ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო თემაზე. ვირტუალური ლაბორატორიები დისტანციური სწავლებისთვის, უნივერსიტეტებისა და სკოლებისთვის. ვირტუალური საინჟინრო პრაქტიკა

ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობა ფიზიკაში.

ფიზიკის გაკვეთილებზე მოსწავლეთა კვლევითი კომპეტენციის ჩამოყალიბებაში მნიშვნელოვანი ადგილი ეთმობა საჩვენებელ ექსპერიმენტებს და ფრონტალურ ლაბორატორიულ მუშაობას. ფიზიკური ექსპერიმენტი ფიზიკის გაკვეთილებზე აყალიბებს მოსწავლეებს ადრე დაგროვილ იდეებს ფიზიკური მოვლენებისა და პროცესების შესახებ, ავსებს და აფართოებს მოსწავლეთა ჰორიზონტს. სტუდენტების მიერ ლაბორატორიული მუშაობის დროს დამოუკიდებლად ჩატარებული ექსპერიმენტის დროს ისინი სწავლობენ ფიზიკური მოვლენების კანონებს, ეცნობიან მათი კვლევის მეთოდებს, სწავლობენ ფიზიკურ ინსტრუმენტებთან და დანადგარებთან მუშაობას, ანუ სწავლობენ ცოდნის დამოუკიდებლად მიღებას პრაქტიკაში. ამრიგად, ფიზიკური ექსპერიმენტის ჩატარებისას მოსწავლეებს უვითარდებათ კვლევის კომპეტენცია.

მაგრამ სრულფასოვანი ფიზიკური ექსპერიმენტის ჩასატარებლად, როგორც საჩვენებელი, ასევე ფრონტალური, საჭიროა საკმარისი რაოდენობის შესაბამისი აღჭურვილობა. ამჟამად, სასკოლო ფიზიკის ლაბორატორიები საკმარისად არ არის აღჭურვილი ფიზიკის ინსტრუმენტებითა და საგანმანათლებლო ვიზუალური საშუალებებით საჩვენებელი და წინა ლაბორატორიული სამუშაოების ჩასატარებლად. არსებული აღჭურვილობა არა მხოლოდ გამოუსადეგარი გახდა, არამედ მოძველებულია.

მაგრამ იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ფიზიკის ლაბორატორია სრულად არის აღჭურვილი საჭირო ინსტრუმენტებით, რეალური ექსპერიმენტი დიდ დროს მოითხოვს მის მომზადებასა და ჩატარებაზე. უფრო მეტიც, გაზომვის მნიშვნელოვანი შეცდომებისა და გაკვეთილის დროის შეზღუდვის გამო, რეალური ექსპერიმენტი ხშირად ვერ გამოდგება ფიზიკური კანონების შესახებ ცოდნის წყაროდ, რადგან გამოვლენილი შაბლონები მხოლოდ სავარაუდოა და ხშირად სწორად გამოთვლილი შეცდომა თავად აღემატება გაზომილ მნიშვნელობებს. . ამრიგად, ძნელია სკოლებში არსებული რესურსებით სრულფასოვანი ლაბორატორიული ექსპერიმენტის ჩატარება ფიზიკაში.

სტუდენტებს არ შეუძლიათ წარმოიდგინონ მაკროსამყაროს და მიკროსამყაროს ზოგიერთი ფენომენი, რადგან ფიზიკის კურსში შესწავლილი ცალკეული ფენომენები არ შეიძლება დაფიქსირდეს რეალურ ცხოვრებაში და, უფრო მეტიც, ექსპერიმენტულად რეპროდუცირება ფიზიკურ ლაბორატორიაში, მაგალითად, ატომური და ბირთვული ფიზიკის ფენომენები და ა.შ. .

ცალკეული ექსპერიმენტული დავალებების შესრულება საკლასო ოთახში არსებულ აღჭურვილობაზე ხდება გარკვეული განსაზღვრული პარამეტრებით, რომელთა შეცვლა შეუძლებელია. ამ მხრივ, შეუძლებელია შესწავლილი ფენომენის ყველა ნიმუშის მიკვლევა, რაც ასევე გავლენას ახდენს სტუდენტების ცოდნის დონეზე.

და ბოლოს, შეუძლებელია ასწავლოს მოსწავლეებს ფიზიკური ცოდნის დამოუკიდებლად მოპოვება, ანუ მათი კვლევის კომპეტენციის განვითარება მხოლოდ ტრადიციული სწავლების ტექნოლოგიების გამოყენებით. ინფორმაციულ სამყაროში ცხოვრებისას ინფორმაციული ტექნოლოგიების გამოყენების გარეშე სასწავლო პროცესის განხორციელება შეუძლებელია. და ჩვენი აზრით, ამის მიზეზებია:

განათლების მთავარი ამოცანა ამ დროისთვის არის მოსწავლეებში ცოდნის დამოუკიდებლად შეძენის უნარ-ჩვევებისა და შესაძლებლობების გამომუშავება. ინფორმაციული ტექნოლოგია იძლევა ამ შესაძლებლობას.

საიდუმლო არ არის, რომ ამ მომენტში სტუდენტებს დაკარგეს ინტერესი სწავლის, კერძოდ კი ფიზიკის მიმართ. ხოლო კომპიუტერის გამოყენება ზრდის და ასტიმულირებს მოსწავლეთა ინტერესს ახალი ცოდნის შეძენის მიმართ.

თითოეული სტუდენტი ინდივიდუალურია. ხოლო კომპიუტერის გამოყენება სწავლებაში შესაძლებელს ხდის მოსწავლის ინდივიდუალური მახასიათებლების გათვალისწინებას და სტუდენტს აძლევს ფართო არჩევანს მასალის შესწავლის საკუთარი ტემპის არჩევისას, კონსოლიდაციასა და შეფასებაში. მოსწავლის მიერ თემის დაუფლების შედეგების შეფასება კომპიუტერზე ტესტების ჩაბარებით აშორებს მასწავლებლის პირად ურთიერთობას მოსწავლესთან.

ამასთან დაკავშირებით ჩნდება იდეა: გამოიყენეთ საინფორმაციო ტექნოლოგიები ფიზიკის გაკვეთილებზე, კერძოდ, ლაბორატორიული სამუშაოების შესრულებისას.

თუ თქვენ ატარებთ ფიზიკურ ექსპერიმენტს და წინა ხაზზე ლაბორატორიულ სამუშაოებს ვირტუალური მოდელების გამოყენებით კომპიუტერის საშუალებით, შეგიძლიათ აანაზღაუროთ სკოლის ფიზიკურ ლაბორატორიაში აღჭურვილობის ნაკლებობა და, ამრიგად, ასწავლოთ მოსწავლეებს დამოუკიდებლად მიიღონ ფიზიკური ცოდნა ფიზიკური ექსპერიმენტის დროს ვირტუალურ მოდელებზე. , ანუ არის რეალური შესაძლებლობა, ჩამოყალიბდეს სტუდენტების საჭირო კვლევითი კომპეტენცია და გაიზარდოს მოსწავლეთა სწავლის დონე ფიზიკაში.

კომპიუტერული ტექნოლოგიების გამოყენება ფიზიკის გაკვეთილებზე იძლევა პრაქტიკული უნარების ჩამოყალიბების საშუალებას ისევე, როგორც კომპიუტერის ვირტუალური გარემო საშუალებას გაძლევთ სწრაფად შეცვალოთ ექსპერიმენტის დაყენება, რაც უზრუნველყოფს მის შედეგებში მნიშვნელოვან ცვალებადობას და ეს მნიშვნელოვნად ამდიდრებს პრაქტიკას. მოსწავლეები, რომლებიც ასრულებენ ექსპერიმენტის შედეგების ანალიზისა და დასკვნების ჩამოყალიბების ლოგიკურ ოპერაციებს. გარდა ამისა, თქვენ შეგიძლიათ ჩაატაროთ ტესტი რამდენჯერმე პარამეტრების ცვლილებით, შეინახოთ შედეგები და დაუბრუნდეთ თქვენს სწავლას მოსახერხებელ დროს. გარდა ამისა, კომპიუტერულ ვერსიაში შეიძლება ჩატარდეს ექსპერიმენტების გაცილებით დიდი რაოდენობა. ამ მოდელებთან მუშაობა უხსნის უზარმაზარ შემეცნებით შესაძლებლობებს სტუდენტებისთვის, რაც მათ აქცევს არა მხოლოდ დამკვირვებლებს, არამედ აქტიურ მონაწილეებს ჩატარებულ ექსპერიმენტებში.

კიდევ ერთი დადებითი წერტილი არის ის, რომ კომპიუტერი იძლევა უნიკალურ შესაძლებლობას, რომელიც არ არის განხორციელებული რეალურ ფიზიკურ ექსპერიმენტში, ვიზუალურად წარმოიდგინოს არა რეალური ბუნებრივი მოვლენა, არამედ მისი გამარტივებული თეორიული მოდელი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ სწრაფად და ეფექტურად იპოვოთ დაკვირვებული ფენომენის ძირითადი ფიზიკური კანონები. . გარდა ამისა, ექსპერიმენტის მიმდინარეობისას მოსწავლეს შეუძლია ერთდროულად დააკვირდეს შესაბამისი გრაფიკული შაბლონების აგებას. სიმულაციის შედეგების ჩვენების გრაფიკული გზა სტუდენტებს უადვილებს მიღებული ინფორმაციის დიდი მოცულობის ათვისებას. ასეთ მოდელებს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს, რადგან სტუდენტები, როგორც წესი, განიცდიან მნიშვნელოვან სირთულეებს გრაფიკების აგებასა და კითხვაში. ასევე აუცილებელია გავითვალისწინოთ, რომ ფიზიკაში ყველა პროცესი, ფენომენი, ისტორიული ექსპერიმენტი ვერ წარმოიდგენს სტუდენტს ვირტუალური მოდელების გარეშე (მაგალითად, აირებში დიფუზია, კარნოს ციკლი, ფოტოელექტრული ეფექტის ფენომენი, ბირთვების შებოჭვის ენერგია და ა.შ.). ინტერაქტიული მოდელები საშუალებას აძლევს სტუდენტს დაინახოს პროცესები გამარტივებული ფორმით, წარმოიდგინოს ინსტალაციის დიაგრამები და ჩაატაროს ექსპერიმენტები, რომლებიც ზოგადად შეუძლებელია რეალურ ცხოვრებაში.

ყველა კომპიუტერული ლაბორატორიული სამუშაო ხორციელდება კლასიკური სქემის მიხედვით:

მასალის თეორიული ათვისება;

მზა კომპიუტერული ლაბორატორიის ინსტალაციის შესწავლა ან რეალური ლაბორატორიული ინსტალაციის კომპიუტერული მოდელის შექმნა;

ექსპერიმენტული კვლევების ჩატარება;

ექსპერიმენტის შედეგების დამუშავება კომპიუტერზე.

კომპიუტერული ლაბორატორიის ინსტალაცია, როგორც წესი, არის რეალური ექსპერიმენტული ინსტალაციის კომპიუტერული მოდელი, რომელიც დამზადებულია კომპიუტერული გრაფიკისა და კომპიუტერული მოდელირების გამოყენებით. ზოგიერთ სამუშაოში არის მხოლოდ ლაბორატორიული ინსტალაციის დიაგრამა და მისი ელემენტები. ამ შემთხვევაში, ლაბორატორიული მუშაობის დაწყებამდე, ლაბორატორიული ინსტალაცია უნდა აწყობილი იყოს კომპიუტერზე. ექსპერიმენტული კვლევის ჩატარება რეალურ ფიზიკურ ინსტალაციაზე ექსპერიმენტის პირდაპირი ანალოგია. ამ შემთხვევაში, რეალური ფიზიკური პროცესის სიმულაცია ხდება კომპიუტერზე.

EOR „ფიზიკის“ მახასიათებლები. Ელექტროობა. ვირტუალური ლაბორატორია“.

ამჟამად არსებობს საკმაოდ ბევრი ელექტრონული სასწავლო ინსტრუმენტი, რომელიც მოიცავს ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობის განვითარებას. ჩვენს მუშაობაში გამოვიყენეთ ელექტრონული სასწავლო ინსტრუმენტი „ფიზიკა. Ელექტროობა. ვირტუალური ლაბორატორია(შემდგომში - ESO მიზნად ისახავს ზოგადსაგანმანათლებლო დაწესებულებებში თემაზე „ელექტროენერგია“ სასწავლო პროცესის ხელშეწყობას (ნახ. 1).

ნახ. 1 ESO.

ეს სახელმძღვანელო შექმნილია პოლოცკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის მეცნიერთა ჯგუფმა. ამ ESO-ს გამოყენებას რამდენიმე უპირატესობა აქვს.

პროგრამის მარტივი ინსტალაცია.

მარტივი მომხმარებლის ინტერფეისი.

მოწყობილობები სრულად აკოპირებენ რეალურს.

მოწყობილობების დიდი რაოდენობა.

დაცულია ელექტრულ სქემებთან მუშაობის ყველა რეალური წესი.

საკმარისად დიდი რაოდენობით ლაბორატორიული სამუშაოების განხორციელების შესაძლებლობა სხვადასხვა პირობებში.

სამუშაოს ჩატარების შესაძლებლობა, მათ შორის ისეთი შედეგების დემონსტრირება, რომლებიც მიუღწეველია ან არასასურველია სრულმასშტაბიანი ექსპერიმენტის დროს (დაუკრავი, ნათურა, ელექტრული საზომი მოწყობილობა აფეთქებული; მოწყობილობების ჩართვის პოლარობის შეცვლა და ა.შ.).

საგანმანათლებლო დაწესებულების გარეთ ლაბორატორიული სამუშაოების ჩატარების შესაძლებლობა.

Ზოგადი ინფორმაცია

ESE შექმნილია იმისთვის, რომ უზრუნველყოს კომპიუტერული მხარდაჭერა საგნის „ფიზიკის“ სწავლებისთვის. ESE-ს შექმნის, გავრცელების და გამოყენების მთავარი მიზანია განათლების ხარისხის გაუმჯობესება საგანმანათლებლო საქმიანობის სხვადასხვა ეტაპზე საგანმანათლებლო პროცესის ყველა მონაწილის მიერ ეფექტური, მეთოდოლოგიურად გამართული, სისტემატური გამოყენების გზით.

ამ ESE-ში შეტანილი სასწავლო მასალები აკმაყოფილებს ფიზიკის სასწავლო გეგმის მოთხოვნებს. ამ ESE-ს სასწავლო მასალების საფუძველი იქნება მასალები თანამედროვე ფიზიკის სახელმძღვანელოებიდან, ასევე დიდაქტიკური მასალები ლაბორატორიული სამუშაოების შესასრულებლად და ექსპერიმენტული კვლევებისთვის.

განვითარებულ ESE-ში გამოყენებული კონცეპტუალური აპარატი ეფუძნება არსებული ფიზიკის სახელმძღვანელოების სასწავლო მასალას, ასევე ზოგადსაგანმანათლებლო სკოლებში გამოსაყენებლად რეკომენდებულ ფიზიკის სახელმძღვანელოებს.

ვირტუალური ლაბორატორია დანერგილია როგორც ცალკე ოპერაციული სისტემის აპლიკაციაფანჯრები.

ეს ESO საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ ფრონტალური ლაბორატორიული სამუშაოები რეალური ინსტრუმენტებისა და მოწყობილობების ვირტუალური მოდელების გამოყენებით (ნახ. 2).

ნახ.2 აღჭურვილობა.

საჩვენებელი ექსპერიმენტები შესაძლებელს ხდის იმ მოქმედებების შედეგების ჩვენებას და ახსნას, რომელთა განხორციელება შეუძლებელია ან არასასურველია რეალურ პირობებში (ნახ. 3).

