DOI: https://doi.org/10.32626/2307-4507.2018-24.56-58

ВІРТУАЛЬНА ЛАБОРАТОРІЯ З ВИВЧЕННЯ ОСНОВ КВАНТОВОЇ ФІЗИКИ

С. П. Величко, Е. П. Сірик, С. В. Шульга

Анотація


У статті висвітлюється проблема організації навчально-пізнавальної діяльності студентів у процесі підготовки та виконання фізичного практикуму з курсу квантової фізики на основі реалізації інформаційно-комунікаційних технологій і комп’ютерної техніки, що підвищують рівень навчальних досягнень майбутніх фахівців. Показано, що комп’ютерноорієнтовані засоби є достатньо ефективними саме для навчально-виховного процесу, бо за таких умов організації пошукової діяльності студентів вони виконують роль засобів навчальної діяльності і сприяють відшукуванню студентом вже відомої навчальної інформації, яка дозволяє вирішити виявлену у даний момент навчальну проблему у вигляді навчального завдання чи проекту. Студент, як суб’єкт навчання, не одержує нового елемента знань, але знайомиться з інформацією про відомий спосіб вирішення навчальної проблеми. Тому комп’ютерно-орієнтовані засоби навчання у процесі виконання фізичного практикуму є ефективними засобами організації діяльності студентів у навчально-виховному процесі з курсу квантової фізики, а програмно-педагогічне забезпечення є педагогічно виваженим і виправданим з метою формування предметних компетентностей студентів. Разом з тим пропоноване ППЗ «Quantum Physics» дозволяє виконати 11 робіт фізичного практикуму у варіанті віртуального і реального дослідження і в поєднанні з раніше одержаними результатами дає підстави для твердження про доцільність створення віртуальної лабораторії з вивчення основ квантової фізики, що охоплює новий матеріал змісту та методику виконання фізичного практикуму з урахуванням побажань і планів суб’єкта навчання.

В статье рассматривается проблема организации учебно-познавательной деятельности студентов в процессе подготовки и выполнения физического практикума в курсе квантовой физики на основе осуществления информационных и коммуникационных технологий и компьютерной техники, которые повышают уровень учебных достижений будущих специалистов. Показано, что компьютерно-ориентированные средства являются весьма эффективными для студентов, они выполняют роль средств учебной деятельности и способствуют поиску студентами уже известной учебной информации, которая дает возможность решить уже существующую в данный момент учебную проблему в виде учебного задания или проекта. Студент, как субъект обучения в процессе выполнения физического практикума не получает нового элемента знаний, но ознакомляется с информацией об известном способе решения учебной проблемы. Поэтому, компьютерно-ориентированные средства обучения являются эффективными средствами организации деятельности студентов в учебно-воспитательном процессе курса квантовой физики, а программно-педагогическое обеспечение является педагогически взвешенным и оправданным с целью формирования предметных компетентностей студентов. Вместе с тем, предложенное ППО «Quantum Physics» дает возможность выполнить 11 работ физического практикума в варианте виртуального и реального эксперимента и в сочетании с раньше полученными результатами дает основания для утверждения о целесообразности создания виртуальной лаборатории по изучению основ квантовой физики, которые охватывают новый материал и методику выпол нения физического практикума с учетом пожеланий и планов субъек та обучения.

The article describes the organization of educational and cognitive activity of students in the process of preparation and implementation of a practicum on the course of quantum physics on the basis of the implementation of information and communication technologies and computer technology in order to raise the level of educational achievements of future specialists. It is shown that computer-oriented means are quite eff ective for the educational process, because under such organization of students’ research work they perform the role of learning means and help to fi nd an already known educational information, which allows to solve the current problem in the form of a study assignment or a project. A student, as a subject of learning, does not receive a new element of knowledge, but gets acquainted with the known way to solve the educational problem. Therefore, computer-based learning tools in the process of performing a physical practicum are quite eff ective means of organizing students’ activities in the educational process in the course of quantum physics, and the pedagogical software is pedagogically balanced and justifi ed for the purpose of formation
of students’ subject competences. At the same time the proposed software «Quantum Physics» allows to execute 11 laboratory works of physical practicum in both virtual and real research variants and in conjunction with the previously obtained results gives grounds for the assertion that it is expedient to create a virtual laboratory for the study of the foundations of quantum physics, which covers the new content and the methodology for the implementation of a physical practicum taking into account the wishes and plans of the subject of learning.


