کار فارغ التحصیل

بسته نرم افزاری آزمایشگاه مجازی فیزیک

حاشیه نویسی

کار به سازماندهی فرآیند آموزشی اختصاص دارد. وظایف را تدوین می کند، اهدافی را تعیین می کند، ساختار و فعالیت های آموزشی معلم را آشکار می کند و در نظر می گیرد انواع مختلفابزاری برای ایجاد یک آزمایشگاه مجازی توجه ویژه ای می شود فعالیت های آموزشیمعلمان و اثربخشی مدیریت فرآیند آموزشی. یکی از ویژگی های محصول نرم افزار ایجاد شده امکان استفاده در فرآیند آموزشی به منظور اطمینان از وضوح، دسترسی و ایمنی در کلاس درس است. این محصول حاوی اطلاعات اولیه در مورد ابزارهای یادگیری مجازی، آزمایشگاه های مجازی و اطلاعات مربوط به توسعه دهنده است.

این اثر در 64 صفحه و با استفاده از 41 منبع چاپ شده و شامل 31 طرح است.

خلاصه

کار به سازماندهی فرآیند آموزشی اختصاص دارد. این مشکل را فرموله می کند، اهداف تعیین می کند، ساختار افشا شده و فعالیت های آموزشی را معلمان در مورد انواع مختلف ابزار برای ایجاد یک آزمایشگاه مجازی بحث می کنند. توجه ویژه ای به فعالیت های آموزشی معلم و کارایی فرآیند آموزشی می شود. ویژگی محصولات نرم افزاری قابلیت استفاده در فرآیند آموزشی به منظور اطمینان از وضوح، دسترسی، درس های ایمنی است. این محصول حاوی اطلاعات اولیه در مورد کمک های آموزشی مجازی، آزمایشگاه های مجازی، اطلاعات توسعه دهنده است.

کار با چاپ روی 64 سترنیتسه با استفاده از 41 منبع انجام شده است که شامل 31 شکل است.

چکیده 4

مقدمه 6

1 کاربرد ابزارهای یادگیری مجازی 9

1.1 امکانات فناوری اطلاعات و ارتباطات در سازماندهی فرآیند آموزشی با استفاده از آزمایشگاه های مجازی. 9

1.2 آزمایشگاه مجازی به عنوان ابزار آموزشی 13

1.3 اصول و الزامات توسعه آزمایشگاه مجازی. 17

1.4 ساختار کلی بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی". 18

2 اجرای عملی بسته نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک". 20

2.1 انتخاب ابزار برای ایجاد آزمایشگاه مجازی. 20

2.2 مراحل طراحی و ساختار برنامه پوسته "آزمایشگاه فیزیک مجازی". 23

2.2.1 ساختار بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی". 23

2.2.2 ساختار آزمایشگاه مجازی. 26

2.3 توسعه بسته نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک". سی

2.4 نمایش بسته نرم افزاری ایجاد شده "آزمایشگاه مجازی فیزیک" 31

2.4.1 توسعه بسته نرم افزاری برای ایجاد آزمایشگاه مجازی 31

2.4.2 انتخاب عناصر از پایگاه داده های آماده برای ایجاد آزمایشگاه فیزیک مجازی 35

2.4.3 شرح آزمایشگاه های مجازی در بخش پدیده های مکانیکی ..... 37

2.4.4 شرح آزمایشگاه های مجازی در بخش " پدیده های حرارتی" 41

2.4.5 نمایش قابلیت های ایجاد بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی". 44

2.4.7 شرح بخش "درباره توسعه دهنده". 55

نتیجه 56

فهرست ادبیات استفاده شده 59

معرفی

ارتباط:ایجاد و توسعه جامعه اطلاعاتی مستلزم استفاده گسترده از فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) در آموزش است که توسط تعدادی از عوامل تعیین می شود.

اولاً، معرفی فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) در آموزش، انتقال دانش و تجارب انباشته فناورانه و اجتماعی بشر را نه تنها از نسلی به نسل دیگر، بلکه از فردی به فرد دیگر، به میزان قابل توجهی سرعت می بخشد.

ثانیا، فناوری اطلاعات و ارتباطات مدرن، کیفیت آموزش و آموزش را بهبود می بخشد، به فرد اجازه می دهد با موفقیت و سرعت بیشتری با محیطو تغییرات اجتماعی مداوم این به هر فرد این فرصت را می دهد تا دانش لازم را هم امروز و هم در جامعه فراصنعتی آینده به دست آورد.

ثالثاً، اجرای فعال و مؤثر این فناوری‌ها در آموزش، عامل مهمی در ایجاد نظام آموزشی است که نیازهای جامعه اطلاعاتی و فرآیند اصلاح نظام آموزشی سنتی را در پرتو الزامات یک جامعه صنعتی مدرن برآورده کند.

امروزه بسیاری از موسسات آموزشی استفاده می کنند فن آوری های نوآورانهدر محیط آموزشی، از جمله آزمایشگاه های مجازی کار در فیزیک، شیمی، زیست شناسی، بوم شناسی و موضوعات دیگر، زیرا بسیاری از پدیده ها و آزمایش های ماهیت آموزشی در یک موسسه آموزشی بسیار دشوار یا غیر ممکن است.

استفاده مؤثر از ابزارهای تعاملی در فرآیند آموزشی نه تنها به بهبود کیفیت آموزش مدرسه کمک می کند، بلکه به صرفه جویی در منابع مالی و ایجاد محیطی امن و سازگار با محیط زیست کمک می کند.

دروس تعاملی و کارهای آزمایشگاهی جذاب را می توان با کودک خود در خانه در موضوعات مختلف انجام داد: فیزیک، زیست شناسی، شیمی، بوم شناسی.

کار آزمایشگاهی مجازی را می توان در کلاس درس در طول یک سخنرانی به عنوان مکمل مواد سخنرانی استفاده کرد. کلاس رایانهاز طریق شبکه و سپس تجزیه و تحلیل پیشرفت دانش آموز.

با تغییر پارامترها در آزمایشگاه تعاملی، کاربر تغییراتی را در محیط سه بعدی در نتیجه اقدامات خود مشاهده می کند.

یک شی:استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در فرآیند آموزشی

مورد:توسعه آزمایشگاه های مجازی برای آموزش متخصصان آینده.

هدف کار:توسعه بسته نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک".

اهداف شغلی:

تجزیه و تحلیل ادبیات علمی و آموزشی در مورد توسعه و استفاده از ابزار مجازی در فرآیند آموزشی.
انتخاب اصول و الزامات برای توسعه یک بسته نرم افزاری - آزمایشگاه مجازی.
تجزیه و تحلیل و انتخاب ابزاری برای ایجاد یک آزمایشگاه فیزیک مجازی؛
ساختار بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" را توسعه دهید.
توسعه یک بسته نرم افزاری با استفاده از پایگاه داده موجود از عناصر آزمایشگاه مجازی؛
بسته نرم افزاری ایجاد شده "آزمایشگاه مجازی فیزیک" را تست کنید.

روش های انجام کار:تجزیه و تحلیل ادبیات علمی و آموزشی، مقایسه، الگوریتم سازی، برنامه نویسی.

روشمندو کاربردیاهمیت در غنی سازی مواد روش شناختی برای پشتیبانی از فرآیند آموزشی، در ایجاد یک بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" برای انجام آزمایشات در مورد موضوع نهفته است.

اهداف و مقاصد ساختار پایان نامه را تعیین کردند.

مقدمه ارتباط انتخاب موضوع را اثبات می کند، موضوع، موضوع را تعریف می کند، هدف و اهداف را تدوین می کند، اهمیت روش شناختی و عملی کار انجام شده را توصیف می کند و ساختار کلی پروژه تحقیقاتی تکمیل شده را مشخص می کند.

فصل اول با عنوان «مسائل نظری در توسعه ابزارهای یادگیری مجازی» به بررسی موضوعات زیر می‌پردازد: استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در فرآیند آموزشی. مجموعه ای از اصول و الزامات برای توسعه ابزارهای یادگیری مجازی رایانه ای را ارائه می دهد. موضوع فرآیند مجازی سازی یادگیری، امکانات کار آزمایشگاهی مجازی در مطالعه فرآیندها و پدیده هایی که مطالعه آنها در شرایط واقعی دشوار است مورد توجه قرار می گیرد.

فصل دوم، «اجرای عملی بسته نرم‌افزاری آزمایشگاه مجازی فیزیک»، ارائه می‌کند: انتخاب ابزار برای ایجاد بسته نرم‌افزاری آزمایشگاه مجازی. پایگاه داده های موجود اجزای آماده و دستگاه های آماده در فیزیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت، عناصر از پایگاه های داده آماده برای ایجاد یک آزمایشگاه مجازی در فیزیک انتخاب شدند. فرآیند توسعه یک چارچوب نرم افزاری برای ایجاد یک آزمایشگاه مجازی را شرح می دهد. مطالبی ارائه شده است که توانایی های بسته نرم افزاری ایجاد شده "آزمایشگاه مجازی فیزیک" را نشان می دهد.

در پایان، نتایج اصلی کار ارائه شده است.

پایان نامه شامل یک مقدمه، دو فصل، یک نتیجه گیری و فهرست منابع به تعداد 46 منبع می باشد. حجم کل کار در 56 صفحه، شامل 25 شکل، 2 جدول ارائه شده است.

1 استفاده از ابزارهای آموزش مجازی

1.1 امکانات فناوری اطلاعات و ارتباطات در سازماندهی فرآیند آموزشی با استفاده از آزمایشگاه های مجازی

در حال حاضر، اهداف و مقاصد پیش روی آموزش و پرورش مدرن در حال تغییر است - تلاش ها از کسب دانش به توسعه شایستگی ها تغییر می کند و تاکید بر یادگیری دانش آموز محور است. اما، با این وجود، درس اصلی بود و باقی می ماند بخشی جدایی ناپذیرفرآیند آموزشی فعالیت های یادگیری دانش آموزان تا حد زیادی بر درس متمرکز است. کیفیت آمادگی دانش آموز با محتوای آموزش، فن آوری برای برگزاری یک درس، جهت گیری سازمانی و عملی آن، فضای آن تعیین می شود، بنابراین لازم است از فناوری های آموزشی جدید در فرآیند آموزشی استفاده شود. اهداف استفاده از فناوری اطلاعات: رشد شخصیت دانش آموز، آمادگی برای فعالیت تولیدی مستقل در جامعه اطلاعاتی از طریق توسعه تفکر سازنده، الگوریتمی، به لطف ویژگی های ارتباط با رایانه، تفکر خلاق با کاهش سهم فعالیت تولیدمثلی. ، شکل گیری فرهنگ اطلاعاتی، توانایی پردازش اطلاعات (با استفاده از پردازشگرهای جدول، پایگاه های داده)؛ اجرای نظم اجتماعی ناشی از اطلاع رسانی جامعه مدرن: - آماده سازی دانش آموزان با استفاده از فناوری اطلاعات برای مستقل فعالیت شناختی; انگیزش فرآیند آموزشی (بهبود کیفیت و کارایی فرآیند یادگیری از طریق اجرای قابلیت‌های فناوری اطلاعات، شناسایی و استفاده از مشوق‌ها برای تقویت فعالیت‌های شناختی).

تاثیر استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات بر زبان آموز چیست؟ - ICT به افزایش علاقه شناختی به موضوع کمک می کند. - ICT به رشد پیشرفت دانش آموزان در موضوع کمک می کند. - فناوری اطلاعات و ارتباطات به دانش آموزان اجازه می دهد تا خود را در نقش جدیدی بیان کنند. - فناوری اطلاعات و ارتباطات، مهارت‌هایی را برای فعالیت تولیدی مستقل ایجاد می‌کند. - ICT به ایجاد موقعیت موفقیت برای هر دانش آموز کمک می کند.

استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در فرآیند آموزشی به معلمان فرصت های آموزشی بیشتری می دهد که عبارتند از:

بازخورد فوری بین کاربر و ابزارهای ICT، که امکان گفتگوی تعاملی را فراهم می کند.

تجسم کامپیوتری اطلاعات آموزشی، که شامل اجرای فرصت ها می شود وسایل مدرنتجسم اشیاء، فرآیندها، پدیده ها (اعم از واقعی و "مجازی")، و همچنین مدل های آنها، نشان دهنده آنها در پویایی توسعه، در حرکت زمانی و مکانی، در حالی که امکان ارتباط گفتگو با برنامه را حفظ می کند.

مدلسازی کامپیوتری اشیاء مورد مطالعه، روابط آنها، پدیده ها، فرآیندهایی که هم واقعی و هم "مجازی" رخ می دهند.

اتوماسیون فرآیندهای محاسباتی، فعالیت های بازیابی اطلاعات، پردازش نتایج یک آزمایش آموزشی، چه به صورت واقعی و چه "مجازی" ارائه شده بر روی صفحه نمایش با امکان تکرار یک قطعه یا خود آزمایش بارها، که به شما امکان می دهد بیان کنید نتایج آزمایش‌ها، تغییر مقادیر پارامترها (مثلاً کمیت‌های فیزیکی) شرایط کافی آزمایش، تدوین یک فرضیه تجربی، آزمایش آن، اصلاح وضعیت مورد مطالعه بر اساس نتایج آزمایش، پیش‌بینی نتایج آزمایش مطالعه؛

جذب انواع مختلف فعالیت های طراحی شده برای موقعیت فعال دانش آموزانی که سطح دانش کافی در این موضوع را دریافت کرده اند تا به طور مستقل فکر کنند، استدلال کنند، استدلال کنند، یاد بگیرند که یاد بگیرند و مستقلاً اطلاعات لازم را به دست آورند.

