Давидюк Марина

Науковий керівник – Ю. М. Галатюк

Рівненський державний гуманітарний університет

Анотація. В статті розглядається проблема застосування комп’ютера  в проведенні лабораторних робіт з фізики. Розкриваються дидактичні функції педагогічних програмних засобів.

Ключові слова: навчання фізики, лабораторна робота, комп’ютер, педагогічний програмний засіб.

Однією з актуальних проблем навчання фізики є застосування сучасних електронних засобів, зокрема комп’ютера і відповідного програмного забезпечення в реалізації навчального фізичного експерименту [4]. Особливо виникає багато питань щодо визначення дидактичних функцій та меж застосування інформаційно-комунікативних технологій у різних компонентах системи навчального фізичного експерименту. Зокрема йдеться про формування методологічних знань, розвиток практичних умінь і навичок, експериментаторської культури тощо [2].

У контексті сказаного ми хочемо зупинитися на застосуванні комп’ютера у виконанні лабораторних робіт, зокрема на використанні педагогічного програмного засобу (ППЗ) “Віртуальна фізична лабораторія 10-11 кл.”[1; 3].

Предметом ППЗ “Віртуальна фізична лабораторія 10-11 кл.” є методика проведення фронтальних лабораторних робіт з фізики. Він адресований вчителям та учням 10–11 класів загальноосвітніх навчальних закладів.

Завданням цього навчально-методичного електронного посібника є організація виконання віртуальних лабораторних робіт з фізики у 10–11 класах. У навчально-виховному процесі з фізики даний електронний посібник виступає як керівництво до дії учнів та як засіб планування їх пізнавальної діяльності та контролю навчальних досягнень.

Зміст ППЗ „Віртуальна фізична лабораторія 10-11 кл.” розроблений у повній відповідності до діючої програми та традиційного змісту навчання фізики з деяким розширенням. Учитель, використовуючи ППЗ „Віртуальна фізична лабораторія 10–11 кл.” отримує можливість:

-  Забезпечити індивідуальне та групове виконання фронтальних лабораторних робіт. Формувати експериментальні уміння та навички учнів за допомогою тренажерів при підготовці до виконання реальних фронтальних лабораторних робіт, використовуючи для цього інтерактивні моделі лабораторних робіт або відеофрагменти їх виконання. Використання фонду бібліотек ППЗ в сукупності з вмонтованою в нього оболонкою “Конструктор уроку” надає можливість учителю фізики самому визначити структуру видів наочності та послідовність її пред’явлення в залежності від поставлених цілей та вибору методів їх реалізації.

- Пропонувати учням експериментальні завдання різних рівнів складності, забезпечуючи диференціацію у виконанні завдань.

-   Урізноманітнити та збагатити методичний апарат виконання фронтальних лабораторних робіт. Використовувати як в цілому, так і окремі фрагменти віртуальних лабораторних робіт.

- У процесі підготовки до виконання лабораторної роботи знайомити учнів із приладами, які будуть використовуватись, завдяки інформації, що міститься в модулях „Галерея приладів”.

-   Перевіряти шляхом тестування рівень засвоєння орієнтувальної основи відповідних практичних умінь і навичок.

Учень, який працює з ППЗ:

-  Отримує можливість виконувати віртуальні лабораторні роботи з фізики самостійно в оптимальному для нього темпі. ППЗ “Віртуальна фізична лабораторія 10–11 кл.” надає можливість користувачеві в режимі самонавчання отримати повну інформацію про предмет дослідження, способи реалізації дослідження, прилади та обладнання, необхідні для проведення дослідження.

-  Спостерігає за процесом виконання реального лабораторного дослідження шляхом використання відеофрагмента лабораторної роботи. При цьому, використовуючи відео паузи, самостійно керує темпом подачі відеоінформації. Використовує відео паузи для зняття показів з шкал приладів, що використовуються в лабораторній роботі.

-  Може спостерігати динаміку різних фізичних процесів, обирати складність завдань в міру його пізнавальних можливостей.

