La física visual brinda al profesor la oportunidad de encontrar los métodos de enseñanza más interesantes y efectivos, haciendo que las clases sean interesantes e intensas.

La principal ventaja de la física visual es la capacidad de demostrar fenómenos físicos desde una perspectiva más amplia y estudiarlos de manera integral. Cada obra cubre una gran cantidad de material educativo, incluso de diferentes ramas de la física. Esto brinda amplias oportunidades para consolidar conexiones interdisciplinarias, para generalizar y sistematizar conocimientos teóricos.

El trabajo interactivo en física debe realizarse en lecciones en forma de taller al explicar material nuevo o al completar el estudio de un tema determinado. Otra opción es realizar trabajos fuera del horario escolar, en clases optativas e individuales.

Física virtual(o física en línea) es una nueva dirección única en el sistema educativo. No es ningún secreto que el 90% de la información ingresa a nuestro cerebro a través del nervio óptico. Y no es sorprendente que hasta que una persona no lo vea por sí misma, no pueda comprender claramente la naturaleza de ciertos fenómenos físicos. Por tanto, el proceso de aprendizaje debe estar apoyado en materiales visuales. Y es simplemente maravilloso cuando no sólo puedes ver una imagen estática que representa cualquier fenómeno físico, sino también observar este fenómeno en movimiento. Este recurso permite a los profesores, de una manera fácil y relajada, demostrar claramente no solo el funcionamiento de las leyes básicas de la física, sino que también ayudará a realizar trabajos de laboratorio en línea en física en la mayoría de las secciones del plan de estudios de educación general. Entonces, por ejemplo, ¿cómo se puede explicar con palabras el principio de funcionamiento de una unión pn? Sólo mostrando una animación de este proceso a un niño todo se le aclara inmediatamente. O puede demostrar claramente el proceso de transferencia de electrones cuando el vidrio frota la seda, y luego el niño tendrá menos preguntas sobre la naturaleza de este fenómeno. Además, las ayudas visuales cubren casi todas las áreas de la física. Entonces, por ejemplo, ¿quieres explicar la mecánica? Por favor, aquí hay animaciones que muestran la segunda ley de Newton, la ley de conservación del impulso cuando los cuerpos chocan, el movimiento de los cuerpos en círculo bajo la influencia de la gravedad y la elasticidad, etc. Si quieres estudiar la sección de óptica, ¡nada más fácil! Se muestran claramente experimentos para medir la longitud de onda de la luz utilizando una rejilla de difracción, observación de espectros de emisión continuos y lineales, observación de interferencias y difracción de la luz y muchos otros experimentos. ¿Qué pasa con la electricidad? Y esta sección cuenta con bastantes ayudas visuales, por ejemplo, hay experimentos para estudiar la ley de Ohm para circuito completo, investigación de conexión de conductores mixtos, inducción electromagnética, etc.

Así, el proceso de aprendizaje de la “tarea obligatoria” a la que todos estamos acostumbrados se convertirá en un juego. Al niño le resultará interesante y divertido observar animaciones de fenómenos físicos, y esto no sólo simplificará, sino que también acelerará el proceso de aprendizaje. Entre otras cosas, es posible dar al niño incluso más información de la que podría recibir en la forma habitual de educación. Además, muchas animaciones pueden reemplazar completamente ciertas instrumentos de laboratorio, por lo que es ideal para muchas escuelas rurales donde, lamentablemente, ni siquiera siempre se dispone de un electrómetro Brown. Qué puedo decir, muchos dispositivos ni siquiera se encuentran en las escuelas normales de las grandes ciudades. Tal vez, al introducir este tipo de ayudas visuales en el programa de educación obligatoria, después de graduarse de la escuela consigamos que las personas se interesen por la física, quienes eventualmente se convertirán en jóvenes científicos, ¡algunos de los cuales podrán hacer grandes descubrimientos! De esta manera se reactivará la era científica de los grandes científicos nacionales y nuestro país volverá a crear, como en la época soviética, tecnologías únicas y adelantadas a su tiempo. Por eso creo que es necesario popularizar al máximo estos recursos, informar sobre ellos no sólo a los profesores, sino también a los propios escolares, porque muchos de ellos estarán interesados ​​en estudiar. fenomeno fisico no sólo en las lecciones de la escuela, sino también en casa en su tiempo libre, ¡y este sitio les brinda esa oportunidad! Física en línea¡Es interesante, educativo, visual y de fácil acceso!

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TRABAJO DE GRADUACIÓN

Paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”

anotación

El trabajo está dedicado a la organización del proceso educativo. Formula tareas, establece metas, revela la estructura y actividades educativas del docente y considera varios tipos de herramientas para la creación de un laboratorio virtual. Se presta especial atención a las actividades educativas del docente y a la eficacia de la gestión del proceso educativo. Una característica del producto de software creado es la posibilidad de su uso en el proceso educativo, con el fin de garantizar la claridad, accesibilidad y seguridad en el aula. El producto contiene información básica sobre herramientas de aprendizaje virtual, laboratorios virtuales e información sobre el desarrollador.

La obra se imprimió en 64 páginas utilizando 41 fuentes y contiene 31 dibujos.

Abstracto

El trabajo está dedicado a la organización del proceso educativo. Se formula el problema, se establecen objetivos, se divulga la estructura y las actividades educativas, los profesores discuten varios tipos de herramientas para crear un laboratorio virtual. Se presta especial atención a las actividades educativas del docente y la eficiencia del proceso educativo. La característica de los productos de software es la capacidad de utilizarlos en el proceso educativo para garantizar la claridad, accesibilidad y seguridad de las lecciones. El producto contiene información básica sobre las ayudas de capacitación virtuales, laboratorios virtuales e información para desarrolladores.

El trabajo se realiza imprimiendo en 64 stranitsah utilizando 41 fuentes, contiene 31 figuras.

Resumen 4

Introducción 6

1 Aplicación de herramientas de aprendizaje virtual 9

1.1 Posibilidades de las TIC en la organización del proceso educativo mediante laboratorios virtuales. 9

1.2 Laboratorio virtual como herramienta didáctica 13

1.3 Principios y requisitos para el desarrollo de un laboratorio virtual. 17

1.4 Estructura general del paquete informático “Laboratorio Virtual de Física”. 18

2 Implementación práctica del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”. 20

2.1 Selección de herramientas para la creación de un laboratorio virtual. 20

2.2 Etapas de diseño y estructura del programa shell “Laboratorio Virtual de Física”. 23

2.2.1 Estructura del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”. 23

2.2.2 Estructura del laboratorio virtual. 26

2.3 Desarrollo del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”. treinta

2.4 Demostración del paquete de software creado “Laboratorio Virtual de Física” 31

2.4.1 Desarrollo de un paquete de software para la creación de un laboratorio virtual 31

2.4.2 Seleccionar elementos de bases de datos ya preparadas para crear un laboratorio de física virtual 35

2.4.3 Descripción de los laboratorios virtuales en el apartado “Fenómenos mecánicos”..... 37

2.4.4 Descripción de los laboratorios virtuales en el apartado “Fenómenos Térmicos”. 41

2.4.5 Demostración de las capacidades de creación del paquete de software “Laboratorio de Física Virtual”. 44

2.4.7 Descripción de la sección “Acerca del Desarrollador”. 55

Conclusión 56

Lista de literatura usada. 59

Introducción

Relevancia: La creación y desarrollo de la sociedad de la información implica el uso generalizado de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en la educación, que está determinado por una serie de factores.

En primer lugar, la introducción de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) en la educación acelera significativamente la transferencia de conocimientos y experiencia tecnológica y social acumulada por la humanidad no solo de generación en generación, sino también de una persona a otra.

En segundo lugar, las TIC modernas, que mejoran la calidad de la formación y la educación, permiten a una persona adaptarse con mayor éxito y rapidez al entorno y a los cambios sociales en curso. Esto brinda a cada persona la oportunidad de obtener los conocimientos necesarios tanto hoy como en la futura sociedad postindustrial.

En tercer lugar, la implementación activa y efectiva de estas tecnologías en la educación es un factor importante para crear un sistema educativo que cumpla con los requisitos de la sociedad de la información y el proceso de reforma del sistema educativo tradicional a la luz de los requisitos de una sociedad industrial moderna.

Hoy en día, muchas instituciones educativas utilizan tecnologías innovadoras en el entorno educativo, incluidos laboratorios virtuales para trabajos en física, química, biología, ecología y otras materias, ya que muchos fenómenos y experimentos de carácter educativo son muy difíciles o imposibles de realizar en un entorno educativo. institución.

El uso eficaz de herramientas interactivas en el proceso educativo contribuye no solo a mejorar la calidad de la educación escolar, sino también a ahorrar recursos económicos y crear un entorno seguro y respetuoso con el medio ambiente.

Con su hijo podrá realizar fascinantes lecciones interactivas y trabajos de laboratorio en casa sobre diversas materias: física, biología, química y ecología.

El trabajo de laboratorio virtual se puede utilizar en el aula durante una conferencia como complemento a los materiales de la conferencia, realizado en un laboratorio de computación a través de la red, con posterior análisis del desempeño del estudiante.

Al cambiar los parámetros en el laboratorio interactivo, el usuario ve cambios en el entorno 3D como resultado de sus acciones.

Un objeto: uso de las TIC en el proceso educativo.

Artículo: desarrollo de laboratorios virtuales para la formación de futuros especialistas.

Objetivo del trabajo: Desarrollo del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”.

Objetivos del puesto:

• analizar la literatura científica y pedagógica sobre el desarrollo y uso de herramientas virtuales en el proceso educativo;
• seleccionar principios y requisitos para desarrollar un paquete de software: laboratorio virtual;
• analizar y seleccionar una herramienta para la creación de un laboratorio de física virtual;
• Desarrollar la estructura del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”.
• desarrollar un paquete de software utilizando la base de datos existente de elementos de laboratorio virtual;
• Pruebe el paquete de software creado “Laboratorio Virtual de Física”.