اتوماسیون فرآیندهای مدیریت سازمانی فعالیت های آموزشی و نظارت بر نتایج تسلط بر مواد آموزشی: تولید و توزیع مواد سازمانی و روش شناختی، دانلود و انتقال آنها از طریق شبکه.

مجازی سازی یادگیری را می توان به عنوان یک فرآیند عینی حرکت از آموزش تمام وقت از راه دور به آموزش مجازی در نظر گرفت که شامل بهترین خواصتمام وقت، مکاتبه، آموزش از راه دور و سایر اشکال آموزش و باید برای جامعه اطلاعاتی در حال ظهور روسیه مناسب باشد. این فرآیند مانند فرآیند اطلاع رسانی آموزش، عینی، طبیعی و مشروط به عوامل متعددی است:

توسعه سریع مخابرات و سیستم های اطلاعاتی، فرصت های آموزشی جدیدی را برای بهبود خود سیستم آموزشی باز می کند.
نیازهای داخلی خود سیستم آموزشی، مربوط به دسترسی بخش های وسیعی از مردم به آموزش با کیفیت بالا، مقرون به صرفه، سیار و اساسی است.

از منظر پداگوژی به عنوان یک علم، می توان در نظر گرفت که فرآیند یادگیری مجازی در یک سیستم آموزشی اتفاق می افتد که عناصر آن اهداف، محتوا، دانش آموز، معلم و زیر سیستم فناورانه یادگیری مجازی است. این یک فرآیند هدفمند و سازمان یافته از تعامل بین فراگیران (دانش آموزان) با معلمان (معلمان)، بین خودشان و با وسایل کمک آموزشی است و برای مکان آنها در مکان و زمان حیاتی نیست. کل این ساختار بر اساس یک چارچوب مادی، فنی و نظارتی است.

شکل‌گیری محتوای آموزش مجازی، همانند نظام آموزشی سنتی، مبتنی بر نظریه منتخب سازمان‌دهی محتوای آموزش و با در نظر گرفتن اصول مربوطه است.

محیط روش شناختی با روش های یادگیری فعال و روش پروژه مشخص می شود. در واقع، یادگیری مجازی بیشتر مستعد چنین چیزی است روش های نوآورانهبه عنوان روش‌های یادگیری فعال (طوفان فکری، «بازی‌های تجاری»، «مطالعات موردی»، روش‌های «پروژه» و غیره).

دانشجوی مجازی به حق چهره اصلی مجازی است فرآیند آموزشیاز آنجایی که او "مشتری و مشتری" اصلی سیستم آموزش مجازی است. ما می توانیم تفاوت ها و مزایای اصلی یک دانش آموز مجازی را برجسته کنیم که در فرمول های زیر متمرکز شده است: "آموزش بدون مرز" ، "آموزش در طول زندگی" ، "آموزش با هزینه کمتر". از سوی دیگر الزامات خاصی در قالب انگیزه استثنایی، نظم و انضباط، توانایی استفاده از کامپیوتر و تجهیزات ارتباطی و ... بر دانش آموز مجازی تحمیل می شود. .

بدیهی است که با یادگیری مجازی، مشکلات آموزشی و ارزشی با شدت تمام به وجود می آید.

معلم مجازی است شخصی، از طریق تماس مستقیم یا غیرمستقیم از طریق وسایل مخابراتی کار می کند و علاوه بر این، ممکن است به عنوان مثال، یک "معلم ربات" در قالب یک CD-ROM باشد.

وظیفه اصلی یک معلم مجازی مدیریت فرآیندهای آموزش، آموزش، توسعه و به عبارت دیگر مدیر آموزشی بودن است. در طول یادگیری مجازی، او باید نقش های زیر را ایفا کند: هماهنگ کننده، مشاور، مربی و غیره.

مجازی‌سازی محیط‌های آموزشی فرصت‌های جدید، ناشناخته، به احتمال زیاد غیر ملموس و در حال حاضر شناخته نشده‌ای را برای آموزش فراهم می‌کند. به نظر ما، استفاده صحیح از عناصر سیستم تکنولوژیکی یادگیری مجازی، نه به بهبود بنیادی، بلکه منجر به بازسازی بنیادی نمی شود. سیستم جدیدتحصیلات

1.2 آزمایشگاه مجازی به عنوان ابزار آموزشی

استفاده از فناوری های نوین اطلاعاتی در آموزش، دیگر یک نوآوری نیست، بلکه یک واقعیت امروزی برای کل جهان متمدن است. در حال حاضر، فناوری اطلاعات و ارتباطات به طور مستحکمی در آن جا افتاده است حوزه آموزشی. آنها به شما امکان می دهند کیفیت فرآیند آموزشی را تغییر دهید، درس را مدرن، جالب و موثر کنید.

رسانه های مجازی وسیله یا ابزاری برای یادگیری در کلاس درس هستند. آموزش مجازی همچنین یک مؤلفه اخلاقی را معرفی می کند - فناوری رایانه هرگز جایگزین ارتباط بین دانش آموزان نخواهد شد. این فقط می تواند از پتانسیل جستجوی مشترک آنها برای منابع جدید پشتیبانی کند و برای استفاده در موقعیت های مختلف یادگیری که دانش آموزان در حین مطالعه یک موضوع در گفتگو با همسالان و معلمان در مورد مطالب مورد مطالعه شرکت می کنند مناسب است.

فناوری های مجازی راهی برای تهیه اطلاعات از جمله بصری، برنامه ریزی چندگانه موقعیت های مختلف است.

هنگام برگزاری یک درس با استفاده از وسایل مجازی، اصل اساسی آموزش رعایت می شود - دید، که یادگیری بهینه مطالب توسط دانش آموزان را تضمین می کند، ادراک عاطفی را افزایش می دهد و انواع تفکر را در دانش آموزان توسعه می دهد.

ابزارهای یادگیری مجازی یکی از مدرن ترین ابزارهایی هستند که برای تدریس در کلاس استفاده می شود.

ارائه مجازی کار آزمایشگاهی مجموعه ای از تصاویر روشن و به یاد ماندنی، حرکت است - همه اینها به شما امکان می دهد تصور کنید، مشاهده یک پدیده مداوم، تجربه را ببینید. چنین درسی به شما امکان می دهد اطلاعات را به چندین شکل به طور همزمان دریافت کنید، بنابراین معلم این فرصت را دارد که تأثیر عاطفی را بر دانش آموز افزایش دهد. یکی از مزایای بارز چنین درسی افزایش دید است. جمله معروف ک.د. اوشینسکی: «طبیعت کودکان به وضوح نیاز به وضوح دارد. پنج کلمه ناشناخته را به کودک بیاموزید و او برای مدت طولانی و بیهوده بر آنها رنج خواهد برد. اما بیست تا از این کلمات را با تصاویر وصل کنید - و کودک آنها را در پرواز یاد خواهد گرفت. شما یک ایده بسیار ساده را برای یک کودک توضیح می دهید و او شما را نمی فهمد. شما یک عکس پیچیده را برای همان کودک توضیح می دهید و او به سرعت شما را درک می کند ... اگر در کلاسی هستید که گرفتن کلمه از آن دشوار است (و ما به دنبال تبدیل شدن به چنین کلاس هایی نیستیم) شروع به نشان دادن تصاویر کنید. و کلاس شروع به صحبت می کند و مهمتر از همه صحبت می کنند

رایگان..."

همچنین به طور تجربی ثابت شده است که هنگام ارائه مطالب به صورت شفاهی، دانش آموز تا 1000 واحد متعارف اطلاعات را در دقیقه درک می کند و می تواند پردازش کند و هنگامی که اندام های بینایی به هم متصل می شوند تا 100 هزار واحد از این قبیل.

استفاده از ابزارهای مجازی در کلاس درس انگیزه قدرتمندی برای یادگیری است. یکی از ابزارهای مجازی، آزمایشگاه های مجازی است که نقش زیادی در روند آموزشی دارد. آنها جایگزین کتاب های درسی معلم و فیزیک نمی شوند، بلکه فرصت های مدرن و جدیدی را برای تسلط بر مطالب ایجاد می کنند: دید افزایش می یابد و امکان نشان دادن آزمایش هایی که انجام آنها در یک موسسه آموزشی دشوار یا غیرممکن است گسترش می یابد.

آزمایشگاه مجازی یک ماژول نرم افزاری تعاملی است که برای پیاده سازی انتقال از عملکرد اطلاعاتی-تصویری منابع دیجیتال به عملکرد ابزاری-فعالیت و جستجو طراحی شده است که باعث توسعه تفکر انتقادی، توسعه مهارت ها و توانایی ها در استفاده عملی می شود. اطلاعات دریافت شده

طبقه بندی کارهای آزمایشگاهی، که بر اساس رویکرد استفاده از:

کیفیت بالا- یک پدیده یا تجربه، که معمولاً اجرای آن در یک موسسه آموزشی دشوار یا غیرممکن است، هنگامی که توسط کاربر کنترل می شود، روی صفحه نمایش داده می شود.

نیمه کمی- در یک آزمایشگاه مجازی، تجربه شبیه سازی می شود و یک تغییر واقعی در ویژگی های فردی (به عنوان مثال، موقعیت لغزنده رئوستات در مدار الکتریکی) باعث تغییر در عملکرد نصب، مدار، دستگاه می شود.

کمی(پارامتریک) - در یک مدل، پارامترهای عددی مشخص شده، ویژگی های وابسته به آنها را تغییر می دهند یا پدیده ها را شبیه سازی می کنند.

این پروژه قصد دارد هر سه نوع کار را ایجاد کند، اما تاکید اصلی بر روی کار آزمایشگاهی نیمه کمی واقع گرایانه خواهد بود که اثربخشی آموزشی بالای استفاده از آنها را تضمین می کند. یکی از ویژگی‌های اساسی رویکرد پیشنهادی، توانایی تمرین مهارت‌های تجربی در مدل‌های نیمه کمی واقعی است. علاوه بر این، آنها تغییرپذیری را در انجام آزمایش ها و مقادیر به دست آمده اعمال می کنند که باعث افزایش اثربخشی استفاده از کارگاه در حین کار شبکه در کلاس کامپیوتر می شود.

یکی از ویژگی های متمایز توسعه برنامه ریزی شده باید واقع گرایی بالای آزمایش ها در آزمایشگاه های مجازی، دقت بازتولید قوانین فیزیکی جهان و جوهر آزمایش ها و پدیده ها، و همچنین تعامل منحصر به فرد بالا باشد. برخلاف کار آزمایشگاه مجازی اجرا شده، که در آن مهارت ها و توانایی هایی که در کار واقعی انجام نمی شود، هنگام ایجاد مدل های نیمه کمی واقع گرایانه، بر توسعه مهارت های کار تجربی که مرتبط و مناسب است، تأکید می شود. علاوه بر این، در چنین کاری، تنوع بالایی در انجام آزمایش‌ها و مقادیر به‌دست‌آمده محقق می‌شود که باعث افزایش کارایی استفاده از کارگاه آزمایشگاهی در حین کار شبکه در کلاس رایانه می‌شود.

مطالعه یک مدل نیمه کمی (با مبنای ریاضی ضمنی) یک کار غیر پیش پا افتاده است که شامل مهارت های مختلفی است: برنامه ریزی یک آزمایش، ارائه یا انتخاب منطقی ترین فرضیه ها در مورد رابطه پدیده ها، ویژگی ها، پارامترها، نتیجه گیری بر اساس داده های تجربی، فرمول بندی مسائل. به ویژه مهم و مناسب، توانایی نشان دادن مرزها (منطقه، شرایط) کاربرد مدل های علمی است، از جمله مطالعه اینکه یک مدل کامپیوتری کدام جنبه از یک پدیده واقعی را با موفقیت بازتولید می کند و چه مواردی فراتر از مرزهای مدل سازی شده است.

استفاده درسی از کار آزمایشگاه مجازی در رابطه با واقعی می تواند انواع مختلفی داشته باشد:

استفاده نمایشی (قبل از کار واقعی): توالی کارهای واقعی را از روی یک صفحه نمایشگر بزرگ یا از طریق یک پروژکتور چند رسانه ای نشان دهید. مدل‌های کیفی و نیمه کمی واقعی ترجیح داده می‌شوند.
استفاده تعمیم دهنده (بعد از کار واقعی): حالت جلویی (نمایش، شفاف سازی سؤالات، فرمول بندی نتیجه گیری و تلفیق موارد مورد بحث) یا فردی (سمت ریاضی آزمایش ها، تجزیه و تحلیل نمودارها و مقادیر دیجیتال، مطالعه یک مدل به عنوان یک روش). انعکاس و بازنمایی واقعیت؛ مدل‌های کمی و پارامتریک ترجیح داده می‌شوند).
استفاده آزمایشی (به جای کار واقعی): انجام انفرادی (در گروه های کوچک) وظایف در آزمایشگاه مجازی بدون انجام کار واقعی، آزمایش کامپیوتری. هم با مدل های سه بعدی نیمه کمی واقعی و هم با مدل های پارامتریک قابل اجرا است.

