Чумарев Р.Ю., к.
ф-т. н. Смирнова Н.Н.
Санкт-Петербургский государственный горный
университет, Россия
ОДИН ИЗ СПОСОБОВ ОВЛАДЕНИЯ КОМПЛЕКСОМ
КОМПЕТЕНЦИЙ ПО дисциплине ФИЗИКа
Проблема развития самостоятельной познавательной
и творческой деятельности студентов в процессе обучения в вузе остаётся
актуальной и востребованной в системе образования. Наряду с тенденцией снижения
заинтересованности студентов к обучению она стимулирует поиск новых форм
работы.
Один из возможных подходов к формированию
необходимых для будущих выпускников компетенций у студентов, обучающихся по
дисциплине «Физика» - использование нетрадиционных оценочных средств.
Традиционно фонды оценочных средств
разрабатываемых кафедрами по соответствующим дисциплинам включают типовые
расчетно-графические и домашние задания, контрольные работы, тесты и методы
контроля (проверка заданий и контрольных работ, защита, экзамен), позволяющие
оценить знания, умения и уровень приобретенных компетенций.
Современные
образовательные технологии включают методику проведения занятий с
использованием компьютерных технологий, в частности виртуальный лабораторный
практикум. Особенности компьютерного моделирования физического эксперимента
обсуждались, например, в работе [1]. Поэтому в качестве оценочного средства предлагается ввести в
учебный процесс индивидуальные задания по созданию виртуальных лабораторных
работ по физике.
Задания
могут быть сформулированы и соответственно реализованы на различном уровне
сложности. Наиболее простой вариант: создание
виртуальной лабораторной работы, идея которой известна и имеется аналог
на традиционном оборудовании. Задание при этом включает подготовку
теоретических основ работы, описание
хода работы, создание программного обеспечения работы. На более высоком уровне
возможны новые методические разработки, создание
новых экспериментальных схем и математического обеспечения, подготовка
контрольных вопросов, разработка алгоритмов
обработки экспериментальных данных и т. д.
Выполняя
такие задания, студенты получают знания по физике в процессе самостоятельной
творческой работы, сочетая изучение физики с
прикладными возможностями информатики.
В
качестве примера реализации индивидуального задания представлена виртуальная
лабораторная работа по теме ”Движение заряженной частицы в электрическом поле”.
Интерфейс компьютерной программы виртуальной лабораторной работы представлен на
рис. 1.
В
соответствии с заданием было
разработано программное обеспечение с учётом методических целей работы и
времени на её выполнение. Программа написана на языке программирования Visual
Basic в среде Microsoft Visual
Studio 2010 [3, 4, 5]. Ядром программы является функция координаты
частицы от времени её пребывания в конденсаторе. Программа содержит формулы,
выполняющие базовые операции. Она обладает следующими возможностями: выбирать
частицу с определённой массой и зарядом; изменять параметры поля и характеристики
движения частицы; имитировать траекторию движения частицы при различных
составляющих начальных скоростей и напряжённости поля, выставляемых
пользователем в системе координат X,Y;
вычислять характеристики движения в различные моменты времени; графически
определять удельный заряд частиц.
Также
была разработана многовариантная контролирующая компьютерная программа, с
вопросами позволяющими оценить уровень знаний студентов по теме работы.
Использование в
качестве оценочного средства подобных заданий является приёмом обучения,
способствующим формированию комплекса компетенций: способность к познавательной
и творческой деятельности;
способность использования
основных программных средств; способность применять на практике навыки
проведения и описания исследований;
умение пользоваться
глобальными информационными ресурсами, и др.
Кроме этого
такой приём обучения обеспечивает требования образовательного стандарта к
результатам освоения дисциплины в части: владеть методами экспериментального исследования (планирование, постановка
и компьютерная обработка результатов эксперимента).
Привлечение
студентов к созданию виртуального лабораторного практикума и участию в
методической работе имеет практическое значение для соответствующей кафедры и
мотивирует студентов к овладению знаниями по дисциплине ”Физика”.
Литература:
1. Чернобай В.И., Смирнова Н.Н., Фицак В.В. Особенности компьютерного моделирования физического
эксперимента. // Педагогический менеджмент и прогрессивные технологии в
образовании. XXII Международная научно-методическая конференция.
Пенза, 2011. – С. 94-97.
2. Богданов М.Р. Visual Basic 2005 на примерах + CD. - БХВ-Петербург, 2007, 579 с.
3. Культин
Н.Visual Basic. Освой
на примерах. - БХВ-Петербург, 2004. 288 с.