Нижче представлений фрагмент віртуальної лабораторної роботи та відповідні рисунки з скриншотами екрану монітора комп’ютера.

Лабораторна робота: “Дослідне підтвердження закону Бойля-Маріотта”.

Мета роботи: дослідити зміну об’єму певної маси газу зі зміною тиску при сталій температурі, і встановити залежність між об’ємом і тиском.

Прилади і матеріали: скляний циліндр з водою висотою приблизно 60 см; скляна трубка довжиною 60 см, закрита з одного кінця; вимірна лінійка з ціною поділки 5 мм/под; барометр-анероїд; штатив універсальний з муфтою і лапкою.

Виконання роботи у віртуальній фізичній лабораторії

1. Розглянути запропоновані прилади і матеріали.
2. Виміряти барометром атмосферний тиск.
3. Виміряти довжину стовпчика повітря в трубці і різницю рівнів води в ній і циліндрі.
4. Обчислити добуток .
5. Заповнити таблицю результатів.
6. Накреслити наближену ізотерму, одержану у цій роботі.

У випадку відсутності відповідного обладнання в кабінеті фізики лабораторне дослідження можна провести за допомогою використання його комп’ютерної моделі (рис.1). Дані для проведення відповідних обчислень учень отримує з відеофрагмента.

Рефлексію своєї діяльності, а також самоконтроль щодо досягнення мети роботи учні мають змогу здійснити за допомогою самоперевірки (рис.2).

Перевагою віртуальної лабораторної роботи є можливість її виконання поза фізичним кабінетом, зокрема в домашніх умовах. Відповідно розкриваються додаткові можливості для організації дистанційного навчання і ефективного поєднання урочної і позаурочної пізнавальної діяльності учнів.

Безперечно, віртуальна лабораторія не може повноцінно замінити реальну фронтальну лабораторну роботу, яка виконується на уроці в умовах фізичного кабінету. Як відомо, однією з основних дидактичних функцій фронтальної лабораторної роботи є формування практичних умінь і навичок в ході виконання фізичного експерименту. Як бачимо, таку функцію віртуальна лабораторна робота забезпечити не може.

Проте, якщо поглянути на віртуальну лабораторну роботу крізь призму діяльнісного підходу, то стає зрозумілою доцільність її виконання у контексті підготовки до реальної лабораторної роботи та закріплення її результатів.

Як відомо, важливим компонентом будь-якого уміння і, відповідно, дії є  орієнтувальна основа – система уявлень про мету, план і засоби здійснення  дії, образ системи операцій та детальний план процесу виконання дії [5, с. 99].

Як висновок, віртуальна лабораторна робота хоча і не виконує дидактичних функцій, покладених на реальну лабораторну роботу, проте є важливим і ефективним інструментом для засвоєння орієнтувальної основи діяльності, яка буде здійснюватись (функція підготовки) чи здійснювалась (функція закріплення) в ході виконання реальної лабораторної роботи.

Список літератури

1. Віртуальна фізична лабораторія Фізика 10-11 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://shkola.ostriv.in.ua/publication/code-39182099994C5/list-211469C1327.
2. Галатюк Т.Ю. Інформаційні технології як засіб розвитку експериментальної культури у навчанні фізики / Тарас Галатюк //Інформаційні технології в професійній діяльності: Матеріали VI Всеукраїнської науково-практичної конференції.  – Рівне: РВВ РДГУ. –   2012. – С.8 –10.
3. Електронні засоби навчання [Електронний ресурс]. – Режим доступу:http://www.znanius.com/.
4. Петриця А. До проблеми вдосконалення навчального експерименту з фізики засобами новітніх інформаційних технологій /А. Петриця, С.Величко// Наукові записки. – Випуск 77. – Частина 1. – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка. – 2008.  С.339 – 343.
5. Шапар В.Б. Психологічний тлумачний словник / В.Б. Шапар. – Х.: Прапор, 2004. – 640 с.