Métodos de realización del trabajo: análisis de literatura científica y pedagógica, comparación, algoritmización, programación.

Metódico Y práctico la importancia radica en el enriquecimiento de materiales metodológicos para apoyar el proceso educativo, en la creación de un paquete de software de “laboratorio virtual de física” para la realización de experimentos sobre el tema.

Metas y objetivos determinaron la estructura de la tesis.

La introducción fundamenta la relevancia de la elección del tema, define el objeto, tema, formula la meta y los objetivos, describe la importancia metodológica y práctica del trabajo realizado y caracteriza la estructura general del proyecto de investigación completado.

El primer capítulo, “Cuestiones teóricas en el desarrollo de herramientas de aprendizaje virtual”, examina las siguientes cuestiones: el uso de las TIC en el proceso educativo; presenta una selección de principios y requisitos para el desarrollo de herramientas informáticas de aprendizaje virtual. Se considera la cuestión del proceso de virtualización del aprendizaje, las posibilidades del trabajo de laboratorio virtual en el estudio de procesos y fenómenos de difícil estudio en condiciones reales.

El segundo capítulo, “Implementación práctica del paquete de software Laboratorio Virtual de Física”, presenta: la elección de herramientas para crear un paquete de software de laboratorio virtual; se analizaron las bases de datos existentes de componentes y dispositivos prefabricados en física, se seleccionaron elementos de bases de datos prefabricadas para crear un laboratorio virtual de física; describe el proceso de desarrollo de un marco de software para crear un laboratorio virtual; Se presenta material que demuestra las capacidades del paquete de software creado “Laboratorio Virtual de Física”.

Como conclusión se presentan los principales resultados del trabajo.

La tesis consta de una introducción, dos capítulos, una conclusión y una lista de referencias en un total de 46 fuentes. El volumen total de trabajo se presenta en 56 páginas, contiene 25 figuras, 2 tablas.

1 Aplicación de herramientas de aprendizaje virtual

1.1 Posibilidades de las TIC en la organización del proceso educativo mediante laboratorios virtuales.

Actualmente, las metas y objetivos a los que se enfrenta la educación moderna están cambiando: los esfuerzos están pasando de la adquisición de conocimientos al desarrollo de competencias y el énfasis está cambiando hacia el aprendizaje centrado en el estudiante. Pero, sin embargo, la lección fue y sigue siendo el componente principal del proceso educativo. Las actividades de aprendizaje de los estudiantes se centran en gran medida en la lección. La calidad de la preparación de los estudiantes está determinada por el contenido de la educación, las tecnologías para impartir una lección, su orientación organizativa y práctica, su atmósfera, por lo que es necesario utilizar nuevas tecnologías pedagógicas en el proceso educativo. Los objetivos del uso de las tecnologías de la información: desarrollo de la personalidad del estudiante, preparación para la actividad productiva independiente en la sociedad de la información mediante el desarrollo del pensamiento algorítmico constructivo, gracias a las peculiaridades de la comunicación con una computadora, pensamiento creativo mediante la reducción de la proporción de actividad reproductiva. , la formación de una cultura de la información, la capacidad de procesar información (mediante el uso de procesadores de tablas, bases de datos); implementación del orden social determinado por la informatización de la sociedad moderna: - preparar a los estudiantes utilizando tecnologías de la información para la actividad cognitiva independiente; motivación del proceso educativo (mejora de la calidad y eficiencia del proceso de aprendizaje mediante la implementación de capacidades de tecnología de la información, identificación y uso de incentivos para mejorar la actividad cognitiva).

¿Cuál es el impacto del uso de las tecnologías de la información y la comunicación en el alumno? - Las TIC ayudan a aumentar el interés cognitivo por el tema; - Las TIC contribuyen al crecimiento del rendimiento de los estudiantes en la materia; - Las TIC permiten a los estudiantes expresarse en un nuevo rol; - Las TIC desarrollan habilidades para una actividad productiva independiente; - Las TIC contribuyen a crear una situación de éxito para cada estudiante.

El uso de las TIC en el proceso educativo brinda a los docentes oportunidades didácticas adicionales, a saber:

retroalimentación inmediata entre el usuario y las herramientas TIC, que permite el diálogo interactivo;

visualización informática de información educativa, que implica la implementación de las capacidades de los medios modernos para visualizar objetos, procesos, fenómenos (tanto reales como “virtuales”), así como sus modelos, presentándolos en la dinámica del desarrollo, en el tiempo y el espacio. movimiento, manteniendo la posibilidad de comunicación dialogada con el programa;

modelado informático de los objetos en estudio, sus relaciones, fenómenos y procesos que ocurren tanto real como "virtualmente";

automatización de los procesos de actividades computacionales, de recuperación de información, procesamiento de los resultados de un experimento educativo, tanto reales como presentados “virtualmente” en la pantalla con la posibilidad de repetir un fragmento o el experimento en sí muchas veces, lo que permite enunciar el resultados de experimentos, variar los valores de los parámetros (por ejemplo, cantidades físicas) adecuadamente las condiciones del experimento, formular una hipótesis experimental, probarla, modificar la situación en estudio en función de los resultados del experimento, predecir los resultados del estudiar;

atraer diferentes tipos de actividades diseñadas para la posición activa de estudiantes que han recibido un nivel suficiente de conocimiento en la materia para pensar, argumentar, razonar de forma independiente, que han aprendido a aprender y obtener de forma independiente la información necesaria;

automatización de los procesos de gestión organizativa de las actividades educativas y seguimiento de los resultados del dominio del material educativo: generación y distribución de materiales organizativos y metodológicos, descargándolos y transmitiéndolos a través de la red.

La virtualización del aprendizaje puede considerarse como un proceso objetivo de paso de la educación a tiempo completo a la educación virtual a distancia, que absorbe las mejores propiedades de la educación a tiempo completo, por correspondencia, a distancia y otras formas de educación y debe ser adecuada a la emergente sociedad de la información rusa. . Este proceso, como el proceso de informatización de la educación, es objetivo, natural y está condicionado por una serie de factores:

• el rápido desarrollo de los sistemas de información y telecomunicaciones abre nuevas oportunidades didácticas para mejorar el propio sistema educativo;
• necesidades internas del propio sistema educativo, relacionadas con el acceso de amplios sectores de la población a una educación fundamental, móvil, asequible y de alta calidad.

Desde el punto de vista de la pedagogía como ciencia, podemos considerar que el proceso de aprendizaje virtual se da en un sistema pedagógico, cuyos elementos son metas, contenidos, estudiante, docente y subsistema tecnológico de aprendizaje virtual. Este es un proceso de interacción organizado y con un propósito entre los estudiantes (estudiantes) con los maestros (maestros), entre ellos y con los materiales didácticos, y no es crítico para su ubicación en el espacio y el tiempo. Toda esta estructura se sustenta en un marco material, técnico y regulatorio.

La formación del contenido de la educación virtual, como en el sistema educativo tradicional, se basa en la teoría elegida para organizar el contenido de la educación y tener en cuenta los principios pertinentes.

El entorno metodológico se caracteriza por los métodos de aprendizaje activo y el método de proyectos. De hecho, el aprendizaje virtual es más susceptible a métodos tan innovadores como los métodos de aprendizaje activo (lluvia de ideas, juegos de negocios, estudios de casos, métodos de proyectos, etc.).

El estudiante virtual es, con razón, la figura principal del proceso educativo virtual, ya que es el principal “cliente y cliente” del sistema educativo virtual. Podemos destacar las principales diferencias y ventajas de un estudiante virtual, que se concentran en las siguientes formulaciones: “educación sin fronteras”, “educación durante toda la vida”, “educación a menor costo”. Por otro lado, al estudiante virtual se le imponen requisitos específicos en forma de motivación excepcional, disciplina, capacidad para utilizar equipos informáticos y de comunicación, etc. .

Es obvio que con el aprendizaje virtual surgen problemas educativos y valológicos con toda gravedad.

Un docente virtual también es un individuo que trabaja ya sea por contacto directo o indirectamente a través de medios de telecomunicaciones y, además, bien puede ser un “docente robot” en forma de, por ejemplo, un CD-ROM.

La función principal de un docente virtual es gestionar los procesos de formación, educación, desarrollo, es decir, ser un gestor pedagógico. Durante el aprendizaje virtual deberá desempeñar los siguientes roles: coordinador, consultor, educador, etc.

La virtualización de los entornos educativos proporciona oportunidades educativas nuevas, inexploradas, probablemente no tangibles y no reconocidas actualmente. El uso científicamente fundamentado de elementos del sistema tecnológico de aprendizaje virtual, en nuestra opinión, no conducirá a una reestructuración, ni a una mejora radical, sino a la formación de un sistema educativo fundamentalmente nuevo.

1.2 Laboratorio virtual como herramienta didáctica

El uso de tecnologías de la información modernas en la educación ya no es una innovación, sino una realidad actual para todo el mundo civilizado. Actualmente, las TIC han entrado con fuerza en el ámbito educativo. Le permiten cambiar la calidad del proceso educativo, hacer que la lección sea moderna, interesante y eficaz.

Los medios virtuales son herramientas o herramientas para el aprendizaje en el aula. La educación virtual también introduce un componente ético: la tecnología informática nunca reemplazará la conexión entre los estudiantes. Sólo puede respaldar el potencial de su búsqueda conjunta de nuevos recursos y es adecuado para su uso en diversas situaciones de aprendizaje donde los estudiantes, mientras estudian una materia, participan en un diálogo con sus compañeros y profesores sobre el material que se está estudiando.

Las tecnologías virtuales son una forma de preparar información, incluida la multiprogramación visual de diversas situaciones.

