشی با ضرب المثل انگلیسی "شما می توانید اسب را به آب هدایت کنید، اما نمی توانید آن را بنوشید" به زیبایی منعکس شده است.

آموزش مدرن اساساً زندگی دوگانه ای دارد. در زندگی رسمی او یک برنامه، مقررات، امتحانات، یک نبرد "بی معنی و بی رحم" بر سر ترکیب موضوعات در دوره مدرسه، بردار موقعیت رسمی و کیفیت آموزش وجود دارد. و در زندگی واقعی او، به عنوان یک قاعده، همه چیزهایی که آموزش مدرن نشان می دهد متمرکز است: دیجیتالی شدن، آموزش الکترونیکی، آموزش موبایلی، آموزش از طریق Coursera، UoPeople و سایر موسسات آنلاین، وبینارها، آزمایشگاه های مجازی، و غیره. همه اینها در حال حاضر بخشی نشده است. از پارادایم آموزشی پذیرفته شده جهانی است، اما به صورت محلی دیجیتالی کردن کار آموزشی و پژوهشی در حال حاضر در حال انجام است.

آموزش MOOC (دوره های آنلاین آزاد گسترده، سخنرانی های انبوه از منابع باز) برای انتقال ایده ها، فرمول ها و سایر دانش های نظری در درس ها و سخنرانی ها عالی است. اما برای تسلط کامل بر بسیاری از رشته ها، آموزش عملی نیز مورد نیاز است - یادگیری دیجیتال این نیاز تکاملی را "احساس" کرد و "شکل جدیدی از زندگی" ایجاد کرد - آزمایشگاه های مجازی، خودشون برای آموزش مدرسه و دانشگاه.

مشکل شناخته شده آموزش الکترونیکی: بیشتر موضوعات نظری تدریس می شود. شاید مرحله بعدی در توسعه آموزش آنلاین پوشش حوزه های عملی باشد. و این در دو جهت اتفاق خواهد افتاد: اولی تفویض قراردادی عمل به دانشگاه‌های موجود (مثلاً در مورد پزشکی) و دوم توسعه آزمایشگاه‌های مجازی به زبان‌های مختلف.

چرا به آزمایشگاه های مجازی یا آزمایشگاه های مجازی نیاز داریم؟

برای آماده شدن برای کارهای آزمایشگاهی واقعی.
برای کلاس های مدرسه، در صورت عدم وجود شرایط مناسب، مواد، معرف ها و تجهیزات.
برای آموزش از راه دور.
برای مطالعه مستقل رشته ها در بزرگسالی یا همراه با کودکان، زیرا بسیاری از بزرگسالان، به دلایلی یا دیگری، نیاز دارند آنچه را که هرگز در مدرسه آموخته یا درک نشده اند، "به خاطر بسپارند".
برای کار علمی
برای آموزش عالی با یک جزء عملی مهم.

انواع آزمایشگاه های مجازی. آزمایشگاه های مجازی می توانند دو بعدی یا سه بعدی باشند. ساده ترین برای دانش آموزان مدارس ابتدایی و پیچیده، کاربردی برای دانش آموزان، دانش آموزان و معلمان راهنمایی و دبیرستان. آزمایشگاه های مجازی خودشان برای رشته های مختلف توسعه یافته اند. اغلب اینها فیزیک و شیمی هستند، اما موارد کاملاً اصلی نیز وجود دارد، به عنوان مثال، آزمایشگاه مجازی برای بوم شناسان.

