Рекомендованный методический продукт "Виртуальные лабораторные работы"

Методические указания

Б очарова Ирина Викторовна

Виртуальные лабораторные работы по физике

Гай, 2023

Муниципальное автономное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №7»

Бочарова Ирина Викторовна

Виртуальные лабораторные работы по физике

Методические указания

Гай, 2023

Муниципальное автономное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №7»

города Гая Оренбургской области

Методические указания

по выполнению виртуальных лабораторных

работ по физике

для обучающихся и учителей

Гай, 2023

Методические указания по выполнению виртуальных лабораторных работ по физике являются частью Рабочей программы по физике в соответствии с требованиями ФГОС ООО и ФГОС СОО.

Методические указания предназначены учащимся и учителям общеобразовательных школ.

Методические указания включают в себя учебную цель, перечень лабораторных работ по классам, ссылки на электронный ресурс с QR кодом для быстрого нахождения и их выполнения. Инструкцию по выполнению работ, порядок и образец отчета о проделанной работе.

В методических указаниях имеется перечень лабораторных работ, интерактивные компьютерные симуляции с QR кодом и дается классификация групп методического продукта.

Составитель: Бочарова Ирина Викторовна, учитель физики, высшей квалификационной категории МАОУ «СОШ№7» города Гая Оренбургской области.

Рецензент: Барилова Наталья Александровна, заместитель директора МАОУ «СОШ№7» города Гая Оренбургской области.

Введение

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

Цель: оказание методической помощи учителям, которые работают с обучающимися по вопросам организации виртуальных лабораторных работ.

Объект – процесс обучения физике в общеобразовательной школе.

Предмет – формирование регулятивных универсальных учебных действий у школьников в процессе обучения физике.

В связи с этим к современному уроку предъявляются новые требования: формулирование целей и задач самими учащимися, самостоятельное планирование учащимися способов достижения цели, осуществление самостоятельной коррекции затруднений.

Использование виртуальных лабораторных работ и компьютерных симуляций в преподавании физики позволяет сделать лабораторные работы более интересными, а эксперименты более яркими, повышая при этом заинтересованность учащихся к изучаемому предмету. Компьютерное моделирование, которые школьники могут использовать при подготовке к домашней и классной виртуальной работе, позволит лучше усвоить материал.

Компьютерные симуляции (компьютерное моделирование в широком смысле) – это моделирование (создание, проектирование) учебных задач, ситуаций и их решение при помощи компьютера. Компьютерные симуляции имитируют реальные условия, ситуации. Применение их в профессиональном образовании позволяет обучающимся осваивать теоретические знания, необходимые практические умения в безопасных условиях, с меньшими затратами (временными, экономическими и др.), при недоступности необходимого оборудования, специфики исследуемого явления.

Посредством применения компьютерной симуляции учитель может реализовать проблемное обучение, создавая обучающимся условия для самостоятельного освоения теоретических знаний. Также компьютерная симуляция позволяет преподавателю оценить уровень освоения обучающимися теоретического материала, умения применять его на практике. Школьники, самостоятельно работая с компьютерной симуляцией, могут углубить свои знания по дисциплине, лучше разобраться в теме.

Пример практического применения методических указаний.

Существует несколько способов открыть доступ к работам. Также, актуальным вопросом становятся лабораторные работы по астрономии. Сейчас в открытом доступе есть программа «Stellarium» - свободный виртуальный планетарий, которые позволяет производить наблюдение за космическими объектами, выполнять расчеты, строить графики.

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

Рассмотрим пример фрагмента урока «Лабораторная работа. Последовательное и параллельное соединения проводников» по разделу «Электричество» для 8 класса.

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 виртуальную лабораторную работу, выделить основные моменты работы (цель, оборудование, формулы). 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 лабораторные, ключ, реостат, резисторы, провода соединительные.