ნახ. 3 ექსპერიმენტის არასასურველი შედეგები.

არსებობს ინდივიდუალური სამუშაოს ორგანიზების შესაძლებლობა, როდესაც მოსწავლეებს შეუძლიათ დამოუკიდებლად განახორციელონ ექსპერიმენტები, ასევე გაიმეორონ ექსპერიმენტები კლასის გარეთ, მაგალითად, სახლის კომპიუტერზე.

ESO-ს მიზანი

ESO არის კომპიუტერული ინსტრუმენტი, რომელიც გამოიყენება ფიზიკის სწავლებაში, რომელიც აუცილებელია საგანმანათლებლო და პედაგოგიური პრობლემების გადასაჭრელად.

ESE შეიძლება გამოყენებულ იქნას კომპიუტერული მხარდაჭერისთვის საგნის „ფიზიკის“ სწავლებისთვის.

ESE მოიცავს 8 ლაბორატორიულ ნაშრომს ფიზიკის კურსის „ელექტროენერგია“ ზოგადსაგანმანათლებლო სკოლის VIII და XI კლასებში.

ESO-ს დახმარებით წყდება კომპიუტერული მხარდაჭერის ძირითადი ამოცანები საგანმანათლებლო საქმიანობის შემდეგი ეტაპებისთვის:

სასწავლო მასალის ახსნა,

მისი კონსოლიდაცია და განმეორება;

მოსწავლის დამოუკიდებელი შემეცნებითი აქტივობის ორგანიზება;

ცოდნის ხარვეზების დიაგნოსტიკა და გამოსწორება;

შუალედური და საბოლოო კონტროლი.

ESE შეიძლება გამოვიყენოთ, როგორც ეფექტური საშუალება სტუდენტებში პრაქტიკული უნარების გასავითარებლად საგანმანათლებლო საქმიანობის ორგანიზების შემდეგ ფორმებში:

ლაბორატორიული სამუშაოების შესასრულებლად (ძირითადი მიზანი);

როგორც საჩვენებელი ექსპერიმენტის ორგანიზების საშუალება, მათ შორის სრულმასშტაბიანი ექსპერიმენტის დროს მიუწვდომელი ან არასასურველი შედეგების დემონსტრირება (დააკრავი, ნათურა, ელექტრული საზომი ხელსაწყოს აფეთქება; მოწყობილობების ჩართვის პოლარობის ცვლილება და ა.შ.)

ექსპერიმენტული ამოცანების ამოხსნისას;

სტუდენტების საგანმანათლებლო და კვლევითი სამუშაოების ორგანიზებისთვის, შემოქმედებითი პრობლემების გადასაჭრელად საკლასო დროის გარეთ, მათ შორის სახლში.

ESP ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას შემდეგ დემონსტრაციებში, ექსპერიმენტებში და ვირტუალურ ექსპერიმენტულ კვლევებში: მიმდინარე წყაროები; ამპერმეტრი, ვოლტმეტრი; დენის დამოკიდებულების შესწავლა ძაბვაზე წრედის მონაკვეთზე; რეოსტატის დენის სიძლიერის დამოკიდებულების შესწავლა მისი სამუშაო ნაწილის სიგრძეზე; გამტარების წინაღობის დამოკიდებულების შესწავლა მათ სიგრძეზე, განივი ფართობზე და ნივთიერების ტიპზე; რეოსტატების დიზაინი და ექსპლუატაცია; გამტარების სერიული და პარალელური შეერთება; ელექტრო გათბობის მოწყობილობის მიერ მოხმარებული სიმძლავრის განსაზღვრა; დაუკრავენ.

ო ოპერატიული მეხსიერება: 1 გბ;

პროცესორის სიხშირე 1100 MHz-დან;

დისკის მეხსიერება - 1 GB თავისუფალი ადგილი მყარ დისკზე;

მუშაობს ოპერაციულ სისტემებზეფანჯრები 98/NT/2000/XP/ ვისტა;

ოპერაციულ სისტემაშიდაბრაუზერი არ უნდა იყოს დაინსტალირებულიᲥᲐᲚᲑᲐᲢᲝᲜᲘმკვლევარი 6.0/7.0;

მომხმარებლის მოხერხებულობისთვის სამუშაო ადგილი აღჭურვილი უნდა იყოს მაუსის მანიპულატორით და მონიტორით 1024 გარჩევადობით.x 768 და ზემოთ;

ხელმისაწვდომობა მოწყობილობებიკითხვაCD/ DVDდისკები ESO-ს ინსტალაციისთვის.

ამ განყოფილებაში წარმოდგენილია ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობა ფიზიკაში. ფიზიკაში ლაბორატორიული მუშაობისას ადამიანი იძენს უნარებს ექსპერიმენტების ჩატარებისა და ინსტრუმენტების გაგებაში. არსებობს შესაძლებლობა ისწავლოს დამოუკიდებლად გამოიტანოს დასკვნები მიღებული ექსპერიმენტული მონაცემებიდან და ამით უფრო ღრმად და სრულად აითვისოს თეორიული მასალა.

"ატვუდის მოწყობილობა. ნიუტონის მეორე კანონის ტესტირება".

სამუშაოს მიზანი: შეამოწმეთ ნიუტონის მეორე კანონი.

ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო. " სითხის შიდა ხახუნის კოეფიციენტის განსაზღვრა სტოქსის მეთოდით".

სამუშაოს მიზანი: გაეცნონ სითხის შიდა ხახუნის კოეფიციენტის განსაზღვრის მეთოდს ამ სითხეში ბურთის ჩავარდნის სიჩქარიდან.

ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო. "რაოდენობების ურთიერთობა ბრუნვის დროს".

სამუშაოს მიზანი: ობერბეკის ქანქარის გამოყენებით შეამოწმოს კუთხური აჩქარების დამოკიდებულება ძალის მომენტზე და ინერციის მომენტზე.

ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო. "მათემატიკური ქანქარის შესწავლა".

სამუშაოს მიზანი: მათემატიკური ქანქარის დარბილებული და დაუცველი რხევების შესწავლა.

ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო. "ზამბარის ქანქარის შესწავლა".

სამუშაოს მიზანი: ზამბარის ქანქარის დაცვენილი და დაუცველი რხევების შესწავლა.

სამაგისტრო სამუშაო

პროგრამული პაკეტი „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“

ანოტაცია

მუშაობა ეძღვნება სასწავლო პროცესის ორგანიზებას. იგი აყალიბებს ამოცანებს, ადგენს მიზნებს, ავლენს მასწავლებლის სტრუქტურასა და საგანმანათლებლო საქმიანობას და განიხილავს სხვადასხვა სახის ინსტრუმენტებს ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად. განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა მასწავლებლის საგანმანათლებლო საქმიანობას და სასწავლო პროცესის წარმართვის ეფექტურობას. შექმნილი პროგრამული პროდუქტის მახასიათებელია სასწავლო პროცესში გამოყენების შესაძლებლობა საკლასო ოთახში სიცხადის, ხელმისაწვდომობისა და უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად. პროდუქტი შეიცავს ძირითად ინფორმაციას ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტების, ვირტუალური ლაბორატორიების და დეველოპერის შესახებ ინფორმაციას.

ნამუშევარი დაიბეჭდა 64 გვერდზე 41 წყაროს გამოყენებით და შეიცავს 31 ნახატს.

Აბსტრაქტული

სამუშაო ეძღვნება სასწავლო პროცესის ორგანიზებას. იგი აყალიბებს პრობლემას, ადგენს მიზნებს, ასახავს სტრუქტურას და საგანმანათლებლო აქტივობებს. მასწავლებლებმა განიხილეს სხვადასხვა სახის ინსტრუმენტი ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად. განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა მასწავლებლის საგანმანათლებლო საქმიანობას და სასწავლო პროცესის ეფექტურობას. პროგრამული პროდუქტების მახასიათებელია საგანმანათლებლო პროცესში გამოყენების შესაძლებლობა, რათა უზრუნველყოს სიცხადე, ხელმისაწვდომობა, უსაფრთხოების გაკვეთილები. პროდუქტი შეიცავს ძირითად ინფორმაციას ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტების, ვირტუალური ლაბორატორიების, დეველოპერის შესახებ ინფორმაციას.

სამუშაო შესრულებულია 64 სტრიტზე ბეჭდვით 41 წყაროს გამოყენებით, შეიცავს 31 ფიგურას.

რეზიუმე 4

შესავალი 6

1 ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტების გამოყენება 9

1.1 ICT-ის შესაძლებლობები ვირტუალური ლაბორატორიების გამოყენებით სასწავლო პროცესის ორგანიზებაში. 9

1.2 ვირტუალური ლაბორატორია, როგორც სასწავლო ინსტრუმენტი 13

1.3 ვირტუალური ლაბორატორიის განვითარების პრინციპები და მოთხოვნები. 17

1.4 „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის ზოგადი სტრუქტურა. 18

2 „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის პრაქტიკული განხორციელება. 20

2.1 ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად ხელსაწყოების შერჩევა. 20

2.2 „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ ჭურვი პროგრამის დიზაინის ეტაპები და სტრუქტურა. 23

2.2.1 პროგრამული პაკეტის „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორიის“ სტრუქტურა. 23

2.2.2 ვირტუალური ლაბორატორიის სტრუქტურა. 26

2.3 პროგრამული პაკეტის შემუშავება „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“. ოცდაათი

2.4 შექმნილი პროგრამული პაკეტის „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორიის“ ჩვენება 31

2.4.1 ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად პროგრამული პაკეტის შემუშავება 31

2.4.2 ელემენტების შერჩევა მზა მონაცემთა ბაზებიდან ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის შესაქმნელად 35

2.4.3 ვირტუალური ლაბორატორიების აღწერა განყოფილებაში „მექანიკური მოვლენები“ ..... 37

2.4.4 ვირტუალური ლაბორატორიების აღწერა განყოფილებაში „თერმული ფენომენი“. 41

2.4.5 „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის შექმნის შესაძლებლობების დემონსტრირება. 44

2.4.7 განყოფილების „დეველოპერის შესახებ“ აღწერა. 55

დასკვნა 56

გამოყენებული ლიტერატურის სია. 59

შესავალი

შესაბამისობა:ინფორმაციული საზოგადოების შექმნა და განვითარება გულისხმობს საინფორმაციო და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების (ICT) ფართო გამოყენებას განათლებაში, რაც განპირობებულია მთელი რიგი ფაქტორებით.

პირველ რიგში, საინფორმაციო და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების (ICT) დანერგვა განათლებაში მნიშვნელოვნად აჩქარებს კაცობრიობის ცოდნისა და დაგროვილი ტექნოლოგიური და სოციალური გამოცდილების გადაცემას არა მხოლოდ თაობიდან თაობაში, არამედ ერთი ადამიანიდან მეორეზე.

მეორეც, თანამედროვე ICT, რომელიც აუმჯობესებს ტრენინგისა და განათლების ხარისხს, საშუალებას აძლევს ადამიანს უფრო წარმატებით და სწრაფად მოერგოს გარემოს და მიმდინარე სოციალურ ცვლილებებს. ეს თითოეულ ადამიანს აძლევს შესაძლებლობას მოიპოვოს საჭირო ცოდნა როგორც დღეს, ისე მომავალ პოსტინდუსტრიულ საზოგადოებაში.

მესამე, ამ ტექნოლოგიების აქტიური და ეფექტური დანერგვა განათლებაში მნიშვნელოვანი ფაქტორია განათლების სისტემის შესაქმნელად, რომელიც აკმაყოფილებს ინფორმაციული საზოგადოების მოთხოვნებს და ტრადიციული განათლების სისტემის რეფორმის პროცესს თანამედროვე ინდუსტრიული საზოგადოების მოთხოვნების გათვალისწინებით.

დღეს ბევრი საგანმანათლებლო დაწესებულება იყენებს ინოვაციურ ტექნოლოგიებს საგანმანათლებლო გარემოში, მათ შორის ვირტუალურ ლაბორატორიებს ფიზიკაში, ქიმიაში, ბიოლოგიაში, ეკოლოგიაში და სხვა საგნებში სამუშაოდ, რადგან საგანმანათლებლო ხასიათის მრავალი ფენომენი და ექსპერიმენტი ძალიან რთული ან შეუძლებელია საგანმანათლებლო სფეროში. დაწესებულება.

ინტერაქტიული ინსტრუმენტების ეფექტური გამოყენება სასწავლო პროცესში ხელს უწყობს არა მხოლოდ სასკოლო განათლების ხარისხის გაუმჯობესებას, არამედ ფინანსური რესურსების დაზოგვას და უსაფრთხო, ეკოლოგიურად სუფთა გარემოს შექმნას.

მომხიბლავი ინტერაქტიული გაკვეთილები და ლაბორატორიული სამუშაოები შეიძლება ჩატარდეს თქვენს შვილთან ერთად სახლში სხვადასხვა საგნებში: ფიზიკა, ბიოლოგია, ქიმია, ეკოლოგია.

ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო შეიძლება გამოყენებულ იქნას კლასში ლექციის დროს, როგორც სალექციო მასალების დამატება, რომელიც ხორციელდება კომპიუტერულ ლაბორატორიაში ქსელის საშუალებით, სტუდენტის მუშაობის შემდგომი ანალიზით.

ინტერაქტიულ ლაბორატორიაში პარამეტრების შეცვლით მომხმარებელი ხედავს ცვლილებებს 3D გარემოში მისი ქმედებების შედეგად.

Საგანი:ისტ-ის გამოყენება სასწავლო პროცესში.

ელემენტი:ვირტუალური ლაბორატორიების განვითარება მომავალი სპეციალისტების მომზადებისთვის.

სამუშაოს მიზანი:პროგრამული პაკეტის შემუშავება „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“.

სამუშაო მიზნები:

გაანალიზოს სამეცნიერო და პედაგოგიური ლიტერატურა სასწავლო პროცესში ვირტუალური ხელსაწყოების შემუშავებისა და გამოყენების შესახებ;
შეარჩიეთ პროგრამული პაკეტის შემუშავების პრინციპები და მოთხოვნები - ვირტუალური ლაბორატორია;
გაანალიზოს და შეარჩიოს ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის შექმნის ინსტრუმენტი;
„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის სტრუქტურის შემუშავება.
ვირტუალური ლაბორატორიული ელემენტების არსებული მონაცემთა ბაზის გამოყენებით პროგრამული პაკეტის შემუშავება;
შეამოწმეთ შექმნილი პროგრამული პაკეტი „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“.

მუშაობის მეთოდები:სამეცნიერო და პედაგოგიური ლიტერატურის ანალიზი, შედარება, ალგორითმიზაცია, პროგრამირება.

მეთოდურიდა პრაქტიკულიმნიშვნელობა მდგომარეობს სასწავლო პროცესის მხარდასაჭერი მეთოდოლოგიური მასალების გამდიდრებაში, თემაზე ექსპერიმენტების ჩასატარებლად „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის შექმნაში.

მიზნებმა და ამოცანებმა განსაზღვრა ნაშრომის სტრუქტურა.

შესავალი ასაბუთებს თემის არჩევის აქტუალურობას, განსაზღვრავს ობიექტს, საგანს, აყალიბებს მიზანს და ამოცანებს, აღწერს შესრულებული სამუშაოს მეთოდოლოგიურ და პრაქტიკულ მნიშვნელობას და ახასიათებს დასრულებული კვლევისა და განვითარების სამუშაოს ზოგად სტრუქტურას.