دانشگاه های به ویژه جدی آزمایشگاه های مجازی خود را دارند، به عنوان مثال، دانشگاه هوافضای دولتی سامارا به نام آکادمیسین S.P. Korolev و موسسه ماکس پلانک برلین برای تاریخ علم (MPIWG). بیاد داشته باشیم که ماکس پلانک یک فیزیکدان نظری آلمانی و بنیانگذار فیزیک کوانتومی است. آزمایشگاه مجازی مؤسسه حتی یک وب سایت رسمی نیز دارد. با استفاده از این لینک می توانید این ارائه را تماشا کنید آزمایشگاه مجازی: ابزارهایی برای تحقیق در مورد تاریخچه تجربی.آزمایشگاه آنلاین بستری است که مورخان تحقیقات خود را در مورد موضوع آزمایش در زمینه های مختلف علوم (از فیزیک گرفته تا پزشکی)، هنر، معماری، رسانه و فناوری منتشر می کنند و به بحث می پردازند. همچنین حاوی تصاویر و متون در مورد جنبه های مختلف فعالیت های تجربی است: ابزار، پیشرفت آزمایش ها، فیلم ها، عکس های دانشمندان و غیره. دانش آموزان می توانند حساب کاربری خود را در این آزمایشگاه مجازی ایجاد کنند و آثار علمی را برای بحث اضافه کنند.

آزمایشگاه مجازی موسسه ماکس پلانک برای تاریخ علم

پورتال Virtulab

متأسفانه، انتخاب آزمایشگاه‌های مجازی روسی زبان هنوز کوچک است، اما موضوع زمان است. گسترش آموزش الکترونیکی در بین دانش آموزان و دانشجویان، نفوذ گسترده دیجیتالی شدن به مؤسسات آموزشی به هر نحوی تقاضا ایجاد می کند و سپس آنها شروع به توسعه گسترده آزمایشگاه های مجازی مدرن زیبا در رشته های مختلف خواهند کرد. خوشبختانه، در حال حاضر یک پورتال تخصصی نسبتا توسعه یافته اختصاص داده شده به آزمایشگاه های مجازی وجود دارد - Virtulab.Net. راه حل های بسیار خوبی ارائه می دهد و چهار رشته را پوشش می دهد: فیزیک، شیمی، زیست شناسی و اکولوژی.

آزمایشگاه مجازی سه بعدی برای فیزیک Virtulab .Net

تمرین مهندسی مجازی

Virtulab.Net هنوز مهندسی را در میان تخصص های خود فهرست نکرده است، اما گزارش می دهد که آزمایشگاه های مجازی فیزیک که در آنجا میزبانی می شوند نیز می توانند در آموزش مهندسی از راه دور مفید باشند. از این گذشته، برای مثال، برای ساخت مدل‌های ریاضی، درک عمیق ماهیت فیزیکی اشیاء مدل‌سازی ضروری است. به طور کلی، آزمایشگاه های مجازی مهندسی پتانسیل بسیار بالایی دارند. آموزش مهندسی تا حد زیادی تمرین محور است، اما چنین آزمایشگاه های مجازی هنوز به ندرت در دانشگاه ها استفاده می شوند، زیرا بازار آموزش دیجیتال در زمینه مهندسی توسعه نیافته است.

مجتمع های آموزشی مسئله محور سیستم CADIS (SSAU). برای تقویت آموزش متخصصان فنی، دانشگاه هوافضای سامارا به نام کورولف آزمایشگاه مجازی مهندسی خود را توسعه داده است. مرکز فناوری‌های اطلاعات جدید (CNIT) SSAU «مجتمع‌های آموزشی مشکل‌محور سیستم CADIS» را ایجاد کرده است. مخفف CADIS مخفف «سیستم مجموعه‌های ابزار خودکار آموزشی» است. این کلاس‌ها کلاس‌های ویژه‌ای هستند که در آن کارگاه‌های آزمایشگاهی مجازی در مورد مقاومت مصالح، مکانیک سازه، روش‌های بهینه‌سازی و مدل‌سازی هندسی، طراحی هواپیما، علم مواد و عملیات حرارتی و سایر رشته‌های فنی برگزار می‌شود. برخی از این کارگاه ها به صورت رایگان در سرور مؤسسه تحقیقات علمی مرکزی SSAU در دسترس هستند. کلاس های مجازی شامل توضیحاتی از اشیاء فنی با عکس ها، نمودارها، لینک ها، نقاشی ها، فیلم، صدا و انیمیشن های فلش با ذره بین برای بررسی جزئیات کوچک یک واحد مجازی است. امکان خود نظارتی و آموزش نیز وجود دارد. این همان چیزی است که مجتمع های سیستم مجازی CADIS عبارتند از:

تیر - مجموعه ای برای تجزیه و تحلیل و ساخت نمودارهای تیرها در طول مقاومت مصالح (مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).
ساختار - مجموعه ای از روش ها برای طراحی مدارهای قدرت سازه های مکانیکی (مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).
بهینه سازی - مجموعه ای در مورد روش های ریاضی بهینه سازی (دوره های آموزشی CAD در مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).
Spline مجموعه ای از روش های درون یابی و تقریب در مدل سازی هندسی (دوره های CAD) است.
I-beam - مجموعه ای برای مطالعه الگوهای نیروی کار سازه های دیوار نازک (مهندسی مکانیک، ساخت و ساز).

