Küresel eğitim ve bilimsel süreç son yıllarda çok net bir şekilde değişiyor, ancak bazı nedenlerden dolayı çığır açan yeniliklerden ve bunların açtıkları fırsatlardan daha az, yerel sınav skandallarından daha çok bahsediyorlar. Bu arada, eğitim sürecinin özü, İngiliz atasözünde çok güzel yansıtılıyor: "Bir atı suya götürebilirsin ama ona içiremezsin."

Modern eğitim temelde ikili bir yaşam sürmektedir. Resmi yaşamında bir program, düzenlemeler, sınavlar, okul dersindeki konuların bileşimi, resmi konumun vektörü ve eğitimin kalitesi konusunda “anlamsız ve acımasız” bir mücadele var. Ve gerçek hayatında, kural olarak, modern eğitimin temsil ettiği her şey yoğunlaşmıştır: dijitalleştirme, e-Öğrenim, Mobil Öğrenme, Coursera, UoPeople ve diğer çevrimiçi kurumlar aracılığıyla eğitim, web seminerleri, sanal laboratuvarlar vb. Şimdilik bunların hepsi bir parçası haline gelmedi. Genel olarak kabul edilen küresel eğitim paradigmasının bir sonucu olarak, ancak yerel olarak eğitim ve araştırma çalışmalarının dijitalleşmesi halihazırda gerçekleşmektedir.

MOOC eğitimi (Kitlesel Açık Çevrimiçi Kurslar, açık kaynaklardan toplu dersler), derslerde ve derslerde fikirlerin, formüllerin ve diğer teorik bilgilerin aktarılması için mükemmeldir. Ancak birçok disiplinde tam anlamıyla uzmanlaşmak için pratik eğitim de gereklidir - dijital öğrenme bu evrimsel ihtiyacı "hissettirdi" ve yeni bir "yaşam biçimi" yarattı - sanal laboratuvarlar, okul ve üniversite eğitimi için kendilerine ait.

E-Öğrenim ile ilgili bilinen sorun: çoğunlukla teorik konular öğretilmektedir. Belki de çevrimiçi eğitimin geliştirilmesindeki bir sonraki aşama pratik alanları kapsayacaktır. Ve bu iki yönde gerçekleşecek: Birincisi, sözleşmeye dayalı olarak uygulamanın fiziksel olarak mevcut üniversitelere devredilmesi (örneğin tıp alanında), ikincisi ise farklı dillerde sanal laboratuvarların geliştirilmesi.

Neden sanal laboratuvarlara veya sanal laboratuvarlara ihtiyacımız var?

• Gerçek laboratuvar çalışmasına hazırlanmak.
• Okul sınıfları için uygun koşullar, materyaller, reaktifler ve ekipmanlar mevcut değilse.
• Uzaktan eğitim için.
• Disiplinlerin bir yetişkin olarak veya çocuklarla birlikte bağımsız olarak incelenmesi için, birçok yetişkin, şu veya bu nedenle, okulda asla öğrenilmeyen veya anlaşılmayan şeyleri "hatırlama" ihtiyacını hisseder.
• Bilimsel çalışma için.
• Önemli bir pratik bileşeni olan yüksek öğrenim için.

Sanal laboratuvar türleri. Sanal laboratuvarlar iki boyutlu veya 3 boyutlu olabilir; ilkokul öğrencileri için en basit, ortaokul ve lise öğrencileri, öğrenciler ve öğretmenler için karmaşık, pratik. Farklı disiplinler için kendi sanal laboratuvarları geliştirildi. Çoğu zaman bunlar fizik ve kimyadır, ancak oldukça orijinal olanlar da vardır, örneğin ekolojistler için sanal laboratuvar.

Özellikle ciddi üniversitelerin kendi sanal laboratuvarları vardır, örneğin Akademisyen S.P. Korolev'in adını taşıyan Samara Devlet Havacılık ve Uzay Üniversitesi ve Berlin Max Planck Bilim Tarihi Enstitüsü (MPIWG). Max Planck'ın kuantum fiziğinin kurucusu Alman teorik fizikçi olduğunu hatırlayalım. Enstitünün sanal laboratuvarının resmi bir web sitesi bile var. Sunumu bu linkten izleyebilirsiniz Sanal Laboratuvar: Deneyselleştirme Tarihi Araştırma Araçları.Çevrimiçi laboratuvar, tarihçilerin bilimin (fizikten tıbba), sanat, mimari, medya ve teknolojiye kadar çeşitli alanlarında deney konusuna ilişkin araştırmalarını yayınladıkları ve tartıştıkları bir platformdur. Aynı zamanda deneysel faaliyetlerin çeşitli yönleriyle ilgili illüstrasyonlar ve metinler de içerir: aletler, deneylerin ilerleyişi, filmler, bilim adamlarının fotoğrafları vb. Öğrenciler bu sanal laboratuvarda kendi hesaplarını oluşturabilir ve tartışma için bilimsel çalışmalar ekleyebilirler.

Max Planck Bilim Tarihi Enstitüsü Sanal Laboratuvarı

Virtulab portalı

Ne yazık ki, Rusça dildeki sanal laboratuvarların seçimi hala azdır, ancak bu an meselesidir. E-Öğrenimin öğrenciler ve öğrenciler arasında yayılması, dijitalleşmenin eğitim kurumlarına büyük ölçüde nüfuz etmesi, öyle ya da böyle talep yaratacak ve ardından çeşitli disiplinlerde büyük ölçüde güzel modern sanal laboratuvarlar geliştirmeye başlayacaklar. Neyse ki, sanal laboratuvarlara adanmış oldukça gelişmiş bir özel portal zaten var - Virtulab.Net. Oldukça güzel çözümler sunuyor ve dört disiplini kapsıyor: fizik, kimya, biyoloji ve ekoloji.

Fizik için sanal laboratuvar 3D Virtulab .Net

Sanal mühendislik uygulaması

Virtulab.Net henüz mühendisliği uzmanlık alanları arasında listelemiyor ancak orada barındırılan fizik sanal laboratuvarlarının uzaktan mühendislik eğitiminde de faydalı olabileceğini bildiriyor. Sonuçta, örneğin matematiksel modeller oluşturmak için modelleme nesnelerinin fiziksel doğasının derinlemesine anlaşılması gerekir. Genel olarak mühendislik sanal laboratuvarlarının muazzam bir potansiyeli vardır. Mühendislik eğitimi büyük ölçüde uygulamaya yöneliktir, ancak mühendislik alanında dijital eğitim pazarının az gelişmiş olması nedeniyle bu tür sanal laboratuvarlar üniversitelerde hala nadiren kullanılmaktadır.

CADIS sisteminin (SSAU) problem odaklı eğitim kompleksleri. Teknik uzmanların eğitimini güçlendirmek için Korolev'in adını taşıyan Samara Havacılık ve Uzay Üniversitesi, kendi mühendislik sanal laboratuvarını geliştirdi. SSAU'nun Yeni Bilgi Teknolojileri Merkezi (CNIT), "CADIS sisteminin problem odaklı eğitim komplekslerini" yarattı. CADIS kısaltması “Otomatik Öğretim Araçları Kompleksleri Sistemi” anlamına gelir. Bunlar, malzemelerin mukavemeti, yapı mekaniği, optimizasyon yöntemleri ve geometrik modelleme, uçak tasarımı, malzeme bilimi ve ısıl işlem ve diğer teknik disiplinler üzerine sanal laboratuvar çalıştaylarının yapıldığı özel sınıflardır. Bu atölyelerden bazıları SSAU Merkezi Bilimsel Araştırma Enstitüsü'nün sunucusunda ücretsiz olarak mevcuttur. Sanal sınıflar, sanal bir birimin küçük ayrıntılarını incelemek için büyüteçle teknik nesnelerin açıklamalarını fotoğraflar, diyagramlar, bağlantılar, çizimler, video, ses ve flash animasyonlar içerir. Ayrıca kendi kendini izleme ve eğitim olanağı da vardır. CADIS sanal sistem kompleksleri şunlardır:

• Kiriş - malzemelerin mukavemeti (makine mühendisliği, inşaat) sırasında kiriş diyagramlarını analiz etmek ve oluşturmak için bir kompleks.
• Yapı - mekanik yapıların (makine mühendisliği, inşaat) güç devrelerini tasarlamak için bir yöntem kompleksi.
• Optimizasyon - matematiksel optimizasyon yöntemleri üzerine bir kompleks (makine mühendisliği, inşaat alanında CAD kursları).
• Spline, geometrik modellemede (CAD kursları) enterpolasyon ve yaklaşım yöntemleri üzerine bir komplekstir.
• I-kiriş - ince duvarlı yapıların (makine mühendisliği, inşaat) kuvvet çalışma modellerini incelemek için bir kompleks.

• Kimyager - kimyada bir dizi kompleks (lise için, özel liseler, üniversiteler için hazırlık kursları için).
• Organik - organik kimyadaki kompleksler (üniversiteler için).
• Polimer - yüksek moleküler bileşiklerin kimyasına ilişkin kompleksler (üniversiteler için).
• Moleküllerin Oluşturucusu - “Moleküllerin Oluşturucusu” simülatör programı.
• Matematik - bir temel matematik kompleksi (üniversiteye başvuranlar için).
• Beden eğitimi, beden eğitimindeki teorik dersleri destekleyen bir komplekstir.
• Metalurji uzmanı - bir metalurji ve ısıl işlem kompleksi (üniversiteler ve teknik okullar için).
• Zubrol - mekanizmalar ve makine parçaları teorisi üzerine bir kompleks (üniversiteler ve teknik okullar için).

Zapisnyh.Narod.Ru'daki sanal enstrümanlar. Zapisnyh.Narod.Ru web sitesi, ses kartına sanal enstrümanları ücretsiz olarak indirebileceğiniz ve ekipman oluşturmak için geniş fırsatlar sunan mühendislik eğitiminde çok faydalı olacaktır. Kesinlikle öğretmenlerin ilgisini çekecek ve derslerde, bilimsel çalışmalarda ve doğal ve teknik disiplinlerdeki laboratuvar atölyelerinde faydalı olacaktır. Sitede yayınlanan sanal araçların çeşitliliği etkileyicidir:

• kombine düşük frekanslı jeneratör;
• iki fazlı düşük frekanslı jeneratör;
• osiloskop kaydedici;
• osiloskop;
• frekans ölçer;
• AC karakterografı;
• teknograf;
• elektrik sayacı;
• R, C, L metre;
• ev elektrokardiyografı;
• kapasitans ve ESR tahmincisi;
• kromatografik sistemler KhromProtsessor-7-7M-8;
• Kuvars saatlerin vb. arızalarını kontrol etmek ve teşhis etmek için cihaz.

Zapisnyh.Narod.Ru sitesindeki sanal mühendislik araçlarından biri

Fizik sanal laboratuvarları

Virtulab .Net'te ekolojik sanal laboratuvar. Portalın çevre laboratuvarı hem Dünya'nın gelişimine ilişkin genel konuları hem de bireysel yasaları ele almaktadır.

Görsel fizik, öğretmene en ilginç ve etkili öğretim yöntemlerini bulma fırsatını sağlayarak dersleri daha ilgi çekici ve daha yoğun hale getirir.

Görsel fiziğin temel avantajı, fiziksel olayları daha geniş bir perspektiften gösterme ve bunları kapsamlı bir şekilde inceleme yeteneğidir. Her çalışma, fiziğin farklı dallarından da dahil olmak üzere çok sayıda eğitim materyalini kapsamaktadır. Bu, disiplinlerarası bağlantıların pekiştirilmesi, teorik bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi için geniş fırsatlar sağlar.

Fizikte etkileşimli çalışma, yeni materyali açıklarken veya belirli bir konunun çalışmasını tamamlarken derslerde atölye çalışması şeklinde yapılmalıdır. Diğer bir seçenek ise okul saatleri dışında seçmeli bireysel derslerde çalışma yapmaktır.

Sanal fizik(veya çevrimiçi fizik) eğitim sisteminde yeni ve benzersiz bir yöndür. Bilginin %90'ının optik sinir yoluyla beynimize girdiği bir sır değil. Ve bir kişinin kendisi görene kadar belirli fiziksel olayların doğasını net bir şekilde anlayamaması şaşırtıcı değildir. Bu nedenle öğrenme sürecinin görsel materyallerle desteklenmesi gerekmektedir. Ve yalnızca herhangi bir fiziksel olguyu tasvir eden statik bir resmi görmekle kalmayıp, aynı zamanda bu olguyu hareket halindeyken de görmek gerçekten harika bir şey. Bu kaynak, öğretmenlerin kolay ve rahat bir şekilde yalnızca temel fizik yasalarının işleyişini açıkça göstermelerine olanak sağlamakla kalmaz, aynı zamanda genel eğitim müfredatının çoğu bölümünde fizik alanında çevrimiçi laboratuvar çalışmaları yapılmasına da yardımcı olur. Peki örneğin bir pn bağlantısının çalışma prensibini kelimelerle nasıl açıklayabilirsiniz? Ancak bu sürecin bir animasyonunu çocuğa göstererek her şeyi anında anlayabilir. Veya cam ipeğe sürtüldüğünde elektron transfer sürecini açıkça gösterebilirsiniz ve bundan sonra çocuğun bu olgunun doğası hakkında daha az sorusu olacaktır. Ayrıca görsel yardımcılar fiziğin hemen hemen tüm bölümlerini kapsamaktadır. Mesela mekaniği açıklamak ister misiniz? Lütfen, burada Newton'un ikinci yasasını, cisimler çarpıştığında momentumun korunumu yasasını, cisimlerin yerçekimi ve elastikiyet etkisi altında bir daire içindeki hareketini vb. gösteren animasyonlar var. Optik bölümünü incelemek istiyorsanız bundan daha kolay bir şey olamaz! Bir kırınım ızgarası kullanarak ışığın dalga boyunu ölçmeye yönelik deneyler, sürekli ve çizgi emisyon spektrumlarının gözlemlenmesi, ışığın girişiminin ve kırınımının gözlemlenmesi ve diğer birçok deney açıkça gösterilmektedir. Peki ya elektrik? Ve bu bölüme pek çok görsel yardım verilmiştir, örneğin Ohm yasasını incelemek için deneyler komple devre, karışık iletken bağlantı araştırması, elektromanyetik indüksiyon vb. için.