نتایج مورد انتظار از پیاده سازی آزمایشگاه مجازی به عنوان ابزار یادگیری مجازی:

ایجاد و اجرای کارگاه‌هایی با واقع‌گرایی بالا و مبنای ریاضی ضمنی که موضوع پژوهش دانشجویان است، یکی از پایه‌های توسعه تفکر انتقادی و استقلال خواهد بود.
افزایش کارایی آموزش عملی از طریق ترکیب بهینه کار واقعی و مجازی حاصل می شود.
پیش‌بینی می‌شود که در میان گروه‌هایی از دانش‌آموزانی که در سیستم آموزشی مرسوم موفق نیستند، علاقه به فرآیند یادگیری افزایش یابد.

1.3 اصول و الزامات توسعه آزمایشگاه مجازی

از آنجایی که هنگام انجام کارهای آزمایشگاهی بخش زیادی از زمان صرف درک نحوه کار با نصب می شود، پس با دانلود آزمایشگاه مجازی، دانشجو این فرصت را دارد که با تسلط بر تجهیزات و مطالعه عملکرد آن در حالت های مختلف، از قبل آماده شود. او این فرصت را به دست می آورد تا دانش خود را در عمل آزمایش کند، بر اقدامات انجام شده نظارت کند و نتیجه کار انجام شده را تجزیه و تحلیل کند.

استفاده از فناوری آموزش مجازی امکان بازتولید کامل رابط یک دستگاه واقعی را در قالب یک مدل مجازی با حفظ تمام قابلیت های آن فراهم می کند. دانش آموز یک آزمایشگاه مجازی را روی رایانه خود راه اندازی می کند که منجر به صرفه جویی قابل توجهی در زمان در کلاس های عملی می شود. علاوه بر این، هنگام توسعه یک شبیه‌ساز، از مدل‌های دستگاهی استفاده می‌شود که بر اساس همان اصول واقعی کار می‌کنند. پارامترها و اصل عملکرد آنها را می توان به راحتی تغییر داد، با مشاهده اینکه چگونه این در نتایج اندازه گیری منعکس می شود. در نتیجه استفاده از آزمایشگاه های مجازی، آموزش های با کیفیتی را برای دانش آموزان برای انجام کارهای آزمایشگاهی و کار با تجهیزات دریافت می کنیم که امکان مطالعه عمیق پدیده های فیزیکی و نمایش تصویری کار در حال انجام را برای دانش آموزان فراهم می کند.

بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" باید تعدادی از الزامات را رعایت کند:

کمترین سیستم مورد نیاز، که به شما امکان می دهد محصول را روی هر رایانه شخصی اجرا کنید. لازم به ذکر است که همه مؤسسات آموزشی توانایی خرید آخرین نسل رایانه را ندارند.
سادگی و در دسترس بودن استفاده. بسته نرم افزاری برای دانش آموزان دوره راهنمایی (پایه های 8 تا 9) طراحی شده است، بنابراین باید از ویژگی های روانشناختی فردی رشد دانش آموزان استفاده کرد.
هر آزمایشگاه مجازی باید حاوی توضیحات و دستورالعمل هایی برای اجرا باشد که به دانش آموزان امکان می دهد بدون تلاش زیاد با کار کنار بیایند.
آزمایشگاه های مجازی با تسلط بر مواد آموزشی تکمیل می شوند.
مشاهده عملکرد کار، که به شما امکان می دهد اقدامات انجام شده را مشاهده کنید. با تغییر برخی از پارامترهای سیستم، دانش آموز می بیند که چگونه دیگران تغییر می کنند.

ساختار کلی بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی".

برای پیاده سازی بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" تصمیم گرفته شد از چهار بلوک اصلی استفاده شود:

آزمایشگاه های مجازی
رهنمودها.
درباره توسعه دهنده

بلوک اول، "اطلاعات آزمایشگاه مجازی" حاوی اطلاعات اولیه در مورد مزایا، اصول و نتایج مطلوب آزمایشگاه های مجازی است. ویژگی های متمایز آثار مجازی در رابطه با آثار واقعی نیز آورده خواهد شد.

بلوک دوم "آزمایشگاه های مجازی" طبق بخش های فیزیک به چندین بلوک فرعی تقسیم می شود. این تقسیم به دانش آموز این امکان را می دهد که به سرعت و به راحتی کار مورد نیاز خود را پیدا کند و شروع به تکمیل آن کند و به میزان قابل توجهی در زمان صرفه جویی کند. این واحد شامل وظایف مونتاژ یک مدار الکتریکی و همچنین کار بر روی پدیده های حرارتی و مکانیکی خواهد بود.

بلوک سوم "توصیه های روش شناختی" شرح و انجام کارهای آزمایشگاهی مجازی و همچنین دستورالعمل های مختصری برای اجرای آنها خواهد بود. در این بخش همچنین لازم است رده سنی که بسته نرم افزاری در حال توسعه برای آن طراحی شده است را مشخص کنید. بنابراین، دانش آموزی که تاکنون هیچ ایده ای در مورد آزمایشگاه های مجازی نداشت، می تواند به راحتی و به سرعت شروع به تکمیل آنها کند.

2 اجرای عملی بسته نرم افزاری آزمایشگاه مجازی فیزیک

انتخاب ابزار برای ایجاد یک آزمایشگاه مجازی

بر اساس تجزیه و تحلیل ساختار کلی آزمایشگاه مجازی، اصول و الزامات، ما معتقدیم که مدل اجرای پروژه باید یک وب سایت شخصی واقع در یک کامپیوتر باشد که دسترسی به آن با استفاده از مرورگر قابل مشاهده باشد.

ما به عنوان توسعه دهندگان وب سایت با این سوال مواجه بودیم که چه ابزارهایی می توانند کار را به سرعت و کارآمد انجام دهند. در حال حاضر دو نوع ویرایشگر وجود دارد که وب سایت ها را ایجاد می کنند. اینها ویرایشگرهایی هستند که مستقیماً با ویرایشگرهای کد و بصری کار می کنند. هر دو فناوری مزایا و معایب دارند. هنگام ایجاد وب سایت با استفاده از ویرایشگرهای کد، توسعه دهنده باید زبان HTML را بداند. کار در ویرایشگر بصری بسیار ساده است و شبیه فرآیند ایجاد یک سند در مایکروسافت ورد است.

بیایید به برخی از ویرایشگرهای وب که امروزه وجود دارند نگاهی بیندازیم.

ساده ترین ابزار برای ایجاد صفحات وب، برنامه Notepad است، اما استفاده از Notepad نیازمند دانش زبان نشانه گذاری فرامتن (HTML) و درک خوب ساختار صفحات وب است. داشتن دانش حرفه‌ای که امکان ایجاد وب‌سایت‌هایی با استفاده از فناوری‌های Active X و Flash را با چنین ابزارهای متوسطی ممکن می‌سازد، مطلوب است.

کسانی که ترجیح می دهند کدهای HTML را با دست تایپ کنند، اما فاقد قابلیت Notepad و برنامه های مشابه هستند، برنامه ای به نام TextPad را انتخاب می کنند. این برنامه در واقع شباهت زیادی به Notepad دارد، اما توسعه دهندگان به طور خاص امکاناتی را برای نوشتن کدهای HTML (و همچنین جاوا، C، C++، Perl و برخی زبان های دیگر) فراهم کرده اند. این در این واقعیت بیان می شود که هنگام نوشتن یک سند HTML، همه برچسب ها به طور خودکار با رنگ آبی، ویژگی های آنها به رنگ آبی تیره و مقادیر مشخصه ها به رنگ سبز مشخص می شوند (رنگ ها را می توان همانطور که می خواهید سفارشی کرد، درست مانند فونت). این تابع برجسته سازی مفید است زیرا در صورت بروز خطای تصادفی در نام تگ یا ویژگی آن، برنامه بلافاصله آن را گزارش می دهد.

همچنین می توانید از ویرایشگرهای بصری برای ایجاد منابع وب استفاده کنید. این در مورد استدر مورد ویرایشگرهای به اصطلاح WYSIWYG. این نام از جمله "آنچه می بینید همان چیزی است که می گیرید" گرفته شده است - آنچه می بینید همان چیزی است که به دست می آورید. ویرایشگرهای WYSIWYG به شما این امکان را می دهند که وب سایت ها و صفحات وب را حتی برای کاربرانی که با زبان نشانه گذاری فرامتن (HTML) آشنا نیستند ایجاد کنید.

Macromedia Dreamweaver یک ویرایشگر حرفه ای HTML برای ایجاد و مدیریت بصری وب سایت هایی با پیچیدگی های مختلف و صفحات اینترنتی است. Dreamweaver شامل ابزارها و ابزارهای زیادی برای ویرایش و ایجاد یک وب سایت حرفه ای است: HTML، CSS، جاوا اسکریپت، اشکال زدایی جاوا اسکریپت، ویرایشگرهای کد (نمایشگر کد و بازرس کد)، که به شما امکان می دهد جاوا اسکریپت، XML و سایر اسناد متنی که در Dreamweaver پشتیبانی می شوند را ویرایش کنید. . واردات فناوری HTML رفت و برگشت اسناد HTMLبدون تغییر فرمت کد و به شما امکان می دهد Dreamweaver را برای "پاک کردن" و فرمت مجدد HTML به دلخواه توسعه دهنده پیکربندی کنید.

قابلیت های ویرایش بصری Dreamweaver همچنین به شما این امکان را می دهد که بدون نوشتن هیچ کدی پروژه را به سرعت ایجاد و یا دوباره طراحی کنید. امکان مشاهده تمام عناصر متمرکز و "کشیدن" آنها از یک پانل مناسب به طور مستقیم به سند وجود دارد. شما می توانید تمام توابع Dreamweaver را خودتان با استفاده از ادبیات لازم پیکربندی کنید.

برای ایجاد آزمایشگاه مجازی از محیط فرانت پیج استفاده کردیم. طبق برخی منابع در اینترنت جهانی، تا 50 درصد از تمام صفحات و وب سایت ها، از جمله پروژه های بزرگ، با استفاده از مایکروسافت فرانت پیج ایجاد می شوند. و در کشورهای مستقل مشترک المنافع کاملاً ممکن است که این رقم به 80-90 درصد برسد.

مزایای FrontPage نسبت به سایر ویرایشگرها آشکار است:

فرانت پیج از پشتیبانی وب قوی برخوردار است. وب سایت ها، گروه های خبری و کنفرانس های زیادی برای کاربران فرانت پیج وجود دارد. همچنین تعداد زیادی افزونه پولی و رایگان برای FrontPage وجود دارد که قابلیت های آن را گسترش می دهد. به عنوان مثال، بهترین بهینه سازهای گرافیکی امروز، Ulead SmartSaver و Ulead SmartSaver Pro از Ulead، نه تنها در فتوشاپ، بلکه در فرانت پیج نیز در پلاگین ها تعبیه شده اند. علاوه بر این، یک صنعت کامل از شرکت‌هایی وجود دارد که در حال توسعه و انتشار تم‌ها برای FrontPage هستند.
رابط کاربری FrontPage بسیار شبیه به رابط برنامه های موجود در مجموعه مایکروسافت آفیس است که یادگیری آن را آسان تر می کند. علاوه بر این، یکپارچگی کامل بین برنامه های موجود در مایکروسافت آفیس وجود دارد که به شما امکان می دهد از اطلاعات ایجاد شده در سایر برنامه های کاربردی در FrontPage استفاده کنید.

به لطف برنامه FrontPage، نه تنها برنامه نویسان حرفه ای می توانند صفحات وب ایجاد کنند، بلکه کاربرانی که می خواهند یک وب سایت برای اهداف شخصی داشته باشند نیز می توانند ایجاد کنند، زیرا نیازی به برنامه نویسی در آن نیست. کدهای HTMLو به گفته اکثر نویسندگان، ویرایشگرهای HTML را بشناسید.

شکایت اصلی توسعه دهندگانی که صفحات وب را با استفاده از کد HTML ایجاد می کنند در مورد FrontPage این است که در برخی موارد به طور پیش فرض کد اضافی می نویسد. برای وب سایت های کوچک این مهم نیست. علاوه بر این، FrontPage به توسعه دهنده اجازه می دهد تا با کد HTML کار کند.

مراحل طراحی و ساختار برنامه پوسته "آزمایشگاه فیزیک مجازی".

طراحی یکی از مهمترین و دشوارترین مراحل توسعه است که اثربخشی کار بعدی و نتیجه نهایی به آن بستگی دارد.

یک محرک بزرگ در توسعه طراحی آموزشی، گسترش فناوری رایانه بود. با ورود آن به آموزش، روش های تدریس در جهت تکنولوژیک شدن آن تغییر کرد. ظاهر شد فناوری اطلاعاتآموزش.