شیمیدان - مجموعه ای از مجتمع های شیمی (برای دبیرستان، دبیرستان های تخصصی، دوره های مقدماتی برای دانشگاه ها).
آلی - مجتمع های شیمی آلی (برای دانشگاه ها).
پلیمر - مجتمع های شیمی ترکیبات مولکولی بالا (برای دانشگاه ها).
سازنده مولکول ها - برنامه شبیه ساز "سازنده مولکول ها".
ریاضیات - مجموعه ای از ریاضیات ابتدایی (برای متقاضیان دانشگاه).
تربیت بدنی مجموعه ای برای پشتیبانی از دوره های نظری تربیت بدنی است.
متالورژیست - مجموعه ای از متالورژی و عملیات حرارتی (برای دانشگاه ها و دانشکده های فنی).
Zubrol - مجموعه ای در مورد تئوری مکانیسم ها و قطعات ماشین (برای دانشگاه ها و دانشکده های فنی).

سازهای مجازی در Zapisnyh.Narod.Ru. وب سایت Zapisnyh.Narod.Ru در آموزش مهندسی بسیار مفید خواهد بود، جایی که می توانید ابزارهای مجازی را بر روی کارت صدا به صورت رایگان بارگیری کنید، که فرصت های گسترده ای را برای ایجاد تجهیزات باز می کند. آنها مطمئناً مورد توجه معلمان خواهند بود و در سخنرانی ها، در کارهای علمی و در کارگاه های آزمایشگاهی در رشته های طبیعی و فنی مفید خواهند بود. طیف ابزارهای مجازی ارسال شده در سایت چشمگیر است:

ژنراتور ترکیبی فرکانس پایین؛
ژنراتور فرکانس پایین دو فاز؛
ضبط کننده اسیلوسکوپ;
اسیلوسکوپ؛
فرکانس متر؛
کاراکتر AC;
تکنوگراف؛
کنتور برق؛
R، C، L متر؛
نوار قلب خانگی;
برآورد خازن و ESR؛
سیستم های کروماتوگرافی KhromProtsessor-7-7M-8;
دستگاه بررسی و عیب یابی ساعت های کوارتز و غیره

یکی از ابزارهای مهندسی مجازی از سایت Zapisnyh.Narod.Ru

آزمایشگاه های مجازی فیزیک

آزمایشگاه مجازی زیست محیطی در Virtulab.Net.آزمایشگاه محیطی پورتال به مسائل کلی توسعه زمین و قوانین فردی می پردازد.

فیزیک بصری به معلم این فرصت را می دهد تا جالب ترین و مؤثرترین روش های تدریس را بیابد و کلاس ها را جذاب تر و فشرده تر کند.

مزیت اصلی فیزیک بصری توانایی نشان دادن پدیده های فیزیکی از منظر وسیع تر و مطالعه جامع آنهاست. هر اثر حجم زیادی از مطالب آموزشی از جمله از شاخه های مختلف فیزیک را پوشش می دهد. این فرصت های فراوانی را برای تحکیم ارتباطات بین رشته ای، برای تعمیم و نظام مند کردن دانش نظری فراهم می کند.

کار تعاملی در فیزیک باید در دروس به صورت کارگاهی هنگام توضیح مطالب جدید یا تکمیل مطالعه یک موضوع خاص انجام شود. گزینه دیگر انجام کار در خارج از ساعات مدرسه، در کلاس های انتخابی و انفرادی است.

