Вивчення ізопроцесів з використанням віртуальних симуляторів
Abstract
В статті розглянуто і обґрунтовано необхідність використання хмаро орієнтованих технологій та віртуальних симуляторів при вивченні фізики в закладах середньої освіти. Метою статті є обґрунтування та реалізація методики застосування віртуальних симуляторів та хмаро орієнтованих технологій під час вивчення ізопроцесів в закладах середньої освіти. Для розуміння ряду природних процесів, законів, явищ важливо глибоко розібратися в фізичній суті процесів, які лежать в їх основі. Особливе місце в нашому житті відіграють гази, тому вивченню газових законів та ізопроцесів в закладах середньої освіти необхідно приділити особливу увагу. Для досягнення поставленої мети дослідження комплексно використовувалися такі методи: аналіз – з метою з’ясування рівня дослідженості обраної проблеми в психолого-педагогічній і методичній літературі; спостереження й опитування – з метою виявлення стану, актуальних проблем і шляхів вирішення даного питання. Описано переваги і можливості хмарних сервісів при вивченні газових законів та ізопроцесів зокрема. Адже використання хмарних технологій та віртуальних симуляторів дає можливість наочно продемонструвати ті речі, які не можливо відтворити в умовах шкільної лабораторії, або для яких необхідне спеціалізоване лабораторне обладнання. В статті проаналізовано можливості використання таких віртуальних симуляторів, як phet-симуляцій сайту Phet.colorado.edu та симуляторів сайту «Фізика в школі». Проаналізовано переваги роботи обох хмаро орієнтованих засобів. Наведено приклади використання цих дидактичних засобів на різних етапах освітнього процесу (засвоєнні знань, формуванні умінь і навичок), що сприятиме підвищенню ефективності формування в учнів діяльнісного компоненту змісту фізичної освіти. Описано основні уміння і навички, які формуються й розвиваються в учнів у результаті їх роботи з віртуальними об’єктами моделей у експериментальній діяльності з фізики на різних рівнях дослідницької діяльності особистості: когнітивному, праксеологічному, аксіологічному та соціально-поведінковому. В результаті поєднання традиційних та сучасних засобів навчання в освітньому процесі з фізики в учнів не лише поглиблюється розуміння фізичних явищ, процесів, законів, але й розвивається здатність роботи з віртуальними симуляторами, віртуальними лабораторіями, хмаро орієнтованими засобами тощо. The article considers and substantiates the need to use cloud-based technologies and virtual simulators in the study of physics in secondary education. The aim of the article is to substantiate and implement the methodology of using virtual simulators and cloud-based technologies in the study of isoprocesses in secondary education. To understand a number of natural processes, laws, phenomena, it is important to deeply understand the physical essence of the processes that underlie them. Gases play a special place in our lives, so the study of gas laws and isoprocesses in secondary education should be given special attention. To analysis - in order to determine the level of research of the selected problem in the psychological, pedagogical and methodological literature; observation and survey - in order to identify the state, current problems and ways to solve this problem. The advantages and possibilities of cloud services in the study of gas laws and isoprocesses in particular are described. After all, the use of cloud technologies and virtual simulators makes it possible to clearly demonstrate those things that can not be reproduced in a school laboratory, or which require specialized laboratory equipment. The article analyzes the possibilities of using such virtual simulators as phet-simulations of the site Phet.colorado.edu and simulators of the site "Physics at school". The advantages of both cloud-oriented tools are analyzed. Examples of the use of these didactic tools at different stages of the educational process (acquisition of knowledge, formation of skills and abilities), which will increase the effectiveness of the formation of students' activity component of the content of physical education. The basic skills that are formed and developed in students as a result of their work with virtual objects of models in experimental physics at different levels of research activities of the individual: cognitive, praxeological, axiological and socio-behavioral. As a result of combining traditional and modern teaching aids in the educational process of physics, students not only deepen their understanding of physical phenomena, processes, laws, but also develop the ability to work with virtual simulators, virtual laboratories, cloud-based tools and more.