Главные вкладки

    Проведение виртуальных лабораторных работ по физике
    статья по физике (10 класс) на тему

    Важным этапом эффективного образовательного процесса является физический эксперимент, стимулирующий активную познавательную деятельность и творческий подход к получению знаний. При традиционных формах образовательного процесса такая возможность реализуется в ходе выполнения необходимого комплекса лабораторных работ или практических занятий.

    Скачать:


    Предварительный просмотр:

    Проведение виртуальных лабораторных работ по физике

    Важным этапом эффективного образовательного процесса является физический эксперимент, стимулирующий активную познавательную деятельность и творческий подход к получению знаний. При традиционных формах образовательного процесса такая возможность реализуется в ходе выполнения необходимого комплекса лабораторных работ или практических занятий.

    Однако часто в силу отсутствия достаточного оборудования ограничивается возможность доступа обучающихся к наиболее интересному и уникальному оборудованию, техническим объектам, научным и технологическим экспериментам, которые подчас представляют наибольший интерес и стимулируют получение знаний. Вот здесь то и понадобятся виртуальные лабораторные работы.

    Благодаря использованию компьютерных моделей и анимаций компьютер предоставляет учащимся при выполнении виртуальной лабораторной работы уникальную возможность визуализации упрощённой модели реального явления. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому процессу. Кроме того, компьютер позволяет моделировать ситуации, нереализуемые в физических экспериментах.

    В виртуальной среде представлены различные модели. Некоторые из них ориентированы на отработку у учащихся отдельных экспериментальных умений (тренажеры, конструкторы); другие помогают изучать физические явления, недоступные для воспроизведения в условиях имеющейся лаборатории; третьи создают условия для самостоятельного моделирования обучаемым разнообразных физических ситуаций.

    Как показывает опыт, применение только традиционной методики проведения физического эксперимента приводит к низкому уровню умений и практических навыков учащихся по физике, так как не все студенты умеют:

    - анализировать, понимать и интерпретировать графики и таблицы, полученные в ходе эксперимента (не умеют использовать полученные знания по алгебре и геометрии при изучении физики);

    - объяснять суть физических явлений (слабый словарный запас терминологии по физике);

    - понимать закономерности физических процессов (не видят причинно-следственные связи);

    - самостоятельно добывать нужную информацию из различных источников, в том числе электронных (слабо развиты навыки самостоятельной работы с ПК).

    Выше перечисленные пробелы в знаниях влияют на формирование информационной компетентности и уровень обученности учащихся по физике. В связи с этим появляется идея:

    если проводить физический эксперимент и фронтальные лабораторные работы, используя виртуальные модели посредством компьютера, то можно компенсировать недостаток оборудования в физической лаборатории и, таким образом, научить учащихся самостоятельно добывать знания в ходе физического эксперимента на виртуальных моделях. Таким образом, появляется реальная возможность формирования необходимой информационной компетентности у учащихся и повышения уровня обученности учащихся по физике.

    Необходимо отметить, что компьютерный эксперимент способен дополнить “экспериментальную” часть курса физики и значительно повысить эффективность уроков. При его использовании можно вычленить главное в явлении, отсечь второстепенные факторы, выявить закономерности, многократно провести испытание с изменяемыми параметрами, сохранить результаты и вернуться к своим исследованиям в удобное время. К тому же, в компьютерном варианте можно провести значительно большее количество экспериментов. 

    Более того, работа учащихся с компьютерными моделями чрезвычайно полезна, так как они могут ставить многочисленные виртуальные опыты и даже проводить небольшие исследования. Например, при выполнении лабораторной работы  “ Изучение фотоэффекта”, компьютер дает возможность учащимся наблюдать движение электронов, менять подаваемое напряжение и длину волны падающего света. Интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. К тому же, в компьютерном варианте можно провести значительно большее количество экспериментов.

    Учащимся трудно  представить некоторые явления макромира и микромира, которые невозможно наблюдать в реальной жизни и, тем более, воспроизвести экспериментальным путем в физической лаборатории, например, явления атомной и ядерной физики и т.д. В большинстве компьютерных моделей предусмотрены варианты изменений в широких пределах начальных параметров и условий опытов, варьирования их временного масштаба, а также моделирования ситуаций, недоступных в реальных экспериментах.

    Применение информационных технологий при проведении лабораторных работ позволяет выделить две группы планируемых образовательных результатов:

    Относительно учащихся:

     учащимся предоставляется возможность индивидуальной исследовательской работы с компьютерными моделями, в ходе которой они могут самостоятельно ставить эксперименты, быстро проверять свои гипотезы, устанавливать закономерности физических явлений и процессов;

     задается индивидуальный темп обучения для каждого обучающегося, появляется возможность повторения эксперимента во внеурочное время;

     появляется реальная возможность выполнения компьютерной лабораторной работы, которую невозможно выполнить в условиях учебной лаборатории;

     учащиеся приобретают навыки оптимального использования персонального компьютера в качестве обучающего средства;

    учащиеся получают навыки работы с электронными ресурсами.