პირველ თავში „ვირტუალური სწავლების ინსტრუმენტების შემუშავების თეორიული საკითხები“ განხილულია შემდეგი საკითხები: ისტ-ის გამოყენება სასწავლო პროცესში; წარმოგიდგენთ კომპიუტერული ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტების შემუშავების პრინციპებისა და მოთხოვნების არჩევანს. განხილულია სწავლის ვირტუალიზაციის პროცესის საკითხი, ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობის შესაძლებლობები რეალურ პირობებში რთული შესასწავლი პროცესებისა და ფენომენების შესწავლისას.

მეორე თავში „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორიის პროგრამული პაკეტის პრაქტიკული განხორციელება“ წარმოდგენილია: ვირტუალური ლაბორატორიის პროგრამული პაკეტის შექმნის ინსტრუმენტების არჩევანი; გაანალიზდა ფიზიკაში მზა კომპონენტებისა და მზა მოწყობილობების არსებული მონაცემთა ბაზები, მზა მონაცემთა ბაზებიდან შეირჩა ელემენტები ფიზიკაში ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად; აღწერილია ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად პროგრამული ჩარჩოს შემუშავების პროცესი; წარმოდგენილია მასალა, რომელიც ასახავს შექმნილი პროგრამული პაკეტის "ვირტუალური ლაბორატორია ფიზიკის" შესაძლებლობებს.

დასასრულს, წარმოდგენილია სამუშაოს ძირითადი შედეგები.

ნაშრომი შედგება შესავლისგან, ორი თავისგან, დასკვნისგან და 46 წყაროს ოდენობით ცნობარისაგან. ნამუშევრის მთლიანი მოცულობა წარმოდგენილია 56 გვერდზე, შეიცავს 25 ფიგურას, 2 ცხრილს.

1 ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტების გამოყენება

1.1 ისტ-ის შესაძლებლობები ვირტუალური ლაბორატორიების გამოყენებით სასწავლო პროცესის ორგანიზებაში

ამჟამად იცვლება თანამედროვე განათლების წინაშე მდგარი მიზნები და ამოცანები - ძალისხმევა გადადის ცოდნის შეძენიდან კომპეტენციების განვითარებაზე, აქცენტი კი მოსწავლეზე ორიენტირებულ სწავლებაზე გადადის. მაგრამ, მიუხედავად ამისა, გაკვეთილი იყო და რჩება სასწავლო პროცესის მთავარ კომპონენტად. მოსწავლეთა სასწავლო აქტივობები დიდწილად გაკვეთილზეა ორიენტირებული. მოსწავლის მომზადების ხარისხს განაპირობებს განათლების შინაარსი, გაკვეთილის ჩატარების ტექნოლოგიები, მისი ორგანიზაციული და პრაქტიკული ორიენტაცია, მისი ატმოსფერო, ამიტომ აუცილებელია სასწავლო პროცესში ახალი პედაგოგიური ტექნოლოგიების გამოყენება. საინფორმაციო ტექნოლოგიების გამოყენების მიზნები: მოსწავლის პიროვნების განვითარება, დამოუკიდებელი პროდუქტიული საქმიანობისთვის მომზადება ინფორმაციულ საზოგადოებაში კონსტრუქციული, ალგორითმული აზროვნების განვითარების გზით, კომპიუტერთან კომუნიკაციის თავისებურებების წყალობით, შემოქმედებითი აზროვნება რეპროდუქციული აქტივობის წილის შემცირებით. , საინფორმაციო კულტურის ჩამოყალიბება, ინფორმაციის დამუშავების უნარი (ცხრილის პროცესორების, მონაცემთა ბაზების გამოყენებით); თანამედროვე საზოგადოების ინფორმატიზაციით განსაზღვრული სოციალური წესრიგის განხორციელება: - საინფორმაციო ტექნოლოგიების გამოყენებით სტუდენტების მომზადება დამოუკიდებელი შემეცნებითი საქმიანობისთვის; საგანმანათლებლო პროცესის მოტივაცია (სასწავლო პროცესის ხარისხისა და ეფექტურობის გაუმჯობესება ინფორმაციული ტექნოლოგიების შესაძლებლობების განხორციელების გზით, შემეცნებითი აქტივობის გაძლიერების სტიმულირების გამოვლენა და გამოყენება).

რა გავლენას ახდენს ინფორმაციული და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების გამოყენება მოსწავლეზე? - ICT ხელს უწყობს საგნის მიმართ შემეცნებითი ინტერესის ამაღლებას; - ისტ ხელს უწყობს საგანში მოსწავლეთა მიღწევების ზრდას; - ICT საშუალებას აძლევს მოსწავლეებს გამოხატონ საკუთარი თავი ახალ როლში; - ICT ავითარებს დამოუკიდებელი პროდუქტიული საქმიანობის უნარებს; - ICT ხელს უწყობს თითოეული მოსწავლისთვის წარმატებული სიტუაციის შექმნას.

საგანმანათლებლო პროცესში ისტ-ის გამოყენება მასწავლებელს აძლევს დამატებით დიდაქტიკური შესაძლებლობებს, კერძოდ:

მყისიერი უკუკავშირი მომხმარებელსა და ICT ინსტრუმენტებს შორის, რაც ინტერაქტიული დიალოგის საშუალებას იძლევა;

საგანმანათლებლო ინფორმაციის კომპიუტერული ვიზუალიზაცია, რომელიც გულისხმობს ობიექტების, პროცესების, ფენომენების (როგორც რეალური, ისე „ვირტუალური“) ვიზუალიზაციის თანამედროვე საშუალებების შესაძლებლობების განხორციელებას, აგრეთვე მათ მოდელებს, მათ წარმოჩენას განვითარების დინამიკაში, დროებით და სივრცით. მოძრაობა, პროგრამასთან დიალოგის კომუნიკაციის შესაძლებლობის შენარჩუნებით;

შესწავლილი ობიექტების კომპიუტერული მოდელირება, მათი ურთიერთობები, მოვლენები, პროცესები, რომლებიც ხდება როგორც რეალურად, ისე „ვირტუალურად“;

გამოთვლითი, ინფორმაციის მოპოვების აქტივობების პროცესების ავტომატიზაცია, საგანმანათლებლო ექსპერიმენტის შედეგების დამუშავება, როგორც რეალურად წარმოქმნილი, ასევე „ვირტუალურად“ წარმოდგენილი ეკრანზე, ფრაგმენტის ან თავად ექსპერიმენტის მრავალჯერ გამეორების შესაძლებლობით, რაც საშუალებას გაძლევთ განაცხადოთ ექსპერიმენტების შედეგები, პარამეტრების მნიშვნელობების (მაგალითად, ფიზიკური სიდიდეების) ცვალებადობა ექსპერიმენტის ადეკვატურად პირობებზე, ექსპერიმენტული ჰიპოთეზის ფორმულირება, ტესტირება, ექსპერიმენტის შედეგების საფუძველზე შესასწავლი სიტუაციის შეცვლა, ექსპერიმენტის შედეგების პროგნოზირება. სწავლა;

სხვადასხვა ტიპის აქტივობების მოზიდვა, რომლებიც განკუთვნილია იმ სტუდენტების აქტიური პოზიციისთვის, რომლებმაც მიიღეს საკმარისი ცოდნა საგანში, რომ დამოუკიდებლად იფიქრონ, კამათობდნენ, მსჯელობდნენ, რომლებმაც ისწავლეს სწავლა და დამოუკიდებლად მოიპოვონ საჭირო ინფორმაცია;

საგანმანათლებლო საქმიანობის ორგანიზაციული მართვის პროცესების ავტომატიზაცია და საგანმანათლებლო მასალის დაუფლების შედეგების მონიტორინგი: ორგანიზაციული და მეთოდოლოგიური მასალების გენერირება და გავრცელება, მათი ჩამოტვირთვა და გადაცემა ქსელში.

სწავლის ვირტუალიზაცია შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც სრული განაკვეთიდან დისტანციიდან ვირტუალურ განათლებამდე გადაადგილების ობიექტური პროცესი, რომელიც შთანთქავს სრულ განაკვეთზე, მიმოწერის, დისტანციის და განათლების სხვა ფორმებს და ადეკვატური უნდა იყოს განვითარებადი რუსული საინფორმაციო საზოგადოებისთვის. . ეს პროცესი, ისევე როგორც განათლების ინფორმატიზაციის პროცესი, ობიექტური, ბუნებრივი და განპირობებულია მთელი რიგი ფაქტორებით:

სატელეკომუნიკაციო და საინფორმაციო სისტემების სწრაფი განვითარება ხსნის ახალ დიდაქტიკურ შესაძლებლობებს თავად განათლების სისტემის გასაუმჯობესებლად;
თავად განათლების სისტემის შიდა საჭიროებები, რომლებიც დაკავშირებულია მოსახლეობის ფართო ფენებისთვის მაღალხარისხიან, ხელმისაწვდომ, მობილურ, ფუნდამენტურ განათლებაზე წვდომასთან.

პედაგოგიკის, როგორც მეცნიერების თვალსაზრისით, შეგვიძლია მივიჩნიოთ, რომ ვირტუალური სწავლის პროცესი მიმდინარეობს პედაგოგიურ სისტემაში, რომლის ელემენტებია მიზნები, შინაარსი, სტუდენტი, მასწავლებელი და ვირტუალური სწავლების ტექნოლოგიური ქვესისტემა. ეს არის მიზანმიმართული, ორგანიზებული ურთიერთქმედების პროცესი მოსწავლეებს (მოსწავლეებს) მასწავლებელთან (მასწავლებელთან), მათ შორის და სასწავლო საშუალებებთან და არ არის გადამწყვეტი მნიშვნელობა მათი მდებარეობისთვის სივრცეში და დროში. მთელი ეს სტრუქტურა ეფუძნება მატერიალურ, ტექნიკურ და მარეგულირებელ ჩარჩოს.

ვირტუალური განათლების შინაარსის ფორმირება, როგორც ტრადიციული განათლების სისტემაში, ეფუძნება განათლების შინაარსის ორგანიზების არჩეულ თეორიას და შესაბამისი პრინციპების გათვალისწინებით.

მეთოდოლოგიური გარემო ხასიათდება აქტიური სასწავლო მეთოდებით და პროექტის მეთოდით. მართლაც, ვირტუალური სწავლა ყველაზე მგრძნობიარეა ისეთი ინოვაციური მეთოდების მიმართ, როგორიცაა აქტიური სწავლის მეთოდები (ბრეინშტორმინგი, ბიზნეს თამაშები, შემთხვევის შესწავლა, პროექტის მეთოდები და ა.შ.).

ვირტუალური სტუდენტი სამართლიანად არის მთავარი ფიგურა ვირტუალურ საგანმანათლებლო პროცესში, რადგან ის არის ვირტუალური განათლების სისტემის მთავარი „მომხმარებელი და კლიენტი“. ჩვენ შეგვიძლია გამოვყოთ ვირტუალური სტუდენტის ძირითადი განსხვავებები და უპირატესობები, რომლებიც კონცენტრირებულია შემდეგ ფორმულირებებში: „განათლება საზღვრებს გარეშე“, „განათლება მთელი ცხოვრების მანძილზე“, „განათლება დაბალ ფასად“. მეორე მხრივ, ვირტუალურ სტუდენტს ეკისრება კონკრეტული მოთხოვნები განსაკუთრებული მოტივაციის, დისციპლინის, კომპიუტერული და საკომუნიკაციო აღჭურვილობის გამოყენების უნარის და ა.შ. .

აშკარაა, რომ ვირტუალური სწავლისას საგანმანათლებლო და ვალიოლოგიური პრობლემები მთელი სიმძიმით ჩნდება.

ვირტუალური მასწავლებელი ასევე არის ინდივიდი, რომელიც მუშაობს პირდაპირი კონტაქტით ან ირიბად სატელეკომუნიკაციო საშუალებებით და, გარდა ამისა, ის შეიძლება იყოს „რობოტი მასწავლებელი“ მაგალითად, CD-ROM-ის სახით.

ვირტუალური მასწავლებლის მთავარი ფუნქციაა სწავლების, განათლების, განვითარების პროცესების მართვა, სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, იყოს პედაგოგიური მენეჯერი. ვირტუალური სწავლების დროს მან უნდა შეასრულოს შემდეგი როლები: კოორდინატორი, კონსულტანტი, აღმზრდელი და ა.შ.

საგანმანათლებლო გარემოს ვირტუალიზაცია იძლევა განათლების ახალ, შეუსწავლელ, დიდი ალბათობით არახელშესახებ და ამჟამად არ აღიარებულ შესაძლებლობებს. ვირტუალური სწავლების ტექნოლოგიური სისტემის ელემენტების მეცნიერულად გამართლებული გამოყენება, ჩვენი აზრით, გამოიწვევს არა რესტრუქტურიზაციას, არა რადიკალურ გაუმჯობესებას, არამედ ფუნდამენტურად ახალი განათლების სისტემის ჩამოყალიბებას.

1.2 ვირტუალური ლაბორატორია, როგორც სასწავლო ინსტრუმენტი

თანამედროვე საინფორმაციო ტექნოლოგიების გამოყენება განათლებაში უკვე აღარ არის ინოვაცია, არამედ დღევანდელი რეალობა მთელი ცივილიზებული სამყაროსთვის. ამჟამად ICT მტკიცედ შემოვიდა განათლების სფეროში. ისინი საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ სასწავლო პროცესის ხარისხი, გახადოთ გაკვეთილი თანამედროვე, საინტერესო და ეფექტური.

ვირტუალური მედია არის ინსტრუმენტები ან ინსტრუმენტები საკლასო ოთახში სწავლისთვის. ვირტუალური განათლება შემოაქვს ეთიკურ კომპონენტსაც – კომპიუტერული ტექნოლოგია არასოდეს ჩაანაცვლებს კავშირს სტუდენტებს შორის. მას შეუძლია მხოლოდ ახალი რესურსების ერთობლივი ძიების პოტენციალის მხარდაჭერა და შესაფერისია სხვადასხვა სასწავლო სიტუაციებში გამოსაყენებლად, როდესაც მოსწავლეები საგნის შესწავლისას მონაწილეობენ დიალოგში თანატოლებთან და მასწავლებლებთან შესასწავლ მასალასთან დაკავშირებით.

ვირტუალური ტექნოლოგიები არის ინფორმაციის მომზადების საშუალება, მათ შორის ვიზუალური, სხვადასხვა სიტუაციების მულტიპროგრამირება.

ვირტუალური საშუალებებით გაკვეთილის ჩატარებისას დაცულია დიდაქტიკის ძირითადი პრინციპი – ხილვადობა, რაც უზრუნველყოფს მოსწავლეების მიერ მასალის ოპტიმალურ სწავლას, ზრდის ემოციურ აღქმას და ავითარებს მოსწავლეებში ყველა სახის აზროვნებას.

ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტები არის ერთ-ერთი ყველაზე თანამედროვე ინსტრუმენტი, რომელიც გამოიყენება საკლასო ოთახში სწავლებისთვის.

ლაბორატორიული სამუშაოს ვირტუალური პრეზენტაცია არის ნათელი, დასამახსოვრებელი სურათების სერია, მოძრაობა - ეს ყველაფერი საშუალებას გაძლევთ დაინახოთ ის, რაც ძნელი წარმოსადგენია, დააკვირდეთ მიმდინარე ფენომენს, გამოცდილებას. ასეთი გაკვეთილი საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ ინფორმაცია ერთდროულად რამდენიმე ფორმით, რითაც მასწავლებელს აქვს შესაძლებლობა გააძლიეროს ემოციური გავლენა მოსწავლეზე. ასეთი გაკვეთილის ერთ-ერთი აშკარა უპირატესობა არის გაზრდილი ხილვადობა. გავიხსენოთ ცნობილი ფრაზა კ.დ. უშინსკი: ”ბავშვთა ბუნება აშკარად მოითხოვს სიცხადეს. ასწავლეთ ბავშვს მისთვის უცნობი ხუთი სიტყვა და ის დიდხანს და ამაოდ იტანჯება მათზე; მაგრამ დააკავშირეთ ამ ოცი სიტყვა სურათებთან - და ბავშვი ისწავლის მათ. ძალიან მარტივ იდეას უხსნი ბავშვს და ის შენი არ ესმის; თქვენ უხსნით რთულ სურათს იმავე ბავშვს და ის სწრაფად გესმით... თუ იმ კლასში ხართ, საიდანაც სიტყვის მიღება რთულია (და ჩვენ არ ვეძებთ ასეთ კლასებს), დაიწყეთ სურათების ჩვენება. , და კლასი დაიწყებს საუბარს და რაც მთავარია ისაუბრებენ

უფასო..."