Böylece hepimizin alışık olduğu “zorunlu görev”den öğrenme süreci oyuna dönüşecek. Çocuğun fiziksel olayların animasyonlarına bakması ilginç ve eğlenceli olacak ve bu sadece basitleştirmekle kalmayacak, aynı zamanda öğrenme sürecini de hızlandıracak. Diğer şeylerin yanı sıra, çocuğa olağan eğitim biçiminde alabileceğinden daha fazla bilgi vermek mümkün olabilir. Ayrıca birçok animasyon, bazılarının yerini tamamen alabilir. laboratuvar aletleri, dolayısıyla ne yazık ki Brown elektrometresini bile bulmanın her zaman mümkün olmadığı birçok kırsal okul için idealdir. Ne diyebilirim ki, büyük şehirlerdeki sıradan okullarda bile pek çok cihaz yok. Belki de zorunlu eğitim programına bu tür görsel araçları dahil ederek, okuldan mezun olduktan sonra fiziğe ilgi duyan, bazıları büyük buluşlar yapabilecek genç bilim insanları haline gelebilecek insanları harekete geçireceğiz! Bu şekilde, yerli büyük bilim adamlarının bilimsel çağı yeniden canlandırılacak ve ülkemiz, Sovyet döneminde olduğu gibi, yine zamanının ötesinde benzersiz teknolojiler yaratacaktır. Bu nedenle, bu tür kaynakları olabildiğince yaygınlaştırmanın, bunlar hakkında sadece öğretmenleri değil aynı zamanda okul çocuklarını da bilgilendirmenin gerekli olduğunu düşünüyorum çünkü birçoğu çalışmakla ilgilenecek fiziksel olaylar sadece okuldaki derslerde değil, evde de boş zamanlarında ve bu site onlara böyle bir fırsat sunuyor! Çevrimiçi fizik ilginç, eğitici, görsel ve kolay ulaşılabilir!

Bu bölüm sunar fizikte sanal laboratuvar çalışması. Fizikteki laboratuvar çalışmalarında kişi deney yapma ve aletleri anlama becerisi kazanır. Elde edilen deneysel verilerden bağımsız olarak nasıl sonuç çıkarılacağını öğrenme ve böylece teorik materyali daha derinlemesine ve tam olarak özümsemeyi öğrenme fırsatı vardır.

"Atwood'un cihazı. Newton'un İkinci Yasasını Test Etmek".

Çalışmanın amacı: Newton'un İkinci Yasasını kontrol etmek.

Sanal laboratuvar çalışması. " Stokes yöntemini kullanarak bir akışkanın iç sürtünme katsayısının belirlenmesi".

Çalışmanın amacı: Bir topun bu sıvıya düşme hızına bağlı olarak bir sıvının iç sürtünme katsayısını belirleme yöntemine aşina olmak.

Sanal laboratuvar çalışması. "Dönme hareketi sırasında büyüklüklerin ilişkisi".

Çalışmanın amacı: Bir Oberbeck sarkaçını kullanarak açısal ivmenin kuvvet momentine ve atalet momentine bağımlılığını kontrol etmek.

Sanal laboratuvar çalışması. "Matematiksel Sarkacı Keşfetmek".

Çalışmanın amacı: Matematiksel bir sarkacın sönümlü ve sönümsüz salınımlarını incelemek.

Sanal laboratuvar çalışması. "Yay sarkacının incelenmesi".

Çalışmanın amacı: Bir yay sarkacının sönümlü ve sönümsüz salınımlarını incelemek.

Fizikte sanal laboratuvar çalışması.

Fizik derslerinde öğrencilerin araştırma yeterliliğinin oluşumunda önemli bir yer gösteri deneylerine ve ön laboratuvar çalışmalarına verilmektedir. Fizik derslerinde yapılan fiziksel bir deney, öğrencilerin fiziksel olaylar ve süreçler hakkında önceden birikmiş fikirlerini oluşturur, öğrencilerin ufkunu yeniler ve genişletir. Öğrenciler tarafından laboratuvar çalışması sırasında bağımsız olarak yürütülen deney sırasında, fiziksel olayların yasalarını öğrenirler, araştırma yöntemlerine aşina olurlar, fiziksel aletler ve tesislerle çalışmayı öğrenirler, yani pratikte bağımsız olarak bilgi edinmeyi öğrenirler. Böylece öğrenciler fiziksel bir deney yaparken araştırma yeterliliğini geliştirirler.

Ancak hem gösteri hem de önden tam teşekküllü bir fiziksel deney yapmak için yeterli miktarda uygun ekipmana ihtiyaç vardır. Şu anda okul fizik laboratuvarları, gösteri ve ön laboratuvar çalışmalarını yürütmek için fizik aletleri ve eğitsel görsel yardımcılar ile yeterli donanıma sahip değildir. Mevcut ekipman yalnızca kullanılamaz hale gelmekle kalmadı, aynı zamanda eskidi.

Ancak fizik laboratuvarı gerekli aletlerle tam olarak donatılmış olsa bile, gerçek bir deneyin hazırlanması ve gerçekleştirilmesi çok fazla zaman gerektirir. Ayrıca, önemli ölçüm hataları ve dersin zaman sınırlamaları nedeniyle, gerçek bir deney genellikle fiziksel yasalar hakkında bir bilgi kaynağı olarak hizmet edemez, çünkü belirlenen modeller yalnızca yaklaşıktır ve çoğu zaman doğru hesaplanan hata, ölçülen değerlerin kendisini aşar. . Bu nedenle okullarda mevcut kaynaklarla fizik alanında tam teşekküllü bir laboratuvar deneyi yapmak zordur.

Lise fizik dersinde incelenen bireysel olaylar gerçek hayatta gözlemlenemediğinden ve dahası, örneğin atom ve nükleer fizik gibi fiziksel bir laboratuvarda deneysel olarak yeniden üretilemediğinden, öğrenciler makro ve mikro dünyanın bazı olaylarını hayal edemezler. .

Bireysel deneysel görevlerin sınıfta mevcut ekipman üzerinde yürütülmesi, değiştirilemeyen belirli parametreler altında gerçekleşir. Bu bağlamda, çalışılan olgunun tüm kalıplarının izini sürmek imkansızdır, bu da öğrencilerin bilgi düzeyini de etkiler.

Ve son olarak, öğrencilere yalnızca geleneksel öğretim teknolojilerini kullanarak bağımsız olarak fiziksel bilgi edinmelerini, yani araştırma yeterliliklerini geliştirmelerini öğretmek imkansızdır. Bilgi dünyasında yaşayarak, bilgi teknolojilerini kullanmadan öğrenme sürecini gerçekleştirmek mümkün değildir. Ve bizce bunun nedenleri var:

Şu anda eğitimin asıl görevi, öğrencilerde bağımsız olarak bilgi edinme becerilerini ve yeteneklerini geliştirmektir. Bilgi teknolojisi bu fırsatı sağlıyor.

Şu anda öğrencilerin çalışmaya, özellikle de fizik çalışmaya olan ilgilerini yitirdikleri bir sır değil. Bilgisayar kullanımı da öğrencilerin yeni bilgiler edinme konusundaki ilgisini artırır ve teşvik eder.

Her öğrenci bireyseldir. Ve öğretimde bilgisayar kullanımı, öğrencinin bireysel özelliklerini dikkate almayı mümkün kılar ve öğrenciye materyali inceleme, pekiştirme ve değerlendirme konusunda kendi hızını seçme konusunda geniş bir seçenek sunar. Öğrencinin bir konuya hakimiyetinin sonucunun bilgisayarda test yapılarak değerlendirilmesi, öğretmenin öğrenciyle kişisel ilişkisini ortadan kaldırır.

Bu bağlamda bir fikir ortaya çıkıyor: Fizik derslerinde, yani laboratuvar çalışması yaparken bilgi teknolojisini kullanın.

Bir bilgisayar aracılığıyla sanal modeller kullanarak fiziksel bir deney ve ön laboratuvar çalışması yaparsanız, okulun fiziksel laboratuvarındaki ekipman eksikliğini telafi edebilir ve böylece öğrencilere sanal modeller üzerinde fiziksel bir deney sırasında bağımsız olarak fiziksel bilgi edinmelerini öğretebilirsiniz. yani, öğrencilerin gerekli araştırma yeterliliğini oluşturmak ve öğrencilerin fizik alanındaki öğrenme seviyelerini artırmak için gerçek bir fırsat var.

Bilgisayar teknolojilerinin fizik derslerinde kullanılması, bir bilgisayarın sanal ortamının, sonuçlarında önemli değişkenlik sağlayan bir deneyin kurulumunu hızlı bir şekilde değiştirmenize izin vermesiyle aynı şekilde pratik becerilerin oluşmasına olanak tanır ve bu, uygulamayı önemli ölçüde zenginleştirir. Bir deneyin sonuçlarının sonuçlarını analiz etmek ve formüle etmek için mantıksal işlemleri gerçekleştiren öğrencilerin sayısı. Ayrıca değişen parametrelerle testi birden fazla kez yapabilir, sonuçları kaydedebilir ve uygun bir zamanda çalışmalarınıza geri dönebilirsiniz. Ayrıca bilgisayar versiyonunda çok daha fazla sayıda deney gerçekleştirilebilmektedir. Bu modellerle çalışmak öğrencilere muazzam bilişsel fırsatlar sunarak onları yalnızca gözlemci değil, aynı zamanda yürütülen deneylerde aktif katılımcılar haline getiriyor.

Bir başka olumlu nokta da, bilgisayarın gerçek bir fiziksel deneyde uygulanmayan, gerçek bir doğa olayını değil, gözlemlenen olgunun ana fiziksel yasalarını hızlı ve etkili bir şekilde bulmanızı sağlayan basitleştirilmiş teorik modelini görselleştirmek için benzersiz bir fırsat sağlamasıdır. . Buna ek olarak öğrenci, deney ilerledikçe eş zamanlı olarak karşılık gelen grafik desenlerin oluşumunu gözlemleyebilir. Simülasyon sonuçlarının grafiksel olarak görüntülenmesi, öğrencilerin alınan büyük miktarda bilgiyi özümsemesini kolaylaştırır. Bu tür modeller özellikle değerlidir, çünkü öğrenciler kural olarak grafik oluşturma ve okumada önemli zorluklar yaşarlar. Ayrıca fizikteki tüm süreçlerin, olayların, tarihsel deneylerin bir öğrenci tarafından sanal modellerin yardımı olmadan hayal edilemeyeceğini de dikkate almak gerekir (örneğin, gazlarda difüzyon, Carnot döngüsü, fotoelektrik etki olgusu, nükleer bağlanma enerjisi, vb.). Etkileşimli modeller öğrencinin süreçleri basitleştirilmiş bir biçimde görmesine, kurulum şemalarını hayal etmesine ve gerçek hayatta genellikle imkansız olan deneyler yapmasına olanak tanır.

Tüm bilgisayar laboratuvarı çalışmaları klasik şemaya göre gerçekleştirilir:

Malzemeye teorik hakimiyet;

Hazır bir bilgisayar laboratuvarı kurulumunun incelenmesi veya gerçek bir laboratuvar kurulumunun bilgisayar modelinin oluşturulması;

Deneysel çalışmaların yapılması;

Deney sonuçlarının bilgisayarda işlenmesi.

Bir bilgisayar laboratuvarı kurulumu, kural olarak, bilgisayar grafikleri ve bilgisayar modellemesi kullanılarak yapılan gerçek bir deneysel kurulumun bilgisayar modelidir. Bazı çalışmalar yalnızca laboratuvar kurulumunun ve elemanlarının bir diyagramını içerir. Bu durumda laboratuvar çalışmalarına başlamadan önce laboratuvar kurulumunun bilgisayar ortamında yapılması gerekmektedir. Deneysel araştırma yapmak, gerçek bir fiziksel kurulum üzerinde yapılan deneyin doğrudan bir benzeridir. Bu durumda gerçek fiziksel süreç bilgisayarda simüle edilir.

EOR'un Özellikleri “Fizik. Elektrik. Sanal laboratuvar".

Şu anda sanal laboratuvar çalışmalarının geliştirilmesini içeren oldukça fazla sayıda elektronik öğrenme aracı bulunmaktadır. Çalışmamızda elektronik öğrenme aracı olan “Fizik”i kullandık. Elektrik. Sanal laboratuvar"(bundan sonra - ESO genel eğitim kurumlarında “Elektrik” konulu eğitim sürecini desteklemeyi amaçlamaktadır (Şekil 1).

Şekil 1 ESO.

Bu kılavuz Polotsk Devlet Üniversitesi'nden bir grup bilim adamı tarafından oluşturulmuştur. Bu ESO'yu kullanmanın çeşitli avantajları vardır.

Programın kolay kurulumu.

Basit kullanıcı arayüzü.

Cihazlar gerçeklerinin tamamen kopyasıdır.

Çok sayıda cihaz.

Elektrik devreleriyle çalışmaya ilişkin tüm gerçek kurallara uyulur.