Al impartir una lección por medios virtuales, se observa el principio básico de la didáctica: la visibilidad, que asegura un aprendizaje óptimo del material por parte de los estudiantes, aumenta la percepción emocional y desarrolla todo tipo de pensamiento en los estudiantes.

Las herramientas de aprendizaje virtual son una de las herramientas más modernas utilizadas para la enseñanza en el aula.

Una presentación virtual del trabajo de laboratorio es una serie de imágenes y movimientos brillantes y memorables; todo esto le permite ver lo que es difícil de imaginar, observar un fenómeno y una experiencia en curso. Una lección de este tipo le permite recibir información de varias formas a la vez, por lo que el profesor tiene la oportunidad de potenciar el impacto emocional en el alumno. Una de las ventajas obvias de esta lección es una mayor visibilidad. Recordemos la famosa frase de K.D. Ushinsky: “La naturaleza de los niños claramente requiere claridad. Enséñele a un niño cinco palabras que desconoce y sufrirá durante mucho tiempo y en vano por ellas; Pero conecte veinte de estas palabras con imágenes y el niño las aprenderá sobre la marcha. Le explicas una idea muy sencilla a un niño y él no te entiende; le explicas una imagen compleja al mismo niño y él te entiende rápidamente... Si estás en una clase de la que es difícil aprender una palabra (y no buscamos que esas clases se conviertan en tales), comienza a mostrar imágenes. , y la clase comenzará a hablar, y lo más importante, hablarán

gratis..."

También se ha establecido experimentalmente que al presentar material oralmente, un estudiante percibe y es capaz de procesar hasta mil unidades convencionales de información por minuto, y cuando los órganos visuales están conectados, hasta 100 mil de esas unidades.

El uso de herramientas virtuales en el aula es un poderoso estímulo en el aprendizaje. Una de las herramientas virtuales son los laboratorios virtuales, que juegan un papel importante en el proceso educativo. No reemplazan los libros de texto para profesores y de física, pero crean nuevas y modernas oportunidades para dominar el material: aumenta la visibilidad y se amplían las posibilidades de demostrar experimentos que son difíciles o imposibles de realizar en una institución educativa.

El laboratorio virtual es un módulo de software interactivo diseñado para implementar la transición de la función ilustrativa de información de las fuentes digitales a la función de actividad instrumental y búsqueda, que promueve el desarrollo del pensamiento crítico, el desarrollo de habilidades y destrezas en el uso práctico de la información recibida.

Clasificación del trabajo de laboratorio, que se basa en el enfoque de uso:

alta calidad- un fenómeno o una experiencia, normalmente compleja o imposible de implementar en una institución educativa, se reproduce en la pantalla cuando es controlada por el usuario;

semicuantitativo- en un laboratorio virtual, se simula la experiencia y un cambio realista en las características individuales (por ejemplo, la posición del control deslizante del reóstato en un circuito eléctrico) provoca cambios en el funcionamiento de la instalación, circuito o dispositivo;

cuantitativo(paramétrico): en un modelo, los parámetros especificados numéricamente cambian las características que dependen de ellos o simulan fenómenos.

El proyecto prevé crear los tres tipos de trabajo, pero el énfasis principal estará en el trabajo de laboratorio semicuantitativo realista que garantice una alta eficacia pedagógica de su uso. Una característica esencial del enfoque propuesto es la capacidad de practicar habilidades experimentales en modelos semicuantitativos realistas. Además, implementan variabilidad en la realización de experimentos y en los valores obtenidos, lo que aumenta la efectividad del uso del taller durante el trabajo en red en una clase de informática.

Una característica distintiva del desarrollo planificado debe ser el alto realismo de los experimentos en laboratorios virtuales, la precisión en la reproducción de las leyes físicas del mundo y la esencia de los experimentos y fenómenos, así como una interactividad excepcionalmente alta. A diferencia del trabajo de laboratorio virtual implementado, en el que las destrezas y habilidades que no se practican son las del trabajo real, al crear modelos semicuantitativos realistas se pondrá énfasis en el desarrollo de habilidades de trabajo experimental, que sea relevante y adecuado. Además, en dicho trabajo se logrará una alta variabilidad en la realización de experimentos y los valores obtenidos, lo que aumentará la eficiencia del uso de un taller de laboratorio durante el trabajo en red en una clase de informática.

El estudio de un modelo semicuantitativo (con una base matemática implícita) es una tarea no trivial que requiere una variedad de habilidades: planificar un experimento, proponer o elegir las hipótesis más razonables sobre la relación de fenómenos, propiedades, parámetros, sacar conclusiones basadas en datos experimentales, formular problemas. Particularmente importante y apropiada es la capacidad de indicar los límites (área, condiciones) de la aplicabilidad de los modelos científicos, incluido el estudio de qué aspectos de un fenómeno real reproduce con éxito un modelo de computadora y cuáles están más allá de los límites de lo que se está modelando.

El uso didáctico de los trabajos de laboratorio virtuales en relación con los reales puede ser de varios tipos:

• uso de demostración (antes del trabajo real): mostrar frontalmente, desde una pantalla de monitor grande o mediante un proyector multimedia, la secuencia de acciones del trabajo real; Se prefieren modelos realistas cualitativos y semicuantitativos;
• Uso generalizador (después del trabajo real): modo frontal (demostración, aclaración de preguntas, formulación de conclusiones y consolidación de lo discutido) o individual (lado matemático de experimentos, análisis de gráficos y valores digitales, estudio de un modelo como método). de reflejar y representar la realidad; se prefieren modelos cuantitativos y paramétricos).
• uso experimental (en lugar de trabajo real): realización individual (en grupos pequeños) de tareas en un laboratorio virtual sin realizar un trabajo real, experimento por computadora. Se puede realizar tanto con modelos 3D realistas semicuantitativos como paramétricos.

Resultados esperados de la implementación de un laboratorio virtual como herramienta de aprendizaje virtual:

• la creación e implementación de talleres con alto realismo y base matemática implícita, que es objeto de la investigación de los estudiantes, se convertirá en una de las bases para el desarrollo del pensamiento crítico y la independencia;
• se logrará un aumento de la eficiencia de la formación práctica mediante una combinación óptima de trabajo real y virtual;
• Se predice que habrá un aumento en el interés en el proceso de aprendizaje entre los grupos de estudiantes que no obtienen buenos resultados en el sistema de enseñanza convencional.

1.3 Principios y requisitos para el desarrollo de un laboratorio virtual

Dado que durante el trabajo de laboratorio se dedica una gran parte del tiempo a comprender cómo trabajar con la instalación, al descargar el laboratorio virtual, el estudiante tiene la oportunidad de prepararse con anticipación, dominar el equipo y estudiar su funcionamiento en varios modos. Tiene la oportunidad de poner a prueba sus conocimientos en la práctica, seguir la acción que se está llevando a cabo y analizar el resultado del trabajo realizado.

El uso de tecnología de entrenamiento virtual permite reproducir completamente la interfaz de un dispositivo real en forma de modelo virtual, conservando toda su funcionalidad. El alumno pone en marcha un laboratorio virtual en su ordenador, lo que supone un importante ahorro de tiempo en las clases prácticas. Además, al desarrollar un emulador, se utilizan modelos de dispositivos que funcionan según los mismos principios que los reales. Sus parámetros y principio de funcionamiento se pueden cambiar fácilmente, observando cómo esto se refleja en los resultados de la medición. Como resultado del uso de laboratorios virtuales, recibimos una capacitación de alta calidad para que los estudiantes realicen trabajos de laboratorio y trabajen con equipos, lo que permite a los estudiantes estudiar en profundidad los fenómenos físicos y una representación visual del trabajo que se realiza.

El paquete de software “Laboratorio Virtual de Física” debe cumplir una serie de requisitos:

1. Requisitos mínimos del sistema que le permitirán ejecutar el producto en cualquier computadora personal. Cabe señalar que no todas las instituciones educativas pueden permitirse computadoras de última generación.
2. Sencillez y accesibilidad de uso. El paquete de software está diseñado para estudiantes de secundaria (grados 8 - 9), por lo que se debe partir de las características psicológicas individuales del desarrollo de los estudiantes.
3. Cada laboratorio virtual debe contener una descripción e instrucciones de implementación, que permitirán a los estudiantes afrontar el trabajo sin mucho esfuerzo.
4. Los laboratorios virtuales se van completando a medida que se domina el material educativo.
5. Visibilidad del desempeño laboral, que permite observar las acciones que se desarrollan. Al cambiar algunos parámetros del sistema, el estudiante ve cómo cambian otros.

• Estructura general del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”.

Para implementar el paquete de software “Laboratorio Virtual de Física” se decidió utilizar cuatro bloques principales:

1. Laboratorios virtuales.
2. Pautas.
3. Sobre el desarrollador.

El primer bloque, “Información del laboratorio virtual”, contendrá información básica sobre los beneficios, principios y resultados deseados de los laboratorios virtuales. También se darán los rasgos distintivos de las obras virtuales en relación a las reales.

El segundo bloque “Laboratorios Virtuales” está previsto dividirlo en varios subbloques, según las secciones de física. Esta división permitirá al alumno encontrar rápida y fácilmente el trabajo que necesita y comenzar a completarlo y ahorrar significativamente tiempo. La unidad incluirá tareas de montaje de un circuito eléctrico, así como trabajos sobre fenómenos térmicos y mecánicos.

El tercer bloque “Recomendaciones metodológicas” será una descripción y realización del trabajo de laboratorio virtual, así como breves instrucciones para su implementación. En esta sección también será necesario indicar la categoría de edad para la que está diseñado el paquete de software que se está desarrollando. Así, un estudiante que hasta ahora no tenía idea sobre los laboratorios virtuales podrá comenzar a realizarlos de manera fácil y rápida.