طراحی آموزشی فعالیتی است با هدف توسعه و اجرای پروژه های آموزشی، که به عنوان مجموعه های رسمی ایده های نوآورانه در آموزش، در جنبش اجتماعی و آموزشی، درک می شود. سیستم های آموزشیو موسسات، در فن آوری های آموزشی (Bezrukova V.S.).

طراحی سیستم ها، فرآیندها یا موقعیت های آموزشی یک فعالیت پیچیده چند مرحله ای است. این به عنوان یک سری از مراحل متوالی انجام می شود، که توسعه فعالیت های آینده را از یک ایده کلی به اقدامات مشخص به طور دقیق نزدیک می کند.

2.2.1 ساختار بسته نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک"

طراحی برنامه "آزمایشگاه مجازی در فیزیک" در مراحل زیر انجام شد:

آگاهی از نیاز به ایجاد یک محصول؛
توسعه برنامه "آزمایشگاه مجازی در فیزیک"؛
تجزیه و تحلیل سیستم کنترل با استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات؛
انتخاب آزمایشگاه برای پدیده های حرارتی و مکانیکی از پایه های آماده و همچنین ایجاد آزمایشگاه برای مونتاژ مدار الکتریکی.
شرح مختصری از قابلیت های فن آوری هر آزمایشگاه مجازی، هدف آن، قوانین رفتار، ترتیب اجرا.
توسعه روشی برای استفاده از برنامه "آزمایشگاه مجازی در فیزیک".

بر اساس مراحل در نظر گرفته شده، ساختار مجموعه نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" توسعه یافت (شکل 1).

شکل 1 - ساختار بسته نرم افزاری

"آزمایشگاه فیزیک مجازی"

ساختار برنامه پوسته شامل هسته ای برای مدیریت برنامه "آزمایشگاه فیزیک مجازی" است. هسته کنترل صفحه شروع برنامه است. این بلوک برای حرکت در برنامه توسعه‌یافته برای انتخاب و نمایش آزمایشگاه‌های مجازی طراحی شده است و به شما امکان می‌دهد به هر یک از بلوک‌های دیگر بروید. دسترسی سریع به بخش های زیر را فراهم می کند:

"اطلاعات در مورد آزمایشگاه مجازی"؛
"آزمایشگاه های مجازی"؛
"درباره توسعه دهنده"؛

بخش "اطلاعات در مورد آزمایشگاه مجازی" شامل جنبه های نظری است که به درک نقش ابزارهای یادگیری مجازی در فرآیند آموزشی کمک می کند.

بخش "آزمایشگاه های مجازی" شامل خود کار آزمایشگاهی در دو زمینه است: پدیده های حرارتی و مکانیکی و همچنین بخش فرعی "مجموعه مدار الکتریکی". پدیده های حرارتی و مکانیکی شامل اساسی ترین و قابل توجه ترین کارهای آزمایشگاهی است و مونتاژ یک مدار الکتریکی به شما امکان می دهد مداری را مطابق با دستورالعمل ها و قوانین فیزیک جمع کنید.

بخش "درباره توسعه دهنده" حاوی اطلاعات اساسی در مورد نویسنده و نتایج مورد انتظار از معرفی برنامه پوسته به فرآیند آموزشی مدرن است.

2.2.2 ساختار آزمایشگاه مجازی

این وب سایت شامل 13 صفحه و با در نظر گرفتن سایر اسناد موجود، در مجموع شامل 107 فایل می باشد.

لیست صفحات وب سایت ایجاد شده در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2 - لیست صفحات وب سایت ایجاد شده.

پوشه images حاوی تصاویری است که در توسعه بسته نرم افزاری استفاده شده است (شکل 3).

شکل 3 - تصاویر استفاده شده

پوشه js حاوی مجموعه ای از کدها است که برای عملکرد بسته نرم افزاری ضروری هستند (شکل 4). به عنوان مثال، فایل data.js حاوی کدی است که پنجره ای را با وظایفی برای مونتاژ یک مدار الکتریکی تعریف می کند.

شکل 4 - عناصر پوشه js

شکل 5 ساختار آزمایشگاه مجازی در فیزیک را بر اساس بخش نشان می دهد.

شکل 5 - ساختار آزمایشگاه مجازی بر اساس بخش های فیزیک

هر صفحه گره در این نمودار با یک مستطیل نشان داده شده است. خطوطی که این مستطیل ها را به هم وصل می کنند نمادی از تبعیت متقابل صفحات است.

در زیر شرحی از بلوک های اصلی آزمایشگاه مجازی آورده شده است.

هسته مدیریت برنامه پوسته "آزمایشگاه فیزیک مجازی" در صفحه index.html ارائه شده است. به گونه ای ساخته شده است که کاربر بتواند از آن برای انتقال به سایر بلوک های برنامه استفاده کند. به عبارت دیگر، هسته کنترل دسترسی به کمک اطلاعات، دسترسی به انجام و نمایش کارهای آزمایشگاهی مجازی، دسترسی به اطلاعات مربوط به نویسنده و نتایج توسعه مورد انتظار را فراهم می کند. هنگام توسعه هسته کنترل برنامه آزمایشگاه فیزیک مجازی، از فریم ها، تنظیمات پس زمینه و قالب بندی متن نیز استفاده شد.

بلوک اطلاعات برنامه پوسته "آزمایشگاه فیزیک مجازی" توسط صفحه Info.html نشان داده شده است. این بلوک به منظور ارائه اطلاعات کلی مختصر در مورد آزمایشگاه مجازی، نقش آن در آموزش مدرن و همچنین نشان دهنده مزایای اصلی است.

توسعه بسته نرم افزاری آزمایشگاه مجازی فیزیک

توسعه بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" با ایجاد یک وب سایت آغاز می شود که ساختار آن بر اساس بلوک های قبلاً مورد بحث قرار گرفته است (شکل 3). شکل 6 ساختار بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" را نشان می دهد. هر صفحه گره در این نمودار با یک مستطیل نشان داده شده است. خطوطی که این مستطیل ها را به هم وصل می کنند نمادی از تبعیت متقابل صفحات است.

شکل 6 - ساختار بسته نرم افزاری

"آزمایشگاه مجازی در فیزیک."

هسته مدیریت بسته نرم افزاری در صفحه index.htm ارائه شده است. به گونه ای طراحی شده است که کاربر بتواند از آن برای انتقال به سایر بلوک های بسته نرم افزاری استفاده کند. به عبارت دیگر، هسته کنترل دسترسی به اطلاعات مربوط به برنامه، دسترسی به کار مجازی، دسترسی به توصیه های روش شناختی و همچنین دسترسی به اطلاعات مربوط به توسعه دهنده بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی" را فراهم می کند.

هنگام توسعه هسته کنترل بسته نرم افزاری آزمایشگاه فیزیک مجازی، از فریم ها، تنظیمات پس زمینه و قالب بندی متن نیز استفاده شد.

طرح ارتباط بین صفحات با استفاده از دکمه ها و لینک ها پیکربندی می شود. هایپرلینک ها به شما این امکان را می دهند که به سرعت به صفحه مورد نیاز پیمایش کنید و همچنین ارتباط بین صفحات یک وب سایت را سازماندهی کنید که یکپارچگی آن را تعیین می کند. شکل 7 درخت پیوندها را نشان می دهد. این افشای شاخه‌ها در طرح هایپرلینک به شما امکان می‌دهد تا منطق عملیات گره را بدون باز کردن خود صفحات وب به صورت بصری مدل‌سازی کنید.

شکل 7 - طرح پیوندهای گره

نمایش بسته نرم افزاری ایجاد شده "آزمایشگاه مجازی فیزیک"

2.4.1 توسعه بسته نرم افزاری برای ایجاد آزمایشگاه مجازی

توسعه یک بسته نرم افزاری برای ایجاد آزمایشگاه مجازی در مراحل زیر صورت گرفت:

تجزیه و تحلیل آزمایشگاه های مجازی در سیستم آموزشی و آگاهی از نیاز به ایجاد یک محصول.
توسعه یک برنامه پوسته "آزمایشگاه فیزیک مجازی"؛
توسعه یک طرح آزمایشگاه مجازی؛
شرح مختصری از قابلیت های تکنولوژیکی آزمایشگاه و هدف آنها؛
شرح قابلیت های آموزشی آزمایشگاه های مجازی در فیزیک.
توسعه روشی برای استفاده از برنامه پوسته "آزمایشگاه فیزیک مجازی".

صفحه شروع برنامه پوسته آزمایشگاه مجازی در شکل 8 نشان داده شده است. با کمک آن، کاربر می تواند به هر یک از بخش های ارائه شده برود.

شکل 8 - صفحه شروع

بسته نرم افزاری مورد نظر دارای چهار دکمه ناوبری است:

اطلاعات در مورد آزمایشگاه مجازی؛
آزمایشگاه های مجازی
دستورالعمل ها؛
در مورد توسعه دهنده

اطلاعاتی در مورد آزمایشگاه مجازی

بخش "اطلاعات در مورد آزمایشگاه مجازی" شامل جنبه های نظری اصلی است، در مورد مزایای اصلی آزمایشگاه مجازی، نتایج مورد نظر از اجرای توسعه صحبت می کند و در شکل 9 ارائه شده است.

شکل 9 - اطلاعات مربوط به آزمایشگاه مجازی

بخش "اطلاعات آزمایشگاه مجازی" در مورد مزایای فیزیک بصری، یعنی امکان نمایش پدیده های فیزیکی از منظر وسیع تر و مطالعه جامع آنها صحبت می کند. هر اثر حجم زیادی از مطالب آموزشی را شامل می شود، از جمله از بخش های مختلف فیزیک. این فرصت های فراوانی را برای تحکیم ارتباطات بین رشته ای، برای تعمیم و نظام مند کردن دانش نظری فراهم می کند.

کار تعاملی در فیزیک باید در دروس به صورت کارگاهی هنگام توضیح مطالب جدید یا تکمیل مطالعه یک موضوع خاص انجام شود. گزینه دیگر انجام کار در خارج از ساعات مدرسه، در کلاس های انتخابی و انفرادی است. فیزیک مجازی یک مسیر منحصر به فرد جدید در سیستم آموزشی است. بر کسی پوشیده نیست که 90 درصد اطلاعات از طریق عصب بینایی وارد مغز ما می شود. و جای تعجب نیست که تا زمانی که شخص خودش نبیند، نمی تواند ماهیت برخی از پدیده های فیزیکی را به وضوح درک کند. بنابراین، فرآیند یادگیری باید توسط مواد بصری پشتیبانی شود. و زمانی که نه تنها می‌توانید یک تصویر ثابت که هر پدیده فیزیکی را به تصویر می‌کشد، ببینید، بلکه به این پدیده در حرکت نیز نگاه کنید، بسیار شگفت‌انگیز است.

بخش "آزمایشگاه های مجازی" شامل سه زیربخش اصلی است: مدار الکتریکی، پدیده های مکانیکی و حرارتی که هر کدام مستقیماً شامل خود آزمایشگاه های مجازی می شود. این بخش در شکل 10 ارائه شده است.

شکل 10 - آزمایشگاه های مجازی

بخش فرعی "مدارهای الکتریکی" شامل سه کار است که هدف آن مونتاژ یک مدار الکتریکی مطابق با توضیحات ارائه شده برای کار است.

پدیده های مکانیکی و حرارتی شامل چهار آزمایشگاه است که هر کدام مقدار زیادی از دانش را پوشش می دهند.

2.4.2 انتخاب عناصر از پایگاه های داده آماده برای ایجاد آزمایشگاه فیزیک مجازی

در حال حاضر، بسیاری از عناصر آماده آزمایشگاه های فیزیک مجازی، از ساده ترین تا تاسیسات با ماهیت جدی تر، وجود دارد. با در نظر گرفتن منابع و وب سایت های مختلف، تصمیم گرفته شد از مطالب وب سایت آزمایشگاه های مجازی - http://www.virtulab.net استفاده شود، زیرا در اینجا نه تنها مطالب به طور کامل و اصلی ارائه می شود، بلکه آزمایشگاه ها نیز ارائه می شوند. هم در فیزیک و هم در دروس دیگر. یعنی می خواهم به این واقعیت توجه کنم که این سایت حوزه وسیعی از دانش و مطالب را پوشش می دهد.

هر اثر حاوی حجم زیادی از مطالب آموزشی است. این فرصت های فراوانی را برای تحکیم ارتباطات بین رشته ای، برای تعمیم و نظام مند کردن دانش نظری فراهم می کند.

فیزیک مجازی یک مسیر منحصر به فرد جدید در سیستم آموزشی است. بر کسی پوشیده نیست که 90 درصد اطلاعات از طریق عصب بینایی وارد مغز ما می شود. و جای تعجب نیست که تا زمانی که شخص خودش نبیند، نمی تواند ماهیت برخی از پدیده های فیزیکی را به وضوح درک کند. بنابراین، فرآیند یادگیری باید توسط مواد بصری پشتیبانی شود. و زمانی که نه تنها می‌توانید یک تصویر ثابت که هر پدیده فیزیکی را به تصویر می‌کشد، ببینید، بلکه به این پدیده در حرکت نیز نگاه کنید، بسیار شگفت‌انگیز است.