Farklı koşullar altında yeterince fazla sayıda laboratuvar çalışması yürütme imkanı.

Tam ölçekli bir deneyde ulaşılamayan veya istenmeyen sonuçların gösterilmesi de dahil olmak üzere çalışma yapma olasılığı (sigorta, ampul, yanmış elektrikli ölçüm cihazı; cihazların açılmasının polaritesinin değiştirilmesi vb.).

Laboratuvar çalışmasını eğitim kurumu dışında yürütme imkanı.

Genel bilgi

ESE, “fizik” konusunun öğretilmesi için bilgisayar desteği sağlamak üzere tasarlanmıştır. ESE'nin yaratılmasının, yaygınlaştırılmasının ve uygulanmasının temel amacı, eğitim faaliyetinin farklı aşamalarında eğitim sürecindeki tüm katılımcılar tarafından etkili, metodolojik olarak sağlam ve sistematik kullanım yoluyla eğitimin kalitesini artırmaktır.

Bu ESE'de yer alan eğitim materyalleri fizik müfredatının gereksinimlerini karşılamaktadır. Bu ESE'nin eğitim materyallerinin temeli, modern fizik ders kitaplarının materyallerinin yanı sıra laboratuvar çalışması ve deneysel araştırma yapmak için didaktik materyaller olacaktır.

Geliştirilen ESE'de kullanılan kavramsal aygıt, mevcut fizik ders kitaplarının eğitim materyallerinin yanı sıra ortaöğretim okullarında kullanılması önerilen fizik referans kitaplarına dayanmaktadır.

Sanal laboratuvar ayrı bir işletim sistemi uygulaması olarak uygulanmaktadırWindows.

Bu ESO, gerçek alet ve cihazların sanal modellerini kullanarak ön laboratuvar çalışması yapmanıza olanak tanır (Şekil 2).

Şekil 2 Ekipman.

Gösteri deneyleri, gerçek koşullarda gerçekleştirilmesi imkansız veya istenmeyen eylemlerin sonuçlarını göstermeyi ve açıklamayı mümkün kılar (Şekil 3).

Şekil 3 Deneyin istenmeyen sonuçları.

Öğrencilerin bağımsız olarak deneyler yapabildikleri ve deneyleri sınıf dışında, örneğin bir ev bilgisayarında tekrarlayabildikleri bireysel çalışmaları organize etme fırsatı vardır.

ESO'nun Amacı

ESO, fizik öğretiminde kullanılan, eğitimsel ve pedagojik sorunların çözümü için gerekli olan bir bilgisayar aracıdır.

ESE, “fizik” konusunun öğretilmesinde bilgisayar desteği sağlamak için kullanılabilir.

ESE, ortaokul VIII ve XI. sınıflarda okutulan fizik dersinin “Elektrik” bölümünde 8 laboratuvar çalışmasını içermektedir.

ESO'nun yardımıyla eğitim faaliyetlerinin aşağıdaki aşamaları için bilgisayar desteği sağlamanın ana görevleri çözüldü:

Eğitim materyalinin açıklanması,

Konsolidasyonu ve tekrarı;

Öğrencinin bağımsız bilişsel aktivitesinin organizasyonu;

Bilgi boşluklarının teşhisi ve düzeltilmesi;

Ara ve son kontrol.

ESE, aşağıdaki eğitim faaliyetleri düzenleme biçimlerinde öğrencilerde pratik becerilerin geliştirilmesi için etkili bir araç olarak kullanılabilir:

Laboratuvar çalışmasını gerçekleştirmek (ana amaç);

Tam ölçekli bir deneyde ulaşılamayan veya istenmeyen sonuçların gösterilmesi de dahil olmak üzere bir gösteri deneyi düzenlemenin bir yolu olarak (bir sigortanın, ampulün, elektrik ölçüm cihazının atması; cihazların açılmasının polaritesinin değiştirilmesi vb.)

Deneysel problemleri çözerken;

Öğrencilerin eğitim ve araştırma çalışmalarını organize etmek, evde de dahil olmak üzere ders saatleri dışında yaratıcı problemleri çözmek için.

ESP ayrıca aşağıdaki gösterimlerde, deneylerde ve sanal deneysel çalışmalarda da kullanılabilir: güncel kaynaklar; ampermetre, voltmetre; devrenin bir bölümünde akımın voltaja bağımlılığının incelenmesi; reostattaki mevcut gücün çalışma kısmının uzunluğuna bağımlılığının incelenmesi; iletkenlerin direncinin uzunluklarına, kesit alanlarına ve madde türüne bağımlılığının incelenmesi; reostatların tasarımı ve çalışması; iletkenlerin seri ve paralel bağlantısı; elektrikli ısıtma cihazı tarafından tüketilen gücün belirlenmesi; sigortalar.

O RAM kapasitesi: 1 GB;

1100 MHz'den işlemci frekansı;

disk belleği - 1 GB boş disk alanı;

işletim sistemlerinde çalışırWindows 98/NT/2000/XP/ Manzara;

işletim sistemindeVeTarayıcı kurulu olmamalıdırMSKaşif 6.0/7.0;

Kullanıcının rahatlığı için işyerinde bir fare manipülatörü ve 1024 çözünürlüklü bir monitör bulunmalıdır.X 768 ve üzeri;

kullanılabilirlik cihazlarokumaCD/ DVDESO'yu yüklemek için diskler.

DİPLOMA TEZİ

Yazılım paketi “Sanal Fizik Laboratuvarı”

Dipnot

Çalışma eğitim sürecinin organizasyonuna ayrılmıştır. Görevleri formüle eder, hedefleri belirler, öğretmenin yapısını ve eğitim faaliyetlerini ortaya çıkarır ve sanal bir laboratuvar oluşturmak için çeşitli araç türlerini dikkate alır. Öğretmenin eğitim faaliyetlerine ve eğitim sürecini yönetmenin etkinliğine özellikle dikkat edilir. Oluşturulan yazılım ürününün bir özelliği, sınıfta netlik, erişilebilirlik ve güvenliği sağlamak için eğitim sürecinde kullanım imkanıdır. Ürün, sanal öğrenme araçları, sanal laboratuvarlar ve geliştirici hakkında temel bilgiler içerir.

Eser 41 kaynak kullanılarak 64 sayfa olarak basılmış olup 31 çizim içermektedir.

Soyut

Çalışma, eğitim sürecinin organizasyonuna ayrılmıştır. Sorunu formüle eder, hedefleri belirler, açıkladığı yapıyı ve öğretmenlerin tartıştığı çeşitli eğitim etkinliklerini sanal bir laboratuvar oluşturmak için kullanır. Öğretmenin eğitim faaliyetlerine ve eğitim sürecinin verimliliğine özellikle dikkat edilir. Yazılım ürünlerinin özelliği, derslerin netliğini, erişilebilirliğini ve güvenliğini sağlamak için eğitim sürecinde kullanma yeteneğidir. Ürün, sanal eğitim yardımcıları, sanal laboratuvarlar, geliştirici bilgileri hakkında temel bilgileri içerir.

Çalışma 41 kaynak kullanılarak 64 stranitsah üzerine basılarak yapılmış olup, 31 rakam içermektedir.

Özet 4

Giriş 6

1 Sanal öğrenme araçlarının uygulanması 9

1.1 Sanal laboratuvarları kullanarak eğitim sürecini organize etmede BİT'in olanakları. 9

1.2 Bir öğretim aracı olarak sanal laboratuvar 13

1.3 Sanal bir laboratuvarın geliştirilmesine ilişkin ilkeler ve gereksinimler. 17

1.4 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin genel yapısı. 18

2 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin pratik uygulaması. 20

2.1 Sanal laboratuvar oluşturmak için araçların seçilmesi. 20

2.2 “Sanal Fizik Laboratuvarı” kabuk programının tasarım aşamaları ve yapısı. 23

2.2.1 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin yapısı. 23

2.2.2 Sanal laboratuvarın yapısı. 26

2.3 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin geliştirilmesi. 30

2.4 Oluşturulan “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin gösterimi 31

2.4.1 Sanal laboratuvar oluşturmaya yönelik bir yazılım paketinin geliştirilmesi 31

2.4.2 Sanal bir fizik laboratuvarı oluşturmak için hazır veri tabanlarından öğelerin seçilmesi 35

2.4.3 “Mekanik olaylar” bölümündeki sanal laboratuvarların açıklaması ..... 37

2.4.4 “Termal Olaylar” bölümündeki sanal laboratuvarların açıklaması. 41

2.4.5 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketini oluşturma yeteneklerinin gösterilmesi. 44

2.4.7 “Geliştirici Hakkında” bölümünün açıklaması. 55

Sonuç 56

Kullanılmış literatürün listesi. 59

giriiş

Uygunluk: Bilgi toplumunun yaratılması ve geliştirilmesi, çeşitli faktörler tarafından belirlenen bilgi ve iletişim teknolojilerinin (BİT) eğitimde yaygın kullanımını içermektedir.

Öncelikle Bilgi ve İletişim Teknolojilerinin (BİT) eğitimde kullanılmaya başlanması, insanlığın bilgi birikiminin ve birikmiş teknolojik ve sosyal deneyiminin yalnızca nesilden nesile değil, aynı zamanda bir kişiden diğerine aktarımını da önemli ölçüde hızlandırmaktadır.

İkincisi, eğitim ve öğretimin kalitesini artıran modern BİT, kişinin çevreye ve devam eden sosyal değişimlere daha başarılı ve hızlı uyum sağlamasına olanak tanır. Bu, herkese hem bugün hem de gelecekteki sanayi sonrası toplumda gerekli bilgiyi edinme fırsatı verir.

Üçüncüsü, bu teknolojilerin eğitimde aktif ve etkili bir şekilde uygulanması, bilgi toplumunun gereksinimlerini karşılayan bir eğitim sisteminin oluşturulmasında ve geleneksel eğitim sisteminin modern sanayi toplumunun gereksinimleri ışığında yeniden düzenlenmesi sürecinde önemli bir faktördür.

Günümüzde birçok eğitim kurumu, eğitim ortamında fizik, kimya, biyoloji, ekoloji ve diğer konularda çalışmak için sanal laboratuvarlar da dahil olmak üzere yenilikçi teknolojiler kullanmaktadır, çünkü eğitimsel nitelikteki birçok fenomen ve deneyin bir eğitim ortamında gerçekleştirilmesi çok zor veya imkansızdır. kurum.

Etkileşimli araçların eğitim sürecinde etkin kullanımı yalnızca okul eğitiminin kalitesini artırmaya yardımcı olmakla kalmaz, aynı zamanda finansal kaynaklardan tasarruf sağlar ve güvenli, çevre dostu bir ortam yaratır.

Çocuğunuzla birlikte evde çeşitli konularda büyüleyici interaktif dersler ve laboratuvar çalışmaları yapılabilir: fizik, biyoloji, kimya, ekoloji.

Ağ üzerinden bir bilgisayar laboratuvarında gerçekleştirilen ve öğrencinin performansının daha sonra analiz edildiği ders materyallerine ek olarak ders sırasında sınıfta sanal laboratuvar çalışması kullanılabilir.

İnteraktif laboratuvarda parametreler değiştirilerek kullanıcı, eylemleri sonucunda 3 boyutlu ortamda meydana gelen değişiklikleri görür.

Nesne: eğitim sürecinde BİT kullanımı.

Öğe: geleceğin uzmanlarını eğitmek için sanal laboratuvarların geliştirilmesi.

Çalışmanın amacı:“Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin geliştirilmesi.

İşin hedefleri:

• eğitim sürecinde sanal araçların geliştirilmesi ve kullanımına ilişkin bilimsel ve pedagojik literatürü analiz etmek;
• bir yazılım paketinin geliştirilmesine yönelik ilkeleri ve gereksinimleri seçin - sanal laboratuvar;
• sanal bir fizik laboratuvarı oluşturmak için bir aracı analiz edin ve seçin;
• “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin yapısını geliştirir.
• mevcut sanal laboratuvar öğeleri veritabanını kullanarak bir yazılım paketi geliştirmek;
• oluşturulan “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketini test edin.

İşi yapma yöntemleri: bilimsel ve pedagojik literatürün analizi, karşılaştırma, algoritmalaştırma, programlama.

metodik Ve pratikönemi, eğitim sürecini desteklemek için metodolojik materyallerin zenginleştirilmesinde ve konuyla ilgili deneyler yapmak için bir "fizik sanal laboratuvarı" yazılım kompleksinin oluşturulmasında yatmaktadır.

Amaçlar ve hedefler tezin yapısını belirledi.

Giriş, konu seçiminin uygunluğunu doğrular, nesneyi, konuyu tanımlar, amaç ve hedefleri formüle eder, gerçekleştirilen çalışmanın metodolojik ve pratik önemini açıklar ve tamamlanan araştırma projesinin genel yapısını karakterize eder.

“Sanal Öğrenme Araçlarının Geliştirilmesinde Teorik Sorunlar” başlıklı ilk bölüm aşağıdaki konuları incelemektedir: eğitim sürecinde BİT kullanımı; Bilgisayar sanal öğrenme araçlarının geliştirilmesine yönelik çeşitli ilkeler ve gereksinimler sunar. Öğrenmenin sanallaştırılması süreci konusu, gerçek koşullarda incelenmesi zor olan süreçlerin ve olayların incelenmesinde sanal laboratuvar çalışmasının olanakları dikkate alınmaktadır.

