Сохранить в PDFРаспечатать

УДК [371.388:53]:004

К. А. Дедюхина

K. A. Dedyuhina

Дедюхина Кристина Александровна, студентка 5 курса группы ФИа-13-1, НФИ КемГУ, г. Новокузнецк.

Dedukhina Christine Alexandrovna, a 5th year student, group FIA-13-1, NFI Kemgu, Novokuznetsk.

Научный руководитель: Васильев Алексей Алексеевич, старший преподаватель кафедры МФиМО, НФИ КемГУ.

Supervisor: Vasilyev Alexey Alekseevich, senior lecturer MGIMO, NFI Kemgu.

КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДДЕРЖКА ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ

COMPUTER SUPPORT OF LABORATORY WORKS IN PHYSICS

Аннотация. В статье рассматриваются некоторые аспекты проведённого автором исследования. Обосновывается необходимость компьютерного моделирования при проведении лабораторных работ по физике.

Abstract. the article considers some aspects of the research conducted by the author. The necessity of computer simulation during laboratory works on physics is proved.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, обучение физике, лабораторная работа

Keywords: computer simulation, physics teaching, laboratory work

Компьютерное моделирование расширяет сферу субъективности в процессе самоопределения, творчества и конкретного участия каждого ученика.

Целью проведённого исследования является раскрытие возможностей компьютерного моделирования при проведении лабораторных работ по физике в 7-м классе.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализировать литературу по теме исследования.
2. Проанализировать математический аппарат лабораторных работ по физике.
3. Изучить основные интернет сервисы, позволяющие реализовать компьютерную поддержку лабораторных работ;
4. Проанализировать возможности применения компьютерного моделирования в лабораторных работах по физике для 7-го класса.

Методы, используемые в исследовании: анализ и обобщение теоретического материала по теме исследования, моделирование.

Практическая значимость состоит в том, что предложены некоторые подходы по применению метода проекта для проведения лабораторных работ с применением компьютерного моделирования.

Прежде чем перейти непосредственно к разбору компьютерных программ по физике, нами было рассмотрено само понятие лабораторного опыта. Известный русский ученый Д. И. Менделеев говорил: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять…» Лабораторный опыт – это прежде всего измерения. Измерение подразумевает сравнение величин или включает счет объектов. Измерение предусматривает описание величины в соответствии с предполагаемым использованием результата измерения, методику измерений и средство измерений, функционирующее в соответствии с регламентированной методикой измерений и с учетом условий измерений.

Измеряемой величиной называется величина, подлежащая измерению. Объект измерения – материальный объект или явление, которые характеризуются одной или несколькими измеряемыми и влияющими величинами [1, 2].

Для реализации интерактивности лабораторных работ мы взяли программу MS Excel. Она является наиболее приемлемым вариантом для компьютерного моделирования в основной школе. Редактор таблиц MS Excel, с которой знаком каждый учащийся, имеет удобный интерфейс, позволяет проводить множество стандартных операций с числами, помещенными в ячейки столбцов на листе; строить графики зависимостей одной величин в одном столбце от величин, помещенных в другой столбец; подбирать аналитическое выражение, наилучшим образом описывающее полученную графическую зависимость [3].

В качестве примера была разработана компьютерная лабораторная работа для 7 класса «Закон Гука. Исследование силы упругости».

Учащимся предлагается выполнить небольшое проектное задание по исследованию силы упругости (закон Гука) в программе MS Excel. Задание может быть предъявлено как до, так и после выполнения соответствующей работы. Кроме того, задание может выполняться учащимися как всего класса, так и по желанию, индивидуально или в микрогруппах, с последующей презентацией для всего класса или защитой результатов учителю или группе учащихся – помощников учителя. За выполнение проектного задания с применением компьютерного моделирования рекомендуется выставление отдельной оценки в соответствие с критериями, которые будут определены заранее совместно учителем и учащимися.

В результате данной деятельности учащиеся не только знакомятся с оборудованием при проделывании опыта, но и имеют возможность увидеть зависимость изменения силы упругости при изменении массы тела путем построения графиков и диаграмм.

Исходя из результатов проведённого исследования, можно сделать вывод о том, что наиболее удобной для компьютерного сопровождения лабораторных работ школьного курса физики является программа Excel, изучение которой предусматривается учебным процессом по информатике; данная программа входит в стандартный пакет Microsoft Office, что автоматически делает ее доступной для любого пользователя персонального компьютера; при моделировании ученик сам создает виртуальную модель, и может изменять, как входные данные, связи между ними, представление результатов.

Достоинством проведения лабораторных работ по физике с применением компьютерного моделирования  является:

• Упрощение внесения данных полученных при проведении опыта, получение результатов вычислений необходимых для анализа лабораторной работы.
• Возможность отображения результата в виде графиков, диаграмм.
• Получение практических навыков работы в MS Excel.
• Сокращается время обработки результатов измерений и получения отчета проделанной лабораторной работы.

Недостатки: недостаточно времени работы с программной MS Excel в рамках одного урока.

Список литературы

1. Степанова, Е. А. Основы обработки результатов измерений [Текст] / Е. А. Степанова // М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. – Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2014. – 95 с.
2. Кравченко, Н. С. Методы обработки результатов измерений и оценки погрешностей в учебном лабораторном практикуме. [Текст] / Н. С. Кравченко. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. – 88 с.
3. Волков, В. Б. Понятный самоучитель Excel 2010. [Текст] / В. Б. Волков. – СПб.: Питер, 2010. – 256 с.

© Дедюхина К.А.,2018