2 Implementación práctica del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”

• Elegir herramientas para crear un laboratorio virtual.

A partir de un análisis de la estructura general del laboratorio virtual, principios y requisitos, creemos que el modelo para implementar el proyecto debe ser un sitio web personal ubicado en una computadora, al que se pueda acceder mediante un navegador.

Nosotros, como desarrolladores de sitios web, nos enfrentamos a la cuestión de qué herramientas podrían completar la tarea de forma rápida y eficiente. Actualmente existen dos tipos de editores que crean sitios web. Estos son editores que trabajan directamente con código y editores visuales. Ambas tecnologías tienen pros y contras. Al crear sitios web utilizando editores de código, el desarrollador necesita conocer el lenguaje HTML. Trabajar en el editor visual es bastante sencillo y se asemeja al proceso de creación de un documento en Microsoft Word.

Veamos algunos de los editores web que existen en la actualidad.

La herramienta más sencilla para crear páginas web es la aplicación Bloc de notas, pero su uso requiere conocimientos del lenguaje de marcado de hipertexto (HTML) y una buena comprensión de la estructura de las páginas web. Es deseable disponer de conocimientos profesionales que permitan, con medios tan modestos, crear sitios web utilizando tecnologías Active X y Flash.

Aquellos que prefieren escribir código HTML a mano, pero carecen de la funcionalidad del Bloc de notas y programas similares, eligen un programa llamado TextPad. Este programa, de hecho, es muy similar al Bloc de notas, pero los desarrolladores han proporcionado específicamente algunas comodidades para escribir código HTML (así como Java, C, C++, Perl y algunos otros lenguajes). Esto se expresa en el hecho de que al escribir un documento HTML, todas las etiquetas se resaltan automáticamente en azul, sus atributos en azul oscuro y los valores de los atributos en verde (los colores se pueden personalizar como desee, al igual que la fuente). Esta función de resaltado es útil porque en caso de un error accidental en el nombre de una etiqueta o su atributo, el programa lo informa inmediatamente.

También puede utilizar editores visuales para crear recursos web. Estamos hablando de los llamados editores WYSIWYG. El nombre proviene de la frase "Lo que ves es lo que obtienes": lo que ves es lo que obtienes. Los editores WYSIWYG le permiten crear sitios web y páginas web incluso para usuarios que no están familiarizados con el lenguaje de marcado de hipertexto (HTML).

Macromedia Dreamweaver es un editor HTML profesional para crear y administrar visualmente sitios web de diversa complejidad y páginas de Internet. Dreamweaver incluye muchas herramientas y herramientas para editar y crear un sitio web profesional: HTML, CSS, JavaScript, depurador de JavaScript, editores de código (visor de código e inspector de código), que le permiten editar JavaScript, XML y otros documentos de texto compatibles con Dreamweaver. . La tecnología HTML Roundtrip importa documentos HTML sin reformatear el código y le permite configurar Dreamweaver para "limpiar" y reformatear HTML según lo desee el desarrollador.

Las capacidades de edición visual de Dreamweaver también le permiten crear o rediseñar rápidamente un proyecto sin escribir ningún código. Es posible ver todos los elementos centralizados y "arrastrarlos" desde un panel conveniente directamente al documento. Puede configurar todas las funciones de Dreamweaver usted mismo utilizando la documentación necesaria.

Para crear un laboratorio virtual utilizamos el entorno FrontPage. Según algunas fuentes de Internet mundial, hasta el 50 por ciento de todas las páginas y sitios web, incluidos los grandes proyectos, se crean con Microsoft FrontPage. Y en la CEI es muy posible que esta cifra alcance el 80-90 por ciento.

Las ventajas de FrontPage sobre otros editores son obvias:

• FrontPage tiene un sólido soporte web. Hay muchos sitios Web, grupos de noticias y conferencias dirigidos a los usuarios de FrontPage. También hay muchos complementos gratuitos y de pago para FrontPage que amplían sus capacidades. Por ejemplo, los mejores optimizadores de gráficos actuales, Ulead SmartSaver y Ulead SmartSaver Pro de Ulead, están integrados en complementos no solo en Photoshop, sino también en FrontPage. Además, existe toda una industria de empresas que desarrollan y lanzan temas para FrontPage;
• La interfaz de FrontPage es muy similar a la interfaz de los programas incluidos en la suite Microsoft Office, lo que facilita su aprendizaje. Además, existe una completa integración entre los programas incluidos en Microsoft Office, lo que permite utilizar información creada en otras aplicaciones en FrontPage.

Gracias al programa FrontPage, no sólo los programadores profesionales pueden crear páginas web, sino también los usuarios que quieran tener un sitio web para fines personales, ya que no es necesario programar en códigos HTML ni conocer editores HTML, creen la mayoría de los autores.

La principal queja que tienen los desarrolladores que crean páginas web utilizando código HTML sobre FrontPage es que en algunos casos escribe código redundante de forma predeterminada. Para sitios web pequeños esto no es crítico. Además, FrontPage permite al desarrollador trabajar con código HTML.

• Etapas de diseño y estructura del programa shell “Laboratorio Virtual de Física”

El diseño es una de las etapas de desarrollo más importantes y difíciles, de la que dependen la eficacia del trabajo posterior y el resultado final.

Un gran estímulo en el desarrollo del diseño pedagógico fue la difusión de la tecnología informática. Con su llegada a la educación, los métodos de enseñanza comenzaron a cambiar en dirección a su tecnificación. Han aparecido las tecnologías de la información para la educación.

El diseño pedagógico es una actividad dirigida al desarrollo e implementación de proyectos educativos, que se entienden como complejos formalizados de ideas innovadoras en educación, en el movimiento social y pedagógico, en sistemas e instituciones educativas, en tecnologías pedagógicas (Bezrukova V.S.).

El diseño de sistemas, procesos o situaciones pedagógicos es una actividad compleja que consta de varias etapas. Se logra como una serie de etapas secuenciales, acercando el desarrollo de la próxima actividad desde una idea general a acciones específicas descritas con precisión.

2.2.1 Estructura del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”

El diseño del programa “Laboratorio Virtual en Física” se desarrolló en las siguientes etapas:

• conciencia de la necesidad de crear un producto;
• desarrollo del programa “Laboratorio Virtual en Física”;
• análisis del sistema de control mediante TIC;
• selección de laboratorios para fenómenos térmicos y mecánicos a partir de bases de datos ya preparadas, así como la creación de un laboratorio para el montaje de circuitos eléctricos;
• una breve descripción de las capacidades tecnológicas de cada laboratorio virtual, su finalidad, reglas de conducta, orden de ejecución;
• desarrollo de una metodología para el uso del programa “Laboratorio Virtual en Física”.

A partir de las etapas consideradas se desarrolló la estructura del paquete informático “Laboratorio Virtual de Física” (Figura 1).

Figura 1 - Estructura del paquete de software

"Laboratorio Virtual de Física"

La estructura del programa shell incluye el núcleo para gestionar el programa “Laboratorio de Física Virtual”. El núcleo del control es la página de inicio del programa. El bloque está diseñado para navegar a través del programa desarrollado para seleccionar y demostrar laboratorios virtuales y le permite pasar a cualquiera de los otros bloques. Proporciona acceso rápido a las siguientes secciones:

• “Información sobre el laboratorio virtual”;
• "Laboratorios virtuales";
• "Acerca del desarrollador";

El apartado “Información sobre el laboratorio virtual” incluye aspectos teóricos que ayudan a comprender el papel de las herramientas virtuales de aprendizaje en el proceso educativo.

La sección “Laboratorios Virtuales” incluye el trabajo de laboratorio propiamente dicho en dos áreas: fenómenos térmicos y mecánicos, así como el subapartado “Montaje de un circuito eléctrico”. Los fenómenos térmicos y mecánicos contienen el trabajo de laboratorio más básico y significativo, y el montaje de un circuito eléctrico permite montar un circuito de acuerdo con las instrucciones y leyes de la física.

La sección "Acerca del desarrollador" contiene información básica sobre el autor y los resultados esperados de la introducción del programa shell en el proceso educativo moderno.

2.2.2 Estructura del laboratorio virtual

El sitio web contiene 13 páginas y, teniendo en cuenta otros documentos disponibles, contiene un total de 107 archivos.

La lista de páginas del sitio web creado se muestra en la Figura 2.

Figura 2 - Lista de páginas del sitio web creado.

La carpeta de imágenes contiene imágenes utilizadas en el desarrollo del paquete de software (Figura 3).

Figura 3 - Imágenes utilizadas

La carpeta js contiene un conjunto de códigos necesarios para el funcionamiento del paquete de software (Figura 4). Por ejemplo, el archivo data.js contiene código que define una ventana con tareas para ensamblar un circuito eléctrico.

Figura 4 - Elementos de la carpeta js

La Figura 5 muestra la estructura del laboratorio virtual de física por secciones.

Figura 5 - Estructura del laboratorio virtual por secciones de física

Cada página de nodo en este diagrama está indicada por un rectángulo. Las líneas que conectan estos rectángulos simbolizan la subordinación mutua de las páginas.

A continuación se presenta una descripción de los principales bloques del laboratorio virtual.

El núcleo para administrar el programa shell “Laboratorio de Física Virtual” se presenta en la página index.html. Está diseñado para que el usuario pueda usarlo para realizar la transición a todos los demás bloques del programa. En otras palabras, el núcleo de control brinda acceso a información de ayuda, acceso a la realización y demostración de trabajos de laboratorio virtuales, acceso a información sobre el autor y resultados de desarrollo esperados. Al desarrollar el núcleo de control del programa Laboratorio Virtual de Física también se utilizaron marcos, configuraciones de fondo y formato de texto.