İkinci bölüm olan “Sanal Laboratuvar Fizik Laboratuvarı yazılım paketinin pratik uygulaması” şunları sunar: sanal bir laboratuvar yazılım paketi oluşturmaya yönelik araçların seçimi; fizikteki hazır bileşenler ve hazır cihazlardan oluşan mevcut veri tabanları analiz edildi, hazır veri tabanlarından elementler seçilerek fizikte sanal bir laboratuvar oluşturuldu; sanal bir laboratuvar oluşturmaya yönelik bir yazılım çerçevesi geliştirme süreci anlatılmaktadır; oluşturulan “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin yeteneklerini gösteren materyal sunulmaktadır.

Sonuç olarak çalışmanın ana sonuçları sunulmaktadır.

Tez bir giriş, iki bölüm, bir sonuç ve 46 kaynaktan oluşan bir referans listesinden oluşmaktadır. Çalışmanın toplam hacmi 56 sayfa olup, 25 şekil, 2 tablodan oluşmaktadır.

1 Sanal öğrenme araçlarının uygulanması

1.1 Sanal laboratuvarları kullanarak eğitim sürecini organize etmede BİT'in olanakları

Şu anda, modern eğitimin karşı karşıya olduğu amaç ve hedefler değişiyor; çabalar bilgi edinmekten yeterlilikleri geliştirmeye doğru değişiyor ve vurgu öğrenci merkezli öğrenmeye doğru değişiyor. Ancak yine de ders, eğitim sürecinin ana bileşeniydi ve öyle olmaya devam ediyor. Öğrencilerin öğrenme etkinlikleri büyük oranda derse odaklıdır. Öğrenci hazırlığının kalitesi, eğitimin içeriği, ders yürütme teknolojileri, organizasyonel ve pratik yönelimi, atmosferi ile belirlenir, bu nedenle eğitim sürecinde yeni pedagojik teknolojilerin kullanılması gerekmektedir. Bilgi teknolojilerini kullanmanın amaçları: öğrencinin kişiliğinin gelişimi, bilgisayarla iletişimin özellikleri sayesinde yapıcı, algoritmik düşünmenin geliştirilmesi yoluyla bilgi toplumunda bağımsız üretken faaliyete hazırlık, üreme faaliyetinin payını azaltarak yaratıcı düşünme , bir bilgi kültürünün oluşumu, bilgiyi işleme yeteneği (tablo işlemcileri, veritabanları kullanılarak); modern toplumun bilgilendirilmesiyle belirlenen sosyal düzenin uygulanması: - öğrencileri bilgi teknolojilerini kullanarak bağımsız bilişsel faaliyetlere hazırlamak; eğitim sürecinin motivasyonu (bilgi teknolojisi yeteneklerinin uygulanması yoluyla öğrenme sürecinin kalitesini ve verimliliğini artırmak, bilişsel aktiviteyi geliştirmek için teşvikleri belirlemek ve kullanmak).

Bilgi ve iletişim teknolojilerini kullanmanın öğrenci üzerindeki etkisi nedir? - BİT konuya yönelik bilişsel ilginin artmasına yardımcı olur; - BİT, dersteki öğrenci başarısının artmasına katkıda bulunur; - BİT öğrencilerin kendilerini yeni bir rolde ifade etmelerine olanak tanır; - BİT, bağımsız üretken faaliyet için beceriler geliştirir; - BİT her öğrenci için bir başarı durumu yaratılmasına katkıda bulunur.

Eğitim sürecinde BİT kullanımı öğretmenlere ek didaktik fırsatlar sağlar:

kullanıcı ile BİT araçları arasında etkileşimli diyaloğa olanak tanıyan anında geri bildirim;

Nesneleri, süreçleri, fenomenleri (hem gerçek hem de “sanal”) görselleştirmenin modern araçlarının ve bunların modellerinin, gelişim dinamiklerinde, zamansal ve mekansal olarak sunulması yeteneklerinin uygulanmasını içeren eğitim bilgilerinin bilgisayarla görselleştirilmesi programla diyalog iletişim olasılığını korurken hareket;

incelenen nesnelerin bilgisayar modellemesi, bunların ilişkileri, olayları, hem gerçek hem de "sanal olarak" meydana gelen süreçler;

hesaplamalı, bilgi erişim faaliyetleri süreçlerinin otomasyonu, bir eğitim deneyinin sonuçlarının işlenmesi, hem gerçekten meydana gelen hem de ekranda "sanal olarak" sunulan, bir parçanın veya deneyin kendisinin birçok kez tekrarlanma olasılığı ile, bu da kişinin deneyi belirtmesine olanak tanır. deney sonuçları ve parametrelerin değerlerini (örneğin, fiziksel miktarlar) deney koşullarına uygun şekilde değiştirmek, deneysel bir hipotez formüle etmek, test etmek, deney sonuçlarına göre incelenen durumu değiştirmek, sonuçları tahmin etmek çalışmak;

Konuyla ilgili yeterli düzeyde bilgi sahibi olan, bağımsız düşünen, tartışan, akıl yürüten, öğrenmeyi öğrenen ve gerekli bilgileri bağımsız olarak elde eden öğrencilerin aktif konumu için tasarlanmış farklı türdeki etkinliklerin çekilmesi;

eğitim faaliyetlerinin organizasyonel yönetim süreçlerinin otomasyonu ve eğitim materyallerine hakim olmanın sonuçlarının izlenmesi: organizasyonel ve metodolojik materyallerin oluşturulması ve dağıtılması, bunların ağ üzerinden indirilmesi ve iletilmesi.

Öğrenmenin sanallaştırılması, tam zamanlı eğitimden uzaktan sanal eğitime doğru nesnel bir hareket süreci olarak düşünülebilir; bu, tam zamanlı, yazışmalı, uzaktan ve diğer eğitim biçimlerinin en iyi özelliklerini özümseyen ve ortaya çıkan Rus bilgi toplumu için yeterli olmalıdır. . Bu süreç, eğitimin bilgilendirilmesi süreci gibi nesneldir, doğaldır ve bir dizi faktör tarafından koşullandırılmıştır:

• telekomünikasyon ve bilgi sistemlerinin hızlı gelişimi, eğitim sisteminin iyileştirilmesi için yeni didaktik fırsatların önünü açıyor;
• Nüfusun geniş kesimlerinin yüksek kaliteli, uygun fiyatlı, mobil ve temel eğitime erişiminin sağlanmasıyla ilgili eğitim sisteminin kendi iç ihtiyaçları.

Bir bilim olarak pedagoji açısından bakıldığında, sanal öğrenme sürecinin, unsurları hedefler, içerik, öğrenci, öğretmen ve sanal öğrenmenin teknolojik alt sistemi olan pedagojik bir sistemde gerçekleştiğini düşünebiliriz. Bu, öğrenciler (öğrenciler) ile öğretmenler (öğretmenler) arasında, kendi aralarında ve öğretim yardımcılarıyla ilgili amaçlı, organize bir etkileşim sürecidir ve onların zaman ve mekandaki konumları açısından kritik değildir. Tüm bu yapı maddi, teknik ve düzenleyici bir çerçeveye dayanmaktadır.

Sanal eğitim içeriğinin oluşumu, geleneksel eğitim sisteminde olduğu gibi, eğitim içeriğinin düzenlenmesi ve ilgili ilkelerin dikkate alınmasına ilişkin seçilen teoriye dayanmaktadır.

Metodolojik ortam, aktif öğrenme yöntemleri ve proje yöntemi ile karakterize edilir. Aslında sanal öğrenme, aktif öğrenme yöntemleri (beyin fırtınası, iş oyunları, vaka çalışmaları, proje yöntemleri vb.) gibi yenilikçi yöntemlere en duyarlı olanıdır.

Sanal öğrenci, sanal eğitim sisteminin ana “müşterisi ve müşterisi” olduğundan, sanal eğitim sürecinin haklı olarak ana figürüdür. Sanal öğrencinin temel farklılıklarını ve avantajlarını şu formülasyonlarda yoğunlaştırabiliriz: “sınırsız eğitim”, “yaşam boyu eğitim”, “daha ​​düşük maliyetle eğitim”. Öte yandan, sanal bir öğrenciye olağanüstü motivasyon, disiplin, bilgisayar ve iletişim ekipmanlarını kullanma yeteneği vb. şeklinde özel gereksinimler empoze edilir. .

Sanal öğrenmede eğitimsel ve geçerlilik sorunlarının tüm şiddetiyle ortaya çıktığı açıktır.

Sanal öğretmen aynı zamanda doğrudan temas yoluyla veya dolaylı olarak telekomünikasyon araçlarıyla çalışan bir kişidir ve ayrıca örneğin CD-ROM biçiminde bir "robot öğretmen" de olabilir.

Sanal öğretmenin temel işlevi eğitim, öğretim, gelişim süreçlerini yönetmek, diğer bir deyişle pedagojik yönetici olmaktır. Sanal öğrenme sırasında şu rolleri oynamalıdır: koordinatör, danışman, eğitimci vb.

Eğitim ortamlarının sanallaştırılması, eğitim için yeni, keşfedilmemiş, büyük olasılıkla somut olmayan ve henüz tanınmamış fırsatlar sağlar. Bizce, sanal öğrenmenin teknolojik sisteminin unsurlarının bilimsel olarak sağlam kullanımı, yeniden yapılanmaya, radikal bir iyileşmeye değil, temelde yeni bir eğitim sisteminin oluşumuna yol açacaktır.

1.2 Bir öğretim aracı olarak sanal laboratuvar

Modern bilgi teknolojilerinin eğitimde kullanılması artık bir yenilik değil, tüm uygar dünya için günümüzün bir gerçeğidir. Şu anda BİT eğitim alanına sıkı bir şekilde girmiştir. Eğitim sürecinin kalitesini değiştirmenize, dersi modern, ilginç ve etkili hale getirmenize olanak tanır.

Sanal medya sınıfta öğrenmenin araçları veya araçlarıdır. Sanal eğitim aynı zamanda etik bir bileşeni de beraberinde getirir; bilgisayar teknolojisi hiçbir zaman öğrenciler arasındaki bağlantının yerini alamaz. Yalnızca yeni kaynakların ortak arayışı potansiyelini destekleyebilir ve öğrencilerin bir konuyu çalışırken akranları ve öğretmenleriyle çalışılan materyalle ilgili diyaloğa katıldıkları çeşitli öğrenme durumlarında kullanıma uygundur.

Sanal teknolojiler, çeşitli durumların görsel ve çoklu programlanması da dahil olmak üzere bilgi hazırlamanın bir yoludur.

Sanal araçları kullanarak bir ders yürütürken didaktiğin temel prensibi gözlenir - materyalin öğrenciler tarafından en iyi şekilde öğrenilmesini sağlayan görünürlük, duygusal algıyı artırır ve öğrencilerde her türlü düşünmeyi geliştirir.

Sanal öğrenme araçları sınıfta öğretim için kullanılan en modern araçlardan biridir.

Laboratuvar çalışmasının sanal bir sunumu, bir dizi parlak, akılda kalıcı görüntü, harekettir - tüm bunlar, hayal edilmesi zor olanı görmenize, devam eden bir fenomeni, deneyimi gözlemlemenize olanak tanır. Böyle bir ders aynı anda çeşitli şekillerde bilgi almanıza olanak tanır, böylece öğretmen öğrenci üzerindeki duygusal etkiyi artırma fırsatına sahip olur. Böyle bir dersin bariz avantajlarından biri artan görünürlüktür. K.D.'nin meşhur sözünü hatırlayalım. Ushinsky: “Çocukların doğası açıkça açıklık gerektirir. Bir çocuğa bilmediği beş kelimeyi öğretin; o, uzun süre ve boşuna acı çekecektir; Ancak bu kelimelerin yirmisini resimlerle birleştirin; çocuk bunları anında öğrenecektir. Bir çocuğa çok basit bir fikri anlatırsınız ama o sizi anlamaz; Aynı çocuğa karmaşık bir resmi açıklıyorsunuz, o da sizi çabuk anlıyor... Eğer kelime anlamanın zor olduğu bir sınıftaysanız (ve böyle derslerimiz yok), resimleri göstermeye başlayın ve sınıf konuşmaya başlayacak ve en önemlisi konuşacaklar

özgür..."

Ayrıca, materyali sözlü olarak sunarken, bir öğrencinin dakikada 1 bine kadar geleneksel bilgi birimini algıladığı ve işleyebildiği ve görsel organlar bağlandığında bu tür 100 bine kadar birime kadar algıladığı ve işleyebildiği deneysel olarak tespit edilmiştir.

Sanal araçların sınıfta kullanılması öğrenme için güçlü bir teşviktir. Sanal araçlardan biri de eğitim sürecinde büyük rol oynayan sanal laboratuvarlardır. Öğretmen ve fizik ders kitaplarının yerini almazlar, ancak materyale hakim olmak için modern, yeni fırsatlar yaratırlar: görünürlük artar, bir eğitim kurumunda gerçekleştirilmesi zor veya imkansız olan deneyleri gösterme fırsatları genişletilir.

Sanal laboratuvar, dijital kaynakların bilgi-açıklayıcı işlevinden, eleştirel düşüncenin gelişimini, pratik kullanımda beceri ve yeteneklerin gelişimini destekleyen araçsal-etkinlik ve arama işlevine geçişi uygulamak için tasarlanmış etkileşimli bir yazılım modülüdür. Alınan bilgiler.

Kullanma yaklaşımına dayanan laboratuvar çalışmalarının sınıflandırılması:

yüksek kalite- genellikle karmaşık veya bir eğitim kurumunda uygulanması imkansız olan bir olgu veya deneyimin kullanıcı tarafından kontrol edildiğinde ekranda yeniden üretilmesi;

yarı niceliksel- sanal bir laboratuvarda deneyim simüle edilir ve bireysel özelliklerdeki gerçekçi bir değişiklik (örneğin, bir reostat kaydırıcısının bir elektrik devresindeki konumu), kurulumun, devrenin, cihazın çalışmasında değişikliklere neden olur;

nicel(parametrik) - bir modelde, sayısal olarak belirtilen parametreler, kendilerine bağlı olan özellikleri değiştirir veya olayları simüle eder.

