КОМП’ЮТЕРНА МОДЕЛЬ КОЛА ПОСТІЙНОГО СТРУМУ У ВІРТУАЛЬНОМУ ФІЗИЧНОМУ ПРАКТИКУМІ
DOI:
https://doi.org/10.31110/2413-1571-2023-038-4-010Ключові слова:
комп’ютерна модель, віртуальний фізичний практикум, phet-симуляції, самостійна робота, домашні завдання, коло постійного струму, корисна потужністьАнотація
Формулювання проблеми. Вивчення та закріплення навчального матеріалу з фізики базується на експериментах. Останні, в умовах дистанційного навчання, досить важко реалізувати. Сучасні інформаційні технології дозволяють здійснити таку реалізацію. В статті в якості прикладу розглянуто використання комп’ютерної симуляції при вивченні кола постійного струму в умовах дистанційного навчання.
Матеріали і методи. Постановка проблеми та її вирішення спирається на матеріали навчальних програм з фізики для
10-11 класів загальноосвітніх навчальних закладів, програми з фізики бакалаврського рівня для закладів вищої освіти з фізико-технічних спеціальностей та спеціальності 014.08., матеріали науково-педагогічних та науково-методичних джерел, в яких розглядаються питання, дотичні до проведеного дослідження. Були використані також матеріали ресурсів з комп’ютерних симуляцій, зокрема з сайту інтерактивних симуляцій phet.
Результати. Аналіз використаних матеріалів визначив комплекс експериментальних робіт фізичного практикуму з електрики, варіативність завдань у яких надавала можливість використовувати їх в різних форматах навчання (як в старших класах середньої загальноосвітньої школи, так і на молодших курсах бакалаврського рівня). Із застосуванням комп’ютерної симуляції з сайту інтерактивних симуляцій phet в якості прикладу розглянуто навчальний експеримент «Дослідження постійного струму, корисної потужності та к. к. д. джерела струму».
Висновки. Використання інтерактивної симуляції при вивченні теми «Закон Ома для повного кола. Потужність постійного струму» дозволяє змоделювати зазначений фізичний експеримент і використати його результати для обґрунтування низки теоретичних положень за темою, що вивчається. Розроблене методичне забезпечення виконання експерименту дозволяє використовувати його на різних рівнях навчання фізики. Перспективним є створення комплексу лабораторних робіт за різними розділами курсу загальної фізики, що базуються на використанні комп’ютерних симуляцій, та розробка методичного забезпечення їх виконання.
Завантажити
Посилання
Govender, R. (2023). Teaching and learning using virtual labs: Investigating the effects on students’ self-regulation. Cogent Education, 10(1), 2172308. https://doi.org/10.1080/2331186X.2023.2172308
Hamed, Gh., Aljanazrah, Ahm. (2020). The Effectiveness of Using Virtual Experiments on Students’ Learning in the General Physics Lab. Journal of Information Technology Education: Research, 19, 977–996. https://doi.org/10.28945/4668
Honey, M. A., & Hilton, M. L. (Eds.). National Research Council. (2011). Learning Science Through Computer Games and Simulations. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/13078. http://www.ics.uci.edu/~wscacchi/GameLab/Recommended%20Readings/Learning-ScienceGames-2011.pdf
Laboratoriia elektryky: postiinyi strum – virtualna laboratoriia [Laboratory of electricity: direct current - virtual laboratory]. phet.colorado.edu. https://phet.colorado.edu/sims/html/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab/latest/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab_uk.html
Chang, K. E., Chen, Y. L., Lin, H. Y., & Sung, Y. T. (2008). Effects of learning support in simulation based physics learning. Computers & Education, 51 (4), 1486–1498.
Holovko, M. V., Kryzhanovskyi, S. Yu., & Matsiuk, V. M. (2015). Modeliuvannia virtualnoho fizychnoho eksperymentu dlia system dystantsiinoho navchannia v zahalnoosvitnii i vyshchii pedahohichnii shkolakh [Simulation of a virtual physical experiment for distance learning systems in general education and higher pedagogical schools]. Informatsiini tekhnolohii i zasoby navchannia – Information technologies and teaching aids, 47(3), 36–48 (in Ukrainian).