El bloque de información del programa shell “Laboratorio de Física Virtual” está representado por la página Info.html. El bloque tiene como objetivo brindar una breve información general sobre el laboratorio virtual, su papel en la educación moderna, y también indica las principales ventajas.

• Desarrollo del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”

El desarrollo del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física” comienza con la creación de un sitio web, cuya estructura se basa en los bloques comentados anteriormente (Figura 3). La Figura 6 muestra la estructura del paquete de software “Laboratorio de Física Virtual”. Cada página de nodo en este diagrama está indicada por un rectángulo. Las líneas que conectan estos rectángulos simbolizan la subordinación mutua de las páginas.

Figura 6 - Estructura del paquete de software

"Laboratorio virtual en física".

El núcleo de control del paquete de software se presenta en la página index.htm. Está diseñado para que el usuario pueda utilizarlo para realizar la transición a todos los demás bloques del paquete de software. Es decir, el núcleo de control brinda acceso a información sobre el programa, acceso a trabajos virtuales, acceso a recomendaciones metodológicas, así como acceso a información sobre el desarrollador del paquete de software “Laboratorio de Física Virtual”.

Al desarrollar el núcleo de control del paquete de software del Laboratorio Virtual de Física, también se utilizaron marcos, configuraciones de fondo y formato de texto.

El esquema de comunicación entre páginas se configura mediante botones e hipervínculos. Los hipervínculos le permiten navegar rápidamente a la página requerida y también organizar una conexión entre las páginas de un sitio web, lo que determina su integridad. La Figura 7 muestra el árbol de hipervínculos. Esta divulgación de ramas en el esquema de hipervínculo le permite modelar visualmente la lógica del funcionamiento del nodo sin abrir las páginas web.

Figura 7 - Esquema de hipervínculos de nodos

• Demostración del paquete de software creado “Laboratorio Virtual de Física”

2.4.1 Desarrollo de un paquete de software para la creación de un laboratorio virtual.

El desarrollo de un paquete de software para la creación de un laboratorio virtual se llevó a cabo en las siguientes etapas:

• análisis de laboratorios virtuales en el sistema de formación y concientización de la necesidad de creación de un producto;
• desarrollo de un programa shell “Laboratorio de Física Virtual”;
• desarrollo de un esquema de laboratorio virtual;
• una breve descripción de las capacidades tecnológicas del laboratorio y su finalidad;
• descripción de las capacidades didácticas de los laboratorios virtuales de física;
• desarrollo de una metodología para el uso del programa shell “Laboratorio de Física Virtual”.

La página de inicio del programa shell del laboratorio virtual se muestra en la Figura 8. Con su ayuda, el usuario puede ir a cualquiera de las secciones presentadas.

Figura 8 - Página de inicio

El paquete de software en cuestión tiene cuatro botones de navegación:

• información sobre el laboratorio virtual;
• laboratorios virtuales;
• pautas;
• sobre el desarrollador.

Información sobre el laboratorio virtual.

La sección “Información sobre el laboratorio virtual” contiene los principales aspectos teóricos, habla de las principales ventajas del laboratorio virtual, los resultados deseados de implementar el desarrollo y se presenta en la Figura 9.

Figura 9 - Información sobre el laboratorio virtual

La sección “Información sobre el laboratorio virtual” habla de las ventajas de la física visual, es decir, la posibilidad de demostrar los fenómenos físicos desde una perspectiva más amplia y su estudio integral. Cada trabajo cubre una gran cantidad de material educativo, incluso de diferentes secciones de la física. Esto brinda amplias oportunidades para consolidar conexiones interdisciplinarias, para generalizar y sistematizar conocimientos teóricos.

El trabajo interactivo en física debe realizarse en lecciones en forma de taller al explicar material nuevo o al completar el estudio de un tema determinado. Otra opción es realizar trabajos fuera del horario escolar, en clases optativas e individuales. La física virtual es una nueva dirección única en el sistema educativo. No es ningún secreto que el 90% de la información ingresa a nuestro cerebro a través del nervio óptico. Y no es sorprendente que hasta que una persona no lo vea por sí misma, no pueda comprender claramente la naturaleza de ciertos fenómenos físicos. Por tanto, el proceso de aprendizaje debe estar apoyado en materiales visuales. Y es simplemente maravilloso cuando no sólo puedes ver una imagen estática que representa cualquier fenómeno físico, sino también observar este fenómeno en movimiento.

La sección “Laboratorios Virtuales” contiene tres subsecciones principales: circuito eléctrico, fenómenos mecánicos y térmicos, cada una de las cuales incluye directamente los propios laboratorios virtuales. Esta sección se presenta en la Figura 10.

Figura 10 - Laboratorios virtuales

La subsección "Circuitos eléctricos" incluye tres tareas, cuyo propósito es ensamblar un circuito eléctrico de acuerdo con las descripciones presentadas para el trabajo.

Fenómenos Mecánicos y Térmicos incluyen cuatro laboratorios cada uno que cubren una gran cantidad de conocimientos.

2.4.2 Seleccionar elementos de bases de datos ya preparadas para crear un laboratorio de física virtual

Actualmente, existen muchos elementos prefabricados de laboratorios de física virtuales, que van desde los más simples hasta instalaciones de carácter más serio. Después de considerar varias fuentes y sitios, se decidió utilizar el material del sitio web de laboratorios virtuales: http://www.virtulab.net, ya que es aquí donde se presenta de manera más completa y original no solo el material, sino también los laboratorios. tanto en física como en otras materias. Es decir, me gustaría señalar el hecho de que este sitio cubre una amplia área de conocimiento y material.

Cada obra contiene una gran cantidad de material educativo. Esto brinda amplias oportunidades para consolidar conexiones interdisciplinarias, para generalizar y sistematizar conocimientos teóricos.

La física virtual es una nueva dirección única en el sistema educativo. No es ningún secreto que el 90% de la información ingresa a nuestro cerebro a través del nervio óptico. Y no es sorprendente que hasta que una persona no lo vea por sí misma, no pueda comprender claramente la naturaleza de ciertos fenómenos físicos. Por tanto, el proceso de aprendizaje debe estar apoyado en materiales visuales. Y es simplemente maravilloso cuando no sólo puedes ver una imagen estática que representa cualquier fenómeno físico, sino también observar este fenómeno en movimiento.

Entonces, por ejemplo, ¿quieres explicar la mecánica? Por favor, aquí hay animaciones que muestran la segunda ley de Newton, la ley de conservación del impulso cuando los cuerpos chocan, el movimiento de los cuerpos en círculo bajo la influencia de la gravedad y la elasticidad, etc.

Habiendo revisado y analizado el material del sitio www. Virtulab.net para crear un programa shell, se decidió tomar dos aspectos principales de la física: los fenómenos térmicos y mecánicos.

El laboratorio virtual “Circuitos Eléctricos” incluye las siguientes tareas:

• montar un circuito con una conexión en paralelo;
• montar un circuito con una conexión en serie;
• montar un circuito con dispositivos.

El laboratorio virtual “Fenómenos Térmicos” incluye los siguientes trabajos de laboratorio:

• estudio de la máquina térmica ideal de Carnot;
• determinación del calor específico de fusión del hielo;
• funcionamiento del motor de cuatro tiempos, animación del ciclo Otto;
• Comparación de las capacidades caloríficas molares de los metales.

El laboratorio virtual “Fenómenos Mecánicos” incluye los siguientes trabajos de laboratorio:

• arma de largo alcance;
• estudio de la segunda ley de Newton;
• estudiar la ley de conservación del impulso durante las colisiones de cuerpos;

Estudio de vibraciones libres y forzadas.

2.4.3 Descripción de los laboratorios virtuales en el apartado “Fenómenos mecánicos”

Trabajo de laboratorio nº 1 “Cañón de largo alcance”. El trabajo de laboratorio virtual “Pistola de largo alcance” se presenta en la Figura 11. Habiendo establecido los datos iniciales para la pistola, simulamos un disparo y arrastrando la línea roja vertical con el cursor, determinamos el valor de la velocidad en el punto de trayectoria seleccionado.

Figura 11 - Laboratorio virtual

"Cañón de largo alcance"

En la ventana de datos de origen se establece la velocidad inicial de salida del proyectil, así como el ángulo con el horizonte, después de lo cual podemos comenzar a disparar y analizar el resultado.

Trabajo de laboratorio nº 2 “Estudio de la segunda ley de Newton”. El trabajo de laboratorio virtual “Estudio de la segunda ley de Newton” se presenta en la Figura 12. El propósito de este trabajo es mostrar la ley básica de Newton, que establece que la aceleración que adquiere un cuerpo como resultado de un impacto sobre él es directamente proporcional a la fuerza o fuerzas resultantes de este impacto e inversamente proporcional a la masa del cuerpo.

Figura 13 - Laboratorio virtual

"Explorando la Segunda Ley de Newton"

Al realizar este trabajo de laboratorio, cambiando los parámetros (altura del contrapeso, peso de las cargas), observamos el cambio de aceleración que adquiere el cuerpo.

Trabajo de laboratorio No. 3 “Estudio de vibraciones libres y forzadas”. El trabajo de laboratorio virtual “Estudio de vibraciones libres y forzadas” se presenta en la Figura 14. En este trabajo se estudian las vibraciones de los cuerpos bajo la influencia de fuerzas externas que cambian periódicamente.

Figura 14 - Laboratorio virtual

"Estudio de vibraciones libres y forzadas"

Dependiendo de lo que queramos obtener, la amplitud del sistema oscilatorio o la respuesta amplitud-frecuencia, seleccionando uno de los parámetros y configurando todos los parámetros del sistema, podemos empezar a poner en marcha el trabajo.