فیزیک مجازی(یا فیزیک آنلاین) یک جهت منحصر به فرد جدید در نظام آموزشی است. بر کسی پوشیده نیست که 90 درصد اطلاعات از طریق عصب بینایی وارد مغز ما می شود. و جای تعجب نیست که تا زمانی که شخص خودش نبیند، نمی تواند ماهیت برخی از پدیده های فیزیکی را به وضوح درک کند. بنابراین، فرآیند یادگیری باید توسط مواد بصری پشتیبانی شود. و زمانی که نه تنها می‌توانید یک تصویر ثابت که هر پدیده فیزیکی را به تصویر می‌کشد، ببینید، بلکه به این پدیده در حرکت نیز نگاه کنید، بسیار شگفت‌انگیز است. این منبع به معلمان این امکان را می دهد که به شیوه ای آسان و آرام، نه تنها عملکرد قوانین اساسی فیزیک را به وضوح نشان دهند، بلکه به انجام کارهای آزمایشگاهی آنلاین در فیزیک در بیشتر بخش های برنامه درسی آموزش عمومی کمک می کند. بنابراین، برای مثال، چگونه می توانید اصل عملکرد یک اتصال pn را با کلمات توضیح دهید؟ تنها با نشان دادن انیمیشنی از این فرآیند به کودک، همه چیز بلافاصله برای او روشن می شود. یا می توانید فرآیند انتقال الکترون را هنگام مالش شیشه روی ابریشم به وضوح نشان دهید و پس از آن کودک سوالات کمتری در مورد ماهیت این پدیده خواهد داشت. علاوه بر این، وسایل کمک بصری تقریباً تمام بخش‌های فیزیک را پوشش می‌دهند. به عنوان مثال، می خواهید مکانیک را توضیح دهید؟ لطفاً در اینجا انیمیشن هایی از قانون دوم نیوتن، قانون بقای حرکت هنگام برخورد اجسام، حرکت اجسام در یک دایره تحت تأثیر گرانش و کشش و غیره را نشان می دهد. اگر می خواهید بخش اپتیک را مطالعه کنید، هیچ چیز ساده تر نیست! آزمایش‌های اندازه‌گیری طول موج نور با استفاده از توری پراش، مشاهده طیف‌های نشر پیوسته و خطی، مشاهده تداخل و پراش نور و بسیاری آزمایش‌های دیگر به وضوح نشان داده شده‌اند. در مورد برق چطور؟ و به این بخش کمک های بصری زیادی داده می شود، به عنوان مثال وجود دارد آزمایش هایی برای مطالعه قانون اهمبرای مدار کامل، تحقیقات اتصال هادی مخلوط، القای الکترومغناطیسی و غیره.

بنابراین، فرآیند یادگیری از «وظیفه واجب» که همه ما به آن عادت کرده‌ایم به یک بازی تبدیل می‌شود. تماشای انیمیشن های پدیده های فیزیکی برای کودک جالب و سرگرم کننده خواهد بود و این نه تنها فرآیند یادگیری را ساده می کند، بلکه سرعت آن را نیز افزایش می دهد. از جمله، ممکن است بتوان به کودک اطلاعاتی حتی بیشتر از آنچه در شکل معمول آموزش دریافت می کند، داد. علاوه بر این، بسیاری از انیمیشن ها می توانند به طور کامل جایگزین برخی خاص شوند ابزار آزمایشگاهیبنابراین برای بسیاری از مدارس روستایی ایده آل است، جایی که متاسفانه حتی یک الکترومتر قهوه ای همیشه در دسترس نیست. چه می توانم بگویم، بسیاری از دستگاه ها حتی در مدارس معمولی در شهرهای بزرگ نیست. شاید با وارد کردن چنین وسایل بصری به برنامه آموزش اجباری، پس از فارغ التحصیلی از مدرسه، افرادی را به فیزیک علاقه مند کنیم که در نهایت به دانشمندان جوانی تبدیل شوند که برخی از آنها می توانند اکتشافات بزرگی انجام دهند! به این ترتیب، دوران علمی دانشمندان بزرگ داخلی احیا خواهد شد و کشور ما دوباره مانند زمان شوروی، فناوری های منحصر به فردی را ایجاد خواهد کرد که از زمان خود جلوتر است. بنابراین، من فکر می کنم ضروری است که چنین منابعی را تا حد امکان عمومیت کنیم و در مورد آنها نه تنها به معلمان، بلکه به خود دانش آموزان نیز اطلاع دهیم، زیرا بسیاری از آنها علاقه مند به مطالعه خواهند بود. پدیده های فیزیکینه تنها در درس در مدرسه، بلکه در خانه در اوقات فراغت خود، و این سایت چنین فرصتی را به آنها می دهد! فیزیک آنلاینجالب، آموزشی، بصری و به راحتی قابل دسترسی است!