بنابراین، برای مثال، می خواهید مکانیک را توضیح دهید؟ لطفاً در اینجا انیمیشن هایی از قانون دوم نیوتن، قانون بقای حرکت هنگام برخورد اجسام، حرکت اجسام در یک دایره تحت تأثیر گرانش و کشش و غیره را نشان می دهد.

پس از بررسی و تجزیه و تحلیل مطالب موجود در سایت www. Virtulab.net برای ایجاد یک برنامه پوسته، تصمیم گرفته شد که از دو جنبه اصلی فیزیک استفاده کند: پدیده های حرارتی و مکانیکی.

آزمایشگاه مجازی "مدارهای الکتریکی" شامل وظایف زیر است:

یک مدار را با اتصال موازی جمع کنید.
یک مدار را با اتصال سریال مونتاژ کنید.
یک مدار را با دستگاه ها مونتاژ کنید.

آزمایشگاه مجازی "پدیده حرارتی" شامل کارهای آزمایشگاهی زیر است:

مطالعه موتور حرارتی ایده آل کارنو.
تعیین گرمای ویژه ذوب یخ؛
عملکرد موتور چهار زمانه، انیمیشن چرخه اتو؛
مقایسه ظرفیت حرارتی مولی فلزات

آزمایشگاه مجازی "پدیده های مکانیکی" شامل کارهای آزمایشگاهی زیر است:

تفنگ دوربرد؛
مطالعه قانون دوم نیوتن؛
مطالعه قانون بقای تکانه در هنگام برخورد اجسام.

مطالعه ارتعاشات آزاد و اجباری

2.4.3 شرح آزمایشگاه های مجازی در بخش "پدیده های مکانیکی".

کار آزمایشگاهی شماره 1 "تفنگ دوربرد". مجازی کار آزمایشگاهی"تفنگ دوربرد" در شکل 11 نشان داده شده است. با تنظیم داده های اولیه برای تفنگ، یک شلیک را شبیه سازی می کنیم و با کشیدن خط قرمز عمودی با مکان نما، مقدار سرعت را در نقطه مسیر انتخابی تعیین می کنیم. .

شکل 11 - آزمایشگاه مجازی

"توپ دوربرد"

در پنجره داده منبع، سرعت اولیه خروج پرتابه و همچنین زاویه نسبت به افق تنظیم شده است، پس از آن می توانیم شروع به شلیک کرده و نتیجه را تحلیل کنیم.

کار آزمایشگاهی شماره 2 "مطالعه قانون دوم نیوتن". کار آزمایشگاهی مجازی "مطالعه قانون دوم نیوتن" در شکل 12 ارائه شده است. هدف از این کار نشان دادن قانون اساسی نیوتن است که بیان می کند که شتابی که یک جسم در نتیجه تاثیر بر آن به دست می آورد، نسبت مستقیمی با آن دارد. نیرو یا نیروهای حاصل از این ضربه و با جرم بدن نسبت معکوس دارد.

شکل 13 - آزمایشگاه مجازی

"کاوش در قانون دوم نیوتن"

هنگام انجام این کار آزمایشگاهی، با تغییر پارامترها (ارتفاع وزنه تعادل، وزن بارها)، تغییر در شتابی که بدن به دست می آورد را مشاهده می کنیم.

کار آزمایشگاهی شماره 3 "مطالعه ارتعاشات آزاد و اجباری". کار آزمایشگاهی مجازی "مطالعه ارتعاشات آزاد و اجباری" در شکل 14 ارائه شده است. در این کار ارتعاشات اجسام تحت تاثیر نیروهای خارجی به طور متناوب در حال تغییر بررسی شده است.

شکل 14 - آزمایشگاه مجازی

"مطالعه ارتعاشات آزاد و اجباری"

بسته به آنچه می خواهیم به دست آوریم، دامنه سیستم نوسانی یا پاسخ دامنه- فرکانس، با انتخاب یکی از پارامترها و تنظیم تمام پارامترهای سیستم، می توانیم کار را شروع کنیم.

کار آزمایشگاهی شماره 4 "بررسی قانون بقای تکانه در هنگام برخورد اجسام." کار آزمایشگاهی مجازی "مطالعه قانون بقای تکانه در هنگام برخورد اجسام" در شکل 15 ارائه شده است. قانون بقای تکانه برای سیستم های بسته، یعنی آنهایی که شامل تمام اجسام برهم کنش هستند، رعایت می شود، به طوری که هیچ یک از به بدنه های سیستم عمل می شود نیروهای خارجی. با این حال، هنگام حل بسیاری از مشکلات فیزیکی، معلوم می شود که حرکت می تواند برای سیستم های باز ثابت بماند. درست است، در این مورد مقدار حرکت فقط تقریباً حفظ می شود.

شکل 15 - آزمایشگاه مجازی

"بررسی قانون بقای تکانه در هنگام برخورد اجسام"

با تنظیم پارامترهای اولیه سیستم (جرم گلوله، طول میله، جرم سیلندر) و فشار دادن دکمه شروع، نتیجه کار را مشاهده خواهیم کرد. انتخاب متفاوت مقادیر اولیه، می توانیم ببینیم که چگونه رفتار و نتایج کار آزمایشگاهی تغییر می کند.

2.4.4 شرح آزمایشگاه های مجازی در بخش "پدیده های حرارتی"

کار آزمایشگاهی شماره 1 "مطالعه موتور حرارتی ایده آل کارنو". کار آزمایشگاهی مجازی "مطالعه یک موتور حرارتی ایده آل کارنو" در شکل 16 ارائه شده است.

شکل 16 - آزمایشگاه مجازی

"مطالعه موتور حرارتی ایده آل کارنو"

پس از شروع کار موتور حرارتی مطابق با چرخه کارنو، از دکمه "مکث" برای متوقف کردن فرآیند و گرفتن قرائت از سیستم استفاده کنید. با استفاده از دکمه "سرعت"، سرعت عملکرد موتور حرارتی را تغییر می دهید.

کار آزمایشگاهی شماره 2 "تعیین گرمای ویژه ذوب یخ". کار آزمایشگاهی مجازی "تعیین گرمای ویژه ذوب یخ" در شکل 17 ارائه شده است.

شکل 17 - آزمایشگاه مجازی

"تعیین گرمای ویژه ذوب یخ"

یخ می تواند در سه نوع بی شکل و 15 تغییر کریستالی وجود داشته باشد. نمودار فاز در شکل سمت راست نشان می دهد که برخی از این تغییرات در چه دما و فشاری وجود دارد.

کار آزمایشگاهی شماره 3 "عملکرد موتور چهار زمانه، انیمیشن چرخه اتو". کار آزمایشگاهی مجازی "عملکرد موتور چهار زمانه، انیمیشن چرخه اتو" در شکل 18 ارائه شده است. این کار فقط برای اهداف اطلاعاتی است.

شکل 18 - آزمایشگاه مجازی

"کارکرد موتور چهار زمانه، انیمیشن چرخه اتو"

چهار چرخه یا حرکتی که پیستون طی می کند: مکش، فشرده سازی، احتراق و بیرون ریختن گازها نام موتور چهار زمانه یا اتو را می دهد.

کار آزمایشگاهی شماره 4 "مقایسه ظرفیت های حرارتی مولی فلزات." کار آزمایشگاهی مجازی "مقایسه ظرفیت های حرارتی مولی فلزات" در شکل 19 ارائه شده است. با انتخاب یکی از فلزات و شروع کار می توان به دست آورد اطلاعات دقیقدر مورد ظرفیت گرمایی آن

شکل 19 - آزمایشگاه مجازی

"مقایسه ظرفیت حرارتی مولی فلزات"

هدف از کار مقایسه ظرفیت حرارتی فلزات ارائه شده است. برای انجام کار، باید فلز را انتخاب کنید، دما را تنظیم کنید و قرائت ها را ثبت کنید.

2.4.5 نمایش قابلیت های ایجاد بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی"

بلوک مونتاژ مدار الکتریکی main.html به طور جداگانه توسعه یافته است و تفاوت چندانی ندارد. بیایید نگاهی دقیق تر به این روند بیندازیم.

گام. اولین قدم ایجاد یک نمونه اولیه با استفاده از http://gomockingbird.com/ بود، یک ابزار آنلاین که به شما امکان می دهد به راحتی مدل های برنامه را ایجاد، پیش نمایش و به اشتراک بگذارید. نمای پنجره آینده در شکل 20 نشان داده شده است.

شکل 20 - نمونه اولیه پنجره "مجموعه مدار الکتریکی".

تصمیم بر این شد که یک تابلو با عناصر الکتریکی در سمت چپ پنجره قرار گیرد، دکمه های اصلی در قسمت بالایی (باز کردن، ذخیره، پاک کردن، بررسی)، قسمت باقی مانده برای مونتاژ مدار الکتریکی رزرو شود. برای طراحی نمونه اولیه، پایه بوت استرپ را انتخاب کردم - این چیزی شبیه به سبک های جهانی برای طراحی است، نمونه هایی را می توانید در اینجا پیدا کنید http://getbootstrap.com/getting-started/#examples

گام. برای الگوی نمودار، http://raphaeljs.com/ را انتخاب کردم - یکی از ساده ترین کتابخانه هایی که به شما امکان می دهد نمودار بسازید (مثال http://raphaeljs.com/graffle.html) (شکل 21).

شکل 21 - طراحی و نمودار پنجره "مجموعه مدار الکتریکی".

به عنوان الگوی ساخت مدار الکتریکی از کتابخانه ای برای ساخت گراف ها استفاده شد و مدار مناسبی انتخاب شد که بعداً اصلاح و با نیازهای ما تطبیق داده می شود.

گام. بعد چند عنصر اساسی اضافه کردم.

در نمودار، اشکال هندسی با تصاویر جایگزین شدند؛ کتابخانه انتخاب شده به شما امکان می دهد از هر تصویری استفاده کنید (شکل 22).

شکل 22 - طراحی و نمودار پنجره "مجموعه مدار الکتریکی".

در این مرحله تصاویری از عناصر مدار الکتریکی ایجاد شد، لیست خود عناصر گسترش یافت و در پنجره ساخت مدار الکتریکی اکنون می توانیم عناصر الکتریکی را به هم وصل کنیم.

4 مرحله. بر اساس همان بوت استرپ، مدلی از یک پنجره پاپ آپ ساختم - قرار بود از آن برای هر اقدامی که نیاز به تأیید کاربر دارد استفاده شود (مثال http://getbootstrap.com/javascript/#modals) شکل 23.

شکل 23 - پنجره پاپ آپ

در آینده قرار بود وظایفی در این پنجره پاپ آپ با حق انتخاب توسط کاربر قرار گیرد.

گام. در پنجره پاپ آپ ایجاد شده در مرحله قبل، لیستی از چندین گزینه برای کارهایی که به دانش آموز ارائه می شود اضافه کردم. تصمیم گرفتم تکالیف را بر اساس برنامه درسی دوره راهنمایی (پایه های 8-9) انتخاب کنم.

وظایف عبارتند از: عنوان، توضیحات و تصویر (شکل 24).

شکل 24 - انتخاب یک گزینه وظیفه

بنابراین، در این مرحله ما یک پنجره پاپ آپ با انتخاب وظایف دریافت کردیم که وقتی روی یکی از آنها کلیک می کنید، فعال می شود (هایلایت شده).

گام. با توجه به استفاده از المان های مختلف الکتریکی در کارها، نیاز به افزودن بیشتر شد. پس از اضافه کردن، بیایید نحوه عملکرد اتصالات بین عناصر را آزمایش کنیم (شکل 25).

شکل 25 - افزودن عناصر مدار الکتریکی

همه عناصر را می توان در پنجره ساخت مدار قرار داد و اتصالات فیزیکی را می توان برقرار کرد، بنابراین اجازه دهید به مرحله بعدی برویم.

گام. هنگام بررسی یک کار، باید به نحوی نتیجه را به کاربر اطلاع دهید.

شکل 26 - نکات ابزار

انواع اصلی خطاها هنگام انجام وظایف مونتاژ زنجیره ای در جدول 1 ارائه شده است.

جدول 1 - انواع اصلی خطاها.

گام. پس از اتمام کار، دکمه "بررسی" در دسترس می شود، که اسکن را شروع می کند. در این مرحله توضیحاتی در مورد عناصر و اتصالاتی که برای اجرای موفقیت آمیز باید روی نمودار وجود داشته باشند اضافه شد (شکل 27).

شکل 27 - بررسی مدار الکتریکی

اگر کار با موفقیت انجام شود، پس از تأیید یک کادر محاوره ای ظاهر می شود که به ما اطلاع می دهد که کار با موفقیت انجام شده است.

9 مرحله. در این مرحله تصمیم گرفته شد که یک نقطه اتصال اضافه شود که به ما امکان می دهد مدارهای پیچیده تری را با اتصالات موازی جمع آوری کنیم (شکل 28).

شکل 28 - نقطه اتصال

پس از اینکه عنصر "نقطه اتصال" با موفقیت اضافه شد، اضافه کردن یک کار با استفاده از این عنصر ضروری شد.

گام. شروع و بررسی کار مونتاژ یک مدار الکتریکی با دستگاه ها (شکل 29).

شکل 29 - نتیجه اجرا

2.4.6 دستورالعمل استفاده از بسته نرم افزاری ایجاد شده "آزمایشگاه مجازی فیزیک"

2.4.7 شرح بخش "درباره توسعه دهنده".