ასევე ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ მასალის ზეპირად წარდგენისას მოსწავლე აღიქვამს და შეუძლია წუთში 1 ათასამდე ჩვეულებრივი ერთეული ინფორმაციის დამუშავება, ხოლო მხედველობის ორგანოების შეერთებისას 100 ათასამდე ასეთი ერთეული.

ვირტუალური ხელსაწყოების გამოყენება კლასში არის ძლიერი სტიმული სწავლაში. ერთ-ერთი ვირტუალური ინსტრუმენტია ვირტუალური ლაბორატორიები, რომლებიც დიდ როლს თამაშობენ სასწავლო პროცესში. ისინი არ ცვლიან მასწავლებლისა და ფიზიკის სახელმძღვანელოებს, მაგრამ ქმნიან მასალის ათვისების თანამედროვე, ახალ შესაძლებლობებს: იზრდება ხილვადობა და ფართოვდება საგანმანათლებლო დაწესებულებაში რთული ან შეუძლებელი ექსპერიმენტების დემონსტრირების შესაძლებლობები.

ვირტუალური ლაბორატორია არის ინტერაქტიული პროგრამული მოდული, რომელიც შექმნილია ციფრული წყაროების საინფორმაციო-ილუსტრაციული ფუნქციიდან ინსტრუმენტულ-აქტივობისა და საძიებო ფუნქციებზე გადასვლაზე, რომელიც ხელს უწყობს კრიტიკული აზროვნების განვითარებას, უნარებისა და შესაძლებლობების განვითარებას პრაქტიკული გამოყენებისას. მიღებული ინფორმაცია.

ლაბორატორიული სამუშაოების კლასიფიკაცია, რომელიც ეფუძნება გამოყენების მიდგომას:

მაღალი ხარისხი- ფენომენი ან გამოცდილება, როგორც წესი, რთული ან შეუძლებელი საგანმანათლებლო დაწესებულებაში განსახორციელებლად, რეპროდუცირებულია ეკრანზე მომხმარებლის მიერ კონტროლის დროს;

ნახევრად რაოდენობრივი- ვირტუალურ ლაბორატორიაში ხდება გამოცდილების სიმულაცია და ინდივიდუალური მახასიათებლების რეალისტური ცვლილება (მაგალითად, რეოსტატის სლაიდერის პოზიცია ელექტრულ წრეში) იწვევს ცვლილებებს ინსტალაციის, მიკროსქემის, მოწყობილობის მუშაობაში;

რაოდენობრივი(პარამეტრული) - მოდელში რიცხობრივად მითითებული პარამეტრები ცვლის მათზე დამოკიდებულ მახასიათებლებს ან ახდენს ფენომენების სიმულაციას.

პროექტი სამივე ტიპის სამუშაოს შექმნას გეგმავს, მაგრამ ძირითადი აქცენტი გაკეთდება რეალისტურ ნახევრად რაოდენობრივ ლაბორატორიულ სამუშაოზე, რომელიც უზრუნველყოფს მათი გამოყენების მაღალ პედაგოგიურ ეფექტურობას. შემოთავაზებული მიდგომის არსებითი მახასიათებელია ექსპერიმენტული უნარების პრაქტიკული პრაქტიკის უნარი რეალისტურ ნახევრად რაოდენობრივ მოდელებში. გარდა ამისა, ისინი ახორციელებენ ცვალებადობას ექსპერიმენტების ჩატარებაში და მიღებულ მნიშვნელობებში, რაც ზრდის სემინარის გამოყენების ეფექტურობას კომპიუტერულ კლასში ქსელური მუშაობის დროს.

დაგეგმილი განვითარების გამორჩეული თვისება უნდა იყოს ვირტუალურ ლაბორატორიებში ექსპერიმენტების მაღალი რეალიზმი, მსოფლიოს ფიზიკური კანონების რეპროდუცირების სიზუსტე და ექსპერიმენტებისა და ფენომენების არსი, ასევე ცალსახად მაღალი ინტერაქტიულობა. განხორციელებული ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაოსგან განსხვავებით, რომელშიც ის უნარ-ჩვევები და შესაძლებლობები, რომლებიც არ გამოიყენება რეალურ სამუშაოში, რეალისტური ნახევრად რაოდენობრივი მოდელების შექმნისას, აქცენტი გაკეთდება ექსპერიმენტული მუშაობის უნარების განვითარებაზე, რაც არის შესაბამისი და შესაბამისი. გარდა ამისა, ასეთ სამუშაოში განხორციელდება ექსპერიმენტების ჩატარების მაღალი ცვალებადობა და მიღებული მნიშვნელობები, რაც გაზრდის ლაბორატორიული სახელოსნოს გამოყენების ეფექტურობას კომპიუტერულ კლასში ქსელური მუშაობის დროს.

ნახევრად რაოდენობრივი მოდელის შესწავლა (იმპლიცტური მათემატიკური საფუძვლით) არის არატრივიალური ამოცანა, რომელიც მოიცავს მრავალფეროვან უნარებს: ექსპერიმენტის დაგეგმვა, ფენომენების, თვისებების, პარამეტრების ურთიერთკავშირის შესახებ ყველაზე გონივრული ჰიპოთეზის წამოყენება ან არჩევა. ექსპერიმენტულ მონაცემებზე დაყრდნობით დასკვნების გამოტანა, ამოცანების ფორმულირება. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია და მიზანშეწონილი არის სამეცნიერო მოდელების გამოყენების საზღვრების (არეალის, პირობების) მითითების შესაძლებლობა, მათ შორის იმის შესწავლა, თუ რომელი რეალური ფენომენის რომელ ასპექტებს ახდენს კომპიუტერული მოდელი წარმატებით რეპროდუცირებს და რომელი სცილდება მოდელირებულის საზღვრებს.

ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაოს საგაკვეთილო გამოყენება რეალურთან მიმართებაში შეიძლება იყოს სხვადასხვა სახის:

საჩვენებელი (რეალურ სამუშაომდე) გამოყენება: ფრონტალურად, დიდი მონიტორის ეკრანიდან ან მულტიმედიური პროექტორის საშუალებით, რეალური სამუშაოს მოქმედებების თანმიმდევრობის ჩვენება; უპირატესობა ენიჭება რეალისტურ თვისებრივ და ნახევრად რაოდენობრივ მოდელებს;
განზოგადებული (რეალური მუშაობის შემდეგ) გამოყენება: ფრონტალური რეჟიმი (დემონსტრირება, კითხვების გარკვევა, დასკვნების ფორმულირება და განხილულის კონსოლიდაცია) ან ინდივიდუალური (ექსპერიმენტის მათემატიკური მხარე, გრაფიკების და ციფრული მნიშვნელობების ანალიზი, მოდელის შესწავლა, როგორც გზა. უპირატესობა ენიჭება რეალობის ასახვას და წარმოდგენას რაოდენობრივ, პარამეტრულ მოდელებს).
ექსპერიმენტული (რეალური სამუშაოს ნაცვლად) გამოყენება: ინდივიდუალური (პატარა ჯგუფებში) დავალების შესრულება ვირტუალურ ლაბორატორიაში რეალური სამუშაოს შესრულების გარეშე, კომპიუტერული ექსპერიმენტი. შეიძლება შესრულდეს როგორც რეალისტური ნახევრად რაოდენობრივი 3D მოდელებით, ასევე პარამეტრული მოდელებით.

ვირტუალური ლაბორატორიის, როგორც ვირტუალური სასწავლო ინსტრუმენტის დანერგვის მოსალოდნელი შედეგები:

კრიტიკული აზროვნებისა და დამოუკიდებლობის განვითარების ერთ-ერთი საფუძველი გახდება მაღალი რეალიზმისა და იმპლიციტური მათემატიკური საფუძვლების მქონე ვორქშოფების შექმნა და განხორციელება, რაც სტუდენტის კვლევის ობიექტია;
რეალური და ვირტუალური მუშაობის ოპტიმალური კომბინაციით მიიღწევა პრაქტიკული სწავლების ეფექტურობის ზრდა;
პროგნოზირებულია, რომ გაიზრდება ინტერესი სასწავლო პროცესისადმი იმ მოსწავლეთა ჯგუფებში, რომლებიც ვერ აღწევენ წარმატებებს ჩვეულებრივ სწავლების სისტემაში.

1.3 ვირტუალური ლაბორატორიის განვითარების პრინციპები და მოთხოვნები

ვინაიდან ლაბორატორიული სამუშაოების შესრულებისას დროის დიდი ნაწილი იხარჯება იმის გაგებაზე, თუ როგორ უნდა იმუშაოს ინსტალაციასთან, შემდეგ ვირტუალური ლაბორატორიის ჩამოტვირთვის საშუალებით სტუდენტს აქვს შესაძლებლობა წინასწარ მოემზადოს აღჭურვილობის დაუფლებით და მისი მუშაობის სხვადასხვა რეჟიმში შესწავლით. მას ეძლევა შესაძლებლობა პრაქტიკაში შეამოწმოს თავისი ცოდნა, აკონტროლოს მიმდინარე მოქმედება და გააანალიზოს შესრულებული სამუშაოს შედეგი.

ვირტუალური ტრენინგის ტექნოლოგიის გამოყენება შესაძლებელს ხდის რეალური მოწყობილობის ინტერფეისის სრულად რეპროდუცირებას ვირტუალური მოდელის სახით, მთელი მისი ფუნქციონირების შენარჩუნებით. სტუდენტი თავის კომპიუტერზე უშვებს ვირტუალურ ლაბორატორიას, რაც იწვევს დროის მნიშვნელოვან დაზოგვას პრაქტიკულ გაკვეთილებზე. უფრო მეტიც, ემულატორის შემუშავებისას გამოიყენება მოწყობილობების მოდელები, რომლებიც მუშაობენ იგივე პრინციპებით, როგორც რეალური. მათი პარამეტრები და მუშაობის პრინციპი მარტივად შეიძლება შეიცვალოს, თუ როგორ აისახება ეს გაზომვის შედეგებში. ვირტუალური ლაბორატორიების გამოყენების შედეგად ვიღებთ მაღალი ხარისხის ტრენინგს სტუდენტებისთვის ლაბორატორიული სამუშაოების შესასრულებლად და აღჭურვილობით მუშაობისთვის, რაც შესაძლებელს ხდის სტუდენტებს ფიზიკური ფენომენების სიღრმისეული შესწავლისა და განხორციელებული სამუშაოს ვიზუალური წარმოდგენის საშუალებას.

"ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორია" პროგრამული პაკეტი უნდა შეესაბამებოდეს მთელ რიგ მოთხოვნებს:

მინიმალური სისტემური მოთხოვნები, რაც საშუალებას მოგცემთ გაუშვათ პროდუქტი ნებისმიერ პერსონალურ კომპიუტერზე. აღსანიშნავია, რომ ყველა საგანმანათლებლო დაწესებულებას არ შეუძლია უახლესი თაობის კომპიუტერების შეძენა.
გამოყენების სიმარტივე და ხელმისაწვდომობა. პროგრამული პაკეტი განკუთვნილია საშუალო სკოლის მოსწავლეებისთვის (8 - 9 კლასები), ამიტომ უნდა მოხდეს მოსწავლეთა განვითარების ინდივიდუალური ფსიქოლოგიური მახასიათებლები.
თითოეული ვირტუალური ლაბორატორია უნდა შეიცავდეს აღწერილობას და განხორციელების ინსტრუქციას, რაც სტუდენტებს საშუალებას მისცემს გაუმკლავდნენ სამუშაოს დიდი ძალისხმევის გარეშე.
ვირტუალური ლაბორატორიები სრულდება საგანმანათლებლო მასალის ათვისებით.
სამუშაო შესრულების ხილვადობა, რაც საშუალებას გაძლევთ დააკვირდეთ მიმდინარე მოქმედებებს. სისტემის ზოგიერთი პარამეტრის შეცვლით მოსწავლე ხედავს, როგორ იცვლება სხვები.

„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის ზოგადი სტრუქტურა.

"ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის" პროგრამული პაკეტის განსახორციელებლად გადაწყდა ოთხი ძირითადი ბლოკის გამოყენება:

ვირტუალური ლაბორატორიები.
გაიდლაინები.
დეველოპერის შესახებ.

პირველი ბლოკი, „ვირტუალური ლაბორატორიის ინფორმაცია“ შეიცავს ძირითად ინფორმაციას ვირტუალური ლაბორატორიების უპირატესობების, პრინციპებისა და სასურველი შედეგების შესახებ. ასევე მოცემულია ვირტუალური ნამუშევრების გამორჩეული თვისებები რეალურთან მიმართებაში.

მეორე ბლოკი „ვირტუალური ლაბორატორიები“ დაგეგმილია რამდენიმე ქვებლოკად დაყოფა, ფიზიკის განყოფილებების მიხედვით. ეს დაყოფა საშუალებას მისცემს სტუდენტს სწრაფად და მარტივად მოძებნოს მისთვის საჭირო სამუშაო და დაიწყოს მისი დასრულება და მნიშვნელოვნად დაზოგოს დრო. განყოფილება მოიცავს ამოცანებს ელექტრული წრედის აწყობაზე, ასევე თერმულ და მექანიკურ მოვლენებზე მუშაობას.

მესამე ბლოკი „მეთოდური რეკომენდაციები“ იქნება ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაოების აღწერა და ჩატარება, ასევე მათი განხორციელების მოკლე ინსტრუქციები. ამ განყოფილებაში ასევე საჭირო იქნება ასაკობრივი კატეგორიის მითითება, რომლისთვისაც შექმნილია შემუშავებული პროგრამული პაკეტი. ამრიგად, სტუდენტი, რომელსაც აქამდე წარმოდგენა არ ჰქონდა ვირტუალური ლაბორატორიების შესახებ, შეუძლია მარტივად და სწრაფად დაიწყოს მათი დასრულება.

2 პროგრამული პაკეტის „ვირტუალური ლაბორატორია ფიზიკის“ პრაქტიკული დანერგვა

ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად ხელსაწყოების შერჩევა

ვირტუალური ლაბორატორიის ზოგადი სტრუქტურის, პრინციპებისა და მოთხოვნების ანალიზის საფუძველზე, მიგვაჩნია, რომ პროექტის განხორციელების მოდელი უნდა იყოს ერთ კომპიუტერზე განთავსებული პერსონალური ვებგვერდი, რომლის წვდომაც შესაძლებელია ბრაუზერის გამოყენებით.

ჩვენ, როგორც ვებ გვერდის დეველოპერები, დაგვხვდა კითხვა, თუ რა ინსტრუმენტებს შეეძლოთ დავალების სწრაფად და ეფექტურად შესრულება. ამჟამად არსებობს ორი ტიპის რედაქტორები, რომლებიც ქმნიან ვებსაიტებს. ეს არის რედაქტორები, რომლებიც უშუალოდ მუშაობენ კოდებთან და ვიზუალურ რედაქტორებთან. ორივე ტექნოლოგიას აქვს დადებითი და უარყოფითი მხარეები. კოდის რედაქტორების გამოყენებით ვებსაიტების შექმნისას, დეველოპერმა უნდა იცოდეს HTML ენა. ვიზუალურ რედაქტორში მუშაობა საკმაოდ მარტივია და წააგავს Microsoft Word-ში დოკუმენტის შექმნის პროცესს.