کار آزمایشگاهی مجازی در فیزیک.

جایگاه مهمی در شکل گیری صلاحیت پژوهشی دانش آموزان در دروس فیزیک به آزمایش های نمایشی و کارهای آزمایشگاهی پیشانی داده می شود. آزمایش فیزیکی در درس های فیزیک، ایده های انباشته شده قبلی دانش آموزان در مورد پدیده ها و فرآیندهای فیزیکی را شکل می دهد، افق دید دانش آموزان را دوباره پر و گسترش می دهد. در طی آزمایشی که توسط دانش آموزان به طور مستقل در حین کار آزمایشگاهی انجام می شود، آنها قوانین پدیده های فیزیکی را می آموزند، با روش های تحقیق خود آشنا می شوند، کار با ابزار و تاسیسات فیزیکی را یاد می گیرند، یعنی یاد می گیرند که به طور مستقل دانش را در عمل به دست آورند. بنابراین، هنگام انجام یک آزمایش فیزیکی، دانش آموزان شایستگی تحقیق را توسعه می دهند.

اما برای انجام یک آزمایش فیزیکی کامل، اعم از نمایشی و پیشانی، به مقدار کافی تجهیزات مناسب نیاز است. در حال حاضر، آزمایشگاه های فیزیک مدارس به اندازه کافی مجهز به ابزار فیزیک و وسایل کمک بصری آموزشی برای انجام کارهای آزمایشگاهی نمایشی و جلویی نیستند. تجهیزات موجود نه تنها غیرقابل استفاده شده، بلکه منسوخ شده است.

اما حتی اگر آزمایشگاه فیزیک کاملاً مجهز به ابزار مورد نیاز باشد، یک آزمایش واقعی نیاز به زمان زیادی برای آماده سازی و انجام آن دارد. علاوه بر این، به دلیل خطاهای قابل توجه اندازه گیری و محدودیت های زمانی درس، یک آزمایش واقعی اغلب نمی تواند منبع دانش در مورد قوانین فیزیکی باشد، زیرا الگوهای شناسایی شده فقط تقریبی هستند و اغلب خطای درست محاسبه شده از مقادیر اندازه گیری شده بیشتر می شود. . بنابراین، انجام یک آزمایش آزمایشگاهی کامل در فیزیک با منابع موجود در مدارس دشوار است.

دانش آموزان نمی توانند برخی از پدیده های دنیای ماکرو و دنیای خرد را تصور کنند، زیرا پدیده های فردی که در دوره فیزیک دبیرستان مطالعه می شود را نمی توان در زندگی واقعی مشاهده کرد و علاوه بر این، به طور تجربی در یک آزمایشگاه فیزیکی بازتولید کرد، به عنوان مثال، پدیده های فیزیک اتمی و هسته ای و غیره. .

اجرای تکالیف تجربی در کلاس درس بر روی تجهیزات موجود تحت پارامترهای مشخص مشخصی انجام می شود که قابل تغییر نیستند. در این راستا نمی توان همه الگوهای پدیده های مورد مطالعه را ردیابی کرد که این امر بر سطح دانش دانش آموزان نیز تأثیر می گذارد.

و در نهایت، آموزش دانش آموزان به طور مستقل به دست آوردن دانش فیزیکی، یعنی توسعه صلاحیت تحقیق خود، تنها با استفاده از فناوری های آموزشی سنتی، غیرممکن است. با زندگی در دنیای اطلاعات، انجام فرآیند یادگیری بدون استفاده از فناوری اطلاعات غیرممکن است. و از نظر ما دلایلی برای این وجود دارد:

وظیفه اصلی آموزش در حال حاضر پرورش مهارت ها و توانایی های دانش آموزان برای کسب مستقل دانش است. فناوری اطلاعات این فرصت را فراهم می کند.