بخش "درباره توسعه دهنده" حاوی اطلاعات اساسی در مورد نویسنده و نتایج مورد انتظار از معرفی بسته نرم افزاری به فرآیند آموزشی مدرن است (شکل 31).

شکل 31 - درباره توسعه دهنده

این بخش برای ارائه ایجاد شده است اطلاعات مختصردرباره توسعه دهنده بسته نرم افزاری "آزمایشگاه فیزیک مجازی".

این بخش حاوی ابتدایی ترین اطلاعات در مورد نویسنده است، به طور خلاصه نتایج مورد انتظار توسعه را شرح می دهد، گواهی تایید بسته نرم افزاری را پیوست می کند و همچنین مدیر پروژه دیپلم را نشان می دهد.

نتیجه

در کار ارائه شده، مروری بر ادبیات علمی و آموزشی در مورد استفاده از ابزار مجازی در سیستم انجام شد آموزش مدرن. بر این اساس، اهمیت ویژه استفاده از آزمایشگاه مجازی در فرآیند یادگیری مشخص شد.

این مقاله به بررسی استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در فرآیند آموزشی، موضوع مجازی سازی آموزش و امکان کار آزمایشگاهی مجازی در مطالعه فرآیندها و پدیده هایی می پردازد که مطالعه آنها در شرایط واقعی دشوار است.

با توجه به این واقعیت که بازار مدرن محصولات نرم افزاری تعداد زیادی برنامه مختلف - پوسته را ارائه می دهد، این سوال در مورد نیاز به ایجاد یک بسته نرم افزاری مطرح شد که به شما امکان می دهد بدون هیچ مشکلی کار آزمایشگاهی مجازی را انجام دهید. با کمک یک کامپیوتر، دانش آموز می تواند به راحتی و به سرعت کارهای لازم را انجام دهد و پیشرفت اجرای آن را نظارت کند.

قبل از شروع به پیاده سازی بسته نرم افزاری، ساختار تعمیم یافته ای از آزمایشگاه فیزیک مجازی ایجاد شد که در شکل 1 ارائه شده است.

پس از آن، انتخاب یک محیط ابزار برای توسعه بسته نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک" انجام شد.

ساختار خاصی از مجموعه نرم افزاری ایجاد شده است که در شکل 5 نشان داده شده است.

پایگاه داده ای از عناصر آماده که می توان از آنها برای ایجاد یک بسته نرم افزاری استفاده کرد، تجزیه و تحلیل شده است.

ابزاری که برای ایجاد یک آزمایشگاه فیزیک مجازی انتخاب شده است، محیط FrontPages است، زیرا به شما امکان می دهد به راحتی و به سادگی صفحات HTML را ایجاد و ویرایش کنید.

در طول کار، محصول نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک" ایجاد شد. آزمایشگاه توسعه یافته به معلمان در انجام فرآیند آموزشی و آموزشی کمک می کند. همچنین می تواند به طور قابل توجهی کار پیچیده آزمایشگاهی را ساده کند، ارائه بصری تجربه انجام شده را تسهیل کند، کارایی فرآیند آموزشی را افزایش دهد و دانش آموزان را برانگیزد.

سه آزمایشگاه مجازی در بسته نرم افزاری ایجاد شد:

مدارهای الکتریکی.
پدیده های مکانیکی
پدیده های حرارتی

در هر کار دانش آموزان می توانند دانش فردی خود را محک بزنند.

برای اطمینان از تعامل دانش‌آموزان با بسته نرم‌افزاری، توصیه‌های روش‌شناختی برای کمک به آنها برای شروع آسان و سریع آزمایشگاه‌های مجازی ایجاد شد.

بسته نرم افزاری "آزمایشگاه مجازی فیزیک" در دروس مدرسه توسط معلم طبقه اول O.S. Rott مورد آزمایش قرار گرفت. (گواهی تایید ضمیمه می باشد) بسته نرم افزاری نیز در همایش فناوری اطلاعات در آموزش ارائه شد.

محصول نرم افزاری مورد آزمایش قرار گرفت و طی آن مشخص شد که محصول نرم افزاری اهداف و مقاصد تعیین شده را برآورده می کند، به طور پایدار کار می کند و می تواند در عمل مورد استفاده قرار گیرد.

بنابراین، لازم به ذکر است که کار آزمایشگاهی مجازی جایگزین (به طور کامل یا در مراحل معین) یک موضوع طبیعی تحقیق می شود، که امکان دستیابی به نتایج تجربی تضمین شده، تمرکز توجه بر جنبه های کلیدی پدیده مورد مطالعه و کاهش زمان را فراهم می کند. از آزمایش

هنگام انجام کار، لازم است به یاد داشته باشید که یک مدل مجازی، فرآیندها و پدیده های واقعی را به شکلی کم و بیش ساده شده و شماتیک نمایش می دهد، بنابراین یافتن آنچه در مدل بر روی آن تاکید شده و آنچه در پشت صحنه باقی مانده است، می تواند یکی از این موارد باشد. اشکال کار این نوع کار را می توان به طور کامل در نسخه کامپیوتری انجام داد و یا به عنوان یکی از مراحل کار گسترده تر که شامل کار با اشیاء طبیعی و تجهیزات آزمایشگاهی نیز می شود، ساخته شد.

فهرست ادبیات استفاده شده

Abdrakhmanova، A. Kh. فن آوری های اطلاعات برای تدریس در دوره فیزیک عمومی در یک دانشگاه فنی / A. Kh. Abdrakhmanova - M فناوری های آموزشی و جامعه 2010. T. 13. شماره 3. ص 293-310.
باینز دی. کار موثربا Microsoft FrontPage2000/D. باینز - سن پترزبورگ: پیتر، 2000. - 720 s. - شابک 5-272-00125-7.
کراسیلنیکووا، V.A. استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در آموزش: کتاب درسی / V.A. کراسیلنیکووا [منبع الکترونیکی]، RUN 09K121752011. - آدرس دسترسی http://artlib.osu.ru/site/.
کراسیلنیکووا، V.A. فناوری توسعه وسایل کمک آموزشی کامپیوتری / V.A. Krasilnikov، دوره سخنرانی "فناوری برای توسعه وسایل کمک آموزشی کامپیوتر" در سیستم Moodle - El.resource - http://moodle.osu.ru
Krasilnikova، V.A. شکل گیری و توسعه فناوری های آموزشی کامپیوتر / V.A. کراسیلنیکوف، تک نگاری. - M.: RAO IIO، 2002. - 168 ص. - شابک 5-94162-016-0.
فن آوری های جدید آموزشی و اطلاعاتی در سیستم آموزشی: کتاب درسی / ویرایش. E.S. پولات. - م.: آکادمی، 2001. - 272 ص. - شابک 5-7695-0811-6.
Novoseltseva O.N. امکان استفاده از چند رسانه ای مدرن در فرآیند آموزشی / O.N. Novoseltseva // علوم آموزشی و آموزشی در روسیه و خارج از کشور. - تاگانروگ: GOU NPO PU، 2006. - شماره 2.
Uvarov A.Yu. فناوری‌های جدید اطلاعات و اصلاحات آموزشی / A.Yu. Uvarov // علوم کامپیوتر و آموزش. - م.: 1994. - شماره 3.
Shutilov F.V. فن آوری های کامپیوتری مدرن در آموزش کار علمی/ F.V. Shutilov // معلم 2000. - 2000. - شماره 3.
Yakushina E.V. محیط اطلاعاتی جدید و یادگیری تعاملی / E.V. یاکوشینا // آموزش دبیرستان و ورزشگاه. - 2000. - شماره 2.
E.S. پولات فناوری های نوین آموزشی و اطلاعاتی در نظام آموزشی، م.، 1379
S.V. سیمونوویچ، علوم کامپیوتر: دوره پایه، سن پترزبورگ، 2001.
بزروکوا، V.S. آموزش و پرورش. آموزش پروجکتیو: کتاب درسی برای کالج های آموزشی صنعتی و برای دانشجویان رشته های مهندسی و آموزشی / V.S. Bezrukova - Ekaterinburg: کتاب تجارت، 1999.
فیزیک در انیمیشن [منبع الکترونیکی]. - آدرس اینترنتی: http://physics.nad.ru.
وب سایت شرکت روسی "NT-MDT" برای تولید تجهیزات نانوفناوری. [منبع الکترونیکی]. - آدرس اینترنتی: http://www.ntmdt.ru/spm-principles.
مدل های فلش پدیده های حرارتی و مکانیکی. [منبع الکترونیکی]. - آدرس اینترنتی: http://www.virtulab.net.
یاسینسکی، وی.بی. تجربه در ایجاد منابع یادگیری الکترونیکی // "استفاده از فناوری های نوین اطلاعات و ارتباطات در آموزش". کاراگاندا، 2008. صص 16-37.
پسر، T.E. برنامه آموزشی چند رسانه ای برای کلاس های عملی فیزیک // "فیزیک در سیستم آموزش آموزشی". م.: / آی.ای. برنامه آموزشی Sleep Multimedia برای دروس عملی فیزیک. VVIA im. پروفسور نه. ژوکوفسکی، 2008. صص 307-308.
نوژدین، وی. کادامتسوا، E.R. پانتلیف، A.I. تیخونوف. استراتژی و تاکتیک های مدیریت کیفیت آموزش.
Starodubtsev، V. A.، Fedorov، A. F. نقش نوآورانه کار آزمایشگاه مجازی و کارگاه های کامپیوتری // کنفرانس همه روسی "EOIS-2003"./V.A. استارودوبتسف، A.F. فدوروف، نقش نوآورانه کار آزمایشگاه مجازی و کارگاه های کامپیوتری.
Kopysov, S.P., Rychkov V.N. محیط نرم افزاری برای ساخت مدل های محاسباتی روش اجزای محدود برای محاسبات موازی توزیع شده / S.P. کوپیسوف، V.N. فناوری اطلاعات ریچکوف - 2008. - شماره 3. - ص 75-82.
Kartasheva، E. L.، Bagdasarov، G. A. تجسم داده ها از آزمایشات محاسباتی در زمینه مدل سازی سه بعدی آزمایشگاه های مجازی / E.L. کارتاشوا، G.A. باغداساروف، تجسم علمی. - 2010.
مدینوف، او. دریم ویور / او. مدینوف - سن پترزبورگ: پیتر، 2009.
Midhra، M. Dreamweaver MX/ M. Midhra - M.: AST، 2005. - 398c. - شابک 5-17-028901-4.
Bayens D. کار موثر با Microsoft FrontPage2000/D. باینز سن پترزبورگ: پیتر، 2000. - 720 s. - شابک 5-272-00125-7.
Matthews, M., Cronan D., Pulsen E. Microsoft Office: FrontPage2003 / M. Matthews, D. Cronan, E. Pulsen - M.: NT Press, 2006. - 288 p. - شابک 5-477-00206-9.
Plotkin, D. FrontPage2002 / D. Plotkin - M.: AST, 2006. - 558 p. - شابک 5-17-027191-3.
مورف، I. A. فناوری اطلاعات آموزشی. بخش 2. اندازه گیری های آموزشی: کتاب درسی. / I. A. Morev - Vladivostok: انتشارات Dalnevost. دانشگاه، 2004. - 174 ص.
دمین آی.اس. استفاده از فناوری اطلاعات در فعالیت های آموزشی و پژوهشی / I.S. Demin // فن آوری های مدرسه. - 2001. شماره 5.
Kodzhaspirova G.M. وسایل کمک آموزشی فنی و روش های استفاده از آنها. آموزش/ G.M. Kodzhaspirova، K.V. پتروف - م.: آکادمی، 2001.
Kupriyanov M. ابزارهای آموزشی فناوری های آموزشی جدید / M. Kupriyanov // آموزش عالی در روسیه. - 2001. - شماره 3.
لیسانس. برنفلد، K.L. بوتیاژینا، محصولات آموزشی نوآورانه نسل جدید با استفاده از ابزار ICT، مسائل آموزشی، 3-2005.
فناوری اطلاعات و ارتباطات در حوزه موضوعی قسمت پنجم فیزیک: توصیه های روش شناختی: ویرایش. V.E. فرادکینا. - سن پترزبورگ، موسسه آموزشی دولتی آموزش حرفه ای بیشتر TsPKS سن پترزبورگ "مرکز منطقه ای ارزیابی کیفیت آموزش و فناوری های اطلاعات"، 2010.
V.I. Elkin "دروس فیزیک اصلی و روش های تدریس" "فیزیک در مدرسه"، شماره 24/2001.
Randall N., Jones D. Using Microsoft FrontPage Special Edition / N. Randall, D. Jones - M.: Williams, 2002. - 848 ص. - شابک 5-8459-0257-6.
تالیزینا، N.F. روانشناسی آموزشی: کتاب درسی. کمک به دانش آموزان میانگین Ped کتاب درسی مؤسسات / N.F. Talyzina - M.: انتشارات مرکز "آکادمی"، 1998. - 288 ص. - شابک 5-7695-0183-9.
Thorndike E. اصول یادگیری مبتنی بر روانشناسی / E. Thorndike. - ویرایش دوم - م.: 1929.
Hester N. FrontPage2002 برای Windows/N. Hester - M.: DMK Press، 2002. - 448 ص. - شابک 5-94074-117-7.