    Относительно преподавателя:

    высвобождается время для индивидуальной работы с учащимися (особенно с отстающими);

     появляется возможность проведения быстрой индивидуальной диагностики результатов процесса обучения.

    Хотя компьютерная лабораторная работа не может заменить настоящую лабораторную работу с реальными физическими приборами, ее выполнение формирует у учащихся навыки, необходимые и для реального эксперимента. Эффективное применение интерактивных тестов и уроков в образовательном процессе способствует не только повышению качества образования, но и экономии финансовых ресурсов, создают безопасную, экологически чистую среду.

    Работа с виртуальной лабораторией по физике целесообразна: на учебных занятиях при формировании и закреплении практических умений,  для контроля умения измерять физические величины, при организации обобщающего повторения, при необходимости диагностики сформированности практических умений и их коррекции, в процессе индивидуальной самостоятельной работы.

    Одним из эффективных видов индивидуальной самостоятельной работы студентов является выполнение домашних лабораторных работ. Задания для таких работ могут быть очень простыми – например, измерение собственного роста с помощью секундомера и нитки при изучении темы "механические колебания", создание самодельной электрической батарейки. Некоторые работы можно назвать исследовательскими, например – исследование явления электризации тел. Обязательное условие при выполнении большинства этих работ - представление отчета в определенные сроки по электронной почте в виде письма с вложением. Кроме того, описания лабораторных работ могут рассылаться по электронной почте. Поощряются студенты, выполнившие отчеты нестандартно. Это могут быть отчеты – презентации, фотоотчеты  и небольшие видеоролики.

    Главным сегодня становится освоение каждым обучающимся самостоятельного, собственного знания, овладение способностями творческого самовыражения. Новые информационные технологии — это шаг к повышению качества обучения и в конечном итоге к воспитанию новой личности — ответственной, знающей, креативно мыслящей, способной неординарно, творчески подходить к решению поставленных задач.


    Предварительный просмотр:

    Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

    Подписи к слайдам:

    Слайд 1

    Проведение виртуальных лабораторных работ по физике ГБОУ СПО «Прасковейский сельскохозяйственный техникум» М.В. Спивак, преподаватель физики

    Слайд 2

    Эксперимент - важная составляющая эффективного образовательного процесса по физике.

    Слайд 3

    Физический эксперимент стимулирует активную познавательную деятельность и творческий подход к получению знаний.

    Слайд 4

    Благодаря использованию компьютерных моделей и анимаций компьютер предоставляет учащимся при выполнении виртуальной лабораторной работы уникальную возможность визуализации упрощённой модели реального явления. Лабораторная работа Изучение законов идеального газа

    Слайд 5

    К омпьютер позволяет моделировать ситуации, нереализуемые в физических экспериментах Лабораторная работа Изучение фотоэффекта

    Слайд 6

    Интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Лабораторная работа Изучение закона Ома

    Слайд 7

    Применение информационных технологий при проведении лабораторных работ позволяет выделить две группы планируемых образовательных результатов: Относительно учащихся:  учащимся предоставляется возможность индивидуальной исследовательской работы с компьютерными моделями, в ходе которой они могут самостоятельно ставить эксперименты, быстро проверять свои гипотезы, устанавливать закономерности физических явлений и процессов;  задается индивидуальный темп обучения для каждого обучающегося, появляется возможность повторения эксперимента во внеурочное время;  появляется реальная возможность выполнения компьютерной лабораторной работы, которую невозможно выполнить в условиях учебной лаборатории.

    Слайд 8

    Относительно преподавателя:  высвобождается время для индивидуальной работы с учащимися (особенно с отстающими);  появляется возможность проведения быстрой индивидуальной диагностики результатов процесса обучения

    Слайд 9

    Выполнение домашних лабораторных работ. Измерение собственного роста с помощью секундомера и нитки при изучении темы "механические колебания", Ура!!! У меня получилось!!! Из отчета студентки 1 курса Заниной Людмилы

    Слайд 10

    создание самодельной электрической батарейки. Некоторые работы можно назвать исследовательскими, например – исследование явления электризации тел.

    Слайд 11

    Новые информационные технологии — это шаг к повышению качества обучения и в конечном итоге к воспитанию новой личности — ответственной, знающей, креативно мыслящей, способной неординарно, творчески подходить к решению поставленных задач.


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Доклад на тему: "Проведение интерактивных лабораторных работ по физике""

    Использование компьютера в качестве эффективного средства обучения существенно расширяет возможности педагогических технологий: физические компьютерные энциклопедии, интерактивные курсы, вс...

    МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

    Методические указания для выполнения виртуальных лабораторных работ являются частью основной профессиональной образовательной программы ГПОУ ЯО Ярославский техникум радиоэлектроники и телекоммуникаций...

    МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮ ВИРТУАЛЬНЫХ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ

    МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИПО ОРГАНИЗАЦИИ И ПРОВЕДЕНИЮЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙОДП.02 ФизикаСпециальности11.02.02 Техническое обслуживание и Ремонт радиоэлектронной техники ...

    Проведение виртуальной лабораторной работы

    Проведение виртуальной лабораторной работы "Определение ускорения свободного падения"...