Для выполнения работы учащимся предлагается следующий шаблон для оформления: ФИО______________________________________класс______________________________ Тема:_____________________________________________________________________ Цель:_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Оборудование:______________________________________________________________ __________________________________________________________________________

План работы:__________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________ ___ Расчетные формулы:____________________________________________ __________________________________________________________________________

Измерения (с учетом погрешностей)_______________________________ Вывод:________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ _____ Пример оформления отчета. В пункте «Измерения» школьник самостоятельно определяет формат представления результатов – таблица, список или график (в некоторых работах). Результат: формирование у школьников группы действий по организации учебной деятельности (целеполагание, планирование, прогнозирование).

Выполнение лабораторной работы 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).

Обобщение результатов и формулировка вывода. Результаты экспериментов и выводы фиксируются в QR коде с целью самопроверки обучающимися. Проверка проходит по QR коду.

Виртуальные лабораторные работы по физике

Перечень ресурсов

Лабораторные работы. Компьютерные симуляции

Рефлексивно-оценочный этап

Данный этап заключается в подведении итогов занятия и состоит из следующих шагов:

1. Упорядочение, систематизация и анализ проделанной работы.

2. Сопоставление целей компьютерной симуляции с полученными результатами.

3. Формулировка выводов об эффективности проделанной работы, осуществление контроля знаний, умений обучающихся по теме компьютерной симуляции или виртуальной лабораторной работе.

4. Самооценка обучающихся по работе, выявление приобретенных знаний и умений, личностных качеств.

5. Самооценка учителя о проведенном занятии с компьютерной симуляцией, виртуальной лабораторной работе по достижении поставленных целей обучения.

Заключение

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

В приложении 1 представлены группы методических продуктов.

Источники информации

1. Активные и интерактивные образовательные технологии в высшей школе: учеб. пособие /сост. Мухина Т. Г. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2013. – С. 70-73.

2. Васильева Т. С. ФГОС нового поколения о требованиях к результатам обучения / Т. С. Васильева // Теория и практика образования в современном мире. – Казань : ООО «Издательство Молодой ученый», 2014. – С. 74-76. – URL : https://moluch.ru/conf/ped/archive/99/4793/ (дата обращения: 29.09.2020).

3. Говоров А.И., Говорова М.М., Шиков А.Н. Функциональные особенности разработки виртуального лабораторного практикума по компьютерным сетям. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. 2015. № 4. – С. 42-53.

4. Девяткин Е.М. Комплекс электронных лабораторных установок по общей физике / Е.М.Девяткин, С.Л. Хасанова, Н.В. Чиганова // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 4. ;URL: https://scienceeducation.ru/ru/article/view?id=24956 (дата обращения: 29.03.2022).

5. Фамина Е. В. Влияние виртуальных лабораторных работ на качество учебного процесса / Е. В. Фамина. – Тула : ТулГУ, 2008.

Примеры компьютерных симуляций

1. STEM-игры – модели геологии и атмосферы, экологии и астрофизики, дополняют традиционное обучение в естественнонаучной и технической области. . URL: http://www.stemgames.ru/ (02.05.2016)Электронный ресурс

2. ИТМО. Открытое образование (применение виртуальных лабораторий в . URL:https://courses.ifmo.ru/ [Электронный ресурс] дистанционном обучении).

Приложение1

Информационные

Регулярное издание (газета, журнал)

Бюллетень

Плакат

Флайер

Справочник –навигатор

Страничка сайта

Информационная рассылка

Видео ролик

Рекомендательные

Руководство

Пособие

Инструктивное письмо

Памятка

Методическое письмо

Шаблоны

Образец

Инструкция аннотированная

Алгоритмы решения задач

Обучающиеся

УМК

Технологические карты мероприятий

Сценарии интерактивных занятий

Путеводитель опыта с экспертным разбором

Тренажеры, самоучители

Программа повышения квалификации

Комплекты оценочных средств

Специфика оценочных средств

«Хрестоматии» кейсов