Proje, her üç çalışma türünü de yaratmayı planlıyor, ancak asıl vurgu, bunların kullanımının yüksek pedagojik etkinliğini sağlayan gerçekçi yarı niceliksel laboratuvar çalışması üzerinde olacaktır. Önerilen yaklaşımın önemli bir özelliği, deneysel çalışma becerilerini gerçekçi yarı niceliksel modellerde uygulama yeteneğidir. Ek olarak, deneylerin yürütülmesinde ve elde edilen değerlerde değişkenlik uygularlar, bu da bilgisayar sınıfında ağ çalışması sırasında atölye kullanımının etkinliğini arttırır.

Planlanan gelişimin ayırt edici bir özelliği, sanal laboratuvarlardaki deneylerin yüksek gerçekçiliği, dünyanın fiziksel yasalarını yeniden üretmenin doğruluğu ve deneylerin ve olayların özünün yanı sıra benzersiz derecede yüksek etkileşim olmalıdır. Uygulanmayan beceri ve yeteneklerin gerçek işte olduğu uygulanan sanal laboratuvar çalışmasının aksine, gerçekçi yarı niceliksel modeller oluşturulurken, ilgili ve uygun olan deneysel çalışma becerilerinin geliştirilmesine vurgu yapılacaktır. Ayrıca bu tür çalışmalarda deneylerin yürütülmesinde ve elde edilen değerlerde yüksek değişkenlik gerçekleştirilecek ve bu da bilgisayar sınıfında ağ çalışması sırasında laboratuvar atölyesi kullanmanın verimliliğini artıracaktır.

Yarı niceliksel bir modelin (örtük bir matematiksel temele sahip) incelenmesi, çeşitli becerileri içeren önemsiz olmayan bir görevdir: bir deney planlamak, fenomenlerin, özelliklerin, parametrelerin ilişkisi hakkında en makul hipotezleri öne sürmek veya seçmek, Deneysel verilere dayanarak sonuçlar çıkarmak, problemleri formüle etmek. Özellikle önemli ve uygun olan, bir bilgisayar modelinin gerçek bir olgunun hangi yönlerini başarılı bir şekilde yeniden ürettiği ve hangilerinin modellenenin sınırlarının ötesinde olduğunun incelenmesi de dahil olmak üzere, bilimsel modellerin uygulanabilirliğinin sınırlarını (alan, koşullar) belirtme yeteneğidir. .

Sanal laboratuvar çalışmasının gerçek olanlara göre ders kullanımı çeşitli türlerde olabilir:

• gösteri (gerçek işten önce) kullanımı: gerçek işin eylem sırasını geniş bir monitör ekranından veya bir multimedya projektörü aracılığıyla önden gösterin; Gerçekçi niteliksel ve yarı niceliksel modeller tercih edilir;
• genelleştirme (gerçek çalışmadan sonra) kullanım: ön mod (gösteri, soruların açıklığa kavuşturulması, sonuçların formüle edilmesi ve tartışılanların pekiştirilmesi) veya bireysel (deneylerin matematiksel tarafı, grafiklerin ve dijital değerlerin analizi, bir modelin bir yol olarak incelenmesi) gerçeği yansıtma ve temsil etme konusunda niceliksel, parametrik modeller tercih edilmektedir.
• deneysel (gerçek çalışma yerine) kullanım: gerçek iş yapmadan sanal bir laboratuvarda görevlerin bireysel (küçük gruplar halinde) tamamlanması, bilgisayar deneyi. Hem gerçekçi yarı niceliksel 3D modellerle hem de parametrik modellerle gerçekleştirilebilir.

Sanal bir öğrenme aracı olarak sanal bir laboratuvarın uygulanmasından beklenen sonuçlar:

• öğrenci araştırmasının amacı olan yüksek gerçekçiliğe ve örtülü matematiksel temele sahip atölye çalışmalarının oluşturulması ve uygulanması, eleştirel düşünme ve bağımsızlığın gelişiminin temellerinden biri haline gelecektir;
• gerçek ve sanal çalışmanın optimal kombinasyonu yoluyla pratik eğitimin verimliliğinde bir artış sağlanacaktır;
• Geleneksel öğretim sisteminde başarılı olamayan öğrenci grupları arasında öğrenme sürecine olan ilginin artacağı öngörülmektedir.

1.3 Sanal bir laboratuvarın geliştirilmesine ilişkin ilkeler ve gereksinimler

Laboratuvar çalışması yaparken zamanın büyük bir kısmı kurulumla nasıl çalışılacağını anlamak için harcandığından, öğrenci sanal laboratuvarı indirerek ekipmana hakim olarak ve çeşitli modlarda çalışmasını inceleyerek önceden hazırlanma fırsatına sahip olur. Bilgisini pratikte test etme, gerçekleşen eylemi izleme, yapılan işin sonucunu analiz etme fırsatı bulur.

Sanal eğitim teknolojisinin kullanılması, gerçek bir cihazın arayüzünün, tüm işlevselliğini koruyarak sanal bir model biçiminde tamamen yeniden üretilmesini mümkün kılar. Öğrenci bilgisayarında sanal bir laboratuvar başlatır ve bu da uygulamalı derslerde önemli ölçüde zaman tasarrufu sağlar. Üstelik emülatör geliştirilirken gerçek cihazlarla aynı prensiplerle çalışan cihaz modelleri kullanılıyor. Bunun ölçüm sonuçlarına nasıl yansıdığı gözlemlenerek parametreleri ve çalışma prensipleri kolaylıkla değiştirilebilir. Sanal laboratuvarların kullanılmasının bir sonucu olarak, öğrencilere laboratuvar çalışmaları yapmaları ve ekipmanlarla çalışmaları için yüksek kaliteli eğitim alıyoruz; bu, öğrencilerin fiziksel olayları derinlemesine incelemelerine ve yapılan işin görsel temsiline olanak tanıyor.

“Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin bir takım gereksinimlere uyması gerekir:

1. Ürünü herhangi bir kişisel bilgisayarda çalıştırmanıza olanak sağlayacak minimum sistem gereksinimleri. Tüm eğitim kurumlarının en yeni nesil bilgisayarları karşılayamayacağı unutulmamalıdır.
2. Kullanımın basitliği ve erişilebilirliği. Yazılım paketi ortaokul öğrencileri (8 - 9. sınıflar) için tasarlanmıştır, bu nedenle öğrencilerin gelişiminin bireysel psikolojik özelliklerinden yola çıkılmalıdır.
3. Her sanal laboratuvar, öğrencilerin çalışmayla fazla çaba harcamadan başa çıkmalarını sağlayacak bir açıklama ve uygulama talimatları içermelidir.
4. Eğitim materyallerine hakim olundukça sanal laboratuvarlar tamamlanır.
5. Gerçekleşen eylemleri gözlemlemenizi sağlayan iş performansının görünürlüğü. Öğrenci sistemin bazı parametrelerini değiştirerek diğerlerinin nasıl değiştiğini görür.

• “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin genel yapısı.

“Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketini uygulamak için dört ana bloğun kullanılmasına karar verildi:

1. Sanal laboratuvarlar.
2. Metodolojik öneriler.
3. Geliştirici hakkında.

İlk blok olan “Sanal Laboratuvar Bilgileri”, sanal laboratuvarların faydaları, ilkeleri ve istenen sonuçları hakkında temel bilgileri içerecektir. Sanal eserlerin gerçek eserlere göre ayırt edici özellikleri de verilecektir.

İkinci blok olan “Sanal Laboratuvarlar”ın ise fizik bölümlerine göre birkaç alt bloğa bölünmesi planlanıyor. Bu bölüm, öğrencinin ihtiyaç duyduğu çalışmayı hızlı ve kolay bir şekilde bulup tamamlamaya başlamasını ve önemli ölçüde zamandan tasarruf etmesini sağlayacaktır. Ünite, bir elektrik devresi kurmanın yanı sıra termal ve mekanik olaylarla ilgili çalışmaları da içerecektir.

Üçüncü blok "Metodolojik öneriler", sanal laboratuvar çalışmasının bir açıklaması ve yürütülmesinin yanı sıra bunların uygulanmasına ilişkin kısa talimatlar olacaktır. Bu bölümde ayrıca geliştirilmekte olan yazılım paketinin tasarlandığı yaş kategorisini de belirtmeniz gerekecektir. Böylece şimdiye kadar sanal laboratuvarlar hakkında hiçbir fikri olmayan bir öğrenci, kolaylıkla ve hızlı bir şekilde laboratuvarları tamamlamaya başlayabilir.

2 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin pratik uygulaması

• Sanal laboratuvar oluşturmaya yönelik araçları seçme

Sanal laboratuvarın genel yapısının, ilkelerinin ve gereksinimlerinin analizine dayanarak, projenin uygulanmasına yönelik modelin, bir bilgisayarda bulunan ve erişimi bir tarayıcı kullanılarak görüntülenebilen kişisel bir web sitesi olması gerektiğine inanıyoruz.

Web sitesi geliştiricileri olarak biz, hangi araçların görevi hızlı ve verimli bir şekilde tamamlayabileceği sorusuyla karşı karşıya kaldık. Şu anda Web siteleri oluşturan iki tür editör bulunmaktadır. Bunlar doğrudan kod ve görsel editörlerle çalışan editörlerdir. Her iki teknolojinin de artıları ve eksileri var. Kod düzenleyicileri kullanarak Web siteleri oluştururken geliştiricinin HTML dilini bilmesi gerekir. Görsel düzenleyicide çalışmak oldukça basittir ve Microsoft Word'de belge oluşturma sürecine benzer.

Bugün var olan bazı web editörlerine bakalım.

Web sayfaları oluşturmanın en basit aracı Not Defteri uygulamasıdır, ancak Not Defteri'ni kullanmak Köprü Metni İşaretleme Dili (HTML) bilgisini ve Web sayfalarının yapısının iyi anlaşılmasını gerektirir. Active X ve Flash teknolojilerini bu kadar mütevazı yöntemlerle kullanarak Web siteleri oluşturmayı mümkün kılan mesleki bilgi arzu edilir.

HTML kodunu elle yazmayı tercih eden ancak Notepad ve benzeri programların işlevselliğinden yoksun olanlar TextPad adlı programı tercih ediyor. Bu program özünde Notepad'e çok benzer, ancak geliştiriciler HTML kodunu (Java, C, C++, Perl ve diğer bazı dillerin yanı sıra) yazmak için özel olarak bazı kolaylıklar sağladılar. Bu, bir HTML belgesi yazarken tüm etiketlerin otomatik olarak mavi, özniteliklerinin koyu mavi ve öznitelik değerlerinin yeşil renkte vurgulanmasıyla ifade edilir (renkler, tıpkı yazı tipi gibi istediğiniz gibi özelleştirilebilir). Bu vurgulama işlevi faydalıdır çünkü bir etiketin adında veya özelliğinde kazara bir hata olması durumunda program bunu hemen bildirir.

Web kaynakları oluşturmak için görsel düzenleyicileri de kullanabilirsiniz. Sözde WYSIWYG editörlerinden bahsediyoruz. Adı "Ne Görürsen Onu Alırsın" cümlesinden gelir - ne görürsen onu alırsın. WYSIWYG düzenleyicileri, hiper metin biçimlendirme diline (HTML) aşina olmayan kullanıcılar için bile web siteleri ve web sayfaları oluşturmanıza olanak tanır.

Macromedia Dreamweaver, çeşitli karmaşıklıktaki web sitelerini ve İnternet sayfalarını görsel olarak oluşturmaya ve yönetmeye yönelik profesyonel bir HTML düzenleyicisidir. Dreamweaver, profesyonel bir web sitesini düzenlemek ve oluşturmak için birçok araç ve araç içerir: HTML, CSS, javascript, javascript hata ayıklayıcı, Dreamweaver'da desteklenen javascript, XML ve diğer metin belgelerini düzenlemenize olanak tanıyan kod düzenleyicileri (kod görüntüleyici ve kod denetçisi) . Roundtrip HTML teknolojisi, HTML belgelerini kodu yeniden biçimlendirmeden içe aktarır ve Dreamweaver'ı HTML'yi geliştiricinin istediği gibi "temizleyecek" ve yeniden biçimlendirecek şekilde yapılandırmanıza olanak tanır.

Dreamweaver'ın görsel düzenleme yetenekleri aynı zamanda herhangi bir kod yazmadan bir projeyi hızlı bir şekilde oluşturmanıza veya yeniden tasarlamanıza da olanak tanır. Tüm merkezi öğeleri görüntülemek ve bunları uygun bir panelden doğrudan belgeye "sürüklemek" mümkündür. Gerekli literatürü kullanarak tüm Dreamweaver işlevlerini kendiniz yapılandırabilirsiniz.

Sanal bir laboratuvar oluşturmak için FrontPage ortamını kullandık. Dünya internetindeki bazı kaynaklara göre, büyük projeler de dahil olmak üzere tüm sayfaların ve Web sitelerinin yüzde 50'ye varan oranı Microsoft FrontPage kullanılarak oluşturulmaktadır. BDT'de ise bu rakamın yüzde 80-90'a ulaşması oldukça muhtemel.

