Статья Внедрение Виртуальных лабораторных работ по физике в образовательный процесс

ВНЕДРЕНИЕ ВИРТУЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

Усольцева Татьяна Михайловна

ГБПОУ СО «Сухоложский многопрофильный техникум»

В образовательном процессе  физика является одной из приоритетных базовых дисциплин. Знание физических явлений, фундаментальных законов, объясняющих эти явления, создает не только фундаментальную базу для освоения в дальнейшем дисциплин прикладного характера, но и формирует у студентов умение мыслить. Применение физических знаний и умений необходимо студенту для решения практических задач повседневной жизни.

В последние годы с развитием информационных технологий возникла необходимость внедрения современных технологий в процесс обучения.

Основными вопросами, которым уделяется особое внимание в системе образования,  являются внедрение новых технологий, а также комплексная модернизация. Внедрение информационных технологий в образовательный процесс должно эффективно дополнять существующие технологии обучения или иметь дополнительные преимущества по сравнению с традиционными формами обучения.

Например, использование виртуальных лабораторных работ Virtulab.Net и Mediadidaktika в преподавании физики позволяет сделать лабораторные работы более живыми и интересными, повышая при этом качество образования.

Во-первых, нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование и опасные радиоактивные материалы. Например, для лабораторных работ по квантовой или атомной или ядерной физике требуются специально оборудованные лаборатории.

Виртуальные лабораторные работы позволяют изучать такие явления как фотоэффект, опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц, определение периода кристаллической решетки методом дифракции электронов, изучение газовых законов, ядерные реакторы и др.

Во-вторых, появляется возможность моделирования процессов, протекание которых недоступно в лабораторных условиях.

 В ходе выполнения виртуальных лабораторных работ студенты могут с помощью анимированных моделей наблюдать динамические иллюстрации изучаемых физических явлений и процессов, недоступных для наблюдения в реальном эксперименте, при этом одновременно с ходом эксперимента наблюдать графическое построение соответствующих зависимостей физических величин.

В-третьих, виртуальные лабораторные работы обладают более наглядной визуализацией физических процессов по сравнению с традиционными лабораторными работами. Например, появляется возможность более подробно и наглядно изучать такие физические процессы, как движение заряженных частиц, создающих электрический ток или принцип работы р-п-перехода. Также можно проникнуть в процессы, происходящие за доли секунды или длящихся в течение нескольких лет, например, изучение движения планет в поле тяготения центрального тела.

Анализируя опыт использования виртуальных лабораторных работ, могу отметить следующие преимущества по сравнению с традиционными лабораторными работами:

− виртуальные лабораторные работы безопаснее, т.е. использование виртуальных лабораторных работ в случаях, где идет работа с высоким напряжением.

− виртуальные работы обеспечивают универсальность и многофункциональность, а также гибкость и простоту адаптации к различным объектам;

− появляется возможность осуществить эксперимент, который в обычных условиях невозможен или его проведение сопряжено с большими временными и материальными затратами;

− использование персонального компьютера упрощает контроль не только за выполнением, но и за подготовкой студента к проведению конкретной лабораторной работы;

− графические возможности виртуальных лабораторных работ позволяют увидеть многомерные процессы, которые невозможно представить (отобразить) реальными приборами или в двумерном виде;

− уменьшение затрат на создание лабораторных работ позволяет в короткие сроки значительно расширить их базу и обеспечить тем самым большую гибкость в обучении.

Наряду с преимуществами использования виртуальных лабораторных работ при обучении физике нужно отметить и недостатки:

− реальный эксперимент невозможно заменить полностью компьютерным;

− отсутствие практических навыков работы с оборудованием, что очень важно при обучении студентов технических специальностей;

− отсутствие предметной наглядности.

Анализируя преимущества и недостатки использования виртуальных лабораторных работ, хотелось бы сказать, что информационные технологии должны дополнять традиционные, а не вытеснять их. Компьютерный эксперимент делает образовательный процесс более разнообразным, интересным и увлекательным, однако он не может полностью заменить реальный эксперимент.

Результаты исследований доказывают эффективность внедрения виртуальных лабораторных работ по физике в образовательный процесс.

Основные критерии	Виртуальные лабораторные работы,%	Работы с использованием реального оборудования,%
Усвоение учебного материала	90	95
Заинтересованность студента	100	90
Время,     необходимое    для     проведения работы	45	90
Необходимость                           присутствия преподавателя	30	100
Возможность  моделировать  различные ситуации	90	20