автори: Кіндрат П. В., Войтович І. С., Мащенко В. А.


Актуальність теми дослідження полягає у забезпеченні якісної підготовки майбутніх учителів фізики до роботи з сучасними комп'ютерними технологіями, зокрема, з комп’ютерним моделюванням у фізиці.

Постановка проблеми. Вивчення можливостей створення та використання комп’ютерних моделей та віртуальних комп’ютерних лабораторій у процесі навчання фізики є основною проблемою дослідження.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. О. В. Семеніхіна, А. В. Тру-хін, Ю. В. Хворостіна, В. Г. Шамоня, А. О. Юрченко розглядають віртуальні лабораторії як інструмент навчальної та наукової діяльності та як складову сучасного експерименту. У дослідженнях Е. О. Козловського та Г. М. Кравцова показано роль віртуальних лабораторій в структурі системи дистанційного навчання.

Постановка завдання. Оскільки використання віртуальних фізичних лабораторій, комп’ютерних моделей, спеціалізованих програмних продуктів та веб-додатків дає можливість змоделювати та візуально продемонструвати певні фізичні явища чи процеси, то перед нами постало завдання розробляти власні комп’ютерні моделі та підготувати до цього майбутніх учителів фізики.

Виклад основного матеріалу. Визначено переваги та недоліки використання віртуальної лабораторії та комп’ютерних моделей в освітньому процесі з фізики. Обґрунтовано доцільність застосовувати віртуальних лабораторій та комп’ютерних моделей в умовах змішаного навчання фізики. Для навчання майбутніх учителів фізики створювати та використовувати комп’ютерні моделі фізичних явищ та процесів здійснюється в професійно орієнтованому авторському курсі “Методика застосування комп’ютерної техніки в професійній діяльності”. Описано етапи розробки фізичної моделі з формулювання математичної задачі та показано реалізацію на прикладі розроблення та використання програми “Динамічна модель ідеального газу”.

Висновки. 1) запропоновано спосіб для підготовки майбутніх учителів фізики до побудови моделей багатовимірних предметних областей, зокрема фізичних процесів та явищ; 2) розроблені ефективні алгоритми розв’язку прикладних задач у прикладному програмному забезпечення для візуального та математичного моделювання поведінки фізичних систем, побудови фазових діаграм та фазових просторів а також амплітуд динамічних змінних в залежності від керуючих параметрів систем; 3) реалізовано можливість інформаційно-комп’ютерних технологій для побудови структурно-функціональної моделі віртуальної обчислювальної лабораторії у майбутньому.

Ключові слова: майбутній учитель фізики; комп’ютерна модель; віртуальна фізична лабораторія


Список використаних джерел:
1. Дущенко, ВП & Кучерук, ІМ 1993. Загальна фізика. Фізичні основи механіки. Молекулярна фізика і термодинаміка, Київ : Вища школа, 431 с.

2. Козловский, ЕО & Кравцов, ГМ 2011. ‘Виртуальная лаборатория в структуре системы дистанционного обучения’, Информационные технологии в образовании,. № 10. Доступно: <file:///C:/Users/Win10/Downloads/itvo_2011_10_15.pdf> [27 Квітень 2021].

3. Кособуцький, ПС 2014. Статистичні та Монте-Карло алгоритми моделювання випадкових процесів у макро- і мікросистемах у MathCAD. Монографія, Львів: Видавництво Львівської політехніки, 412 с.

4. Семеніхіна, ОВ & Шамоня, ВГ 2011. ‘Віртуальні лабораторії як інструмент навчальної та наукової діяльності’, Педагогічні науки: теорія, історія, інноваційні технології, Суми: Вид-во СумДПУ імені А.С.Макаренка, №1(11), с. 341-346.

5. Трухин, АВ 2002. ‘Об использовании виртуальных лабораторий в образовании’, Открытое и дистанционное образование, № 4 (8), с. 70–72. Доступно: <https://ido.tsu.ru/files/pub2002/4(8)309Truhin_A._(TUSUR).pdf> [27 Квітень 2021].
6. Фрактальный анализ процессов, структур и сигналов 2006. Под ред. РЭ Пащенко, Харьков : ЭкоПерспектива, 348 с.

7. Юрченко, АА 2016. ‘Виртуальные лаборатории в учебной физической среде’, Інформаційні технології в професійній діяльності, № 10. Доступно: <http://repository.sspu.sumy.ua/handle/123456789/979> [27 Квітень 2021].

8. Юрченко, АО & Хворостіна, ЮВ 2016. ‘Віртуальна лабораторія як складова сучасного експерименту’, Науковий вісник Ужгородського університету. серія: “Педагогіка. Соціальна робота”, Випуск 2 (39), с. 281-283.