მოდით შევხედოთ რამდენიმე ვებ რედაქტორს, რომელიც დღეს არსებობს.

ვებ გვერდების შესაქმნელად უმარტივესი ინსტრუმენტია Notepad აპლიკაცია, მაგრამ Notepad-ის გამოყენება მოითხოვს ჰიპერტექსტის მარკირების ენის (HTML) ცოდნას და ვებ გვერდების სტრუქტურის კარგად გააზრებას. სასურველია გქონდეთ პროფესიული ცოდნა, რომელიც შესაძლებელს გახდის ასეთი მოკრძალებული საშუალებებით შექმნას ვებ საიტები Active X და Flash ტექნოლოგიების გამოყენებით.

ვისაც ურჩევნია ხელით HTML კოდი აკრიფოს, მაგრამ ვისაც არ აქვს Notepad და მსგავსი პროგრამების ფუნქციონირება, ირჩევს პროგრამას სახელად TextPad. ეს პროგრამა, ფაქტობრივად, ძალიან ჰგავს Notepad-ს, მაგრამ დეველოპერებმა სპეციალურად უზრუნველყოფილი აქვთ გარკვეული კომფორტი HTML კოდის დასაწერად (ისევე როგორც Java, C, C++, Perl და სხვა ენები). ეს გამოიხატება იმით, რომ HTML დოკუმენტის დაწერისას, ყველა ტეგი ავტომატურად ხაზგასმულია ლურჯად, მათი ატრიბუტები მუქ ლურჯში და ატრიბუტების მნიშვნელობები მწვანეში (ფერების მორგება შესაძლებელია, როგორც გსურთ, ისევე როგორც შრიფტი). ეს ხაზგასმული ფუნქცია სასარგებლოა, რადგან ტეგის ან მისი ატრიბუტის სახელში შემთხვევითი შეცდომის შემთხვევაში, პროგრამა დაუყოვნებლივ აცნობებს მას.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ ვიზუალური რედაქტორები ვებ რესურსების შესაქმნელად. საუბარია ე.წ. WYSIWYG რედაქტორებზე. სახელწოდება მომდინარეობს წინადადებიდან „რას ხედავ, ის რასაც ღებულობ“ - რასაც ხედავ არის ის, რასაც ღებულობ. WYSIWYG რედაქტორები საშუალებას გაძლევთ შექმნათ ვებსაიტები და ვებ გვერდები იმ მომხმარებლებისთვისაც კი, რომლებიც არ იცნობენ ჰიპერტექსტის მარკირების ენას (HTML).

Macromedia Dreamweaver არის პროფესიონალური HTML რედაქტორი სხვადასხვა სირთულის და ინტერნეტ გვერდების ვიზუალურად შესაქმნელად და მართვისთვის. Dreamweaver მოიცავს მრავალ ინსტრუმენტს და ხელსაწყოს რედაქტირებისა და პროფესიონალური ვებსაიტის შესაქმნელად: HTML, CSS, javascript, javascript debugger, კოდის რედაქტორები (კოდის მაყურებელი და კოდის ინსპექტორი), რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ Javascript, XML და სხვა ტექსტური დოკუმენტები, რომლებიც მხარდაჭერილია Dreamweaver-ში. . ორმხრივი HTML ტექნოლოგია ახორციელებს HTML დოკუმენტების იმპორტს კოდის რეფორმირების გარეშე და საშუალებას გაძლევთ დააკონფიგურიროთ Dreamweaver, რათა "გაწმინდოს" და გადააფორმოთ HTML, როგორც ამას დეველოპერი სურს.

Dreamweaver-ის ვიზუალური რედაქტირების შესაძლებლობები ასევე საშუალებას გაძლევთ სწრაფად შექმნათ ან გადააკეთოთ პროექტი ყოველგვარი კოდის დაწერის გარეშე. შესაძლებელია ყველა ცენტრალიზებული ელემენტის ნახვა და მოსახერხებელი პანელიდან მათი „გადატანა“ პირდაპირ დოკუმენტში. თქვენ შეგიძლიათ თავად დააკონფიგურიროთ Dreamweaver-ის ყველა ფუნქცია საჭირო ლიტერატურის გამოყენებით.

ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად გამოვიყენეთ FrontPage გარემო. მსოფლიო ინტერნეტის ზოგიერთი წყაროს მიხედვით, ყველა გვერდისა და ვებსაიტის 50 პროცენტამდე, მათ შორის მსხვილი პროექტების ჩათვლით, შექმნილია Microsoft FrontPage-ის გამოყენებით. დსთ-ში კი სავსებით შესაძლებელია ეს მაჩვენებელი 80-90 პროცენტს მიაღწიოს.

FrontPage-ის უპირატესობები სხვა რედაქტორებთან შედარებით აშკარაა:

FrontPage-ს აქვს ძლიერი ვებ მხარდაჭერა. არსებობს მრავალი ვებ-გვერდი, ახალი ამბების ჯგუფი და კონფერენციები, რომლებიც მიმართულია FrontPage-ის მომხმარებლებისთვის. ასევე არსებობს უამრავი ფასიანი და უფასო დანამატი FrontPage-ისთვის, რომელიც აფართოებს მის შესაძლებლობებს. მაგალითად, დღეს საუკეთესო გრაფიკული ოპტიმიზატორები, Ulead SmartSaver და Ulead SmartSaver Pro Ulead-დან, ჩაშენებულია დანამატებში არა მხოლოდ Photoshop-ში, არამედ FrontPage-შიც. გარდა ამისა, არსებობს კომპანიების მთელი ინდუსტრია, რომლებიც ავითარებენ და ავრცელებენ თემებს FrontPage-ისთვის;
FrontPage-ის ინტერფეისი ძალიან ჰგავს Microsoft Office-ის კომპლექტში შემავალი პროგრამების ინტერფეისს, რაც აადვილებს სწავლას. გარდა ამისა, სრული ინტეგრაციაა Microsoft Office-ში შემავალ პროგრამებს შორის, რაც საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ FrontPage-ის სხვა აპლიკაციებში შექმნილი ინფორმაცია.

FrontPage პროგრამის წყალობით, არა მხოლოდ პროფესიონალ პროგრამისტებს შეუძლიათ შექმნან ვებ გვერდები, არამედ მომხმარებლებს, რომლებსაც სურთ ჰქონდეთ ვებ საიტი პირადი მიზნებისთვის, რადგან არ არის საჭირო HTML კოდების დაპროგრამება და HTML რედაქტორების ცოდნა, თვლის ავტორების უმეტესობა.

მთავარი საჩივარი, რომელიც დეველოპერებს, რომლებიც ქმნიან ვებ გვერდებს HTML კოდის გამოყენებით, აქვთ FrontPage-ის მიმართ, არის ის, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში ის ნაგულისხმევად წერს ზედმეტ კოდს. მცირე ვებსაიტებისთვის ეს არ არის კრიტიკული. გარდა ამისა, FrontPage საშუალებას აძლევს დეველოპერს იმუშაოს HTML კოდით.

„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ ჭურვი პროგრამის დიზაინის ეტაპები და სტრუქტურა

დიზაინი განვითარების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი და რთული ეტაპია, რომელზედაც დამოკიდებულია შემდგომი მუშაობის ეფექტურობა და საბოლოო შედეგი.

პედაგოგიური დიზაინის განვითარებაში უზარმაზარი სტიმული იყო კომპიუტერული ტექნოლოგიების გავრცელება. განათლებაში მოსვლასთან ერთად დაიწყო სწავლების მეთოდების შეცვლა მისი ტექნოლოგიზაციის მიმართულებით. გაჩნდა განათლების საინფორმაციო ტექნოლოგიები.

პედაგოგიური დიზაინი არის საქმიანობა, რომელიც მიზნად ისახავს საგანმანათლებლო პროექტების შემუშავებას და განხორციელებას, რომლებიც გაგებულია, როგორც ინოვაციური იდეების ფორმალიზებული კომპლექსები განათლებაში, სოციალურ და პედაგოგიურ მოძრაობაში, საგანმანათლებლო სისტემებსა და დაწესებულებებში, პედაგოგიურ ტექნოლოგიებში (Bezrukova V.S.).

პედაგოგიური სისტემების, პროცესების ან სიტუაციების შემუშავება რთული მრავალსაფეხურიანი საქმიანობაა. იგი სრულდება, როგორც თანმიმდევრული ეტაპების სერია, რაც აახლოებს მომავალი საქმიანობის განვითარებას ზოგადი იდეიდან ზუსტად აღწერილ კონკრეტულ ქმედებებამდე.

2.2.1 პროგრამული პაკეტის სტრუქტურა „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“

პროგრამის „ვირტუალური ლაბორატორია ფიზიკაში“ შემუშავება შემდეგ ეტაპად განხორციელდა:

პროდუქტის შექმნის აუცილებლობის გაცნობიერება;
პროგრამის „ვირტუალური ლაბორატორია ფიზიკაში“ შემუშავება;
კონტროლის სისტემის ანალიზი ისტ-ის გამოყენებით;
მზა ბაზებიდან თერმული და მექანიკური ფენომენების ლაბორატორიების შერჩევა, ასევე ელექტრული წრედის აწყობის ლაბორატორიის შექმნა;
თითოეული ვირტუალური ლაბორატორიის ტექნოლოგიური შესაძლებლობების მოკლე აღწერა, მისი დანიშნულება, ქცევის წესები, შესრულების წესი;
პროგრამის „ვირტუალური ლაბორატორია ფიზიკაში“ გამოყენების მეთოდოლოგიის შემუშავება.

განხილული ეტაპების საფუძველზე შემუშავდა „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული კომპლექსის სტრუქტურა (სურათი 1).

სურათი 1 - პროგრამული პაკეტის სტრუქტურა

"ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორია"

Shell პროგრამის სტრუქტურა მოიცავს „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამის მართვის ბირთვს. კონტროლის საფუძველი არის პროგრამის საწყისი გვერდი. ბლოკი შექმნილია ვირტუალური ლაბორატორიების შერჩევისა და დემონსტრირების შემუშავებულ პროგრამაში ნავიგაციისთვის და საშუალებას გაძლევთ გადახვიდეთ ნებისმიერ სხვა ბლოკზე. უზრუნველყოფს სწრაფ წვდომას შემდეგ განყოფილებებზე:

„ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ“;
„ვირტუალური ლაბორატორიები“;
"დეველოპერის შესახებ";

სექცია „ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ“ მოიცავს თეორიულ ასპექტებს, რომლებიც გვეხმარება გავიგოთ ვირტუალური სწავლის ხელსაწყოების როლი სასწავლო პროცესში.

განყოფილება „ვირტუალური ლაბორატორიები“ მოიცავს თავად ლაბორატორიულ სამუშაოებს ორ სფეროში: თერმული და მექანიკური ფენომენები, ასევე ქვეგანყოფილება „ელექტრული წრედის აწყობა“. თერმული და მექანიკური ფენომენები შეიცავს ყველაზე ძირითად და მნიშვნელოვან ლაბორატორიულ სამუშაოს, ხოლო ელექტრული წრედის შეკრება საშუალებას გაძლევთ შეკრიბოთ წრე ფიზიკის ინსტრუქციებისა და კანონების შესაბამისად.

განყოფილება „დეველოპერის შესახებ“ შეიცავს ძირითად ინფორმაციას ავტორისა და შელ პროგრამის თანამედროვე საგანმანათლებლო პროცესში დანერგვის მოსალოდნელ შედეგებზე.

2.2.2 ვირტუალური ლაბორატორიის სტრუქტურა

ვებგვერდი შეიცავს 13 გვერდს და სხვა ხელმისაწვდომი დოკუმენტების გათვალისწინებით, სულ შეიცავს 107 ფაილს.

შექმნილი ვებსაიტის გვერდების სია ნაჩვენებია სურათზე 2.

სურათი 2 - შექმნილი ვებსაიტის გვერდების სია.

სურათების საქაღალდე შეიცავს პროგრამული პაკეტის შემუშავებაში გამოყენებულ სურათებს (სურათი 3).

სურათი 3 - გამოყენებული სურათები

js საქაღალდე შეიცავს კოდების კომპლექტს, რომლებიც აუცილებელია პროგრამული პაკეტის მუშაობისთვის (სურათი 4). მაგალითად, data.js ფაილი შეიცავს კოდს, რომელიც განსაზღვრავს ფანჯარას ელექტრული წრედის აწყობის ამოცანებით.

სურათი 4 - js საქაღალდის ელემენტები

სურათი 5 გვიჩვენებს ვირტუალური ლაბორატორიის სტრუქტურას ფიზიკაში განყოფილებების მიხედვით.

სურათი 5 - ვირტუალური ლაბორატორიის სტრუქტურა ფიზიკის სექციების მიხედვით

ამ დიაგრამაში თითოეული კვანძის გვერდი მითითებულია მართკუთხედით. ამ ოთხკუთხედების დამაკავშირებელი ხაზები სიმბოლოა გვერდების ურთიერთდაქვემდებარებაში.

ქვემოთ მოცემულია ვირტუალური ლაბორატორიის ძირითადი ბლოკების აღწერა.

„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ ჭურვი პროგრამის მართვის ბირთვი წარმოდგენილია index.html გვერდზე. ის აგებულია ისე, რომ მომხმარებელს შეუძლია გამოიყენოს იგი პროგრამის ყველა სხვა ბლოკზე გადასასვლელად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საკონტროლო ბირთვი უზრუნველყოფს ინფორმაციის დახმარებაზე წვდომას, ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაოების ჩატარებასა და დემონსტრირებას, ავტორის შესახებ ინფორმაციის ხელმისაწვდომობას და განვითარების მოსალოდნელ შედეგებს. ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის საკონტროლო ბირთვის შემუშავებისას ასევე გამოყენებული იქნა ჩარჩოები, ფონის პარამეტრები და ტექსტის ფორმატირება.

„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ ჭურვი პროგრამის საინფორმაციო ბლოკი წარმოდგენილია Info.html გვერდით. ბლოკი მიზნად ისახავს მოკლე ზოგადი ინფორმაციის მიწოდებას ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ, მისი როლი თანამედროვე განათლებაში და ასევე მიუთითებს მთავარ უპირატესობებზე.

პროგრამული პაკეტის შემუშავება „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“

„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის შემუშავება იწყება ვებგვერდის შექმნით, რომლის სტრუქტურა ეფუძნება ადრე განხილულ ბლოკებს (სურათი 3). სურათი 6 გვიჩვენებს "ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის" პროგრამული პაკეტის სტრუქტურას. ამ დიაგრამაში თითოეული კვანძის გვერდი მითითებულია მართკუთხედით. ამ ოთხკუთხედების დამაკავშირებელი ხაზები სიმბოლოა გვერდების ურთიერთდაქვემდებარებაში.

სურათი 6 - პროგრამული პაკეტის სტრუქტურა

"ვირტუალური ლაბორატორია ფიზიკაში."

პროგრამული პაკეტის მართვის ბირთვი წარმოდგენილია index.htm გვერდზე. იგი შექმნილია ისე, რომ მომხმარებელს შეუძლია გამოიყენოს იგი პროგრამული პაკეტის ყველა სხვა ბლოკზე გადასასვლელად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, საკონტროლო ბირთვი უზრუნველყოფს პროგრამის შესახებ ინფორმაციის წვდომას, ვირტუალურ სამუშაოზე წვდომას, მეთოდოლოგიურ რეკომენდაციებზე წვდომას, ასევე "ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის" პროგრამული პაკეტის შემქმნელის შესახებ ინფორმაციას.

ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის პროგრამული პაკეტის საკონტროლო ბირთვის შემუშავებისას ასევე გამოყენებული იქნა ჩარჩოები, ფონის პარამეტრები და ტექსტის ფორმატირება.

გვერდებს შორის კომუნიკაციის სქემა კონფიგურირებულია ღილაკებისა და ჰიპერბმულების გამოყენებით. ჰიპერბმულები საშუალებას გაძლევთ სწრაფად გადახვიდეთ საჭირო გვერდზე და ასევე მოაწყოთ კავშირი ვებსაიტის გვერდებს შორის, რაც განსაზღვრავს მის მთლიანობას. სურათი 7 გვიჩვენებს ჰიპერბმულების ხეს. ჰიპერბმულის სქემაში ფილიალების ეს გამჟღავნება საშუალებას გაძლევთ ვიზუალურად მოაწყოთ კვანძის მუშაობის ლოგიკა თავად ვებ გვერდების გახსნის გარეშე.

სურათი 7 - კვანძების ჰიპერბმულების სქემა

შექმნილი პროგრამული პაკეტის „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორიის“ ჩვენება

2.4.1 ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად პროგრამული პაკეტის შემუშავება

ვირტუალური ლაბორატორიის შესაქმნელად პროგრამული პაკეტის შემუშავება მოხდა შემდეგ ეტაპებზე:

სასწავლო სისტემაში ვირტუალური ლაბორატორიების ანალიზი და პროდუქტის შექმნის აუცილებლობის გაცნობიერება;
Shell პროგრამის „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ შემუშავება;
ვირტუალური ლაბორატორიის სქემის შემუშავება;
ლაბორატორიის ტექნოლოგიური შესაძლებლობებისა და მათი დანიშნულების მოკლე აღწერა;
ვირტუალური ლაბორატორიების დიდაქტიკური შესაძლებლობების აღწერა ფიზიკაში;
„ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ ჭურვი პროგრამის გამოყენების მეთოდოლოგიის შემუშავება.

ვირტუალური ლაბორატორიული გარსის პროგრამის საწყისი გვერდი ნაჩვენებია 8-ზე. მისი დახმარებით მომხმარებელს შეუძლია ნებისმიერ წარმოდგენილ განყოფილებაში გადასვლა.

სურათი 8 - საწყისი გვერდი

მოცემულ პროგრამულ პაკეტს აქვს ოთხი სანავიგაციო ღილაკი:

ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ;
ვირტუალური ლაბორატორიები;
გაიდლაინები;
დეველოპერის შესახებ.

ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ.

სექცია „ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ“ შეიცავს ძირითად თეორიულ ასპექტებს, საუბარია ვირტუალური ლაბორატორიის ძირითად უპირატესობებზე, განვითარების განხორციელების სასურველ შედეგებზე და წარმოდგენილია სურათზე 9.

სურათი 9 - ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ

განყოფილებაში „ინფორმაცია ვირტუალური ლაბორატორიის შესახებ“ საუბარია ვიზუალური ფიზიკის უპირატესობებზე, კერძოდ, ფიზიკური ფენომენების უფრო ფართო პერსპექტივიდან დემონსტრირების შესაძლებლობასა და მათ ყოვლისმომცველ შესწავლაზე. თითოეული ნამუშევარი მოიცავს დიდი რაოდენობით სასწავლო მასალას, მათ შორის ფიზიკის სხვადასხვა განყოფილებიდან. ეს იძლევა ფართო შესაძლებლობებს ინტერდისციპლინური კავშირების კონსოლიდაციისთვის, თეორიული ცოდნის განზოგადებისა და სისტემატიზაციისთვის.

ინტერაქტიული მუშაობა ფიზიკაში გაკვეთილებზე უნდა ჩატარდეს სემინარის სახით ახალი მასალის ახსნისას ან გარკვეული თემის შესწავლის დასრულებისას. კიდევ ერთი ვარიანტია სამუშაოს შესრულება სკოლის საათების მიღმა, არჩევით, ინდივიდუალურ კლასებში. ვირტუალური ფიზიკა არის ახალი უნიკალური მიმართულება განათლების სისტემაში. საიდუმლო არ არის, რომ ინფორმაციის 90% ჩვენს ტვინში შედის მხედველობის ნერვის მეშვეობით. და გასაკვირი არ არის, რომ სანამ ადამიანი თავად არ დაინახავს, ის ვერ შეძლებს ნათლად გაიგოს გარკვეული ფიზიკური ფენომენის ბუნება. ამიტომ სასწავლო პროცესი უნდა იყოს მხარდაჭერილი ვიზუალური მასალებით. და ეს უბრალოდ მშვენიერია, როდესაც თქვენ შეგიძლიათ არა მხოლოდ ნახოთ სტატიკური სურათი, რომელიც ასახავს რაიმე ფიზიკურ ფენომენს, არამედ უყურებთ ამ ფენომენს მოძრაობაში.

განყოფილება „ვირტუალური ლაბორატორიები“ შეიცავს სამ ძირითად ქვეგანყოფილებას: ელექტრული წრე, მექანიკური და თერმული ფენომენები, რომელთაგან თითოეული უშუალოდ მოიცავს თავად ვირტუალურ ლაბორატორიებს. ეს განყოფილება წარმოდგენილია სურათზე 10.

სურათი 10 - ვირტუალური ლაბორატორიები

ქვეგანყოფილება „ელექტრული სქემები“ მოიცავს სამ ამოცანას, რომლის მიზანია ელექტრული წრედის აწყობა სამუშაოსთვის წარმოდგენილი აღწერილობების შესაბამისად.

მექანიკური და თერმული ფენომენები მოიცავს ოთხ ლაბორატორიას, რომლებიც მოიცავს დიდი რაოდენობით ცოდნას.

2.4.2 ელემენტების შერჩევა მზა მონაცემთა ბაზებიდან ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის შესაქმნელად

ამჟამად, ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიების მრავალი მზა ელემენტია, დაწყებული უმარტივესიდან უფრო სერიოზული ბუნების ინსტალაციებით დამთავრებული. სხვადასხვა წყაროებისა და ვებსაიტების გათვალისწინების შემდეგ, გადაწყდა ვირტუალური ლაბორატორიების ვებ-გვერდის მასალის გამოყენება - http://www.virtulab.net, რადგან აქ არის არა მხოლოდ მასალა უფრო სრულად და ორიგინალურად წარმოდგენილი, არამედ ლაბორატორიებიც. როგორც ფიზიკაში, ასევე სხვა საგნებში. ანუ, მინდა აღვნიშნო ის ფაქტი, რომ ეს საიტი მოიცავს ცოდნისა და მასალის უზარმაზარ არეალს.

თითოეული ნამუშევარი შეიცავს დიდი რაოდენობით სასწავლო მასალას. ეს იძლევა ფართო შესაძლებლობებს ინტერდისციპლინური კავშირების კონსოლიდაციისთვის, თეორიული ცოდნის განზოგადებისა და სისტემატიზაციისთვის.

ვირტუალური ფიზიკა არის ახალი უნიკალური მიმართულება განათლების სისტემაში. საიდუმლო არ არის, რომ ინფორმაციის 90% ჩვენს ტვინში შედის მხედველობის ნერვის მეშვეობით. და გასაკვირი არ არის, რომ სანამ ადამიანი თავად არ დაინახავს, ის ვერ შეძლებს ნათლად გაიგოს გარკვეული ფიზიკური ფენომენის ბუნება. ამიტომ სასწავლო პროცესი უნდა იყოს მხარდაჭერილი ვიზუალური მასალებით. და ეს უბრალოდ მშვენიერია, როდესაც თქვენ შეგიძლიათ არა მხოლოდ ნახოთ სტატიკური სურათი, რომელიც ასახავს რაიმე ფიზიკურ მოვლენას, არამედ უყურებთ ამ ფენომენს მოძრაობაში.

მაგალითად, გსურთ ახსნათ მექანიკა? გთხოვთ, აქ არის ანიმაციები, სადაც ნაჩვენებია ნიუტონის მეორე კანონი, იმპულსის შენარჩუნების კანონი სხეულების შეჯახებისას, წრეში სხეულების მოძრაობა გრავიტაციისა და ელასტიურობის გავლენის ქვეშ და ა.შ.

საიტზე განთავსებული მასალის განხილვისა და ანალიზის შემდეგ. Virtulab.net ჭურვის პროგრამის შესაქმნელად, გადაწყდა ფიზიკის ორი ძირითადი ასპექტი: თერმული და მექანიკური მოვლენები.

ვირტუალური ლაბორატორია "ელექტრული სქემები" მოიცავს შემდეგ დავალებებს:

პარალელური კავშირის მქონე წრედის აწყობა;
სერიული კავშირის მქონე წრედის შეკრება;
შეიკრიბეთ წრე მოწყობილობებით.

ვირტუალური ლაბორატორია "თერმული ფენომენი" მოიცავს შემდეგ ლაბორატორიულ სამუშაოებს:

კარნოს იდეალური სითბური ძრავის შესწავლა;
ყინულის დნობის სპეციფიკური სითბოს განსაზღვრა;
ოთხტაქტიანი ძრავის მუშაობა, ოტო ციკლის ანიმაცია;
ლითონების მოლური სითბოს შესაძლებლობების შედარება.

ვირტუალური ლაბორატორია "მექანიკური ფენომენი" მოიცავს შემდეგ ლაბორატორიულ სამუშაოებს:

შორეული თოფი;
ნიუტონის მეორე კანონის შესწავლა;
სხეულების შეჯახებისას იმპულსის შენარჩუნების კანონის შესწავლა;

თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციების შესწავლა.

2.4.3 ვირტუალური ლაბორატორიების აღწერა განყოფილებაში „მექანიკური ფენომენი“.

ლაბორატორიული ნაშრომი No1 „შორი სროლის იარაღი“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნამუშევარი „შორი დისტანციური იარაღი“ წარმოდგენილია ნახაზზე 11. იარაღის საწყისი მონაცემების დაყენების შემდეგ, ჩვენ ვაკეთებთ გასროლის სიმულაციას და ვერტიკალური წითელი ხაზის კურსორთან გადათრევით, ვადგენთ სიჩქარის მნიშვნელობას შერჩეული ტრაექტორიის წერტილი.

სურათი 11 - ვირტუალური ლაბორატორია

"შორი დისტანციური ქვემეხი"

წყაროს მონაცემების ფანჯარაში დაყენებულია ჭურვის გაფრენის საწყისი სიჩქარე, ჰორიზონტის მიმართ კუთხე, რის შემდეგაც შეგვიძლია დავიწყოთ გასროლის სროლა და შედეგის ანალიზი.

ლაბორატორიული ნაშრომი No2 „ნიუტონის მეორე კანონის შესწავლა“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნაშრომი „ნიუტონის მეორე კანონის შესწავლა“ წარმოდგენილია ნახაზზე 12. ამ ნაშრომის მიზანია აჩვენოს ნიუტონის ძირითადი კანონი, რომელიც ამბობს, რომ სხეულის მიერ მასზე ზემოქმედების შედეგად მიღებული აჩქარება პირდაპირპროპორციულია. ამ ზემოქმედების ძალა ან შედეგიანი ძალები და სხეულის მასის უკუპროპორციული.

სურათი 13 - ვირტუალური ლაბორატორია

"ნიუტონის მეორე კანონის შესწავლა"

ამ ლაბორატორიული სამუშაოს შესრულებისას, პარამეტრების (საპირისპირო წონის სიმაღლე, ტვირთების წონა) შეცვლისას ვაკვირდებით იმ აჩქარების ცვლილებას, რომელსაც სხეული იძენს.

ლაბორატორიული სამუშაო No3 „თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციების შესწავლა“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნაშრომი „თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციების შესწავლა“ წარმოდგენილია ნახაზ 14-ზე. ამ ნაშრომში შესწავლილია სხეულების ვიბრაციები გარეგანი პერიოდულად ცვალებადი ძალების გავლენის ქვეშ.

სურათი 14 - ვირტუალური ლაბორატორია

"თავისუფალი და იძულებითი ვიბრაციების შესწავლა"

იმის მიხედვით, თუ რისი მიღება გვინდა, რხევითი სისტემის ამპლიტუდა თუ ამპლიტუდა-სიხშირის პასუხი, ერთ-ერთი პარამეტრის არჩევით და სისტემის ყველა პარამეტრის დაყენებით, შეგვიძლია დავიწყოთ მუშაობის დაწყება.

ლაბორატორიული სამუშაო No4 „სხეულების შეჯახებისას იმპულსის შენარჩუნების კანონის შესწავლა“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნაშრომი „სხეულების შეჯახების დროს იმპულსის შენარჩუნების კანონის შესწავლა“ წარმოდგენილია ნახაზზე 15. იმპულსის შენარჩუნების კანონი დაკმაყოფილებულია დახურული სისტემებისთვის, ანუ ისეთებისთვის, რომლებიც მოიცავს ყველა ურთიერთმოქმედ სხეულს, ისე რომ არ იყოს გარე ძალები. იმოქმედოს სისტემის ნებისმიერ სხეულზე. თუმცა, ბევრი ფიზიკური პრობლემის გადაჭრისას, აღმოჩნდება, რომ იმპულსი შეიძლება დარჩეს მუდმივი ღია სისტემებისთვის. მართალია, ამ შემთხვევაში მოძრაობის რაოდენობა შენარჩუნებულია მხოლოდ დაახლოებით.

სურათი 15 - ვირტუალური ლაბორატორია

"სხეულების შეჯახების დროს იმპულსის შენარჩუნების კანონის შესწავლა"

სისტემის საწყისი პარამეტრების (ტყვიის მასა, ღეროს სიგრძე, ცილინდრის მასა) დაყენებით და დაწყების ღილაკზე დაჭერით დავინახავთ სამუშაოს შედეგებს. სხვადასხვა საწყისი მნიშვნელობების არჩევით, ჩვენ ვხედავთ, თუ როგორ იცვლება ლაბორატორიული მუშაობის ქცევა და შედეგები.

2.4.4 ვირტუალური ლაბორატორიების აღწერა სექციაში „თერმული ფენომენი“

ლაბორატორიული ნაშრომი No1 „Carnot-ის იდეალური სითბოს ძრავის შესწავლა“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნაშრომი „იდეალური კარნოს სითბოს ძრავის შესწავლა“ წარმოდგენილია სურათზე 16.

სურათი 16 - ვირტუალური ლაბორატორია

"კარნოს იდეალური სითბოს ძრავის შესწავლა"

როდესაც დაიწყეთ სითბოს ძრავის მუშაობა კარნოს ციკლის მიხედვით, გამოიყენეთ ღილაკი "პაუზა" პროცესის შესაჩერებლად და სისტემიდან წაკითხვის მისაღებად. "სიჩქარის" ღილაკის გამოყენებით, თქვენ ცვლით სითბოს ძრავის მუშაობის სიჩქარეს.

ლაბორატორიული სამუშაო No2 „ყინულის დნობის სპეციფიკური სითბოს განსაზღვრა“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნამუშევარი „ყინულის დნობის სპეციფიკური სითბოს განსაზღვრა“ წარმოდგენილია სურათზე 17.

სურათი 17 - ვირტუალური ლაბორატორია

"ყინულის დნობის სპეციფიკური სითბოს განსაზღვრა"

ყინული შეიძლება არსებობდეს სამ ამორფულ სახეობაში და 15 კრისტალურ მოდიფიკაციაში. ფაზური დიაგრამა ფიგურაში მარჯვნივ გვიჩვენებს, თუ რა ტემპერატურასა და წნევაზე არსებობს ზოგიერთი ეს ცვლილება.