Повний текст:

PDF

Посилання


Експеримент на екрані комп’ютера : монографія / авт. кол.: Ю.О. Жук, С.П. Величко, О.М. Соколюк, І.В. Соколова, П.К. Соколов ; за ред. Жука Ю.О. – К. : Педагогічна думка, 2012. – 180 с.

Мороз І.О. Теоретичні та методичні засади інтегрованого навчання термодинаміки і статистичної фізики в педагогічних університетах : автореф. дис. … доктора пед. наук за спец.: 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Іван Олексійович Мороз ; Нац. пед. ун-т ім. М.П. Драгоманова. – К. : Вид-во НПУ ім. М.П. Драгоманова, 2012. – 40 с.

Сальник І.В. Інтеграція реального і віртуального навчального фізичного експерименту в старшій школі : автореф. дис. … доктора пед. наук за спец.: 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Ірина Володимирівна Сальник ; Нац. пед. ун-т ім. М.П. Драгоманова. – К. : Вид-во НПУ ім. М.П. Драгоманова, 2016. – 40 с.

Забара О.А. Методика виконання фізичного практикуму майбутніми вчителями фізики в умовах взаємозв’язку реального та віртуального навчального експерименту : автореф. дис. … канд. пед. наук за спец.: 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) /Олексій Анатолійович Забара ; Кіровоградський держ. пед. ун-т ім. В. Винниченка. – Кіровоград : РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2015. – 20 с.

Задорожня О.В. Методичні засади створення та використання педагогічних програмних засобів у процесі навчання фізики студентів вищих авіаційних навчальних закладів : автореф. дис. канд. пед. наук зі спец.13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Оксана Володимирівна Задорожня. – Кіровоград, 2014. – 20 с.

Ковальов С.Г. Методичні засади розроблення та використання навчального обладнання для дослідження оптичного випромінювання у навчальному процесі з фізики в університетах : автореф. дис. канд. пед. наук зі спец.13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Сергій Григорович Ковальов. – Бердянськ, 2014. – 20 с.

Слободяник О.В. Методика організації самостійної роботи студентів педагогічних університетів у процесі навчання фізики : автореф. дис. .канд. пед. наук зі спец.13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Ольга Володимирівна Слободяник. – Кіровоград, 2012. – 20 с.

Соменко Д.В. Розвиток пізнавальної активності студентів педагогічних університетів у процесі навчання фізики з використанням інформаційно-комунікативних технологій : автореф. дис. канд. пед. наук зі спец.13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Дмитро Вікторович Соменко. – Кіровоград, 2015. – 20 с.

Петриця А.Н. Співвідношення віртуального та реального у навчальному експерименті у процесі вивчення фізики в основній школі : автореф. дис. канд. пед. наук зі спец. 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика) / Андрій Назарович Петриця. – Кіровоград, 2010. – 20 с.

Царенко І.Л. Інноваційно-педагогічні технології у системі підготовки майбутніх учителів з безпеки життєдіяльності : автореф. дис. канд. пед. наук зі спец.13.00.04 – теорія і методика професійної освіти / Ірина Леонтіївна Царенко ; Інститут педагогічної освіти і освіти дорослих АПН України. – Кіровоград : РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2010. – 22 с.

Величко С.П. Вивчення основ квантової фізики : навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів / С.П. Величко, Л.Д. Костенко. – Кіровоград : РВЦ КДПУ ім. В. Винниченка, 2002. – 274 с.

Величко С.П. Вивчення фізичних властивостей рідких кристалів у середній загальноосвітній школі : посібник для вчителів / С.П. Величко, В.В. Неліпович. – 2-е вид. доповнене. – Кіровоград : ПП «Ексклюзив-Систем», 2015. – 232 с.

Фізичний практикум для студентів нефізичних спеціальностей : навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів / [С.П. Величко, І.В. Сальник, Е.П. Сірик]. – Кіровоград : ПП «Ексклюзив-Систем», 2014. – 188 с.

Шульга С.В. Організація індивідуальної роботи студентів засобами ІКТ у підготовці та виконанні лабораторного практикуму з курсу загальної фізики (квантова фізика) : навч. посібник для студ. фіз.-мат. фак-тів пед. ун-тів / С.В. Шульга ; наук. ред. С.П. Величко. – Кропивницький : ПП «Ексклюзив-Систем», 2018. – 142 с.