بر کسی پوشیده نیست که در حال حاضر دانش آموزان علاقه خود را به مطالعه و به ویژه مطالعه فیزیک از دست داده اند. و استفاده از کامپیوتر علاقه دانش آموزان را به کسب دانش جدید افزایش داده و تحریک می کند.

هر دانش آموز فردی است. و استفاده از کامپیوتر در تدریس باعث می شود که ویژگی های فردی دانش آموز در نظر گرفته شود و به دانش آموز حق انتخاب گسترده ای در انتخاب سرعت مطالعه خود، تثبیت و ارزیابی آن می دهد. ارزیابی نتایج تسلط دانش آموز بر یک مبحث با انجام تست های کامپیوتری، رابطه شخصی معلم با دانش آموز را از بین می برد.

در این راستا، یک ایده ظاهر می شود: استفاده از فناوری اطلاعات در کلاس های فیزیک، یعنی هنگام انجام کارهای آزمایشگاهی.

اگر آزمایش فیزیکی و کار آزمایشگاهی خط مقدم را با استفاده از مدل‌های مجازی از طریق رایانه انجام دهید، می‌توانید کمبود تجهیزات آزمایشگاه فیزیکی مدرسه را جبران کنید و به این ترتیب به دانش‌آموزان بیاموزید که به طور مستقل دانش فیزیکی را در طول آزمایش فیزیکی بر روی مدل‌های مجازی به دست آورند. یعنی فرصت واقعی برای شکل گیری صلاحیت پژوهشی لازم دانش آموزان و افزایش سطح یادگیری دانش آموزان در فیزیک وجود دارد.

استفاده از فن آوری های کامپیوتری در درس های فیزیک امکان شکل گیری مهارت های عملی را فراهم می کند به همان روشی که محیط مجازی یک کامپیوتر به شما اجازه می دهد تا به سرعت تنظیمات یک آزمایش را تغییر دهید، که تنوع قابل توجهی در نتایج آن تضمین می کند و این به طور قابل توجهی تمرین را غنی می کند. دانش آموزانی که عملیات منطقی تجزیه و تحلیل و فرمول نتیجه گیری از نتایج یک آزمایش را انجام می دهند. علاوه بر این، می توانید آزمایش را چندین بار با تغییر پارامترها انجام دهید، نتایج را ذخیره کنید و در یک زمان مناسب به مطالعات خود بازگردید. علاوه بر این، تعداد بسیار بیشتری از آزمایش ها را می توان در نسخه کامپیوتری انجام داد. کار با این مدل‌ها فرصت‌های شناختی عظیمی را برای دانش‌آموزان باز می‌کند و آنها را نه تنها ناظر، بلکه شرکت‌کنندگان فعال در آزمایش‌های در حال انجام می‌سازد.

نکته مثبت دیگر این است که رایانه یک فرصت منحصر به فرد را فراهم می کند، که در یک آزمایش فیزیکی واقعی اجرا نشده است، برای تجسم یک پدیده طبیعی واقعی، بلکه مدل نظری ساده شده آن، که به شما امکان می دهد به سرعت و به طور موثر قوانین فیزیکی اصلی پدیده مشاهده شده را پیدا کنید. . علاوه بر این، دانش آموز می تواند به طور همزمان ساخت الگوهای گرافیکی مربوطه را در حین پیشرفت آزمایش مشاهده کند. روش گرافیکی نمایش نتایج شبیه سازی باعث می شود دانش آموزان بتوانند حجم زیادی از اطلاعات دریافتی را جذب کنند. چنین مدل هایی از ارزش ویژه ای برخوردار هستند، زیرا دانش آموزان، به عنوان یک قاعده، مشکلات قابل توجهی را در ساخت و خواندن نمودارها تجربه می کنند. همچنین باید در نظر گرفت که همه فرآیندها، پدیده ها، آزمایش های تاریخی در فیزیک را نمی توان بدون کمک مدل های مجازی توسط دانش آموز تصور کرد (به عنوان مثال، انتشار در گازها، چرخه کارنو، پدیده اثر فوتوالکتریک، انرژی اتصال هسته ها و غیره). مدل‌های تعاملی به دانش‌آموز اجازه می‌دهند که فرآیندها را به شکل ساده‌شده ببیند، نمودارهای نصب را تصور کند، و آزمایش‌هایی را انجام دهد که عموماً در زندگی واقعی غیرممکن است.