Elektryka ta mahnetyzm. Laboratornyi praktykum: metodychnyi posibnyk dlia orhanizatsii samostiinoi roboty studentiv fizychnykh spetsialnostei [Electricity and magnetism. Laboratory practicum: methodical guide for organizing independent work of students of physical specialties] (2015) / ukl. V. M. Zdeshchyts, V. P. Rzhepetskyi. Kryvyi Rih. (in Ukrainian).
Interaktyvni modeliuvannia [Interactive simulations]. phet.colorado.edu. https://phet.colorado.edu/uk/simulations/circuit-construction-kit-ac-virtual-lab
Miastkovska, M. O., & Pshembaiev, I. M. (2016). Vykorystannia phet-symuliatsii dlia vykonannia domashnikh zavdan z molekuliarnoi fizyky [Using phet-simulations for doing homework molecular physics]. Zbirnyk naukovykh prats Kamianets-Podilskoho natsionalnoho universytetu imeni Ivana Ohiienka. Seriia pedahohichna – Collection of scientific works of Kamianets-Podilskyi National University named after Ivan Ohienko. Pedagogical series, 22, 204–207 (in Ukrainian).
Podlasov, S. O., & Matviichuk, O. V. (2023). Osoblyvosti provedennia laboratornykh robit z fizyky v tekhnichnomu universyteti pid chas dystantsiinoho navchannia [Peculiarities of laboratory work in physics at a technical university during distance learning]. ITLT, 93 (1), 152–162 (in Ukrainian).
Slobodianyk, O. V. (2019). Kompiuterni symuliatsii pry vyvchenni atomnoi fizyky u zakladakh zahalnoi serednoi osvity [Computer simulations in the study of atomic physics in institutions of general secondary education]. Naukovi zapysky, Seriia: Pedahohichni nauky, 179, 228 s. Kropyvnytskyi: RVV TsDPU im. V. Vinychan. (in Ukrainian).
Fedchyshyn, O., Mokhun, S., & Chopyk, P. (2022). Metodychni osnovy vykorystannia phet-symuliatsii u protsesi vyvchennia fizyky [Methodological bases of using phet-simulations in the process of studying physics]. Naukovi zapysky Ternopilskoho natsionalnoho pedahohichnoho universytetu imeni Volodymyra Hnatiuka. Seriia: pedahohika, 1(1), 16–24. https://doi.org/10.25128/2415-3605.22.1.2 (in Ukrainian).
Fedchyshyn, O., Mokhun, S., & Chopyk, P. (2023). Virtualnyi fizychnyi eksperyment yak zasib udoskonalennia fakhovykh kompetentnostei zdobuvachiv osvity v umovakh dystantsiinoho navchannia [A virtual physic experiment as a means of improving the professional competencies of students in the conditions of distance education]. Fizyko-matematychna osvita – Physical and Mathematical Education, 38(2), 50-55. https://doi.org/10.31110/2413-1571-2023-038-2-008 (in Ukrainian).
Fizyka. Navchalni prohramy dlia zahalnoosvitnikh navchalnykh zakladiv. Fizyka. 10–11 klasy. [Physics. Educational programs for general educational institutions. Physics. 10-11 grades]. https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/programy-10-11-klas/2018-2019/fizika-10-11-avtorskij-kolektiv-pid-kerivnicztvom-lokteva-vm.pdf
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Категорії
Як цитувати
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Варфоломій Савчук, Олена Романець
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
- Автори передають журналу право першої публікації свого рукопису на умовах ліцензії Creative Commons ("Із зазначенням авторства - Некомерційне використання - Поширення на тих же умовах") 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно використовувати (читати, копіювати і роздруковувати) представлені матеріали, здійснювати пошук та посилатись на опубліковані статті, поширювати їх повний текст з будь-якою законною некомерційною метою (у тому числі, з навчальною або науковою) та обов'язковим посиланням на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі.
- Опубліковані оригінальні статті в подальшому не можуть використовуватись користувачами (окрім авторів) з комерційною метою або поширюватись сторонніми організаціями-посередниками на платній основі.
Creative Commons ("Із зазначенням авторства - Некомерційне використання - Поширення на тих же умовах") 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0)