Trabajo de laboratorio nº 4 “Estudio de la ley de conservación del momento durante las colisiones de cuerpos”. El trabajo de laboratorio virtual “Estudio de la ley de conservación del momento durante las colisiones de cuerpos” se presenta en la Figura 15. La ley de conservación del momento se cumple para sistemas cerrados, es decir, aquellos que incluyen todos los cuerpos que interactúan, de modo que no hay fuerzas externas. actuar sobre cualquiera de los órganos del sistema. Sin embargo, al resolver muchos problemas físicos, resulta que el impulso puede permanecer constante en los sistemas abiertos. Es cierto que en este caso la cantidad de movimiento se conserva sólo aproximadamente.

Figura 15 - Laboratorio virtual

“Estudio de la ley de conservación del impulso durante colisiones de cuerpos”

Al configurar los parámetros iniciales del sistema (masa de la bala, longitud de la varilla, masa del cilindro) y presionar el botón de inicio, veremos los resultados del trabajo. Al elegir diferentes valores iniciales, podemos ver cómo cambia el comportamiento y los resultados del trabajo de laboratorio.

2.4.4 Descripción de laboratorios virtuales en el apartado “Fenómenos Térmicos”

Trabajo de laboratorio nº 1 “Estudio de la máquina térmica ideal de Carnot”. El trabajo de laboratorio virtual “Estudio de una máquina térmica de Carnot ideal” se presenta en la Figura 16.

Figura 16 - Laboratorio virtual

"Estudio de la máquina térmica ideal de Carnot"

Habiendo iniciado el funcionamiento del motor térmico según el ciclo de Carnot, utilice el botón “Pausa” para detener el proceso y tomar lecturas del sistema. Usando el botón “Velocidad”, se cambia la velocidad de funcionamiento del motor térmico.

Trabajo de laboratorio nº 2 “Determinación del calor específico de fusión del hielo”. El trabajo de laboratorio virtual “Determinación del calor específico de fusión del hielo” se presenta en la Figura 17.

Figura 17 - Laboratorio virtual

“Determinación del calor específico de fusión del hielo”

El hielo puede existir en tres variedades amorfas y 15 modificaciones cristalinas. El diagrama de fases de la figura de la derecha muestra a qué temperaturas y presiones existen algunas de estas modificaciones.

Trabajo de laboratorio No. 3 “Funcionamiento de un motor de cuatro tiempos, animación del ciclo Otto”. El trabajo de laboratorio virtual “Funcionamiento de un motor de cuatro tiempos, animación del ciclo Otto” se presenta en la Figura 18. El trabajo es sólo para fines informativos.

Figura 18 - Laboratorio virtual

"Funcionamiento del motor de cuatro tiempos, animación del ciclo Otto"

Los cuatro ciclos o tiempos que recorre el pistón: succión, compresión, encendido y expulsión de gases dan nombre al motor de cuatro tiempos u Otto.

Trabajo de laboratorio nº 4 “Comparación de las capacidades caloríficas molares de los metales”. El trabajo de laboratorio virtual “Comparación de las capacidades caloríficas molares de metales” se presenta en la Figura 19. Seleccionando uno de los metales y ejecutando el trabajo, podemos obtener información detallada sobre su capacidad calorífica.

Figura 19 - Laboratorio virtual

"Comparación de las capacidades caloríficas molares de los metales"

El objetivo del trabajo es comparar la capacidad calorífica de los metales presentados. Para realizar el trabajo, se debe seleccionar el metal, configurar la temperatura y registrar las lecturas.

2.4.5 Demostración de las capacidades de creación del paquete de software “Laboratorio de Física Virtual”

El bloque de ensamblaje del circuito eléctrico main.html se desarrolló por separado y no de manera muy diferente. Echemos un vistazo más de cerca al proceso.

• Paso. El primer paso fue crear un prototipo utilizando http://gomockingbird.com/, una herramienta en línea que permite crear, obtener una vista previa y compartir modelos de aplicaciones fácilmente. La vista de la ventana futura se muestra en la Figura 20.

Figura 20 - Prototipo de la ventana “Conjunto de circuito eléctrico”

Se decidió colocar un panel con elementos eléctricos en el lado izquierdo de la ventana, los botones principales en la parte superior (abrir, guardar, borrar, verificar), la parte restante quedará reservada para el armado del circuito eléctrico. Para diseñar el prototipo, elegí la base bootstrap; esto es algo así como estilos universales para el diseño, se pueden encontrar ejemplos aquí http://getbootstrap.com/getting-started/#examples

• Paso. Para la plantilla del diagrama elegí http://raphaeljs.com/, una de las bibliotecas más simples que le permite crear gráficos (ejemplo http://raphaeljs.com/graffle.html) (Figura 21).

Figura 21 - Diseño y diagrama de la ventana “Montaje del circuito eléctrico”

Como plantilla para la construcción de un circuito eléctrico se utilizó una biblioteca para la construcción de gráficos y se seleccionó un circuito adecuado, que luego será modificado y adaptado a nuestros requerimientos.

• Paso. A continuación agregué algunos elementos básicos.

En el gráfico, las formas geométricas fueron reemplazadas por imágenes; la biblioteca seleccionada le permite usar cualquier imagen (Figura 22).

Figura 22 - Diseño y diagrama de la ventana “Montaje del circuito eléctrico”

En este paso, se crearon imágenes de los elementos del circuito eléctrico, se amplió la lista de los elementos mismos y en la ventana para construir un circuito eléctrico ahora podemos conectar los elementos eléctricos.

4 Paso. Basado en el mismo programa de arranque, hice un modelo de ventana emergente; se suponía que se usaría para cualquier acción que requiriera la confirmación del usuario (ejemplo http://getbootstrap.com/javascript/#modals) Figura 23.

Figura 23 - Ventana emergente

En el futuro, se planeó colocar tareas en esta ventana emergente con derecho a elección por parte del usuario.

• Paso. En la ventana emergente creada en el paso anterior, agregué una lista de varias opciones de tareas que se ofrecerán al estudiante. Decidí elegir las tareas según el plan de estudios de la escuela secundaria (grados 8 y 9).

Las tareas incluyen: título, descripción e imagen (Figura 24).

Figura 24: Selección de una opción de tarea

Así, en este paso recibimos una ventana emergente con una selección de tareas; cuando haces clic en una de ellas, se activa (resalta).

• Paso. Debido al uso de diversos elementos eléctricos en las tareas, se hizo necesario agregar más. Después de agregar, probemos cómo funcionan las conexiones entre elementos (Figura 25).

Figura 25 - Agregar elementos de un circuito eléctrico

Todos los elementos se pueden colocar en la ventana de construcción del circuito y se pueden establecer conexiones físicas, así que pasemos al siguiente paso.

• Paso. Al verificar una tarea, es necesario informar de alguna manera al usuario sobre el resultado.

Figura 26 - Información sobre herramientas

Los principales tipos de errores al realizar tareas de montaje de cadenas se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1 - Principales tipos de errores.

• Paso. Después de completar la tarea, el botón "Verificar" estará disponible, lo que inicia el escaneo. En este paso se agregó una descripción de los elementos y conexiones que deben estar en el diagrama para una implementación exitosa (Figura 27).

Figura 27 - Comprobación del circuito eléctrico

Si la tarea se completó con éxito, luego de la verificación aparece un cuadro de diálogo informándonos que la tarea se completó con éxito.

9 paso. En este paso se decidió agregar un punto de conexión, lo que nos permitirá armar circuitos más complejos con conexiones en paralelo (Figura 28).

Figura 28 - Punto de conexión

Después de agregar exitosamente el elemento "punto de conexión", fue necesario agregar un trabajo usando este elemento.

• Paso. Iniciar y comprobar la tarea de montar un circuito eléctrico con dispositivos (Figura 29).

Figura 29 - Resultado de la ejecución

2.4.6 Directrices para el uso del paquete de software creado “Laboratorio Virtual de Física”

2.4.7 Descripción de la sección “Acerca del desarrollador”

La sección "Acerca del desarrollador" contiene información básica sobre el autor y los resultados esperados de la introducción del paquete de software en el proceso educativo moderno (Figura 31).

Figura 31 - Acerca del desarrollador

Esta sección fue creada para brindar información breve sobre el desarrollador del paquete de software “Laboratorio de Física Virtual”.

Esta sección contiene la información más básica sobre el autor, describe brevemente los resultados esperados del desarrollo, adjunta un certificado de aprobación del paquete de software y también indica el director del proyecto de diploma.

Conclusión

En el trabajo presentado se realizó una revisión de la literatura científica y pedagógica sobre el uso de herramientas virtuales en el sistema educativo moderno. Con base en esto, se identificó la particular importancia de utilizar un laboratorio virtual en el proceso de aprendizaje.

El artículo examina el uso de las TIC en el proceso educativo, la cuestión de la virtualización de la educación y las posibilidades del trabajo de laboratorio virtual en el estudio de procesos y fenómenos que son difíciles de estudiar en condiciones reales.

En vista del hecho de que el mercado moderno de productos de software ofrece una gran cantidad de programas diferentes: shells, surgió la pregunta sobre la necesidad de crear un paquete de software que permita realizar trabajos de laboratorio virtual sin ninguna dificultad. Con la ayuda de una computadora, un estudiante puede completar fácil y rápidamente el trabajo necesario y monitorear el progreso de su implementación.

Antes de iniciar la implementación del paquete de software, se desarrolló una estructura generalizada del Laboratorio de Física Virtual, la cual se presenta en la Figura 1.

Posteriormente, se realizó una selección de un entorno de herramientas para el desarrollo del paquete de software “Laboratorio Virtual de Física”.

Se ha desarrollado una estructura específica del complejo de software, como se muestra en la Figura 5.

Se ha analizado una base de datos de elementos prefabricados que pueden utilizarse para crear un paquete de software.

La herramienta elegida para crear un laboratorio de física virtual es el entorno FrontPages, ya que permite crear y editar páginas HTML de forma fácil y sencilla.