ლაბორატორიული სამუშაო No3 „ოთხტაქტიანი ძრავის მუშაობა, ოტოს ციკლის ანიმაცია“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნამუშევარი „ოთხტაქტიანი ძრავის მუშაობა, ოტო ციკლის ანიმაცია“ წარმოდგენილია სურათზე 18. ნამუშევარი მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა.

სურათი 18 - ვირტუალური ლაბორატორია

"ოთხტაქტიანი ძრავის მუშაობა, ოტოს ციკლის ანიმაცია"

ოთხი ციკლი ან დარტყმა, რომელსაც დგუში გადის: შეწოვა, შეკუმშვა, აალება და აირების გამოდევნა, აძლევს სახელს ოთხტაქტიან ან ოტო ძრავას.

ლაბორატორიული ნაშრომი No4 „ლითონების მოლური სითბოს შესაძლებლობების შედარება“. ვირტუალური ლაბორატორიული ნამუშევარი „ლითონების მოლური სითბოს სიმძლავრეების შედარება“ წარმოდგენილია ნახაზ 19-ზე. ერთ-ერთი ლითონის არჩევით და სამუშაოს გატარებით შეგვიძლია მივიღოთ დეტალური ინფორმაცია მისი თბოტევადობის შესახებ.

სურათი 19 - ვირტუალური ლაბორატორია

"ლითონების მოლური სითბოს შესაძლებლობების შედარება"

სამუშაოს მიზანია წარმოდგენილი ლითონების თბოტევადობის შედარება. სამუშაოს შესასრულებლად, თქვენ უნდა აირჩიოთ ლითონი, დააყენოთ ტემპერატურა და ჩაწეროთ კითხვები.

2.4.5 „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის შექმნის შესაძლებლობების ჩვენება

ელექტრული წრედის შეკრების ბლოკი main.html შემუშავებულია ცალკე და არა დიდად განსხვავებულად. მოდით უფრო ახლოს მივხედოთ პროცესს.

ნაბიჯი. პირველი ნაბიჯი იყო პროტოტიპის შექმნა http://gomockingbird.com/-ის გამოყენებით, ონლაინ ინსტრუმენტი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მარტივად შექმნათ, გადახედოთ და გააზიაროთ აპლიკაციის მოდელები. მომავალი ფანჯრის ხედი ნაჩვენებია სურათზე 20.

სურათი 20 - "ელექტრული წრედის შეკრების" ფანჯრის პროტოტიპი

გადაწყდა ფანჯრის მარცხენა მხარეს ელექტრული ელემენტების მქონე პანელის განთავსება, ზედა ნაწილში მთავარი ღილაკები (გახსნა, შენახვა, გასუფთავება, შემოწმება), დარჩენილი ნაწილი დაცული იქნება ელექტრული წრედის ასაწყობად. პროტოტიპის შესაქმნელად, მე ავირჩიე bootstrap-ის ბაზა - ეს არის დიზაინის უნივერსალური სტილის მსგავსი, მაგალითები შეგიძლიათ ნახოთ აქ http://getbootstrap.com/getting-started/#examples

ნაბიჯი. დიაგრამის შაბლონისთვის მე ავირჩიე http://raphaeljs.com/ - ერთ-ერთი უმარტივესი ბიბლიოთეკა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შექმნათ გრაფიკები (მაგალითი http://raphaeljs.com/graffle.html) (სურათი 21).

სურათი 21 - "ელექტრული წრედის შეკრების" ფანჯრის დიზაინი და დიაგრამა

ელექტრული წრედის ასაგებად, გამოყენებული იქნა გრაფიკების ასაგებად ბიბლიოთეკა და შეირჩა შესაბამისი წრე, რომელიც მოგვიანებით შეიცვლება და მორგებული იქნება ჩვენს მოთხოვნებზე.

ნაბიჯი. შემდეგ დავამატე რამდენიმე ძირითადი ელემენტი.

გრაფიკზე, გეომეტრიული ფორმები შეიცვალა სურათებით, შერჩეული ბიბლიოთეკა საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ ნებისმიერი სურათი (სურათი 22).

სურათი 22 - "ელექტრული წრედის შეკრების" ფანჯრის დიზაინი და დიაგრამა

ამ ეტაპზე შეიქმნა ელექტრული წრედის ელემენტების სურათები, გაფართოვდა თავად ელემენტების სია და ელექტრული წრედის ასაგებად ფანჯარაში ახლა შეგვიძლია დავაკავშიროთ ელექტრული ელემენტები.

4 ნაბიჯი. იმავე ჩატვირთვის საფუძველზე, მე გავაკეთე ამომხტარი ფანჯრის მოდელი - ის უნდა გამოეყენებინათ ნებისმიერი მოქმედებისთვის, რომელიც მოითხოვდა მომხმარებლის დადასტურებას (მაგალითი http://getbootstrap.com/javascript/#modals) სურათი 23.

სურათი 23 - ამომხტარი ფანჯარა

სამომავლოდ იგეგმებოდა ამოცანების განთავსება ამ ამომხტარ ფანჯარაში მომხმარებლის მიერ არჩევანის უფლებით.

ნაბიჯი. წინა ეტაპზე შექმნილ ამომხტარ ფანჯარაში დავამატე დავალების რამდენიმე ვარიანტის სია, რომლებიც შესთავაზებენ სტუდენტს. გადავწყვიტე ავარჩიო დავალებები საშუალო სკოლის სასწავლო გეგმის მიხედვით (8-9 კლასები).

ამოცანები მოიცავს: სათაურს, აღწერას და სურათს (სურათი 24).

სურათი 24 - ამოცანის ოფციის არჩევა

ამგვარად, ამ ეტაპზე ჩვენ მივიღეთ ამომხტარი ფანჯარა ამოცანების არჩევით, როდესაც თქვენ დააწკაპუნებთ ერთ-ერთ მათგანზე, ის ხდება აქტიური (მონიშნული).

ნაბიჯი. ამოცანებში სხვადასხვა ელექტრული ელემენტების გამოყენების გამო, საჭირო გახდა მეტის დამატება. დამატების შემდეგ შევამოწმოთ როგორ მუშაობს ელემენტების კავშირი (სურათი 25).

სურათი 25 - ელექტრული წრის ელემენტების დამატება

ყველა ელემენტი შეიძლება განთავსდეს მიკროსქემის კონსტრუქციის ფანჯარაში და დამყარდეს ფიზიკური კავშირები, ამიტომ გადავიდეთ შემდეგ ეტაპზე.

ნაბიჯი. დავალების შემოწმებისას საჭიროა როგორმე აცნობოთ მომხმარებელი შედეგის შესახებ.

სურათი 26 - ინსტრუმენტების რჩევები

შეცდომების ძირითადი ტიპები ჯაჭვის შეკრების ამოცანების შესრულებისას მოცემულია ცხრილში 1.

ცხრილი 1 - შეცდომების ძირითადი ტიპები.

ნაბიჯი. დავალების შესრულების შემდეგ ხელმისაწვდომი ხდება ღილაკი „შემოწმება“, რომელიც იწყებს სკანირებას. ამ ეტაპზე დაემატა ელემენტებისა და კავშირების აღწერა, რომლებიც უნდა იყოს დიაგრამაზე წარმატებული განხორციელებისთვის (სურათი 27).

სურათი 27 - ელექტრული წრედის შემოწმება

თუ დავალება წარმატებით დასრულდა, მაშინ გადამოწმების შემდეგ გამოჩნდება დიალოგური ფანჯარა, რომელიც გვაცნობებს, რომ დავალება წარმატებით დასრულდა.

9 ნაბიჯი. ამ ეტაპზე გადაწყდა შეერთების წერტილის დამატება, რომელიც მოგვცემს საშუალებას შევკრიბოთ უფრო რთული სქემები პარალელური კავშირებით (სურათი 28).

სურათი 28 - შეერთების წერტილი

მას შემდეგ, რაც "დაკავშირების წერტილი" ელემენტი წარმატებით დაემატა, ამ ელემენტის გამოყენებით სამუშაოს დამატება გახდა საჭირო.

ნაბიჯი. მოწყობილობებით ელექტრული წრედის აწყობის ამოცანის დაწყება და შემოწმება (სურათი 29).

სურათი 29 - შესრულების შედეგი

2.4.6 შექმნილი პროგრამული პაკეტის „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“ გამოყენების სახელმძღვანელო

2.4.7 განყოფილების „დეველოპერის შესახებ“ აღწერა

განყოფილება „დეველოპერის შესახებ“ შეიცავს ძირითად ინფორმაციას ავტორისა და პროგრამული პაკეტის თანამედროვე სასწავლო პროცესში დანერგვის მოსალოდნელ შედეგებზე (სურათი 31).

სურათი 31 - დეველოპერის შესახებ

ეს განყოფილება შეიქმნა იმისათვის, რომ მოგაწოდოთ მოკლე ინფორმაცია „ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის შემქმნელის შესახებ.

ეს განყოფილება შეიცავს ყველაზე ძირითად ინფორმაციას ავტორის შესახებ, მოკლედ აღწერს განვითარების მოსალოდნელ შედეგებს, ანიჭებს პროგრამული პაკეტის დამტკიცების სერტიფიკატს და ასევე მიუთითებს სადიპლომო პროექტის დირექტორს.

დასკვნა

წარმოდგენილ ნაშრომში განხორციელდა თანამედროვე განათლების სისტემაში ვირტუალური ხელსაწყოების გამოყენების შესახებ სამეცნიერო და პედაგოგიური ლიტერატურის მიმოხილვა. ამის საფუძველზე გამოიკვეთა ვირტუალური ლაბორატორიის გამოყენების განსაკუთრებული მნიშვნელობა სასწავლო პროცესში.

ნაშრომში განხილულია ისტ-ის გამოყენება სასწავლო პროცესში, განათლების ვირტუალიზაციის საკითხი და ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობის შესაძლებლობები რეალურ პირობებში რთული შესასწავლი პროცესებისა და ფენომენების შესწავლისას.

იმის გათვალისწინებით, რომ პროგრამული პროდუქტების თანამედროვე ბაზარი გთავაზობთ უამრავ სხვადასხვა პროგრამას - ჭურვებს, დაისვა კითხვა პროგრამული პაკეტის შექმნის აუცილებლობის შესახებ, რომელიც საშუალებას მოგცემთ შეასრულოთ ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაოები ყოველგვარი სირთულეების გარეშე. კომპიუტერის დახმარებით მოსწავლეს შეუძლია საკმაოდ მარტივად და სწრაფად დაასრულოს საჭირო სამუშაო და დააკვირდეს მისი განხორციელების მიმდინარეობას.

პროგრამული პაკეტის დანერგვის დაწყებამდე შემუშავდა ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის განზოგადებული სტრუქტურა, რომელიც წარმოდგენილია სურათზე 1.

ამის შემდეგ განხორციელდა ინსტრუმენტული გარემოს შერჩევა „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორიის“ პროგრამული პაკეტის შემუშავებისთვის.

შემუშავებულია პროგრამული კომპლექსის სპეციფიკური სტრუქტურა, რომელიც ნაჩვენებია სურათზე 5.

გაანალიზებულია მზა ელემენტების მონაცემთა ბაზა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას პროგრამული პაკეტის შესაქმნელად.

ვირტუალური ფიზიკის ლაბორატორიის შესაქმნელად არჩეული ინსტრუმენტი არის FrontPages გარემო, რადგან ის საშუალებას გაძლევთ მარტივად და მარტივად შექმნათ და დაარედაქტიროთ HTML გვერდები.

მუშაობის პროცესში შეიქმნა პროგრამული პროდუქტი „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“. შემუშავებული ლაბორატორია მასწავლებლებს სასწავლო-პედაგოგიური პროცესის განხორციელებაში დაეხმარება. მას ასევე შეუძლია მნიშვნელოვნად გაამარტივოს კომპლექსური ლაბორატორიული მუშაობა, ხელი შეუწყოს განხორციელებული გამოცდილების ვიზუალურ წარმოდგენას, გაზარდოს სასწავლო პროცესის ეფექტურობა და მოტივირება გაუწიოს სტუდენტებს.

პროგრამულ პაკეტში შეიქმნა სამი ვირტუალური ლაბორატორია:

ელექტრული სქემები.
მექანიკური მოვლენები.
თერმული ფენომენები.

თითოეულ ნამუშევარში მოსწავლეებს შეუძლიათ საკუთარი ინდივიდუალური ცოდნის გამოცდა.

სტუდენტების პროგრამულ პაკეტთან ურთიერთქმედების უზრუნველსაყოფად, შემუშავდა მეთოდოლოგიური რეკომენდაციები, რათა მათ მარტივად და სწრაფად დაიწყონ ვირტუალური ლაბორატორიების შესრულება.

პროგრამული პაკეტი „ფიზიკის ვირტუალური ლაბორატორია“ შემოწმდა სკოლის გაკვეთილებზე I კატეგორიის მასწავლებელი როტ. კონფერენციაზე „ინფორმაციული ტექნოლოგიები განათლებაში“ წარმოდგენილი იყო პროგრამული პაკეტიც.

ჩატარდა პროგრამული პროდუქტის ტესტირება, რომლის დროსაც აღმოჩნდა, რომ პროგრამული პროდუქტი აკმაყოფილებს დასახულ მიზნებსა და ამოცანებს, მუშაობს სტაბილურად და შეიძლება გამოყენებულ იქნას პრაქტიკაში.

ამრიგად, უნდა აღინიშნოს, რომ ვირტუალური ლაბორატორიული სამუშაო ცვლის (სრულად ან გარკვეულ ეტაპებზე) კვლევის ბუნებრივ ობიექტს, რაც შესაძლებელს ხდის გარანტირებული ექსპერიმენტული შედეგების მიღებას, შესწავლილი ფენომენის ძირითად ასპექტებზე ყურადღების გამახვილებას და დროის შემცირებას. ექსპერიმენტის.

სამუშაოს შესრულებისას უნდა გვახსოვდეს, რომ ვირტუალური მოდელი აჩვენებს რეალურ პროცესებსა და ფენომენებს მეტ-ნაკლებად გამარტივებული სქემატური ფორმით, ამიტომ იმის გარკვევა, თუ რა არის რეალურად ხაზგასმული მოდელში და რა რჩება კულისებში, შეიძლება იყოს ერთ-ერთი. დავალების ფორმები. ამ ტიპის სამუშაო შეიძლება შესრულდეს მთლიანად კომპიუტერული ვერსიით ან შესრულდეს, როგორც ერთ-ერთი ეტაპი უფრო ფართო სამუშაოში, რომელიც ასევე მოიცავს მუშაობას ბუნებრივ ობიექტებთან და ლაბორატორიულ აღჭურვილობასთან.

