Предложена программа элективного курса «Компьютер в физическом эксперименте». В курсе планируется проектная деятельность учащихся по исследованию физических явлений с использованием компьютера в качестве основного измерительного прибора. Учащиеся освоят технологию изготовления электронного прибора, компьютерное осциллографирование физических процессов, исследуют движение тел методом компьютерного стробоскопирования, научатся измерять малые промежутки времени и небольшие изменения температуры, изучат импульсный метод измерения скорости звука. Все проекты носят исследовательский характер, направлены на формирование мотивации к изучению физики и способствуют интеллектуальному развитию школьников. Последовательное выполнение предлагаемых исследовательских проектов способствует формированию и развитию у учащихся экспериментальных умений в области натурного компьютерного эксперимента. Проверка предлагаемого элективного курса в школьных условиях подтвердила его доступность учащимся и целесообразность проведения этого курса в старшей школе.
элективный курс, проектная деятельность, учебный проект, натурный компьютерный эксперимент, учебный прибор, экспериментальные умения.
Элективный курс «Компьютер в физическом эксперименте» предназначен для учащихся 10-х или 11-х классов, желающих выполнять проектные исследования по физике, и рассчитан на 34 часа учебных занятий. Курс состоит из введения, шести модулей и заключения. Модули содержат учебные темы, каждая из которых составляет содержание одного исследовательского проекта, связанного с выполнением натурного компьютерного эксперимента. Элективный курс тесно связан с вопросами школьного курса физики и предполагает изучение физических явлений и процессов с помощью физического эксперимента на базе персонального компьютера. Это позволяет расширить кругозор учащихся в области современной электроники и компьютерной техники.
При изучении элективного курса уча щиеся осваивают чтение принципиальных схем электронных устройств, составление монтажных схем, компьютерную разработку монтажных плат, монтаж электронных приборов пайкой, подключение собранного прибора к персональному компьютеру, современное программное обеспечение для учебного физического эксперимента. Используя изготовленные приборы и установки, школьники учатся выполнять натурные компьютерные опыты, получать экспериментальные результаты и делать выводы. В основу рассматриваемого элективного курса положена описанная в работах [2, 5] методика организации аудиторной работы учащихся, в процессе которой они изготавливают учебные электронные приборы. Детальные рекомендации по содержанию такой работы, методике ее организации и по подготовке к ней интеллектуальных и материально-технических ресурсов даны в монографии [8]. При разработке содержания модулей курса использовались приборы и учебные эксперименты, разработанные на кафедре физики и дидактики физики Глазовского государственного пединститута [1, 3, 4, 6, 7, 9, 10]. Задачи курса тесно связаны с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования [11].
1. Вараксина Е.И. Базовые умения натурного компьютерного эксперимента / Е.И. Вараксина, И.М. Гуляев // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. — Вып. 14. — СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2012. — С. 20–23.
2. Вараксина Е.И. Исследование процесса организации проектной деятельности школьников, связанной с выполнением натурного компьютерного эксперимента / Е.И. Вараксина, В.В. Майер // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. — 2013. — № 5-2. — С. 33–38.
3. Вараксина Е.И. Натурный компьютерный эксперимент: учебно-исследовательские проекты: Учебное пособие / Е.И. Вараксина, В.В. Майер. — Глазов: ГГПИ, 2013. — 76 с.
4. Вараксина Е.И. Оценка готовности выпускников педагогического вуза к организации проектной деятельности по физике в массовой школе / Е.И. Вараксина, И.М. Гуляев // Фундаментальные исследования. — 2014. — № 8. — Часть 2. — С. 444–448.
5. Вараксина Е.И. Совершенствование методики формирования основной компетенции будущих учителей физики / Е.И. Вараксина // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 11. — Часть 6. — С. 1356–1359.
6. Вараксина Е.И. Формирование умений компьютерного исследования механических колебаний: Учебное пособие / Е.И. Вараксина, А.С. Рудин. — Глазов: ГГПИ, ООО «Глазовская типография», 2012. — 64 с.
7. Майер В.В. Импульсный метод измерения скорости звука / В.В. Майер, Е.И. Вараксина // Потенциал. — 2014. — № 11. — С. 65–74.
8. Майер В.В. Образовательные ресурсы проектной деятельности школьников по физике: Монография / В.В. Майер, Е.И. Вараксина. — М.: ФЛИНТА: Наука, 2015. — 228 с.
9. Майер В.В. Свободное падение: натурный эксперимент и компьютерная модель / В.В. Майер, Е.И. Вараксина // Потенциал. — 2014. — № 1. — С. 56–65.
10. Майер В.В. Совершенствование учебных опытов в проектной деятельности школьников / В.В. Майер, Е.И. Вараксина, И.М. Гуляев // Физика в школе. — 2014. — № 8. — С. 13–21.
11. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования. — http://минобрнауки.рф/документы/2365 (дата обращения: 01.07.2015).