Durante el trabajo se creó el producto de software “Laboratorio virtual de física”. El laboratorio desarrollado ayudará a los docentes a llevar a cabo el proceso educativo y pedagógico. También puede simplificar significativamente el trabajo de laboratorio complejo, facilitar la presentación visual de la experiencia que se está llevando a cabo, aumentar la eficiencia del proceso educativo y motivar a los estudiantes.

En el paquete de software se crearon tres laboratorios virtuales:

1. Circuitos electricos.
2. Fenómenos mecánicos.
3. Fenómenos térmicos.

En cada trabajo, los estudiantes pueden poner a prueba sus conocimientos individuales.

Para asegurar la interacción de los estudiantes con el paquete de software, se desarrollaron recomendaciones metodológicas que les permitan comenzar de manera fácil y rápida a realizar laboratorios virtuales.

El paquete de software “Laboratorio virtual de física” fue probado en las clases escolares por el profesor de categoría I O.S. (Se adjunta certificado de aprobación). El paquete de software también fue presentado en la conferencia “Tecnologías de la información en la educación”.

Se probó el producto de software y se demostró que cumple con las metas y objetivos establecidos, funciona de manera estable y se puede utilizar en la práctica.

Así, cabe señalar que el trabajo de laboratorio virtual sustituye (completamente o en determinadas etapas) un objeto de investigación natural, lo que permite obtener resultados experimentales garantizados, centrar la atención en los aspectos clave del fenómeno en estudio y reducir el tiempo. del experimento.

Al realizar el trabajo, es necesario recordar que un modelo virtual muestra procesos y fenómenos reales de una forma esquemática más o menos simplificada, por lo que descubrir qué se enfatiza realmente en el modelo y qué se deja detrás de escena puede ser una de las las formas de la tarea. Este tipo de trabajo puede realizarse íntegramente en versión informática o como una de las etapas de un trabajo más amplio, que también incluye el trabajo con objetos naturales y equipos de laboratorio.

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La física visual brinda al profesor la oportunidad de encontrar los métodos de enseñanza más interesantes y efectivos, haciendo que las clases sean interesantes e intensas.

La principal ventaja de la física visual es la capacidad de demostrar fenómenos físicos desde una perspectiva más amplia y estudiarlos de manera integral. Cada obra cubre una gran cantidad de material educativo, incluso de diferentes ramas de la física. Esto brinda amplias oportunidades para consolidar conexiones interdisciplinarias, para generalizar y sistematizar conocimientos teóricos.

El trabajo interactivo en física debe realizarse en lecciones en forma de taller al explicar material nuevo o al completar el estudio de un tema determinado. Otra opción es realizar trabajos fuera del horario escolar, en clases optativas e individuales.

Física virtual(o física en línea) es una nueva dirección única en el sistema educativo. No es ningún secreto que el 90% de la información ingresa a nuestro cerebro a través del nervio óptico. Y no es sorprendente que hasta que una persona no lo vea por sí misma, no pueda comprender claramente la naturaleza de ciertos fenómenos físicos. Por tanto, el proceso de aprendizaje debe estar apoyado en materiales visuales. Y es simplemente maravilloso cuando no sólo puedes ver una imagen estática que representa cualquier fenómeno físico, sino también observar este fenómeno en movimiento. Este recurso permite a los profesores, de una manera fácil y relajada, demostrar claramente no solo el funcionamiento de las leyes básicas de la física, sino que también ayudará a realizar trabajos de laboratorio en línea en física en la mayoría de las secciones del plan de estudios de educación general. Entonces, por ejemplo, ¿cómo se puede explicar con palabras el principio de funcionamiento de una unión pn? Sólo mostrando una animación de este proceso a un niño todo se le aclara inmediatamente. O puede demostrar claramente el proceso de transferencia de electrones cuando el vidrio frota la seda, y luego el niño tendrá menos preguntas sobre la naturaleza de este fenómeno. Además, las ayudas visuales cubren casi todas las áreas de la física. Entonces, por ejemplo, ¿quieres explicar la mecánica? Por favor, aquí hay animaciones que muestran la segunda ley de Newton, la ley de conservación del impulso cuando los cuerpos chocan, el movimiento de los cuerpos en círculo bajo la influencia de la gravedad y la elasticidad, etc. Si quieres estudiar la sección de óptica, ¡nada más fácil! Se muestran claramente experimentos para medir la longitud de onda de la luz utilizando una rejilla de difracción, observación de espectros de emisión continuos y lineales, observación de interferencias y difracción de la luz y muchos otros experimentos. ¿Qué pasa con la electricidad? Y esta sección cuenta con bastantes ayudas visuales, por ejemplo, hay experimentos para estudiar la ley de Ohm para circuito completo, investigación de conexión de conductores mixtos, inducción electromagnética, etc.

Así, el proceso de aprendizaje de la “tarea obligatoria” a la que todos estamos acostumbrados se convertirá en un juego. Al niño le resultará interesante y divertido observar animaciones de fenómenos físicos, y esto no sólo simplificará, sino que también acelerará el proceso de aprendizaje. Entre otras cosas, es posible dar al niño incluso más información de la que podría recibir en la forma habitual de educación. Además, muchas animaciones pueden reemplazar completamente ciertas instrumentos de laboratorio, por lo que es ideal para muchas escuelas rurales donde, lamentablemente, ni siquiera siempre se dispone de un electrómetro Brown. Qué puedo decir, muchos dispositivos ni siquiera se encuentran en las escuelas normales de las grandes ciudades. Tal vez, al introducir este tipo de ayudas visuales en el programa de educación obligatoria, después de graduarse de la escuela consigamos que las personas se interesen por la física, quienes eventualmente se convertirán en jóvenes científicos, ¡algunos de los cuales podrán hacer grandes descubrimientos! De esta manera se reactivará la era científica de los grandes científicos nacionales y nuestro país volverá a crear, como en la época soviética, tecnologías únicas y adelantadas a su tiempo. Por eso creo que es necesario popularizar al máximo estos recursos, informar sobre ellos no sólo a los profesores, sino también a los propios escolares, porque muchos de ellos estarán interesados ​​en estudiar. fenomeno fisico no sólo en las lecciones de la escuela, sino también en casa en su tiempo libre, ¡y este sitio les brinda esa oportunidad! Física en línea¡Es interesante, educativo, visual y de fácil acceso!

Esta sección presenta trabajo de laboratorio virtual en física. En el trabajo de laboratorio en física, se adquieren habilidades para realizar experimentos y comprender instrumentos. Existe la oportunidad de aprender a sacar conclusiones de forma independiente a partir de los datos experimentales obtenidos y, por lo tanto, asimilar de manera más profunda y completa el material teórico.

"El dispositivo de Atwood. Prueba de la segunda ley de Newton".

Objeto del trabajo: comprobar la Segunda Ley de Newton.

Trabajo de laboratorio virtual. " Determinación del coeficiente de fricción interna de un fluido mediante el método de Stokes.".

Objeto del trabajo: familiarizarse con el método para determinar el coeficiente de fricción interna de un líquido a partir de la velocidad con la que cae una bola en este líquido.

Trabajo de laboratorio virtual. "Relación de cantidades durante el movimiento de rotación".

Objeto del trabajo: comprobar, mediante un péndulo de Oberbeck, la dependencia de la aceleración angular del momento de fuerza y ​​del momento de inercia.

Trabajo de laboratorio virtual. "Explorando el péndulo matemático".

Objeto del trabajo: estudiar las oscilaciones amortiguadas y no amortiguadas de un péndulo matemático.

Trabajo de laboratorio virtual. "Estudio de un péndulo de resorte".

Objeto del trabajo: estudiar las oscilaciones amortiguadas y no amortiguadas de un péndulo de resorte.

Trabajo de laboratorio virtual en física.

Un lugar importante en la formación de la competencia investigadora de los estudiantes en las clases de física lo ocupan los experimentos de demostración y el trabajo frontal de laboratorio. Un experimento físico en las lecciones de física forma las ideas previamente acumuladas de los estudiantes sobre los fenómenos y procesos físicos, repone y amplía los horizontes de los estudiantes. Durante el experimento, realizado por los estudiantes de forma independiente durante el trabajo de laboratorio, aprenden las leyes de los fenómenos físicos, se familiarizan con los métodos de su investigación, aprenden a trabajar con instrumentos e instalaciones físicas, es decir, aprenden a adquirir conocimientos de forma independiente en la práctica. Así, al realizar un experimento físico, los estudiantes desarrollan competencia investigadora.

Pero para realizar un experimento físico completo, tanto de demostración como frontal, se necesita una cantidad suficiente del equipo adecuado. Actualmente, los laboratorios de física de las escuelas no están suficientemente equipados con instrumentos de física y ayudas visuales educativas para realizar demostraciones y trabajos de laboratorio iniciales. El equipo existente no sólo se ha vuelto inutilizable sino que también está obsoleto.

Pero incluso si el laboratorio de física está completamente equipado con los instrumentos necesarios, un experimento real requiere mucho tiempo para prepararlo y realizarlo. Además, debido a importantes errores de medición y limitaciones de tiempo de la lección, un experimento real a menudo no puede servir como fuente de conocimiento sobre las leyes físicas, ya que los patrones identificados son solo aproximados y, a menudo, el error calculado correctamente excede los valores medidos. . Por lo tanto, es difícil realizar un experimento de laboratorio de física completo con los recursos disponibles en las escuelas.

Los estudiantes no pueden imaginar algunos fenómenos del macromundo y del micromundo, ya que los fenómenos individuales estudiados en un curso de física de la escuela secundaria no pueden observarse en la vida real y, además, reproducirse experimentalmente en un laboratorio físico, por ejemplo, los fenómenos de la física atómica y nuclear, etc. .