FrontPage'in diğer editörlere göre avantajları açıktır:

• FrontPage güçlü bir web desteğine sahiptir. FrontPage kullanıcılarına yönelik pek çok Web sitesi, haber grubu ve konferans bulunmaktadır. FrontPage'in yeteneklerini artıran çok sayıda ücretli ve ücretsiz eklenti de bulunmaktadır. Örneğin, günümüzün en iyi grafik iyileştiricileri olan Ulead SmartSaver ve Ulead'den Ulead SmartSaver Pro, yalnızca Photoshop'ta değil, FrontPage'de de eklentilerin içine yerleştirilmiştir. Ayrıca FrontPage için temalar geliştiren ve yayınlayan şirketlerden oluşan bir endüstri de var;
• FrontPage'in arayüzü, Microsoft Office paketindeki programların arayüzüne çok benzer ve bu da öğrenmeyi kolaylaştırır. Ayrıca, Microsoft Office'te bulunan programlar arasında tam bir entegrasyon vardır ve bu, FrontPage'deki diğer uygulamalarda oluşturulan bilgileri kullanmanıza olanak tanır.

FrontPage programı sayesinde, yalnızca profesyonel programcılar değil, aynı zamanda kişisel amaçlar için bir Web sitesi sahibi olmak isteyen kullanıcılar da Web sayfaları oluşturabilir, çünkü çoğu yazar, HTML kodlarında programlamaya ve HTML editörlerini bilmeye gerek olmadığına inanır.

HTML kodunu kullanarak Web sayfaları oluşturan geliştiricilerin FrontPage ile ilgili ana şikayeti, bazı durumlarda varsayılan olarak gereksiz kod yazmasıdır. Küçük Web siteleri için bu kritik değildir. Ayrıca FrontPage, geliştiricinin HTML koduyla çalışmasına olanak tanır.

• “Sanal Fizik Laboratuvarı” kabuk programının tasarım aşamaları ve yapısı

Tasarım, daha fazla çalışmanın etkinliğinin ve nihai sonucun bağlı olduğu, gelişimin en önemli ve zor aşamalarından biridir.

Pedagojik tasarımın geliştirilmesinde büyük bir teşvik bilgisayar teknolojisinin yayılmasıydı. Eğitime gelişiyle birlikte öğretim yöntemleri de teknolojileşme yönünde değişmeye başladı. Eğitsel bilgi teknolojileri ortaya çıktı.

Pedagojik tasarım, eğitimde, sosyal ve pedagojik harekette, eğitim sistemleri ve kurumlarında, pedagojik teknolojilerde (Bezrukova V.S.) yenilikçi fikirlerin resmileştirilmiş kompleksleri olarak anlaşılan eğitim projelerinin geliştirilmesini ve uygulanmasını amaçlayan bir faaliyettir.

Pedagojik sistemlerin, süreçlerin veya durumların tasarlanması karmaşık, çok aşamalı bir faaliyettir. Yaklaşan faaliyetin gelişimini genel bir fikirden kesin olarak tanımlanmış belirli eylemlere yaklaştıran bir dizi ardışık aşama olarak gerçekleştirilir.

2.2.1 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin yapısı

“Fizikte Sanal Laboratuvar” programının tasarımı aşağıdaki aşamalarda gerçekleşti:

• bir ürün yaratma ihtiyacının farkındalığı;
• “Fizikte Sanal Laboratuvar” programının geliştirilmesi;
• BİT kullanarak kontrol sisteminin analizi;
• hazır temellerden termal ve mekanik olaylar için laboratuvarların seçimi ve ayrıca elektrik devrelerinin montajı için bir laboratuvarın oluşturulması;
• her sanal laboratuvarın teknolojik yeteneklerinin kısa bir açıklaması, amacı, davranış kuralları, uygulama sırası;
• “Fizikte Sanal Laboratuvar” programının kullanımına yönelik bir metodolojinin geliştirilmesi.

Ele alınan aşamalara göre “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin yapısı geliştirildi (Şekil 1).

Şekil 1 - Yazılım paketinin yapısı

"Sanal Fizik Laboratuvarı"

Kabuk programının yapısı “Sanal Fizik Laboratuvarı” programının yönetilmesine yönelik çekirdeği içerir. Kontrolün özü program başlangıç ​​sayfasıdır. Blok, sanal laboratuvarların seçilmesi ve gösterilmesi için geliştirilen programda gezinmek üzere tasarlanmıştır ve diğer bloklardan herhangi birine geçmenize olanak tanır. Aşağıdaki bölümlere hızlı erişim sağlar:

• “Sanal laboratuvar hakkında bilgiler”;
• "Sanal laboratuvarlar";
• "Geliştirici hakkında";

“Sanal laboratuvar hakkında bilgiler” bölümü, sanal öğrenme araçlarının eğitim sürecindeki rolünü anlamaya yardımcı olan teorik hususları içerir.

"Sanal Laboratuvarlar" bölümü, laboratuvar çalışmasının kendisini iki alanda içerir: termal ve mekanik olayların yanı sıra "Bir elektrik devresinin montajı" alt bölümü. Termal ve mekanik olaylar en temel ve önemli laboratuvar çalışmalarını içerir ve bir elektrik devresinin montajı, fizik talimatlarına ve yasalarına uygun olarak bir devre kurmanıza olanak tanır.

“Geliştirici Hakkında” bölümü yazar hakkında temel bilgileri ve kabuk programının modern eğitim sürecine dahil edilmesinin beklenen sonuçlarını içerir.

2.2.2 Sanal laboratuvarın yapısı

Web sitesi 13 sayfadan oluşmakta olup, mevcut diğer belgeler de dikkate alındığında toplam 107 dosya içermektedir.

Oluşturulan web sitesinin sayfa listesi Şekil 2'de gösterilmektedir.

Şekil 2 - Oluşturulan web sitesinin sayfalarının listesi.

Görüntüler klasörü, yazılım paketinin geliştirilmesinde kullanılan görüntüleri içerir (Şekil 3).

Şekil 3 - Kullanılan görseller

Js klasörü, yazılım paketinin çalışması için gerekli olan bir dizi kodu içerir (Şekil 4). Örneğin, data.js dosyası, bir elektrik devresini kurmaya yönelik görevlerin bulunduğu bir pencereyi tanımlayan kodu içerir.

Şekil 4 - js klasörünün öğeleri

Şekil 5 fizikteki sanal laboratuvarın yapısını bölümlere göre göstermektedir.

Şekil 5 - Fizik bölümlerine göre sanal laboratuvarın yapısı

Bu diyagramdaki her düğüm sayfası bir dikdörtgenle gösterilir. Bu dikdörtgenleri birbirine bağlayan çizgiler, sayfaların karşılıklı bağımlılığını simgelemektedir.

Aşağıda sanal laboratuvarın ana bloklarının açıklaması bulunmaktadır.

“Sanal Fizik Laboratuvarı” kabuk programını yönetmeye yönelik çekirdek, index.html sayfasında sunulmaktadır. Kullanıcının programın diğer tüm bloklarına geçiş yapmak için kullanabileceği şekilde oluşturulmuştur. Başka bir deyişle, kontrol çekirdeği bilgi yardımına erişim, sanal laboratuvar çalışmasının yürütülmesi ve gösterilmesine erişim, yazar hakkındaki bilgilere ve beklenen geliştirme sonuçlarına erişim sağlar. Sanal Fizik Laboratuvarı programının kontrol çekirdeği geliştirilirken çerçeveler, arka plan ayarları ve metin formatları da kullanıldı.

“Sanal Fizik Laboratuvarı” kabuk programının bilgi bloğu Info.html sayfası ile temsil edilmektedir. Blok, sanal laboratuvar ve modern eğitimdeki rolü hakkında kısa genel bilgi sağlamayı ve ayrıca ana avantajları belirtmeyi amaçlamaktadır.

• “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin geliştirilmesi

“Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin geliştirilmesi, yapısı daha önce tartışılan bloklara dayanan bir web sitesinin oluşturulmasıyla başlar (Şekil 3). Şekil 6 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin yapısını göstermektedir. Bu diyagramdaki her düğüm sayfası bir dikdörtgenle gösterilir. Bu dikdörtgenleri birbirine bağlayan çizgiler, sayfaların karşılıklı bağımlılığını simgelemektedir.

Şekil 6 - Yazılım paketinin yapısı

"Fizikte sanal laboratuvar."

Yazılım paketi yönetiminin çekirdeği index.htm sayfasında sunulmaktadır. Kullanıcının yazılım paketinin diğer tüm bloklarına geçiş yapmak için kullanabileceği şekilde tasarlanmıştır. Başka bir deyişle, kontrol çekirdeği program hakkındaki bilgilere erişim, sanal çalışmaya erişim, metodolojik önerilere erişimin yanı sıra “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin geliştiricisi hakkındaki bilgilere erişim sağlar.

Sanal Fizik Laboratuvarı yazılım paketinin kontrol çekirdeği geliştirilirken çerçeveler, arka plan ayarları ve metin formatlama da kullanıldı.

Sayfalar arasındaki iletişim şeması düğmeler ve köprüler kullanılarak yapılandırılır. Köprüler, gerekli sayfaya hızlı bir şekilde gitmenize ve ayrıca bir web sitesinin sayfaları arasında, onun bütünlüğünü belirleyen bir bağlantı düzenlemenize olanak tanır. Şekil 7, köprülerin ağacını göstermektedir. Köprü şemasındaki dalların bu şekilde açıklanması, web sayfalarını açmadan düğümün çalışma mantığını görsel olarak modellemenize olanak tanır.

Şekil 7 - Düğüm köprülerinin şeması

• Oluşturulan “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin gösterimi

2.4.1 Sanal laboratuvar oluşturmaya yönelik bir yazılım paketinin geliştirilmesi

Sanal laboratuvar oluşturmaya yönelik bir yazılım paketinin geliştirilmesi aşağıdaki aşamalarda gerçekleşti:

• eğitim sistemindeki sanal laboratuvarların analizi ve ürün yaratma ihtiyacının farkındalığı;
• “Sanal Fizik Laboratuvarı” kabuk programının geliştirilmesi;
• sanal bir laboratuvar planının geliştirilmesi;
• laboratuvarın teknolojik kapasitesinin ve amaçlarının kısa bir açıklaması;
• fizikteki sanal laboratuvarların didaktik yeteneklerinin tanımı;
• “Sanal Fizik Laboratuvarı” kabuk programını kullanmak için bir metodolojinin geliştirilmesi.

Sanal laboratuvar kabuk programının başlangıç ​​​​sayfası Şekil 8'de gösterilmektedir. Kullanıcı bunun yardımıyla sunulan bölümlerden herhangi birine gidebilir.

Şekil 8 - Başlangıç ​​sayfası

Söz konusu yazılım paketinde dört gezinme düğmesi bulunur:

• sanal laboratuvar hakkında bilgi;
• sanal laboratuvarlar;
• metodolojik öneriler;
• geliştirici hakkında.

Sanal laboratuvar hakkında bilgiler.

“Sanal laboratuvar hakkında bilgi” bölümü ana teorik yönleri içerir, sanal laboratuvarın temel avantajlarından, geliştirmenin uygulanmasından istenen sonuçlardan bahseder ve Şekil 9'da sunulur.

Şekil 9 - Sanal laboratuvara ilişkin bilgiler

“Sanal laboratuvar hakkında bilgi” bölümü görsel fiziğin avantajlarından, yani fiziksel olayları daha geniş bir perspektiften gösterme olasılığından ve bunların kapsamlı bir şekilde incelenmesinden bahsediyor. Her çalışma, fiziğin farklı bölümlerinden de dahil olmak üzere büyük miktarda eğitim materyalini kapsamaktadır. Bu, disiplinlerarası bağlantıların pekiştirilmesi, teorik bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi için geniş fırsatlar sağlar.

Fizikte etkileşimli çalışma, yeni materyali açıklarken veya belirli bir konunun çalışmasını tamamlarken derslerde atölye çalışması şeklinde yapılmalıdır. Diğer bir seçenek ise okul saatleri dışında seçmeli bireysel derslerde çalışma yapmaktır. Sanal fizik, eğitim sisteminde yeni ve benzersiz bir yöndür. Bilginin %90'ının optik sinir yoluyla beynimize girdiği bir sır değil. Ve bir kişinin kendisi görene kadar belirli fiziksel olayların doğasını net bir şekilde anlayamaması şaşırtıcı değildir. Bu nedenle öğrenme sürecinin görsel materyallerle desteklenmesi gerekmektedir. Ve yalnızca herhangi bir fiziksel olguyu tasvir eden statik bir resmi görmekle kalmayıp, aynı zamanda bu olguyu hareket halindeyken de görmek gerçekten harika bir şey.

“Sanal Laboratuvarlar” bölümü üç ana alt bölüm içerir: elektrik devresi, mekanik ve termal olaylar; bunların her biri doğrudan sanal laboratuvarların kendisini içerir. Bu bölüm Şekil 10'da gösterilmektedir.

Şekil 10 - Sanal laboratuvarlar

“Elektrik Devreleri” alt bölümü, iş için sunulan açıklamalara uygun olarak bir elektrik devresini monte etmek olan üç görevi içerir.

Mekanik ve Termal Olaylar, her biri büyük miktarda bilgi içeren dört laboratuvardan oluşur.

2.4.2 Sanal bir fizik laboratuvarı oluşturmak için hazır veri tabanlarından öğelerin seçilmesi

Şu anda, en basitinden daha ciddi nitelikteki kurulumlara kadar sanal fizik laboratuvarlarının birçok hazır unsuru bulunmaktadır. Çeşitli kaynaklar ve web siteleri dikkate alınarak, sanal laboratuvarların web sitesindeki materyalin kullanılmasına karar verildi - http://www.virtulab.net, çünkü burada sadece materyal daha eksiksiz ve orijinal olarak sunulmuyor, aynı zamanda laboratuvarlar da burada sunuluyor. hem fizikte hem de diğer konularda. Yani bu sitenin geniş bir bilgi ve malzeme alanını kapsadığını belirtmek isterim.

