Использование систем схемотехнического моделирования в курсе физики при изучении основ электродинамики в высших и общеобразовательных учреждениях

Возможности современных компьютерных технологий открывают новые, более продуктивные направления в решении, как основных дидактических задач обучения, так и задач развития творческих способностей учащихся при обучении физике.

Приобщение продвинутой части учащихся в процессе изучения физики к работе с использованием современных программных продуктов позволяет более тесно связать теорию с практикой, перейти от репродуктивной деятельности к творческой и далее к исследовательско-конструкторской.

Автором преследовалась цель внедрить современную профессиональную исследовательско-конструкторскую среду в учебный процесс и использовать ее как инструмент в достижении более глубокого понимания учебного материала, развития творческого мышления, развития самостоятельной и активной исследовательско-конструкторской деятельностиобучаемых.

Методически грамотно составленное и доступное пособие по овладению самым необходимым минимумом знаний интерфейса используемого программного продукта является главной составляющей будущего результата обучения. По этой причине все руководства для пользователей, которым адресованы вышеназванные программные пакеты, необходимо было переработать до уровня понятного ученику, включив для иллюстрации возможностей программы элементарные примеры, связанные с учебным материалом по физике.

В общих чертах работа в данном направлении сводится к созданию модели и ее исследованию. Моделирование процессов, происходящих в электрических цепях, начинается с построения принципиальной схемы посредством условных графических изображений используемых элементов. Далее задаются параметры элементов. После этого происходит включение режима моделирования, при котором виртуальная схема “оживает”. Для измерения электрических величин в нужных точках схемы используется большой парк виртуальных измерительных приборов с возможностью распечатки результатов измерений. Исследовательские же возможности рассмотренных программных пакетов удовлетворят вкусы учеников с различной степенью подготовки.

Замечательной особенностью использования систем схемотехнического моделирования в учебном процессе по физике при изучении основ электродинамики является хорошее согласование параметров работы виртуального устройства с результатами работы построенного такого же реального объекта. Это вызывает у интересующейся части обучаемых потребность в проверке работоспособности сконструированных ими различных виртуальных радиоэлектронных устройств на практике, что в свою очередь способствует повышению интереса к предмету и является стимулом к физико-техническому творчеству.

Надо отметить, что проводимое исследование, вскрыло и ряд проблем, одной из которых является низкая общая компьютерная грамотность учащихся старших классов.

Предварительные итоги проводимого эксперимента показывают заметное повышение познавательной активности учащихся и значительное увеличение числа учеников, вышедших на более высокий уровень усвоения материала при изучении основ электродинамики в курсе физики общеобразовательной школы.