La ejecución de tareas experimentales individuales en el aula con equipos existentes se realiza bajo ciertos parámetros específicos, que no se pueden cambiar. En este sentido, es imposible rastrear todos los patrones de los fenómenos en estudio, lo que también afecta el nivel de conocimiento de los estudiantes.

Y, finalmente, es imposible enseñar a los estudiantes a adquirir conocimientos físicos de forma independiente, es decir, a desarrollar su competencia investigadora, utilizando únicamente tecnologías de enseñanza tradicionales. Viviendo en el mundo de la información, es imposible llevar a cabo el proceso de aprendizaje sin el uso de tecnologías de la información. Y en nuestra opinión hay razones para ello:

La principal tarea de la educación en este momento es desarrollar en los estudiantes las habilidades y destrezas para adquirir conocimientos de forma independiente. La tecnología de la información brinda esta oportunidad.

No es ningún secreto que actualmente los estudiantes han perdido el interés por estudiar y, en particular, por estudiar física. Y el uso de una computadora aumenta y estimula el interés de los estudiantes por adquirir nuevos conocimientos.

Cada estudiante es individual. Y el uso de una computadora en la enseñanza permite tener en cuenta las características individuales del alumno y le brinda una amplia variedad de opciones para elegir su propio ritmo de estudio del material, consolidarlo y evaluarlo. Evaluar los resultados del dominio de un tema por parte de un estudiante mediante pruebas en una computadora elimina la relación personal del maestro con el estudiante.

En este sentido, surge una idea: utilizar la tecnología de la información en las clases de física, concretamente al realizar trabajos de laboratorio.

Si realiza un experimento físico y un trabajo de laboratorio de primera línea utilizando modelos virtuales a través de una computadora, puede compensar la falta de equipo en el laboratorio físico de la escuela y, así, enseñar a los estudiantes a adquirir conocimientos físicos de forma independiente durante un experimento físico con modelos virtuales. , es decir, existe una oportunidad real para formar la competencia investigadora necesaria en los estudiantes y aumentar el nivel de aprendizaje de los estudiantes en física.

El uso de tecnologías informáticas en las lecciones de física permite la formación de habilidades prácticas de la misma manera que el entorno virtual de una computadora permite modificar rápidamente la configuración de un experimento, lo que garantiza una variabilidad significativa en sus resultados, y esto enriquece significativamente la práctica. de estudiantes que realizan operaciones lógicas de análisis y formulación de conclusiones de los resultados de un experimento. Además, puede realizar la prueba varias veces cambiando los parámetros, guardar los resultados y volver a sus estudios en el momento conveniente. Además, en la versión para ordenador se pueden realizar un número mucho mayor de experimentos. Trabajar con estos modelos abre enormes oportunidades cognitivas para los estudiantes, convirtiéndolos no solo en observadores, sino también en participantes activos en los experimentos que se llevan a cabo.

Otro punto positivo es que la computadora brinda una oportunidad única, no implementada en un experimento físico real, de visualizar no un fenómeno natural real, sino su modelo teórico simplificado, que le permite encontrar de manera rápida y efectiva las principales leyes físicas del fenómeno observado. . Además, el estudiante puede observar simultáneamente la construcción de los patrones gráficos correspondientes mientras avanza el experimento. La forma gráfica de mostrar los resultados de la simulación facilita a los estudiantes la asimilación de grandes cantidades de información recibida. Estos modelos son de particular valor, ya que los estudiantes, por regla general, experimentan importantes dificultades en la construcción y lectura de gráficos. También es necesario tener en cuenta que no todos los procesos, fenómenos y experimentos históricos de física pueden ser imaginados por un estudiante sin la ayuda de modelos virtuales (por ejemplo, la difusión en gases, el ciclo de Carnot, el fenómeno del efecto fotoeléctrico, la energía de enlace de los núcleos, etc.). Los modelos interactivos permiten al estudiante ver procesos de forma simplificada, imaginar diagramas de instalación y realizar experimentos que generalmente son imposibles en la vida real.

Todo el trabajo del laboratorio de informática se realiza según el esquema clásico:

Dominio teórico del material;

Estudiar una instalación de laboratorio de informática ya preparada o crear un modelo informático de una instalación de laboratorio real;

Realización de estudios experimentales;

Procesamiento de los resultados experimentales en una computadora.

Una instalación de laboratorio de informática, por regla general, es un modelo informático de una instalación experimental real, realizado mediante gráficos y modelado por computadora. En algunas obras sólo existe un esquema de la instalación del laboratorio y sus elementos. En este caso, antes de iniciar el trabajo de laboratorio, se debe montar el montaje del laboratorio en una computadora. La realización de una investigación experimental es una analogía directa de un experimento en una instalación física real. En este caso, el proceso físico real se simula en un ordenador.

Características de EOR “Física. Electricidad. Laboratorio virtual".

Actualmente existen bastantes herramientas electrónicas de aprendizaje que incluyen el desarrollo de trabajos de laboratorio virtual. En nuestro trabajo utilizamos la herramienta de aprendizaje electrónico “Física. Electricidad. laboratorio virtual"(en adelante - ESO tiene como objetivo apoyar el proceso educativo sobre el tema “Electricidad” en las instituciones de educación general (Fig. 1).

Figura 1 ESO.

Este manual fue creado por un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Polotsk. Hay varias ventajas al utilizar este ESO.

Fácil instalación del programa.

Interfaz de usuario sencilla.

Los dispositivos copian completamente a los reales.

Una gran cantidad de dispositivos.

Se observan todas las reglas reales para trabajar con circuitos eléctricos.

Posibilidad de realizar un número suficientemente grande de trabajos de laboratorio en diferentes condiciones.

Posibilidad de realizar trabajos, incluida la demostración de consecuencias que no son alcanzables o indeseables en un experimento a gran escala (fusible, bombilla, dispositivo de medición eléctrica fundido; cambio de polaridad de los dispositivos de encendido, etc.).

Posibilidad de realizar trabajos de laboratorio fuera de la institución educativa.

información general

ESE está diseñado para proporcionar soporte informático para la enseñanza de la materia “física”. El objetivo principal de la creación, difusión y aplicación de la ESE es mejorar la calidad de la educación mediante un uso eficaz, metodológicamente sólido y sistemático por parte de todos los participantes en el proceso educativo en las diferentes etapas de las actividades educativas.

Los materiales educativos incluidos en este ESE cumplen con los requisitos del plan de estudios de física. La base de los materiales educativos de esta ESE serán materiales de libros de texto de física modernos, así como materiales didácticos para realizar trabajos de laboratorio e investigaciones experimentales.

El aparato conceptual utilizado en el ESE desarrollado se basa en el material educativo de los libros de texto de física existentes, así como en los libros de referencia de física recomendados para su uso en las escuelas secundarias.

El laboratorio virtual se implementa como una aplicación de sistema operativo independiente.ventanas.

Este ESO le permite realizar trabajos de laboratorio frontales utilizando modelos virtuales de instrumentos y dispositivos reales (Fig. 2).

Fig.2 Equipo.

Los experimentos de demostración permiten mostrar y explicar los resultados de aquellas acciones que son imposibles o indeseables de realizar en condiciones reales (Fig. 3).

Fig. 3 Resultados indeseables del experimento.

Existe la oportunidad de organizar el trabajo individual, cuando los estudiantes pueden realizar experimentos de forma independiente, así como repetir experimentos fuera de clase, por ejemplo, en una computadora de casa.

Propósito de la ESO

La ESO es una herramienta informática utilizada en la enseñanza de la física, necesaria para la resolución de problemas educativos y pedagógicos.

ESE se puede utilizar como soporte informático para la enseñanza de la materia “física”.

La ESE incluye 8 trabajos de laboratorio en la sección “Electricidad” de la carrera de Física, cursada en los grados VIII y XI de la escuela secundaria.

Con la ayuda de la ESO se resuelven las principales tareas de prestación de soporte informático para las siguientes etapas de la actividad educativa:

Explicación del material educativo,

Su consolidación y repetición;

Organización de la actividad cognitiva independiente del estudiante;

Diagnóstico y corrección de lagunas de conocimiento;

Control intermedio y final.

ESE se puede utilizar como un medio eficaz para desarrollar habilidades prácticas en los estudiantes en las siguientes formas de organización de actividades educativas:

Realizar trabajos de laboratorio (objetivo principal);

Como medio para organizar un experimento de demostración, incluso para demostrar consecuencias que son inalcanzables o indeseables en un experimento a gran escala (fusible, bombilla, dispositivo de medición eléctrica fundido; cambio en la polaridad de los dispositivos de encendido, etc.)

Al resolver problemas experimentales;

Para organizar el trabajo educativo y de investigación de los estudiantes, resolviendo problemas creativos fuera del horario de clase, incluso en casa.

ESP también se puede utilizar en las siguientes demostraciones, experimentos y estudios experimentales virtuales: fuentes actuales; amperímetro, voltímetro; estudiar la dependencia de la corriente del voltaje en una sección del circuito; estudio de la dependencia de la corriente en el reóstato de la longitud de su parte de trabajo; estudio de la dependencia de la resistencia de los conductores de su longitud, sección transversal y tipo de sustancia; diseño y operación de reóstatos; conexión en serie y paralelo de conductores; determinación de la potencia consumida por un dispositivo de calefacción eléctrica; fusibles.

oh Capacidad de RAM: 1 GB;

frecuencia del procesador desde 1100 MHz;

memoria en disco: 1 GB de espacio libre en disco;

opera en sistemas operativosventanas 98/NT/2000/XP/ Vista;

en el sistema operativoyEl navegador no debe estar instaladoEMExplorador 6.0/7.0;

Para comodidad del usuario, el lugar de trabajo debe estar equipado con un manipulador de mouse y un monitor con una resolución de 1024.X 768 y superiores;

Disponibilidad dispositivoslecturaCD/ DVDdiscos para instalar ESO.