دانلود: شما به دانلود فایل ها از سرور ما دسترسی ندارید.

کار آزمایشگاهی مجازی در فیزیک.

جایگاه مهمی در شکل گیری صلاحیت پژوهشی دانش آموزان در دروس فیزیک به آزمایش های نمایشی و کارهای آزمایشگاهی پیشانی داده می شود. آزمایش فیزیکی در درس های فیزیک، ایده های انباشته شده قبلی دانش آموزان در مورد پدیده ها و فرآیندهای فیزیکی را شکل می دهد، افق دید دانش آموزان را دوباره پر و گسترش می دهد. در طی آزمایشی که توسط دانش آموزان به طور مستقل در حین کار آزمایشگاهی انجام می شود، آنها قوانین پدیده های فیزیکی را می آموزند، با روش های تحقیق خود آشنا می شوند، کار با ابزار و تاسیسات فیزیکی را یاد می گیرند، یعنی یاد می گیرند که به طور مستقل دانش را در عمل به دست آورند. بنابراین، هنگام انجام یک آزمایش فیزیکی، دانش آموزان شایستگی تحقیق را توسعه می دهند.

اما برای انجام یک آزمایش فیزیکی کامل، اعم از نمایشی و پیشانی، به مقدار کافی تجهیزات مناسب نیاز است. در حال حاضر، آزمایشگاه های فیزیک مدارس به اندازه کافی مجهز به ابزار فیزیک و وسایل کمک بصری آموزشی برای انجام کارهای آزمایشگاهی نمایشی و جلویی نیستند. تجهیزات موجود نه تنها غیرقابل استفاده شده، بلکه منسوخ شده است.

اما حتی اگر آزمایشگاه فیزیک کاملاً مجهز به ابزار مورد نیاز باشد، یک آزمایش واقعی نیاز به زمان زیادی برای آماده سازی و انجام آن دارد. در عین حال، به دلیل خطاهای اندازه گیری قابل توجه و محدودیت های زمانی درس، یک آزمایش واقعی اغلب نمی تواند به عنوان منبع دانش در مورد قوانین فیزیکی، از آنجایی که الگوهای شناسایی شده فقط تقریبی هستند، اغلب خطای صحیح محاسبه شده از مقادیر اندازه گیری شده خود فراتر می رود. بنابراین، انجام یک آزمایش آزمایشگاهی کامل در فیزیک با منابع موجود در مدارس دشوار است.

دانش‌آموزان نمی‌توانند برخی از پدیده‌های عالم کلان و کوچک را تصور کنند، زیرا پدیده‌های فردی که در دوره فیزیک دبیرستان مطالعه می‌شوند را نمی‌توان در آن مشاهده کرد. زندگی واقعیو علاوه بر این، به طور تجربی در یک آزمایشگاه فیزیکی، به عنوان مثال، پدیده های فیزیک اتمی و هسته ای و غیره را بازتولید کنید.

اجرای تکالیف تجربی در کلاس درس بر روی تجهیزات موجود تحت پارامترهای مشخص مشخصی انجام می شود که قابل تغییر نیستند. در این راستا نمی توان همه الگوهای پدیده های مورد مطالعه را ردیابی کرد که این امر بر سطح دانش دانش آموزان نیز تأثیر می گذارد.

و در نهایت، آموزش دانش آموزان به طور مستقل به دست آوردن دانش فیزیکی، یعنی توسعه صلاحیت تحقیق خود، تنها با استفاده از فناوری های آموزشی سنتی، غیرممکن است. با زندگی در دنیای اطلاعات، انجام فرآیند یادگیری بدون استفاده از فناوری اطلاعات غیرممکن است. و از نظر ما دلایلی برای این وجود دارد:

وظیفه اصلی آموزش و پرورش در این لحظه- توسعه مهارت ها و توانایی های دانش آموزان برای کسب مستقل دانش. فناوری اطلاعات این فرصت را فراهم می کند.

بر کسی پوشیده نیست که در حال حاضر دانش آموزان علاقه خود را به مطالعه و به ویژه مطالعه فیزیک از دست داده اند. و استفاده از کامپیوتر علاقه دانش آموزان را به کسب دانش جدید افزایش داده و تحریک می کند.

هر دانش آموز فردی است. و استفاده از رایانه در تدریس به شما امکان می دهد تا ویژگی های فردی دانش آموز را در نظر بگیرید انتخاب بزرگخود دانش آموز در انتخاب آهنگ خود برای مطالعه مطالب، تثبیت و ارزیابی. ارزیابی نتایج تسلط دانش آموز بر یک مبحث با انجام تست های کامپیوتری، رابطه شخصی معلم با دانش آموز را از بین می برد.

در این راستا، یک ایده ظاهر می شود: استفاده از فناوری اطلاعات در کلاس های فیزیک، یعنی هنگام انجام کارهای آزمایشگاهی.

اگر با استفاده از مدل‌های مجازی از طریق رایانه یک آزمایش فیزیکی و کار آزمایشگاهی مقدماتی انجام دهید، می‌توانید کمبود تجهیزات آزمایشگاه فیزیکی مدرسه را جبران کنید و بنابراین به دانش‌آموزان آموزش دهید که به طور مستقل دانش فیزیکی را در طول آزمایش فیزیکی بر روی مدل‌های مجازی کسب کنند. ، یعنی ظاهر می شود فرصت واقعیشکل گیری صلاحیت پژوهشی لازم در دانش آموزان و افزایش سطح یادگیری دانش آموزان در رشته فیزیک.

استفاده از فن آوری های کامپیوتری در درس های فیزیک امکان شکل گیری مهارت های عملی را فراهم می کند به همان روشی که محیط مجازی یک کامپیوتر به شما اجازه می دهد تا به سرعت تنظیمات یک آزمایش را تغییر دهید، که تنوع قابل توجهی در نتایج آن تضمین می کند و این به طور قابل توجهی تمرین را غنی می کند. دانش آموزانی که عملیات منطقی تجزیه و تحلیل و فرمول نتیجه گیری از نتایج یک آزمایش را انجام می دهند. علاوه بر این، می توانید آزمایش را چندین بار با تغییر پارامترها انجام دهید، نتایج را ذخیره کنید و در یک زمان مناسب به مطالعات خود بازگردید. علاوه بر این، تعداد بسیار بیشتری از آزمایش ها را می توان در نسخه کامپیوتری انجام داد. کار با این مدل‌ها فرصت‌های شناختی عظیمی را برای دانش‌آموزان باز می‌کند و آنها را نه تنها ناظر، بلکه شرکت‌کنندگان فعال در آزمایش‌های در حال انجام می‌سازد.

نکته مثبت دیگر این است که رایانه یک فرصت منحصر به فرد را فراهم می کند، که در یک آزمایش فیزیکی واقعی اجرا نشده است، برای تجسم یک پدیده طبیعی واقعی، بلکه مدل نظری ساده شده آن، که به شما امکان می دهد به سرعت و به طور موثر قوانین فیزیکی اصلی پدیده مشاهده شده را پیدا کنید. . علاوه بر این، دانش آموز می تواند به طور همزمان ساخت الگوهای گرافیکی مربوطه را در حین پیشرفت آزمایش مشاهده کند. روش گرافیکی نمایش نتایج شبیه سازی باعث می شود دانش آموزان بتوانند حجم زیادی از اطلاعات دریافتی را جذب کنند. چنین مدل هایی از ارزش ویژه ای برخوردار هستند، زیرا دانش آموزان، به عنوان یک قاعده، مشکلات قابل توجهی را در ساخت و خواندن نمودارها تجربه می کنند. همچنین باید در نظر گرفت که همه فرآیندها، پدیده ها، آزمایش های تاریخی در فیزیک را نمی توان بدون کمک مدل های مجازی توسط دانش آموز تصور کرد (به عنوان مثال، انتشار در گازها، چرخه کارنو، پدیده اثر فوتوالکتریک، انرژی اتصال هسته ها و غیره). مدل‌های تعاملی به دانش‌آموز اجازه می‌دهند که فرآیندها را به شکل ساده‌شده ببیند، نمودارهای نصب را تصور کند، و آزمایش‌هایی را انجام دهد که عموماً در زندگی واقعی غیرممکن است.

کلیه کارهای آزمایشگاهی کامپیوتر با استفاده از طرح کلاسیک:

تسلط نظری بر مطالب؛

مطالعه تاسیسات آزمایشگاهی کامپیوتری آماده یا ایجاد مدل کامپیوتری تاسیسات آزمایشگاهی واقعی.

انجام مطالعات تجربی؛

پردازش نتایج تجربی بر روی کامپیوتر

نصب آزمایشگاه کامپیوتر، به عنوان یک قاعده، یک مدل کامپیوتری از یک نصب آزمایشی واقعی است که با استفاده از گرافیک کامپیوتری و مدل سازی کامپیوتری ساخته شده است. برخی از آثار فقط شامل نموداری از تاسیسات آزمایشگاهی و عناصر آن است. در این حالت، قبل از شروع کار آزمایشگاهی، تنظیمات آزمایشگاهی باید بر روی رایانه مونتاژ شود. انجام تحقیقات تجربی مشابه مستقیم آزمایش بر روی یک تاسیسات فیزیکی واقعی است. در این حالت، فرآیند فیزیکی واقعی بر روی کامپیوتر شبیه سازی می شود.

ویژگی های EOR "فیزیک. برق. آزمایشگاه مجازی».

در حال حاضر، ابزارهای یادگیری الکترونیکی بسیار زیادی وجود دارد که شامل توسعه کار آزمایشگاهی مجازی است. در کارمان از ابزار یادگیری الکترونیکی «فیزیک. برق. آزمایشگاه مجازی"(از این پس - ESO برای حمایت از فرآیند آموزشی در مورد موضوع "برق" در موسسات آموزش عمومی در نظر گرفته شده است (شکل 1).

شکل 1 ESO.

این راهنما توسط گروهی از دانشمندان پولوتسک ساخته شده است دانشگاه دولتی. استفاده از این ESO چندین مزیت دارد.

نصب آسان برنامه.

رابط کاربری ساده

دستگاه ها به طور کامل نمونه های واقعی را کپی می کنند.

تعداد زیادی دستگاه.

تمام قوانین واقعی برای کار با مدارهای الکتریکی رعایت می شود.

امکان انجام کافی مقدار زیادکار آزمایشگاهی در شرایط مختلف

امکان انجام کار، از جمله نشان دادن پیامدهایی که در یک آزمایش تمام عیار دست نیافتنی یا نامطلوب هستند (فیوز، لامپ، دستگاه اندازه گیری الکتریکی منفجر شده، تغییر قطبیت روشن کردن دستگاه ها و غیره).

امکان انجام کارهای آزمایشگاهی در خارج از موسسه آموزشی.

اطلاعات کلی

ESE برای ارائه پشتیبانی کامپیوتری برای آموزش موضوع "فیزیک" طراحی شده است. هدف اصلی ایجاد، انتشار و کاربرد ESL بهبود کیفیت آموزش از طریق استفاده مؤثر، روش‌شناختی و سیستماتیک توسط همه شرکت‌کنندگان در فرآیند آموزشی در مراحل مختلف است. فعالیت های آموزشی.

مواد آموزشی موجود در این ESE الزامات را برآورده می کند برنامه تحصیلیدر فیزیک اساس مواد آموزشی این ESE موادی از کتب درسی فیزیک مدرن و همچنین مواد آموزشی برای انجام کارهای آزمایشگاهی و تحقیقات تجربی خواهد بود.

دستگاه مفهومی مورد استفاده در ESE توسعه‌یافته بر اساس مواد آموزشی کتاب‌های درسی فیزیک موجود، و همچنین کتاب‌های مرجع فیزیک توصیه شده برای استفاده در مدارس متوسطه است.

آزمایشگاه مجازی به عنوان یک برنامه کاربردی سیستم عامل مجزا پیاده سازی شده استپنجره ها.

این ESO به شما امکان می دهد تا با استفاده از مدل های مجازی ابزارها و دستگاه های واقعی، کارهای آزمایشگاهی جلویی را انجام دهید (شکل 2).

شکل 2 تجهیزات.

آزمایش‌های نمایشی نشان دادن و توضیح نتایج آن دسته از اقداماتی را که انجام آنها در شرایط واقعی غیرممکن یا نامطلوب است، ممکن می‌سازد (شکل 3).

شکل 3 نتایج نامطلوب آزمایش.

امکان سازماندهی کار فردی، زمانی که دانش آموزان می توانند به طور مستقل آزمایش ها را انجام دهند و همچنین آزمایش های خارج از کلاس را تکرار کنند، مثلاً در رایانه خانگی.

هدف ESO

ESO یک ابزار کامپیوتری است که در آموزش فیزیک مورد استفاده قرار می گیرد و برای حل مسائل آموزشی و آموزشی ضروری است.

ESE می تواند برای ارائه پشتیبانی کامپیوتری برای آموزش موضوع "فیزیک" استفاده شود.

ESE شامل 8 کار آزمایشگاهی در بخش "الکتریسیته" دوره فیزیک است که در کلاس های هشتم و یازدهم دبیرستان تحصیل شده است.