Her eser büyük miktarda eğitim materyali içerir. Bu, disiplinlerarası bağlantıların pekiştirilmesi, teorik bilginin genelleştirilmesi ve sistemleştirilmesi için geniş fırsatlar sağlar.

Sanal fizik, eğitim sisteminde yeni ve benzersiz bir yöndür. Bilginin %90'ının optik sinir yoluyla beynimize girdiği bir sır değil. Ve bir kişinin kendisi görene kadar belirli fiziksel olayların doğasını net bir şekilde anlayamaması şaşırtıcı değildir. Bu nedenle öğrenme sürecinin görsel materyallerle desteklenmesi gerekmektedir. Ve yalnızca herhangi bir fiziksel olguyu tasvir eden statik bir resmi görmekle kalmayıp, aynı zamanda bu olguyu hareket halindeyken de görmek gerçekten harika bir şey.

Mesela mekaniği açıklamak ister misiniz? Lütfen, burada Newton'un ikinci yasasını, cisimler çarpıştığında momentumun korunumu yasasını, cisimlerin yerçekimi ve elastikiyet etkisi altında bir daire içindeki hareketini vb. gösteren animasyonlar var.

www.sitedeki materyali inceleyip analiz ettikten sonra. Virtulab.net'te bir kabuk programı oluşturmak için fiziğin iki ana yönünün alınmasına karar verildi: termal ve mekanik olaylar.

Sanal laboratuvar “Elektrik Devreleri” aşağıdaki görevleri içerir:

• paralel bağlantılı bir devre monte edin;
• seri bağlantılı bir devre monte edin;
• cihazlarla bir devre kurun.

Sanal laboratuvar “Termal Olaylar” aşağıdaki laboratuvar çalışmalarını içerir:

• Carnot'un ideal ısı makinesinin incelenmesi;
• buzun erimesinin özgül ısısının belirlenmesi;
• dört zamanlı motorun çalışması, Otto çevrimi animasyonu;
• metallerin molar ısı kapasitelerinin karşılaştırılması.

Sanal laboratuvar “Mekanik Olaylar” aşağıdaki laboratuvar çalışmalarını içerir:

• uzun menzilli silah;
• Newton'un ikinci yasasının incelenmesi;
• cisimlerin çarpışması sırasında momentumun korunumu yasasını incelemek;

Serbest ve zorlanmış titreşimlerin incelenmesi.

2.4.3 "Mekanik olaylar" bölümündeki sanal laboratuvarların açıklaması

Laboratuvar çalışması No. 1 “Uzun menzilli silah”. “Uzun Menzilli Silah” sanal laboratuvar çalışması Şekil 11'de sunulmaktadır. Silah için başlangıç ​​verilerini ayarladıktan sonra bir atış simülasyonu yapıyoruz ve imleçle dikey kırmızı çizgiyi sürükleyerek atış noktasındaki hızın değerini belirliyoruz. seçilen yörünge noktası.

Şekil 11 - Sanal laboratuvar

"Uzun Menzilli Top"

Kaynak veri penceresinde, merminin başlangıç ​​​​hızının yanı sıra ufka olan açı da ayarlanır, ardından atışı yapmaya başlayabilir ve sonucu analiz edebiliriz.

Laboratuvar çalışması No. 2 “Newton'un ikinci yasasının incelenmesi.” “Newton'un ikinci yasasının incelenmesi” sanal laboratuvar çalışması Şekil 12'de sunulmaktadır. Bu çalışmanın amacı, bir cismin ona çarpması sonucu elde ettiği ivmenin aşağıdakilerle doğru orantılı olduğunu belirten Newton'un temel yasasını göstermektir. Bu darbenin kuvveti veya bileşkesi kuvvetleri cismin kütlesi ile ters orantılıdır.

Şekil 13 - Sanal laboratuvar

"Newton'un İkinci Yasasını Keşfetmek"

Bu laboratuvar çalışmasını gerçekleştirirken parametreleri değiştirerek (karşı ağırlığın yüksekliği, yüklerin ağırlığı), vücudun kazandığı ivmedeki değişimi gözlemliyoruz.

Laboratuvar çalışması No. 3 “Serbest ve zorlanmış titreşimlerin incelenmesi.” “Serbest ve zorlanmış titreşimlerin incelenmesi” sanal laboratuvar çalışması Şekil 14'te sunulmaktadır. Bu çalışmada, periyodik olarak değişen dış kuvvetlerin etkisi altındaki cisimlerin titreşimleri incelenmiştir.

Şekil 14 - Sanal laboratuvar

"Serbest ve zorlanmış titreşimlerin incelenmesi"

Elde etmek istediğimiz şeye, salınım sisteminin genliğine veya genlik-frekans tepkisine bağlı olarak parametrelerden birini seçip sistemin tüm parametrelerini ayarlayarak çalışmaya başlayabiliriz.

4 numaralı laboratuvar çalışması “Cisimlerin çarpışması sırasında momentumun korunumu yasasının incelenmesi.” Sanal laboratuvar çalışması “Cisimlerin çarpışması sırasında momentumun korunumu yasasının incelenmesi” Şekil 15'te sunulmaktadır. Momentumun korunumu yasası, kapalı sistemler için, yani etkileşim halindeki tüm cisimleri içerenler için karşılanmıştır, böylece dış kuvvetler oluşmaz. sistemin herhangi bir gövdesi üzerinde hareket eder. Ancak birçok fiziksel problemi çözerken açık sistemler için momentumun sabit kalabileceği ortaya çıkıyor. Doğru, bu durumda hareket miktarı yalnızca yaklaşık olarak korunur.

Şekil 15 - Sanal laboratuvar

“Cisimlerin çarpışması sırasında momentumun korunumu yasasının incelenmesi”

Sistemin başlangıç ​​parametrelerini (mermi kütlesi, çubuk uzunluğu, silindir kütlesi) ayarlayıp start butonuna basarak işin sonuçlarını göreceğiz. Farklı başlangıç ​​değerleri seçerek laboratuvar çalışmasının davranışının ve sonuçlarının nasıl değiştiğini görebiliriz.

2.4.4 “Termal Olaylar” bölümündeki sanal laboratuvarların açıklaması

Laboratuvar çalışması No. 1 “İdeal Carnot ısı motorunun incelenmesi.” “İdeal bir Carnot ısı motorunun incelenmesi” sanal laboratuvar çalışması Şekil 16'da sunulmaktadır.

Şekil 16 - Sanal laboratuvar

"Carnot'un İdeal Isı Motorunun İncelenmesi"

Isı motorunun Carnot çevrimine göre çalışmasını başlattıktan sonra, işlemi durdurmak ve sistemden okuma almak için “Duraklat” butonunu kullanın. “Hız” düğmesini kullanarak ısı motorunun çalışma hızını değiştirirsiniz.

Laboratuvar çalışması No. 2 “Buzun erimesinin özgül ısısının belirlenmesi.” Sanal laboratuvar çalışması “Buzun erime özgül ısısının belirlenmesi” Şekil 17'de sunulmaktadır.

Şekil 17 - Sanal laboratuvar

“Buzun erime özgül ısısının belirlenmesi”

Buz üç amorf çeşitte ve 15 kristal modifikasyonda mevcut olabilir. Sağdaki şekildeki faz diyagramı, bu modifikasyonlardan bazılarının hangi sıcaklık ve basınçlarda mevcut olduğunu göstermektedir.

3 numaralı laboratuvar çalışması “Dört zamanlı bir motorun çalışması, Otto döngüsünün animasyonu.” “Dört zamanlı bir motorun çalıştırılması, Otto çevriminin animasyonu” sanal laboratuvar çalışması Şekil 18'de sunulmaktadır. Çalışma yalnızca bilgilendirme amaçlıdır.

Şekil 18 - Sanal laboratuvar

"Dört zamanlı motor çalışması, Otto döngüsünün animasyonu"

Pistonun geçirdiği dört döngü veya strok: emme, sıkıştırma, ateşleme ve gazların dışarı atılması, dört zamanlı veya Otto motora adını verir.

Laboratuvar çalışması No. 4 “Metallerin molar ısı kapasitelerinin karşılaştırılması.” “Metallerin molar ısı kapasitelerinin karşılaştırılması” sanal laboratuvar çalışması Şekil 19'da sunulmaktadır. Metallerden birini seçip çalışmayı çalıştırarak ısı kapasitesi hakkında detaylı bilgi edinebiliriz.

Şekil 19 - Sanal laboratuvar

"Metallerin molar ısı kapasitelerinin karşılaştırılması"

Çalışmanın amacı sunulan metallerin ısı kapasitelerini karşılaştırmaktır. Çalışmayı gerçekleştirmek için metali seçmeli, sıcaklığı ayarlamalı ve okumaları kaydetmelisiniz.

2.4.5 “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketini oluşturma yeteneklerinin gösterilmesi

Elektrik devresi montaj bloğu main.html ayrı olarak geliştirildi ve pek farklı değildi. Sürece daha yakından bakalım.

• Adım. İlk adım, uygulama modellerini kolayca oluşturmanıza, önizlemenize ve paylaşmanıza olanak tanıyan çevrimiçi bir araç olan http://gomockingbird.com/'u kullanarak bir prototip oluşturmaktı. Gelecekteki pencerenin görünümü Şekil 20'de gösterilmektedir.

Şekil 20 - “Elektrik devresi düzeneği” penceresinin prototipi

Pencerenin sol tarafına elektrik elemanları içeren bir panel yerleştirilmesine, üst kısma ana butonların (aç, kaydet, temizle, kontrol et), geri kalan kısmın elektrik devresinin montajı için ayrılmasına karar verildi. Prototipi tasarlamak için önyükleme tabanını seçtim - bu, tasarım için evrensel stiller gibi bir şey, örnekler burada bulunabilir http://getbootstrap.com/getting-started/#examples

• Adım. Diyagramın şablonu olarak, grafikler oluşturmanıza olanak tanıyan en basit kütüphanelerden biri olan http://raphaeljs.com/ adresini seçtim (örnek http://raphaeljs.com/graffle.html) (Şekil 21).

Şekil 21 - “Elektrik devresi tertibatı” penceresinin tasarımı ve diyagramı

Bir elektrik devresi oluşturmak için şablon olarak grafik oluşturmak için bir kütüphane kullanıldı ve daha sonra değiştirilip gereksinimlerimize göre uyarlanacak uygun bir devre seçildi.

• Adım. Daha sonra birkaç temel öğe ekledim.

Grafikte geometrik şekiller resimlerle değiştirildi; seçilen kütüphane herhangi bir resmi kullanmanıza izin veriyor (Şekil 22).

Şekil 22 - “Elektrik devresi tertibatı” penceresinin tasarımı ve diyagramı

Bu adımda, elektrik devresi elemanlarının resimleri oluşturuldu, elemanların listesi genişletildi ve bir elektrik devresi oluşturma penceresinde artık elektrik elemanlarını bağlayabiliyoruz.

4 Adım. Aynı önyüklemeyi temel alarak bir açılır pencere modeli yaptım - bunun kullanıcı onayı gerektiren tüm eylemler için kullanılması gerekiyordu (örnek http://getbootstrap.com/javascript/#modals) Şekil 23.

Şekil 23 - Açılır pencere

Gelecekte bu açılır pencereye kullanıcının seçim hakkı ile görevler yerleştirilmesi planlandı.

• Adım. Önceki adımda oluşturulan açılır pencereye, öğrenciye sunulacak görevlere ilişkin çeşitli seçeneklerin listesini ekledim. Görevleri ortaokul müfredatına (8-9. Sınıflar) göre seçmeye karar verdim.

Görevler şunları içerir: başlık, açıklama ve resim (Şekil 24).

Şekil 24 - Bir görev seçeneğinin seçilmesi

Böylece, bu adımda, görev seçeneklerinin bulunduğu bir açılır pencere aldık; bunlardan birine tıkladığınızda aktif hale gelir (vurgulanır).

• Adım. Görevlerde çeşitli elektrik elemanlarının kullanılması nedeniyle daha fazlasını eklemek gerekli hale geldi. Ekledikten sonra elemanlar arasındaki bağlantıların nasıl çalıştığını test edelim (Şekil 25).

Şekil 25 - Elektrik devresi elemanlarının eklenmesi

Devre yapım penceresine tüm elemanlar yerleştirilebilir ve fiziksel bağlantılar kurulabilir, o halde bir sonraki adıma geçelim.

• Adım. Bir görevi kontrol ederken kullanıcıyı bir şekilde sonuç hakkında bilgilendirmeniz gerekir.

Şekil 26 - Araç İpuçları

Zincir montaj görevlerini gerçekleştirirken karşılaşılan ana hata türleri Tablo 1'de sunulmaktadır.

Tablo 1 - Ana hata türleri.

• Adım. Görevi tamamladıktan sonra taramayı başlatan “Kontrol Et” düğmesi kullanılabilir hale gelir. Bu adımda başarılı uygulama için diyagramda olması gereken elemanların ve bağlantıların açıklaması eklenmiştir (Şekil 27).

Şekil 27 - Elektrik devresinin kontrol edilmesi

Görev başarıyla tamamlanırsa, doğrulamanın ardından görevin başarıyla tamamlandığını bize bildiren bir iletişim kutusu görüntülenir.

9 Adım. Bu adımda paralel bağlantılarla daha karmaşık devreler kurmamızı sağlayacak bir bağlantı noktası eklemeye karar verildi (Şekil 28).

Şekil 28 - Bağlantı noktası

“Bağlantı noktası” elemanı başarıyla eklendikten sonra bu elemanı kullanarak iş eklemek gerekli hale geldi.

