Информационные обучающие системы виртуальной реальности при изучении физики

Информационные обучающие системы виртуальной реальности

при изучении физики

М.Н.Маринцева,

преподаватель физики ГБПОУ

 «Самарский техникум промышленных технологий»,

заслуженный учитель РФ

Наше время предъявляет новые требования к качеству подготовки специалистов. В своей работе главным считаю подготовить обучающегося к жизни в современном социуме, показать необходимость постоянного самообразования и самосовершенствования на всех этапах обучения.

     Успешность обучающегося определяется прежде всего мотивацией, то есть, как велико его желание учиться. Одним из методов усиления мотивации является применение информационных обучающих систем. Сегодняшний обучающийся подготовлен к работе с компьютерными моделями, так как он попадает в уже знакомый и близкий ему по компьютерным играм новый виртуальный мир, тяга к которому лишь усиливает обучающий эффект, создает мощную дополнительную мотивацию, значительно повышающую качество обучения.

    Информационная обучающая система виртуальной реальности – это учебно – методический комплекс научно – методической, учебной и организационной поддержки процесса обучения, проводимого на базе информационных технологий. В преподавании физики с применением  информационных обучающих систем особое место отводится виртуальным лабораторным работам, суть которых заключается  в замене реального лабораторного исследования на математическое моделирование изучаемых физических процессов,  но с элементами виртуального взаимодействия обучающихся с лабораторным оборудованием.

     В настоящее время существует огромное количество разработанных программных продуктов для проведения виртуальных лабораторных работ.

Эффективность использования в учебном процессе  виртуальных лабораторных работ, представленных в программных продуктах разных производителей и на образовательных сайтах Интернет, зависит как от концептуальных моделей обучения, заложенных разработчиками, так  и от возможностей использующего их преподавателя.

    В своей работе я использую, в основном, следующие ресурсы:

- учебное электронное издание «Физика»;

- электронный учебник «Живая физика»;

- полный интерактивный курс физики «Открытая физика»;

- Интернет – ресурсы.

   Подготовка преподавателя к проведению виртуальной лабораторной работы занимает достаточно много времени, так как для ее успешного проведения преподаватель должен знать назначение мультимедийного оборудования, его возможности для оптимального обеспечения процедуры обучения, сбора и обработки информации. При этом преподаватель должен уметь оценивать методические возможности виртуального лабораторного эксперимента, свободно владеть инструментами виртуальной среды обучения: работать с мультимедийными средами, использовать учебно – методические комплексы электронных средств поддержки обучения, телекоммуникационные и WEB – технологии.

     При проведении виртуальных лабораторных работ я использую модельный лабораторный практикум, который от постановки до получения результатов реализуется средствами универсальных или специально разработанных компьютерных моделей. Возможности современных имитационных компьютерных моделей создают полную иллюзию работы с реальным оборудованием. В таком подходе есть положительный момент, позволяющий реализовать каждому обучающемуся свои индивидуальные творческие способности. Находясь в виртуальной лаборатории,  можно выбрать виртуальные приборы и оборудование, создать на виртуальном стенде схему эксперимента по своему индивидуальному заданию, провести поисковое моделирование исследуемого физического процесса при различных заданных параметров и ограничениях. Обработать результаты исследования, не затрачивая усилий на расчеты и графические построения. 

    Однако возникает вопрос: сможет ли виртуальная лабораторная работа полным образом заменить настоящую лабораторную работу?  По моему мнению, это два совершенно разных метода обучения. Практика показывает, что использование компьютера для моделирования реальных процессов целесообразно, эффективно и повышает интерес к приобретению знаний. При этом у виртуальной лабораторной работы есть неоспоримые преимущества, так как она позволяет проводить компьютерные лабораторные эксперименты по физике для случаев, когда постановка реального эксперимента затруднена или необходимо мгновенно осуществлять обработку полученных результатов.

    Таким образом, виртуальные лабораторные работы являются своеобразной аналогией, если не возможной заменой, лабораторного оборудования. К очевидным достоинствам использования компьютерных моделей следует отнести их безопасность по сравнению с реальным применением оборудования, возможность самостоятельной работы с ними в спокойной домашней обстановке. С учетом этого обстоятельства целесообразно перед проведением реального эксперимента реализовать виртуальный, в ходе которого четко отработать весь ход проведения эксперимента.

   Любая замена реальных физических объектов их экранными изображениями, выполнение работ с компьютерными моделями, безусловно развивает у обучающихся умения наблюдать за особенностями протекания  физических процессов, измерять физические величины, проводить опыты и исследовать зависимости разных физических величин, исследовать устройство физических приборов. Однако при этом формируются совершенно иные умения. Они не лучше и не хуже умений, формирующихся при работе с реальными объектами, они просто другие.

   Подобная замена не может быть равнозначной,  поэтому следует признать что внедрение в процесс обучения компьютерных аналогов вместо живой реальности влечет искажение содержания предметов, в которых значимой частью является учебная работа с реальными объектами.     Все это следует пояснять обучающимся при работе с компьютерными моделями и включать их в учебный процесс только в тех случаях, когда их применение целесообразно.