تمام کارهای آزمایشگاهی کامپیوتر طبق طرح کلاسیک انجام می شود:

تسلط نظری بر مطالب؛

مطالعه تاسیسات آزمایشگاهی کامپیوتری آماده یا ایجاد مدل کامپیوتری تاسیسات آزمایشگاهی واقعی.

انجام مطالعات تجربی؛

پردازش نتایج تجربی بر روی کامپیوتر

نصب آزمایشگاه کامپیوتر، به عنوان یک قاعده، یک مدل کامپیوتری از یک نصب آزمایشی واقعی است که با استفاده از گرافیک کامپیوتری و مدل سازی کامپیوتری ساخته شده است. برخی از آثار فقط شامل نموداری از تاسیسات آزمایشگاهی و عناصر آن است. در این حالت، قبل از شروع کار آزمایشگاهی، تنظیمات آزمایشگاهی باید بر روی رایانه مونتاژ شود. انجام تحقیقات تجربی مشابه مستقیم آزمایش بر روی یک تاسیسات فیزیکی واقعی است. در این حالت، فرآیند فیزیکی واقعی بر روی کامپیوتر شبیه سازی می شود.

ویژگی های EOR "فیزیک. برق. آزمایشگاه مجازی».

در حال حاضر، ابزارهای یادگیری الکترونیکی بسیار زیادی وجود دارد که شامل توسعه کار آزمایشگاهی مجازی است. در کارمان از ابزار یادگیری الکترونیکی «فیزیک. برق. آزمایشگاه مجازی"(از این پس - ESO برای حمایت از فرآیند آموزشی در مورد موضوع "برق" در موسسات آموزش عمومی در نظر گرفته شده است (شکل 1).

شکل 1 ESO.

این راهنما توسط گروهی از دانشمندان دانشگاه دولتی پولوتسک تهیه شده است. استفاده از این ESO چندین مزیت دارد.

نصب آسان برنامه.

رابط کاربری ساده

دستگاه ها به طور کامل نمونه های واقعی را کپی می کنند.

تعداد زیادی دستگاه.

تمام قوانین واقعی برای کار با مدارهای الکتریکی رعایت می شود.

امکان انجام تعداد کافی کار آزمایشگاهی در شرایط مختلف.

امکان انجام کار، از جمله نشان دادن پیامدهایی که در یک آزمایش تمام عیار دست نیافتنی یا نامطلوب هستند (فیوز، لامپ، دستگاه اندازه گیری الکتریکی منفجر شده، تغییر قطبیت روشن کردن دستگاه ها و غیره).

امکان انجام کارهای آزمایشگاهی در خارج از موسسه آموزشی.

اطلاعات کلی

ESE برای ارائه پشتیبانی کامپیوتری برای آموزش موضوع "فیزیک" طراحی شده است. هدف اصلی ایجاد، انتشار و کاربرد ESE بهبود کیفیت آموزش از طریق استفاده مؤثر، روش‌شناختی و سیستماتیک توسط همه شرکت‌کنندگان در فرآیند آموزشی در مراحل مختلف فعالیت آموزشی است.

مواد آموزشی موجود در این ESE الزامات برنامه درسی فیزیک را برآورده می کند. اساس مواد آموزشی این ESE موادی از کتب درسی فیزیک مدرن و همچنین مواد آموزشی برای انجام کارهای آزمایشگاهی و تحقیقات تجربی خواهد بود.

دستگاه مفهومی مورد استفاده در ESE توسعه‌یافته بر اساس مواد آموزشی کتاب‌های درسی فیزیک موجود، و همچنین کتاب‌های مرجع فیزیک توصیه شده برای استفاده در مدارس متوسطه است.

