ЗАСТОСУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ ПОБУДОВИ ТА АНАЛІЗУ ГРАФІКІВ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ КУРСУ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ

  • Андрій Вікторович Рябко Глухівський національний педагогічний університет ім. Олександра Довженка, Глухів, Україна https://orcid.org/0000-0001-7728-6498
  • Володимир Сергійович Толмачов Глухівський національний педагогічний університет ім. Олександра Довженка, Глухів, Україна https://orcid.org/0000-0002-4674-8677
  • Тетяна Олександрівна Прокопець Глухівський національний педагогічний університет ім. Олександра Довженка, Глухів, Україна https://orcid.org/0000-0001-8603-0101
Ключові слова: фізика; графік; експеримент; таблиця; залежність; візуалізація

Анотація

У статті розглядається методика використання засобів інформаційних технологій для побудови і аналізу графіків у процесі вивчення курсу загальної фізики. Серед значної кількості комп’ютерних засобів для побудови графіків функції особлива  увага приділяється програмному забезпеченню, яке дозволяє ефективно і наочно здійснювати обробку результатів лабораторних робіт з фізики,  виконувати розрахунки і будувати на їх основі графіки залежностей при розв’язуванні задач, демонструвати моделі фізичних явищ на лекційних заняттях. На прикладі лабораторної робота з визначення ємності конденсатора демонструється, що в результаті використання програмного засобу Graph для обробки експериментальних даних зменшується час їхньої обробки і похибка результатів обчислень. Побудова графіків функцій досліджуваних величин також сприяє більш повному розумінню фізичного процесу, який розглядається у задачі. Розглянуто методику використання графічних можливостей електронної таблиці Excel і побудова графіків функцій на основі аналітичного розв’язку задачі. Побудова графіків залежностей фізичних величин у режимі реального часу розглядається на прикладі коливань математичного маятника, які моделюються за допомогою програмного забезпечення SimPHY. Графіки у режимі реального часу можна будувати за допомогою опрацювання даних фізичних датчиків різних типів із використанням апаратної обчислювальної платформа Arduino і програмного забезпечення SFMonitor. Проведення лабораторної роботи у такий спосіб дає можливість проводити реальний фізичний експеримент одночасно з відображенням його результатів на екрані монітора, спостерігати зв’язок між конкретними змінами, внесеними до умов експерименту та їх графічним відображенням. Використання 3D графіків розглядається на прикладі візуалізації тривимірних векторних полів у Matlab: силових ліній напруженості електричного і поля диполя і потенціалу електричного поля диполя. Для 3D графіків використання градієнтів висот і кольору суттєво збільшує наочність зображень. Графічний метод у поєднанні з інформаційними технологіями має досить високий потенціал у реалізації головних цілей навчання фізики.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

Андрій Вікторович Рябко, Глухівський національний педагогічний університет ім. Олександра Довженка, Глухів, Україна

кандидат педагогічних наук, старший викладач кафедри фізико-математичної освіти та інформатики

Володимир Сергійович Толмачов, Глухівський національний педагогічний університет ім. Олександра Довженка, Глухів, Україна

кандидат технічних наук, старший викладач кафедри професійної освіти та комп’ютерних технологій

Тетяна Олександрівна Прокопець, Глухівський національний педагогічний університет ім. Олександра Довженка, Глухів, Україна

асистент кафедри фізико-математичної освіти та інформатики

Посилання

Семеріков С. О. Мобільне навчання: історія, теорія, методика. Інформатика та інформаційні технології в навчальних закладах. 2008. №6. С. 72–82.

Величко С. П., Сальник І. В. Графічний метод дослідження природних явищ у навчанні фізики : навч. посіб. Кіровоград: РВЦ КДПУ ім. В. Винниченка, 2002. 167 с.

Сальник І. В. Використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчанні фізики студентів нефізичних спеціальностей педагогічних ВНЗ. Інформаційні технології в освіті. 2013. № 15. С. 204-209.

Швець В. Д. Застосування пакета EXCEL для обробки даних лабораторних робіт. Фізика та астрономія в школі. 2003. № 6. С.50-53.

Теплицький І. О. Необмежені можливості та можливі обмеження застосувань комп’ютера у фізичному лабораторному експерименті. Фізика та астрономія в школі. 2004. № 2. С.47-49.

Ракута В. М. Програми для роботи з функціями та графіками. Комп'ютер у школі та сім'ї. 2010. №. 7. С. 29-33.

Качурик І. І. Робочий зошит із загальної фізики «Електромагнетизм» : навч. посіб. Глухів : РВВ ГНПУ ім. О. Довженка, 2012. 72 с.

Javed А. Building Arduino Projects for the Internet of Things. New York: Apress, 2016. 312 p.

Поліщук А. П., Чернега П. І., Лахін Б. Ф. Фізика. Електрика і магнетизм: навч. посібник. К. : НАУ, 2016. 340 с.

Cooper I. Electric Field and Electric Potential due to various charge distributions. URL: https://www.coursehero.com/file/26994427/cemVEApdf (дата звернення: 4.09.2020).


Переглядів анотації: 208
Завантажень PDF: 368
Опубліковано
2020-11-26
Як цитувати
Рябко, А. В., Толмачов, В. С., & Прокопець, Т. О. (2020). ЗАСТОСУВАННЯ ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ДЛЯ ПОБУДОВИ ТА АНАЛІЗУ ГРАФІКІВ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ КУРСУ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ . Електронне наукове фахове видання “ВІДКРИТЕ ОСВІТНЄ Е-СЕРЕДОВИЩЕ СУЧАСНОГО УНІВЕРСИТЕТУ”, (9), 104-120. https://doi.org/10.28925/2414-0325.2020.9.9
Номер
Розділ
Статті