გამოყენებული ლიტერატურის სია

აბდრახმანოვა, ა.ხ. აბდრახმანოვა - M საგანმანათლებლო ტექნოლოგიები და საზოგადოება 2010. T. 13. No3. გვ 293-310.
Bayens D. ეფექტური მუშაობა Microsoft FrontPage2000/D-თან. ბაიენსი - პეტერბურგი: პეტრე, 2000 წ. - 720 წ. - ISBN 5-272-00125-7.
კრასილნიკოვა, ვ.ა. საინფორმაციო და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების გამოყენება განათლებაში: სახელმძღვანელო / V.A. კრასილნიკოვა. [ელექტრონული რესურსი], RUN 09K121752011. - წვდომის მისამართი http://artlib.osu.ru/site/.
კრასილნიკოვა, ვ.ა. კომპიუტერული სასწავლო საშუალებების განვითარების ტექნოლოგია / V.A. კრასილნიკოვი, ლექციების კურსი "კომპიუტერული სასწავლო საშუალებების განვითარების ტექნოლოგიები" Moodle სისტემაში - El.resource - http://moodle.osu.ru
კრასილნიკოვა, ვ.ა. კომპიუტერული სწავლების ტექნოლოგიების ფორმირება და განვითარება / V.A. კრასილნიკოვი, მონოგრაფია. - M.: RAO IIO, 2002. - 168გვ. - ISBN 5-94162-016-0.
ახალი პედაგოგიური და საინფორმაციო ტექნოლოგიები განათლების სისტემაში: სახელმძღვანელო / რედ. ე.ს. პოლატ. - მ.: აკადემია, 2001. - 272გვ. - ISBN 5-7695-0811-6.
ნოვოსელცევა O.N. თანამედროვე მულტიმედიის გამოყენების შესაძლებლობები სასწავლო პროცესში / O.N. ნოვოსელცევა // პედაგოგიური მეცნიერება და განათლება რუსეთში და მის ფარგლებს გარეთ. - Taganrog: GOU NPO PU, 2006. - No 2.
უვაროვი A.Yu. ახალი საინფორმაციო ტექნოლოგიები და განათლების რეფორმა / A.Yu. უვაროვი // კომპიუტერული მეცნიერება და განათლება. - მ.: 1994. - No3.
შუტილოვი F.V. თანამედროვე კომპიუტერული ტექნოლოგიები განათლებაში. სამეცნიერო ნაშრომი / F.V. შუტილოვი // მასწავლებელი 2000. - 2000. - No3.
იაკუშინა ე.ვ. ახალი საინფორმაციო გარემო და ინტერაქტიული სწავლა / E.V. იაკუშინა // ლიცეუმი და გიმნაზიური განათლება. - 2000. - No2.
ე.ს. პოლატ ახალი პედაგოგიური და საინფორმაციო ტექნოლოგიები განათლების სისტემაში, მ., 2000 წ
ს.ვ. სიმონოვიჩი, კომპიუტერული მეცნიერება: საბაზისო კურსი, პეტერბურგი, 2001 წ.
ბეზრუკოვა, ვ.ს. პედაგოგიკა. პროექციული პედაგოგიკა: სახელმძღვანელო ინდუსტრიული პედაგოგიური კოლეჯებისა და საინჟინრო და პედაგოგიური სპეციალობების სტუდენტებისთვის / V.S. ბეზრუკოვა - ეკატერინბურგი: ბიზნეს წიგნი, 1999 წ.
ფიზიკა ანიმაციაში. [ელექტრონული რესურსი]. - URL: http://physics.nad.ru.
ნანოტექნოლოგიური აღჭურვილობის წარმოების რუსული კომპანია „NT-MDT“-ის ვებგვერდი. [ელექტრონული რესურსი]. - URL: http://www.ntmdt.ru/spm-principles.
თერმული და მექანიკური ფენომენების ფლეშ მოდელები. [ელექტრონული რესურსი]. - URL: http://www.virtulab.net.
იასინსკი, ვ.ბ. ელექტრონული სასწავლო რესურსების შექმნის გამოცდილება // „თანამედროვე საინფორმაციო და საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების გამოყენება პედაგოგიკაში“. Karaganda, 2008. გვ 16-37.
ვაჟი, თ.ე. მულტიმედიური სასწავლო პროგრამა ფიზიკის პრაქტიკული გაკვეთილებისთვის // „ფიზიკა პედაგოგიური განათლების სისტემაში“. მ.: /ი.ე. ძილის მულტიმედიური საგანმანათლებლო პროგრამა ფიზიკის პრაქტიკული გაკვეთილებისთვის. VVIA im. პროფ. არა. ჟუკოვსკი, 2008. გვ.307-308.
Nuzhdin, V.N., Kadamtseva, G.G., Panteleev, E.R., Tikhonov, A.I. განათლების ხარისხის მართვის სტრატეგია და ტაქტიკა - ივანოვო: 2003./ V.N., G.G. კადამცევა, ე.რ. პანტელეევი, ა.ი. ტიხონოვი. განათლების ხარისხის მართვის სტრატეგია და ტაქტიკა.
სტაროდუბცევი, ვ.ა., ფედოროვი, ა.ფ. ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობისა და კომპიუტერული სემინარების ინოვაციური როლი // რუსულენოვანი კონფერენცია "EOIS-2003"./V.A. სტაროდუბცევი, ა.ფ. ფედოროვი, ვირტუალური ლაბორატორიული მუშაობისა და კომპიუტერული სემინარების ინოვაციური როლი.
Kopysov, S.P., Rychkov V.N. პროგრამული გარემო სასრული ელემენტების მეთოდის საანგარიშო მოდელების შესაქმნელად, პარალელური განაწილებული გამოთვლისთვის კოფისოვი, ვ.ნ. რიჩკოვის საინფორმაციო ტექნოლოგიები. - 2008. - No 3. - გვ 75-82.
კარტაშევა, ე. ლ., ბაღდასაროვი, გ. კარტაშევა, გ.ა. ბაღდასაროვი, სამეცნიერო ვიზუალიზაცია. - 2010 წ.
Medinov, O. Dreamweaver / O. Medinov - სანკტ-პეტერბურგი: პეტრე, 2009 წ.
Midhra, M. Dreamweaver MX/ M. Midhra - M.: AST, 2005. - 398c. - ISBN 5-17-028901-4.
Bayens D. ეფექტური მუშაობა Microsoft FrontPage2000/D-თან. ბაიანსი სანკტ-პეტერბურგი: პეტრე, 2000 წ. - 720 წ. - ISBN 5-272-00125-7.
Matthews, M., Cronan D., Pulsen E. Microsoft Office: FrontPage2003 / M. Matthews, D. Cronan, E. Pulsen - M.: NT Press, 2006. - 288 გვ. - ISBN 5-477-00206-9.
Plotkin, D. FrontPage2002 / D. Plotkin - M.: AST, 2006. - 558 გვ. - ISBN 5-17-027191-3.
მორევი, I. A. საგანმანათლებლო საინფორმაციო ტექნოლოგიები. ნაწილი 2. პედაგოგიური გაზომვები: სახელმძღვანელო. / I. A. Morev - ვლადივოსტოკი: გამომცემლობა Dalnevost. უნივერსიტეტი, 2004. - 174გვ.
დემინ ი.ს. ინფორმაციული ტექნოლოგიების გამოყენება საგანმანათლებლო და კვლევით საქმიანობაში / I.S. დემინი // სკოლის ტექნოლოგიები. - 2001. No5.
კოჯასპიროვა გ.მ. ტექნიკური სასწავლო საშუალებები და მათი გამოყენების მეთოდები. სახელმძღვანელო / გ.მ. კოჯასპიროვა, კ.ვ. პეტროვი. - მ.: აკადემია, 2001 წ.
კუპრიანოვი მ. ახალი საგანმანათლებლო ტექნოლოგიების დიდაქტიკური ინსტრუმენტები / მ. კუპრიანოვი // უმაღლესი განათლება რუსეთში. - 2001. - No3.
ბ.ს. ბერენფელდი, კ.ლ. ბუტიაგინა, ახალი თაობის ინოვაციური საგანმანათლებლო პროდუქტები ICT ინსტრუმენტების გამოყენებით, საგანმანათლებლო საკითხები, 3-2005.
ICT საგნობრივ სფეროში. ნაწილი V. ფიზიკა: მეთოდოლოგიური რეკომენდაციები: რედ. ვ.ე. ფრადკინა. - სანქტ-პეტერბურგი, შემდგომი პროფესიული განათლების სახელმწიფო საგანმანათლებლო დაწესებულება TsPKS სანქტ-პეტერბურგი “განათლებისა და საინფორმაციო ტექნოლოგიების ხარისხის შეფასების რეგიონალური ცენტრი”, 2010 წ.
ელკინი „ფიზიკის ორიგინალური გაკვეთილები და სწავლების მეთოდები“ „ფიზიკა სკოლაში“, No24/2001.
Randall N., Jones D. Using Microsoft FrontPage Special edition / N. Randall, D. Jones - M.: Williams, 2002 წ. - 848 გვ. - ISBN 5-8459-0257-6.
ტალიზინა, ნ.ფ. პედაგოგიური ფსიქოლოგია: სახელმძღვანელო. დახმარება სტუდენტებისთვის საშ. პედ. სახელმძღვანელო დაწესებულებები / ნ.ფ. ტალიზინა - მ.: საგამომცემლო ცენტრი "აკადემია", 1998. - 288 გვ. - ISBN 5-7695-0183-9.
Thorndike E. სწავლის პრინციპები ფსიქოლოგიაზე დაფუძნებული / E. Thorndike. - მე-2 გამოცემა. - მ.: 1929 წ.
Hester N. FrontPage2002 Windows/N-ისთვის. ჰესტერი - M.: DMK Press, 2002 წ. - 448 გვ. - ISBN 5-94074-117-7.

ჩამოტვირთვა: თქვენ არ გაქვთ წვდომა ფაილების ჩამოტვირთვაზე ჩვენი სერვერიდან.

ვიზუალური ფიზიკა აძლევს მასწავლებელს შესაძლებლობას მოიძიოს სწავლების ყველაზე საინტერესო და ეფექტური მეთოდები, რაც გაკვეთილებს უფრო საინტერესოს და ინტენსიურს ხდის.

ვიზუალური ფიზიკის მთავარი უპირატესობა არის ფიზიკური ფენომენების უფრო ფართო პერსპექტივიდან დემონსტრირების და მათი ყოვლისმომცველი შესწავლის უნარი. თითოეული ნამუშევარი მოიცავს დიდი რაოდენობით სასწავლო მასალას, მათ შორის ფიზიკის სხვადასხვა დარგიდან. ეს იძლევა ფართო შესაძლებლობებს ინტერდისციპლინური კავშირების კონსოლიდაციისთვის, თეორიული ცოდნის განზოგადებისა და სისტემატიზაციისთვის.

ვირტუალური ფიზიკა(ან ფიზიკა ონლაინ) არის ახალი უნიკალური მიმართულება განათლების სისტემაში. საიდუმლო არ არის, რომ ინფორმაციის 90% ჩვენს ტვინში შედის მხედველობის ნერვის მეშვეობით. და გასაკვირი არ არის, რომ სანამ ადამიანი თავად არ დაინახავს, ის ვერ შეძლებს ნათლად გაიგოს გარკვეული ფიზიკური ფენომენის ბუნება. ამიტომ სასწავლო პროცესი უნდა იყოს მხარდაჭერილი ვიზუალური მასალებით. და ეს უბრალოდ მშვენიერია, როდესაც თქვენ შეგიძლიათ არა მხოლოდ ნახოთ სტატიკური სურათი, რომელიც ასახავს რაიმე ფიზიკურ მოვლენას, არამედ უყურებთ ამ ფენომენს მოძრაობაში. ეს რესურსი საშუალებას აძლევს მასწავლებლებს, მარტივად და მშვიდად, ნათლად აჩვენონ არა მხოლოდ ფიზიკის ძირითადი კანონების მოქმედება, არამედ ასევე დაეხმარება ონლაინ ლაბორატორიული სამუშაოების ჩატარებას ფიზიკაში ზოგადი განათლების სასწავლო გეგმის უმეტეს ნაწილებში. მაგალითად, როგორ შეგიძლიათ სიტყვებით ახსნათ pn შეერთების მოქმედების პრინციპი? მხოლოდ ბავშვისთვის ამ პროცესის ანიმაციის ჩვენებით ხდება მისთვის ყველაფერი მაშინვე ნათელი. ან შეგიძლიათ ნათლად აჩვენოთ ელექტრონის გადაცემის პროცესი, როდესაც მინა აბრეშუმზე იწურება და ამის შემდეგ ბავშვს ნაკლები კითხვები ექნება ამ ფენომენის ბუნებასთან დაკავშირებით. გარდა ამისა, ვიზუალური საშუალებები მოიცავს ფიზიკის თითქმის ყველა განყოფილებას. მაგალითად, გსურთ ახსნათ მექანიკა? გთხოვთ, აქ არის ანიმაციები, სადაც ნაჩვენებია ნიუტონის მეორე კანონი, იმპულსის შენარჩუნების კანონი სხეულების შეჯახებისას, წრეში სხეულების მოძრაობა გრავიტაციისა და ელასტიურობის გავლენის ქვეშ და ა.შ. თუ გსურთ ოპტიკის განყოფილების შესწავლა, არაფერი იქნება ადვილი! ნათლად არის ნაჩვენები ექსპერიმენტები სინათლის ტალღის სიგრძის გაზომვის შესახებ დიფრაქციული ბადეების გამოყენებით, უწყვეტი და ხაზის ემისიის სპექტრებზე დაკვირვება, სინათლის ჩარევაზე და დიფრაქციაზე დაკვირვება და მრავალი სხვა ექსპერიმენტი. რაც შეეხება ელექტროენერგიას? და ამ განყოფილებაში მოცემულია საკმაოდ ბევრი ვიზუალური საშუალება, მაგალითად არის ექსპერიმენტები ომის კანონის შესასწავლადსრული სქემისთვის, შერეული გამტარების შეერთების კვლევისთვის, ელექტრომაგნიტური ინდუქციისთვის და ა.შ.

ამრიგად, „სავალდებულო ამოცანიდან“ სწავლის პროცესი, რომელსაც ჩვენ ყველა მივეჩვიეთ, თამაშად გადაიქცევა. ბავშვისთვის საინტერესო და სახალისო იქნება ფიზიკური მოვლენების ანიმაციების ყურება და ეს არა მხოლოდ გაამარტივებს, არამედ დააჩქარებს სასწავლო პროცესს. სხვა საკითხებთან ერთად, შესაძლოა, ბავშვს მივცეთ კიდევ უფრო მეტი ინფორმაცია, ვიდრე მას შეეძლო მიეღო ჩვეული განათლების სახით. გარდა ამისა, ბევრ ანიმაციას შეუძლია მთლიანად შეცვალოს გარკვეული ლაბორატორიული ინსტრუმენტებიამდენად, ის იდეალურია მრავალი სოფლის სკოლისთვის, სადაც, სამწუხაროდ, ყავისფერი ელექტრომეტრიც კი ყოველთვის არ არის ხელმისაწვდომი. რა შემიძლია ვთქვა, ბევრი მოწყობილობა დიდი ქალაქების ჩვეულებრივ სკოლებშიც კი არ არის. ალბათ, სავალდებულო საგანმანათლებლო პროგრამაში ასეთი ვიზუალური საშუალებების შეტანით, სკოლის დამთავრების შემდეგ დავაინტერესოთ ფიზიკით, რომლებიც საბოლოოდ გახდებიან ახალგაზრდა მეცნიერები, რომელთაგან ზოგიერთი შეძლებს დიდი აღმოჩენების გაკეთებას! ამ გზით აღდგება დიდი ადგილობრივი მეცნიერების სამეცნიერო ეპოქა და ჩვენი ქვეყანა კვლავ, როგორც საბჭოთა დროს, შექმნის თავის დროზე უსწრებს უნიკალურ ტექნოლოგიებს. ამიტომ, ვფიქრობ, აუცილებელია ასეთი რესურსების მაქსიმალურად პოპულარიზაცია, მათი ინფორმირება არა მხოლოდ მასწავლებლებისთვის, არამედ თავად სკოლის მოსწავლეებისთვისაც, რადგან ბევრი მათგანი დაინტერესდება სწავლით. ფიზიკური მოვლენებიარა მხოლოდ გაკვეთილებზე სკოლაში, არამედ თავისუფალ დროს სახლშიც და ეს საიტი აძლევს მათ ასეთ შესაძლებლობას! ფიზიკა ონლაინ რეჟიმშიეს არის საინტერესო, საგანმანათლებლო, ვიზუალური და ადვილად ხელმისაწვდომი!