آزمایشگاه مجازی به عنوان یک برنامه کاربردی سیستم عامل مجزا پیاده سازی شده استپنجره ها.

این ESO به شما امکان می دهد تا با استفاده از مدل های مجازی ابزارها و دستگاه های واقعی، کارهای آزمایشگاهی جلویی را انجام دهید (شکل 2).

شکل 2 تجهیزات.

آزمایش‌های نمایشی نشان دادن و توضیح نتایج آن دسته از اقداماتی را که انجام آنها در شرایط واقعی غیرممکن یا نامطلوب است، ممکن می‌سازد (شکل 3).

شکل 3 نتایج نامطلوب آزمایش.

فرصتی برای سازماندهی کار فردی وجود دارد، زمانی که دانش آموزان می توانند به طور مستقل آزمایش ها را انجام دهند، و همچنین آزمایشات را خارج از کلاس، به عنوان مثال، در رایانه خانگی تکرار کنند.

هدف ESO

ESO یک ابزار کامپیوتری است که در آموزش فیزیک مورد استفاده قرار می گیرد و برای حل مسائل آموزشی و آموزشی ضروری است.

ESE می تواند برای ارائه پشتیبانی کامپیوتری برای آموزش موضوع "فیزیک" استفاده شود.

ESE شامل 8 کار آزمایشگاهی در بخش "الکتریسیته" دوره فیزیک است که در کلاس های هشتم و یازدهم دبیرستان تحصیل شده است.

با کمک ESO، وظایف اصلی ارائه پشتیبانی رایانه ای برای مراحل زیر از فعالیت های آموزشی حل می شود:

توضیح مطالب آموزشی

تثبیت و تکرار آن؛

سازماندهی فعالیت های شناختی مستقل دانش آموز؛

تشخیص و اصلاح شکاف های دانش؛

کنترل میانی و نهایی.

ESE می تواند به عنوان وسیله ای مؤثر برای توسعه مهارت های عملی در دانش آموزان در اشکال زیر سازماندهی فعالیت های آموزشی مورد استفاده قرار گیرد:

انجام کارهای آزمایشگاهی (هدف اصلی)؛

به عنوان وسیله ای برای سازماندهی یک آزمایش نمایشی، از جمله برای نشان دادن پیامدهایی که در یک آزمایش تمام عیار دست نیافتنی یا نامطلوب هستند (فیوز، لامپ، دستگاه اندازه گیری الکتریکی منفجر شده، تغییر در قطبیت روشن کردن دستگاه ها، و غیره)

هنگام حل مسائل تجربی؛

برای سازماندهی کار آموزشی و پژوهشی دانش آموزان، حل مسائل خلاقانه خارج از وقت کلاس، از جمله در خانه.

ESP همچنین می تواند در نمایش ها، آزمایش ها و مطالعات تجربی مجازی زیر استفاده شود: منابع فعلی. آمپرمتر، ولت متر؛ مطالعه وابستگی جریان به ولتاژ در یک بخش از مدار؛ مطالعه وابستگی قدرت جریان در رئوستات به طول قسمت کار آن؛ مطالعه وابستگی مقاومت هادی ها به طول، سطح مقطع و نوع ماده. طراحی و بهره برداری از رئوستات ها؛ اتصال سریال و موازی هادی ها؛ تعیین توان مصرفی دستگاه گرمایش الکتریکی؛ فیوزها

O ظرفیت رم: 1 گیگابایت؛

فرکانس پردازنده از 1100 مگاهرتز؛

حافظه دیسک - 1 گیگابایت فضای دیسک آزاد؛

بر روی سیستم عامل ها کار می کندپنجره ها 98/NT/2000/XP/ ویستا;

در سیستم عاملومرورگر نباید نصب شودام‌اسکاوشگر 6.0/7.0;

برای راحتی کاربر، محل کار باید مجهز به دستکاری ماوس و مانیتور با وضوح 1024 باشد.ایکس 768 و بالاتر؛

دسترسی دستگاه هاخواندنسی دی/ دی وی دیدیسک برای نصب ESO.