МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИРТУАЛЬНОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Современный этап развития общества характеризуется большим объемом информации, которая нуждается в детальном структурировании и систематизации. Студенты должны научиться самостоятельно обрабатывать информацию, строить умозаключения, а также принимать решения на основе полученной информации, сопоставляя её с другими источниками и жизненным опытом.

Современная сфера образования, как и все общество в целом, проходит этапы информатизации, которые включают в себя внедрение и распространение информационно-коммуникационных технологий и видов обучения. Имеет место развитие технологии «электронное обучение», где одним из видов цифровых образовательных ресурсов являются виртуальные лабораторные практикумы (ВЛП) – аппаратно-программные комплексы с дистанционным (удаленным) доступом, предназначенные для имитации процессов, протекающих в изучаемых реальных объектах.

Физические эксперименты, проводимые на лабораторных работах, способствуют созданию стройной картины миры о явлениях и процессах у учащегося. Студенты, в процессе самостоятельного выполнения экспериментов и опытов, знакомятся с физическими закономерностями, обучаются правилам работы с лабораторным оборудованием.

При проведении лабораторной работы важно, чтобы учащиеся добывали знания на практике самостоятельно. При этом это тот вид деятельности, при котором учащийся наименее пассивен. А значит, ему приходится планировать, осуществлять, оценивать и корректировать собственную деятельность.

Опыты, которые можно проводить повторно позволяют лучше воспроизводить ранее изученный материал, а также вникнуть в суть явлений и закономерностей, если ранее этого сделать не удалось.

Упрощенные формы проведения и отчетности позволяют познакомить учащихся с физическими явлениями. Поэтому, перед проведением лабораторной работы в качестве домашнего задания учащимся задается самостоятельно познакомиться с виртуальной лабораторной работой по изучаемой теме.

В таком случае, на уроке учащийся сможет самостоятельно определиться с целью работы, необходимым оборудованием и, что самое важное, сможет спланировать всю свою дальнейшую работу для достижения результата.

«Лабораторная работа. Последовательное и параллельное соединение проводников» по разделу «Электричество».

1. 1. 1. 1. Домашнее задание.

На последнем уроке по изучению теоретического материала ученикам дается домашнее задание: пройти по ссылке http://seninvg07.narod.ru/004_fizika/data/labor/10/10_02_posl_paral.rar и выполнить ВЛР, выделить основные моменты работы (цель, оборудование, формулы).

Результат: формирование у учащихся группы действий по организации учебной деятельности (целеполагание, планирование, прогнозирование).

1. 1. 1. 2. Выдвижение обучающимися гипотез о цели исследования и формулировки темы урока.

Постановка цели урока может формулироваться самостоятельно, либо через наводящие вопросы учителя путем создания проблемной ситуации или акцентировании внимания на проделанном учащимися домашнем задании.

Цель: экспериментальная проверка законов параллельного и последовательного соединения проводников в электрической цепи.

Результат: формирование у учащихся группы действий по организации учебной деятельности (целеполагание, планирование, прогнозирование).

1. 1. 1. 3. Планирование действий.

После определения темы эксперимента, учащиеся самостоятельно выбирают оборудование, продумывают и записывают весь порядок действий, исходя из проделанной домашней ВЛР. Учитель контролирует процесс, подсказывает, консультирует.

Оборудование: источник питания, амперметры лабораторные, вольтметры, провода соединительные, ключ, реостат, резисторы.

В пункте «Измерения» учащийся самостоятельно определяет формат представления результатов – таблица, список или график (в некоторых работах).

Результат: формирование у учащихся группы действий по организации учебной деятельности (целеполагание, планирование, прогнозирование).

1. 1. 1. 4. Выполнение работы: сборка цепей, сбор и обработка данных.

Учащиеся делятся на две группы. Каждая группа выполняет своё задание.

1. группа: измерить силу тока и напряжение на каждом резисторе и в цепи при параллельном соединении; вычислить сопротивление каждого резистора и участка цепи.
2. группа: измерить силу тока и напряжение на каждом резисторе и в цепи при последовательном соединении; вычислить сопротивление каждого резистора и участка цепи.

Выполнение эксперимента сопровождается записью результатов эксперимента в виде таблицы, подобной в домашней ВЛР.

При выполнении работы учитель следит за ходом выполнения, выступает в роли куратора – оказывает помощь при возникновении трудностей.

Результат: формирование у учащихся группы действий по управлению учебной деятельностью (исполнение плана, самоконтроль, волевые усилия).

1. 1. 1. 5. Обобщение результатов и формулировка вывода.

Результаты экспериментов и выводы фиксируются на доске с целью самопроверки обучающимися. Обе группы заносят дополнительные данные в свои таблицы и формулируют общий вывод.

Результат: формирование у учащихся группы действий по коррекции учебной деятельности (оценка, коррекция).

При таком подходе учащиеся будут чувствовать ситуацию успеха, что благоприятно будет сказываться на взаимодействии учащихся друг с другом и с учителем.

В ходе выполнения работы у учащихся могут возникать трудности с тем, что реальная установка не будет давать слаженных результатов, как ВЛР. Такая ситуация будет способствовать развитию критического мышления. Ученики смогут находить особенности реальных объектов и компьютерных моделей. А в качестве дополнительного вопроса им можно задавать следующие:

1. Почему реальный и виртуальный эксперименты имеют расхождения при одинаковых условиях?
2. Почему в реальном эксперименте важно проводить измерения несколько раз?

Виртуальная лабораторная работа – элемент системы, использующийся для реализации перехода от иллюстративно-информационной функции источников к функции инструментально-деятельностной, а также поисковой, которая будет помогать развивать критическое мышление, отрабатывать навыки и умения получать и использовать информацию, полученную практическим путем.

Выполняя виртуальные лабораторные работы, обучающиеся самостоятельно анализируют данные. В дальнейшем, при выполнении реальной лабораторной работы, учащиеся, в соответствии с требованиями к современному уроку, самостоятельно формулируют цели и задачи; планируют свою учебную деятельность; выполняют все последовательные шаги; формулируют выводы.