• Adım. Cihazlarla bir elektrik devresi kurma görevinin başlatılması ve kontrol edilmesi (Şekil 29).

Şekil 29 - Uygulama sonucu

2.4.6 Oluşturulan “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin kullanımına ilişkin yönergeler

2.4.7 “Geliştirici Hakkında” bölümünün açıklaması

“Geliştirici Hakkında” bölümü yazar hakkında temel bilgileri ve yazılım paketinin modern eğitim sürecine dahil edilmesinin beklenen sonuçlarını içerir (Şekil 31).

Şekil 31 - Geliştirici hakkında

Bu bölüm “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketinin geliştiricisi hakkında kısa bilgi vermek amacıyla oluşturulmuştur.

Bu bölüm yazar hakkında en temel bilgileri içerir, geliştirmenin beklenen sonuçlarını kısaca açıklar, yazılım paketinin onay sertifikasını ekler ve ayrıca diploma projesinin yöneticisini belirtir.

Çözüm

Sunulan çalışmada, modern eğitim sisteminde sanal araçların kullanımına ilişkin bilimsel ve pedagojik literatürün bir incelemesi yapılmıştır. Buna dayanarak, öğrenme sürecinde sanal laboratuvar kullanmanın özel önemi belirlendi.

Makale, eğitim sürecinde BİT kullanımını, eğitimin sanallaştırılması konusunu ve gerçek koşullarda incelenmesi zor olan süreçlerin ve olayların incelenmesinde sanal laboratuvar çalışmasının olanaklarını incelemektedir.

Modern yazılım ürünleri pazarının çok sayıda farklı program - kabuk sağladığı göz önüne alındığında, sanal laboratuvar çalışmalarını herhangi bir zorluk yaşamadan gerçekleştirmenize olanak tanıyan bir yazılım paketi oluşturma ihtiyacı sorusu gündeme geldi. Bir bilgisayar yardımıyla öğrenci gerekli çalışmayı oldukça kolay ve hızlı bir şekilde tamamlayabilir ve uygulamanın ilerleyişini izleyebilir.

Yazılım paketini uygulamaya başlamadan önce Sanal Fizik Laboratuvarının Şekil 1'de sunulan genelleştirilmiş bir yapısı geliştirilmiştir.

Bundan sonra, “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım kompleksinin geliştirilmesi için araçsal ortamın seçimi gerçekleştirildi.

Şekil 5'te gösterilen yazılım kompleksinin özel bir yapısı geliştirilmiştir.

Bir yazılım paketi oluşturmak için kullanılabilecek hazır öğelerden oluşan bir veri tabanı analiz edildi.

Sanal bir fizik laboratuvarı oluşturmak için seçilen araç, HTML sayfalarını kolayca ve basit bir şekilde oluşturmanıza ve düzenlemenize olanak tanıdığından FrontPages ortamıdır.

Çalışma sırasında “Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım ürünü oluşturuldu. Geliştirilen laboratuvar öğretmenlerin eğitim ve pedagojik süreci yürütmelerine yardımcı olacak. Ayrıca karmaşık laboratuvar çalışmalarını önemli ölçüde basitleştirebilir, gerçekleştirilen deneyimin görsel sunumunu kolaylaştırabilir, eğitim sürecinin verimliliğini artırabilir ve öğrencileri motive edebilir.

Yazılım paketinde üç sanal laboratuvar oluşturulmuştur:

1. Elektrik devreleri.
2. Mekanik olaylar.
3. Termal olaylar.

Her çalışmada öğrenciler bireysel bilgilerini test edebilirler.

Öğrencilerin yazılım paketiyle etkileşimini sağlamak amacıyla, sanal laboratuvar çalışmalarına kolay ve hızlı bir şekilde başlamalarına yardımcı olacak metodolojik öneriler geliştirilmiştir.

“Sanal Fizik Laboratuvarı” yazılım paketi, okul derslerinde kategori I öğretmeni O.S. (Onay belgesi ektedir.) Yazılım paketi aynı zamanda “Eğitimde Bilgi Teknolojileri” konferansında da tanıtılmıştır.

Yazılım ürünü test edildi ve bu sırada yazılım ürününün belirlenen amaç ve hedefleri karşıladığı, istikrarlı çalıştığı ve pratikte kullanılabileceği ortaya çıktı.

Bu nedenle, sanal laboratuvar çalışmasının (tamamen veya belirli aşamalarda) doğal bir araştırma nesnesinin yerini aldığını, bunun da garantili deneysel sonuçlar elde etmeyi, incelenen olgunun temel yönlerine dikkat çekmeyi ve zamanı kısaltmayı mümkün kıldığını belirtmek gerekir. deneyin.

Çalışmayı yürütürken, sanal bir modelin gerçek süreçleri ve olguları az çok basitleştirilmiş, şematik bir biçimde gösterdiğini hatırlamak gerekir; bu nedenle, modelde gerçekte neyin vurgulandığını ve perde arkasında neyin bırakıldığını bulmak, bunlardan biri olabilir. görev formları. Bu tür çalışmalar tamamen bilgisayar ortamında yapılabileceği gibi, doğal nesneler ve laboratuvar ekipmanlarıyla çalışmayı da içeren daha geniş bir çalışmanın aşamalarından biri olarak da yapılabilir.

Kullanılmış literatür listesi

1. Abdrakhmanova, A. Kh. Teknik bir üniversitede genel fizik dersinde öğretim için bilgi teknolojileri / A. Kh. Abdrakhmanova - M Eğitim teknolojileri ve toplumu 2010. T. 13. No. 3. s. 293-310.
2. Bayens D. Microsoft FrontPage2000/D ile etkili çalışma. Bayens - St. Petersburg: Peter, 2000. - 720 sn. - ISBN 5-272-00125-7.
3. Krasilnikova, V.A. Bilgi ve iletişim teknolojilerinin eğitimde kullanımı: ders kitabı / V.A. Krasilnikova. [Elektronik kaynak], 09K121752011'i ÇALIŞTIRIN. - Erişim adresi http://artlib.osu.ru/site/.
4. Krasilnikova, V.A. Bilgisayar öğretim yardımcılarının geliştirilmesi için teknoloji / V.A. Krasilnikov, Moodle sisteminde “Bilgisayar öğretim yardımcılarının geliştirilmesine yönelik teknolojiler” dersleri kursu - El.resource - http://moodle.osu.ru
5. Krasilnikova, V.A. Bilgisayar öğretim teknolojilerinin oluşumu ve gelişimi / V.A. Krasilnikov, monografi. - M .: RAO IIO, 2002. - 168 s. - ISBN 5-94162-016-0.
6. Eğitim sisteminde yeni pedagojik ve bilgi teknolojileri: ders kitabı / Ed. E.S. Polat. - M.: Akademi, 2001. - 272 s. - ISBN 5-7695-0811-6.
7. Novoseltseva O.N. Modern multimedyayı eğitim sürecinde kullanma olanakları / O.N. Novoseltseva // Rusya'da ve yurtdışında pedagoji bilimi ve eğitimi. - Taganrog: GOU NPO PU, 2006. - No. 2.
8. Uvarov A.Yu. Yeni bilgi teknolojileri ve eğitim reformu / A.Yu. Uvarov // Bilgisayar bilimi ve eğitimi. - M.: 1994. - No.3.
9. Şutilov F.V. Eğitimde modern bilgisayar teknolojileri. Bilimsel çalışma / F.V. Shutilov // Öğretmen 2000. - 2000. - No. 3.
10. Yakushina E.V. Yeni bilgi ortamı ve etkileşimli öğrenme / E.V. Yakushina // Lise ve spor salonu eğitimi. - 2000. - No.2.
11. E.S. Polat Eğitim Sisteminde Yeni Pedagoji ve Bilgi Teknolojileri, M., 2000
12. S.V. Simonovich, Bilgisayar Bilimi: Temel Kurs, St. Petersburg, 2001.
13. Bezrukova, V.S. Pedagoji. Projektif pedagoji: endüstriyel pedagoji kolejleri ve mühendislik ve pedagojik uzmanlık öğrencileri için bir ders kitabı / V.S. Bezrukova - Ekaterinburg: İşletme kitabı, 1999.
14. Animasyonda fizik. [Elektronik kaynak]. - URL: http://physics.nad.ru.
15. Nanoteknolojik ekipmanların üretimine yönelik Rus şirketi "NT-MDT"nin web sitesi. [Elektronik kaynak]. - URL: http://www.ntmdt.ru/spm-principles.
16. Termal ve mekanik olayların flaş modelleri. [Elektronik kaynak]. - URL: http://www.virtulab.net.
17. Yasinsky, V.B. Elektronik öğrenme kaynakları oluşturma deneyimi // “Pedagojide modern bilgi ve iletişim teknolojilerinin kullanımı.” Karaganda, 2008. s. 16-37.
18. Oğlum, T.E. Fizikte pratik dersler için multimedya eğitim programı // “Pedagojik eğitim sisteminde fizik”. M.: /İ.E. Fizikte pratik dersler için Uyku Multimedya eğitim programı. VVIA im. prof. OLUMSUZ. Zhukovsky, 2008. s. 307-308.
19. Nuzhdin, V.N., Kadamtseva, G.G., Panteleev, E.R., Tikhonov, A.I. Eğitimde kalite yönetimi stratejisi ve taktikleri - Ivanovo: 2003./ V.N. Kadamtseva, E.R. Panteleev, A.I. Tihonov. Eğitimde kalite yönetiminin strateji ve taktikleri.
20. Starodubtsev, V. A., Fedorov, A. F. Sanal laboratuvar çalışmalarının ve bilgisayar atölyelerinin yenilikçi rolü // Tüm Rusya konferansı "EOIS-2003"./V.A. Starodubtsev, A.F. Fedorov, Sanal laboratuvar çalışmalarının ve bilgisayar atölyelerinin yenilikçi rolü.
21. Kopysov, S.P., Rychkov V.N. Paralel dağıtılmış hesaplama için sonlu elemanlar yönteminin hesaplama modellerinin oluşturulmasına yönelik yazılım ortamı / S.P. Kopysov, V.N. Rychkov Bilgi teknolojileri. - 2008. - No. 3. - S. 75-82.
22. Kartasheva, E.L., Bagdasarov, G.A. Sanal laboratuvarların 3 boyutlu modellemesi alanında hesaplamalı deneylerden elde edilen verilerin görselleştirilmesi / E.L. Kartasheva, G.A. Bagdasarov, Bilimsel görselleştirme. — 2010.
23. Medinov, O. Dreamweaver / O. Medinov - St. Petersburg: Peter, 2009.
24. Midhra, M. Dreamweaver MX/ M. Midhra - M.: AST, 2005. - 398c. - ISBN 5-17-028901-4.
25. Bayens D. Microsoft FrontPage2000/D ile etkili çalışma. Bayens St.Petersburg: Peter, 2000. - 720 sn. - ISBN 5-272-00125-7.
26. Matthews, M., Cronan D., Pulsen E. Microsoft Office: FrontPage2003 / M. Matthews, D. Cronan, E. Pulsen - M.: NT Press, 2006. - 288 s. - ISBN 5-477-00206-9.
27. Plotkin, D. FrontPage2002 / D. Plotkin - M.: AST, 2006. - 558 s. - ISBN 5-17-027191-3.
28. Morev, I. A. Eğitimsel bilgi teknolojileri. Bölüm 2. Pedagojik ölçümler: ders kitabı. / I. A. Morev - Vladivostok: Dalnevost Yayınevi. Üniversite, 2004. - 174 s.
29. Demin I.S. Bilgi teknolojilerinin eğitim ve araştırma faaliyetlerinde kullanılması / I.S. Demin // Okul teknolojileri. - 2001. No.5.
30. Kodzhaspirova G.M. Teknik öğretim yardımcıları ve kullanım yöntemleri. Ders Kitabı / G.M. Kodzhaspirova, K.V. Petrov. - M.: Akademi, 2001.
31. Kupriyanov M. Yeni eğitim teknolojilerinin didaktik araçları / M. Kupriyanov // Rusya'da yüksek öğrenim. - 2001. - No.3.
32. B.S. Berenfeld, K.L. Butyagina, BİT araçlarını kullanan yeni neslin yenilikçi eğitim ürünleri, Eğitim Sorunları, 3-2005.
33. Konu alanında BİT. Bölüm V. Fizik: Metodolojik öneriler: Ed. V.E. Fradkina. - St. Petersburg, Devlet İleri Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu TsPKS St. Petersburg “Eğitim ve Bilgi Teknolojilerinin Kalitesinin Değerlendirilmesi Bölgesel Merkezi”, 2010.
34. V.I. Elkin “Özgün fizik dersleri ve öğretim yöntemleri” “Okulda Fizik”, Sayı 24/2001.
35. Randall N., Jones D. Microsoft FrontPage Özel Sürümünü Kullanma / N. Randall, D. Jones - M.: Williams, 2002. - 848 s. - ISBN 5-8459-0257-6.
36. Talyzina, N.F. Pedagojik psikoloji: ders kitabı. öğrencilere yardım ortalama ped. ders kitabı kuruluşlar / N.F. Talyzina - M .: Yayın Merkezi "Akademi", 1998. - 288 s. - ISBN 5-7695-0183-9.
37. Thorndike E. Psikolojiye dayalı öğrenmenin ilkeleri / E. Thorndike. - 2. baskı. - M.: 1929.
38. Windows/N için Hester N. FrontPage2002. Hester - M .: DMK Press, 2002. - 448 s. - ISBN 5-94074-117-7.

İndirmek: Sunucumuzdan dosya indirme erişiminiz yok.