با کمک ESO، وظایف اصلی ارائه پشتیبانی رایانه ای برای مراحل زیر از فعالیت های آموزشی حل می شود:

توضیح مطالب آموزشی

تثبیت و تکرار آن؛

سازماندهی فعالیت های شناختی مستقل دانش آموز؛

تشخیص و اصلاح شکاف های دانش؛

کنترل میانی و نهایی.

ESO را می توان به عنوان استفاده کرد وسیله موثرتوسعه مهارت های عملی دانش آموزان در شکل های زیر سازماندهی فعالیت های آموزشی:

انجام کارهای آزمایشگاهی (هدف اصلی)؛

به عنوان وسیله ای برای سازماندهی یک آزمایش نمایشی، از جمله برای نشان دادن پیامدهایی که در یک آزمایش تمام عیار قابل دستیابی یا نامطلوب نیستند (دمیدن فیوز، لامپ، دستگاه اندازه گیری الکتریکی، تغییر قطبیت روشن کردن دستگاه ها، و غیره)

هنگام حل مسائل تجربی؛

برای سازماندهی کار آموزشی و پژوهشی دانش آموزان، حل مسائل خلاقانه خارج از وقت کلاس، از جمله در خانه.

ESP همچنین می تواند در نمایش ها، آزمایش ها و مطالعات تجربی مجازی زیر استفاده شود: منابع فعلی. آمپرمتر، ولت متر؛ مطالعه وابستگی جریان به ولتاژ در یک بخش از مدار؛ مطالعه وابستگی قدرت جریان در رئوستات به طول قسمت کار آن؛ مطالعه وابستگی مقاومت هادی ها به طول، سطح مقطع و نوع ماده. طراحی و بهره برداری از رئوستات ها؛ اتصال سریال و موازی هادی ها؛ تعیین توان مصرفی دستگاه گرمایش الکتریکی؛ فیوزها

O ظرفیت رم: 1 گیگابایت؛

فرکانس پردازنده از 1100 مگاهرتز؛

حافظه دیسک - 1 گیگابایت فضای خالیروی دیسک؛

بر روی سیستم عامل ها کار می کندپنجره ها 98/NT/2000/XP/ ویستا;

در سیستم عاملومرورگر نباید نصب شودام‌اسکاوشگر 6.0/7.0;

برای راحتی کاربر، محل کار باید مجهز به دستکاری ماوس و مانیتور با وضوح 1024 باشد.ایکس 768 و بالاتر؛

دسترسی دستگاه هاخواندنسی دی/ دی وی دیدیسک برای نصب ESO.

فیزیک بصری این فرصت را برای معلم فراهم می کند تا جالب ترین و روش های موثریادگیری، جذابیت و شدیدتر کردن کلاس ها.

مزیت اصلی فیزیک بصری توانایی نشان دادن پدیده های فیزیکی از منظر وسیع تر و مطالعه جامع آنهاست. هر اثر حجم زیادی از مطالب آموزشی از جمله از شاخه های مختلف فیزیک را پوشش می دهد. این فرصت های فراوانی را برای تحکیم ارتباطات بین رشته ای، برای تعمیم و نظام مند کردن دانش نظری فراهم می کند.

فیزیک مجازی(یا فیزیک آنلاین) یک جهت منحصر به فرد جدید در نظام آموزشی است. بر کسی پوشیده نیست که 90 درصد اطلاعات از طریق عصب بینایی وارد مغز ما می شود. و جای تعجب نیست که تا زمانی که شخص خودش نبیند، نمی تواند ماهیت برخی از پدیده های فیزیکی را به وضوح درک کند. بنابراین، فرآیند یادگیری باید توسط مواد بصری پشتیبانی شود. و زمانی که نه تنها می‌توانید یک تصویر ثابت که هر پدیده فیزیکی را به تصویر می‌کشد، ببینید، بلکه به این پدیده در حرکت نیز نگاه کنید، بسیار شگفت‌انگیز است. این منبع به معلمان این امکان را می دهد که به شیوه ای آسان و آرام، نه تنها عملکرد قوانین اساسی فیزیک را به وضوح نشان دهند، بلکه به انجام کارهای آزمایشگاهی آنلاین در فیزیک در بیشتر بخش های برنامه درسی آموزش عمومی کمک می کند. به عنوان مثال، چگونه می توان با کلمات اصل را توضیح داد اقدامات p-nانتقال؟ تنها با نشان دادن انیمیشنی از این فرآیند به کودک، همه چیز بلافاصله برای او روشن می شود. یا می توانید فرآیند انتقال الکترون را هنگام مالش شیشه روی ابریشم به وضوح نشان دهید و پس از آن کودک سوالات کمتری در مورد ماهیت این پدیده خواهد داشت. علاوه بر این، وسایل کمک بصری تقریباً تمام بخش‌های فیزیک را پوشش می‌دهند. به عنوان مثال، می خواهید مکانیک را توضیح دهید؟ لطفاً در اینجا انیمیشن هایی از قانون دوم نیوتن، قانون بقای حرکت هنگام برخورد اجسام، حرکت اجسام در یک دایره تحت تأثیر گرانش و کشش و غیره را نشان می دهد. اگر می خواهید بخش اپتیک را مطالعه کنید، هیچ چیز ساده تر نیست! آزمایش‌های اندازه‌گیری طول موج نور با استفاده از توری پراش، مشاهده طیف‌های نشر پیوسته و خطی، مشاهده تداخل و پراش نور و بسیاری آزمایش‌های دیگر به وضوح نشان داده شده‌اند. در مورد برق چطور؟ و به این بخش کمک های بصری زیادی داده می شود، به عنوان مثال وجود دارد آزمایش هایی برای مطالعه قانون اهمبرای مدار کامل، تحقیقات اتصال هادی مخلوط، القای الکترومغناطیسی و غیره.

بنابراین، فرآیند یادگیری از «وظیفه واجب» که همه ما به آن عادت کرده‌ایم به یک بازی تبدیل می‌شود. تماشای انیمیشن های پدیده های فیزیکی برای کودک جالب و سرگرم کننده خواهد بود و این نه تنها فرآیند یادگیری را ساده می کند، بلکه سرعت آن را نیز افزایش می دهد. از جمله، ممکن است بتوان به کودک اطلاعاتی حتی بیشتر از آنچه در شکل معمول آموزش دریافت می کند، داد. علاوه بر این، بسیاری از انیمیشن ها می توانند به طور کامل جایگزین برخی خاص شوند ابزار آزمایشگاهیبنابراین برای بسیاری از مدارس روستایی ایده آل است، جایی که متاسفانه حتی یک الکترومتر قهوه ای همیشه در دسترس نیست. چه می توانم بگویم، بسیاری از دستگاه ها حتی داخل نیستند مدارس عادیشهرهای بزرگ شاید با وارد کردن چنین وسایل بصری به برنامه آموزش اجباری، پس از فارغ التحصیلی از مدرسه، افرادی را به فیزیک علاقه مند کنیم که در نهایت به دانشمندان جوانی تبدیل شوند که برخی از آنها می توانند اکتشافات بزرگی انجام دهند! به این ترتیب دوران علمی دانشمندان بزرگ داخلی احیا خواهد شد و کشور ما دوباره مانند گذشته خواهد شد زمان شوروی، خواهم ساخت فن آوری های منحصر به فرداز زمان خود جلوتر بودن. بنابراین، من فکر می کنم ضروری است که چنین منابعی را تا حد امکان عمومیت کنیم و در مورد آنها نه تنها به معلمان، بلکه به خود دانش آموزان نیز اطلاع دهیم، زیرا بسیاری از آنها علاقه مند به مطالعه خواهند بود. پدیده های فیزیکینه تنها در درس های مدرسه، بلکه در خانه وقت آزادو این سایت چنین فرصتی را به آنها می دهد! فیزیک آنلاینجالب، آموزشی، بصری و به راحتی قابل دسترسی است!

فیزیک بصری به معلم این فرصت را می دهد تا جالب ترین و مؤثرترین روش های تدریس را بیابد و کلاس ها را جذاب تر و فشرده تر کند.

فیزیک مجازی(یا فیزیک آنلاین) یک جهت منحصر به فرد جدید در نظام آموزشی است. بر کسی پوشیده نیست که 90 درصد اطلاعات از طریق عصب بینایی وارد مغز ما می شود. و جای تعجب نیست که تا زمانی که شخص خودش نبیند، نمی تواند ماهیت برخی از پدیده های فیزیکی را به وضوح درک کند. بنابراین، فرآیند یادگیری باید توسط مواد بصری پشتیبانی شود. و زمانی که نه تنها می‌توانید یک تصویر ثابت که هر پدیده فیزیکی را به تصویر می‌کشد، ببینید، بلکه به این پدیده در حرکت نیز نگاه کنید، بسیار شگفت‌انگیز است. این منبع به معلمان این امکان را می دهد که به شیوه ای آسان و آرام، نه تنها عملکرد قوانین اساسی فیزیک را به وضوح نشان دهند، بلکه به انجام کارهای آزمایشگاهی آنلاین در فیزیک در بیشتر بخش های برنامه درسی آموزش عمومی کمک می کند. به عنوان مثال، چگونه می توانید با کلمات اصل عملکرد را توضیح دهید اتصال p-n? تنها با نشان دادن انیمیشنی از این فرآیند به کودک، همه چیز بلافاصله برای او روشن می شود. یا می توانید فرآیند انتقال الکترون را هنگام مالش شیشه روی ابریشم به وضوح نشان دهید و پس از آن کودک سوالات کمتری در مورد ماهیت این پدیده خواهد داشت. علاوه بر این، وسایل کمک بصری تقریباً تمام بخش‌های فیزیک را پوشش می‌دهند. به عنوان مثال، می خواهید مکانیک را توضیح دهید؟ لطفاً در اینجا انیمیشن هایی از قانون دوم نیوتن، قانون بقای حرکت هنگام برخورد اجسام، حرکت اجسام در یک دایره تحت تأثیر گرانش و کشش و غیره را نشان می دهد. اگر می خواهید بخش اپتیک را مطالعه کنید، هیچ چیز ساده تر نیست! آزمایش‌های اندازه‌گیری طول موج نور با استفاده از توری پراش، مشاهده طیف‌های نشر پیوسته و خطی، مشاهده تداخل و پراش نور و بسیاری آزمایش‌های دیگر به وضوح نشان داده شده‌اند. در مورد برق چطور؟ و به این بخش کمک های بصری زیادی داده می شود، به عنوان مثال وجود دارد آزمایش هایی برای مطالعه قانون اهمبرای مدار کامل، تحقیقات اتصال هادی مخلوط، القای الکترومغناطیسی و غیره.

بنابراین، فرآیند یادگیری از «وظیفه واجب» که همه ما به آن عادت کرده‌ایم به یک بازی تبدیل می‌شود. تماشای انیمیشن های پدیده های فیزیکی برای کودک جالب و سرگرم کننده خواهد بود و این نه تنها فرآیند یادگیری را ساده می کند، بلکه سرعت آن را نیز افزایش می دهد. از جمله، ممکن است بتوان به کودک اطلاعاتی حتی بیشتر از آنچه در شکل معمول آموزش دریافت می کند، داد. علاوه بر این، بسیاری از انیمیشن ها می توانند به طور کامل جایگزین برخی خاص شوند ابزار آزمایشگاهیبنابراین برای بسیاری از مدارس روستایی ایده آل است، جایی که متاسفانه حتی یک الکترومتر قهوه ای همیشه در دسترس نیست. چه می توانم بگویم، بسیاری از دستگاه ها حتی در مدارس معمولی در شهرهای بزرگ نیست. شاید با وارد کردن چنین وسایل بصری به برنامه آموزش اجباری، پس از فارغ التحصیلی از مدرسه، افرادی را به فیزیک علاقه مند کنیم که در نهایت به دانشمندان جوانی تبدیل شوند که برخی از آنها می توانند اکتشافات بزرگی انجام دهند! به این ترتیب، دوران علمی دانشمندان بزرگ داخلی احیا خواهد شد و کشور ما دوباره مانند زمان شوروی، فناوری های منحصر به فردی را ایجاد خواهد کرد که از زمان خود جلوتر است. بنابراین، من فکر می کنم ضروری است که چنین منابعی را تا حد امکان عمومیت کنیم و در مورد آنها نه تنها به معلمان، بلکه به خود دانش آموزان نیز اطلاع دهیم، زیرا بسیاری از آنها علاقه مند به مطالعه خواهند بود. پدیده های فیزیکینه تنها در درس در مدرسه، بلکه در خانه در اوقات فراغت خود، و این سایت چنین فرصتی را به آنها می دهد! فیزیک آنلاینجالب، آموزشی، بصری و به راحتی قابل دسترسی است!

این بخش ارائه می کند کار آزمایشگاهی مجازی در فیزیک. در کار آزمایشگاهی در فیزیک، فرد در انجام آزمایش ها و درک ابزار مهارت کسب می کند. فرصتی برای یادگیری چگونگی نتیجه گیری مستقل از داده های تجربی به دست آمده و در نتیجه جذب عمیق تر و کامل مطالب نظری وجود دارد.

"دستگاه اتوود. آزمایش قانون دوم نیوتن".