Profession-Oriented SchoolProfession-Oriented SchoolПрофильная школа1998-0744644610.12737/12040Элективные курсыElective coursesЭлективные курсы«Using Computers in Physics Experiments» Elective Course CurriculumПрограмма элективного курса «Компьютер в физическом эксперименте»ГуляевИгорь МихайловичGulyaevIgor Михайловичigor-guliaew@mail.ru1812201518122015365156https://zh-szf.ru/en/nauka/article/6446/view
Предложена программа элективного курса «Компьютер в физическом эксперименте». В курсе планируется проектная деятельность
учащихся по исследованию физических явлений с использованием компьютера в качестве основного измерительного прибора. Учащиеся освоят технологию изготовления электронного прибора, компьютерное осциллографирование физических процессов, исследуют движение тел методом компьютерного стробоскопирования, научатся измерять малые промежутки времени и небольшие изменения температуры, изучат импульсный метод измерения скорости звука. Все проекты носят исследовательский характер, направлены
на формирование мотивации к изучению физики и способствуют интеллектуальному развитию школьников. Последовательное выполнение предлагаемых исследовательских проектов способствует формированию и развитию у учащихся экспериментальных умений
в области натурного компьютерного эксперимента. Проверка предлагаемого элективного курса в школьных условиях подтвердила его
доступность учащимся и целесообразность проведения этого курса в старшей школе.
Proposed is the curriculum for the elective course on using computers for physical experiments. This includes planning the students’ project activities on
studying physics phenomena based on using a computer as the main measuring instrument.
The students are expected to master technology of how to fabricate an electronic device, as well as computer oscillographic testing of physics processes;
to examine motions of physical bodies using the computer stroboscope, to learn to measure short time intervals and small temperature changes, to
study a pulse method for measuring the speed of sound. All projects are investigative by nature and intended to motivate students to study Physics
and contribute to their intellectual development. Consecutive implementation of the proposed investigative projects would help students to develop
experimental skills in the fi eld of natural computer-based experiments. Testing the elective course proposed at the school premises has confi rmed its
comprehensibility for students and suitability for the high school.
Элективный курс «Компьютер в физическом эксперименте» предназначен для учащихся 10-х или 11-х классов, желающих выполнять проектные исследования по физике, и рассчитан на 34 часа учебных занятий. Курс состоит из введения, шести модулей и заключения. Модули содержат учебные темы, каждая из которых составляет содержание одного исследовательского проекта, связанного с выполнением натурного компьютерного эксперимента. Элективный курс тесно связан с вопросами школьного курса физики и предполагает изучение физических явлений и процессов с помощью физического эксперимента на базе персонального компьютера. Это позволяет расширить кругозор учащихся в области современной электроники и компьютерной техники.При изучении элективного курса уча щиеся осваивают чтение принципиальных схем электронных устройств, составление монтажных схем, компьютерную разработку монтажных плат, монтаж электронных приборов пайкой, подключение собранного прибора к персональному компьютеру, современное программное обеспечение для учебного физического эксперимента. Используя изготовленные приборы и установки, школьники учатся выполнять натурные компьютерные опыты, получать экспериментальные результаты и делать выводы. В основу рассматриваемого элективного курса положена описанная в работах [2, 5] методика организации аудиторной работы учащихся, в процессе которой они изготавливают учебные электронные приборы. Детальные рекомендации по содержанию такой работы, методике ее организации и по подготовке к ней интеллектуальных и материально-технических ресурсов даны в монографии [8]. При разработке содержания модулей курса использовались приборы и учебные эксперименты, разработанные на кафедре физики и дидактики физики Глазовского государственного пединститута [1, 3, 4, 6, 7, 9, 10]. Задачи курса тесно связаны с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования [11].
Вараксина Е.И. Базовые умения натурного компьютерного эксперимента / Е.И. Вараксина, И.М. Гуляев // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. - Вып. 14. - СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2012. - С. 20-23.Varaksina E.I., Gul’yaev I.M. Basic skills of natural computer experiment. Fizika v shkole i vuze: Mezhdunarodnyy sbornik nauchnyh statey [Physics at school and higher education institution: International collection of scientific articles], 2012, I. 14, pp. 20-23. (in Russian)Вараксина Е.И. Исследование процесса организации проектной деятельности школьников, связанной с выполнением натурного компьютерного эксперимента / Е.И. Вараксина, В.В. Майер // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. - 2013. - № 5-2. - С. 33-38.Varaksina E.I., Mayer V.V. Research of the process of organizing project activity of pupils related to full-scale computer experiment.Vestnik nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo [Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod], 2013, I. 5-2, pp. 33-38. (in Russian)Вараксина Е.И. Натурный компьютерный эксперимент: учебно-исследовательские проекты: Учебное пособие / Е.И. Вараксина, В.В. Майер. - Глазов: ГГПИ, 2013. - 76 с.Varaksina E.I., Mayer V.V. Naturnyy kompyuternyy eksperiment: uchebno-issledovatel’skie proekty [Natural computer experiment: educational and research projects]. Glazov, GGPI Publ., 2013. 76 p.Вараксина Е.И. Оценка готовности выпускников педагогического вуза к организации проектной деятельности по физике в массовой школе / Е.И. Вараксина, И.М. Гуляев // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 8. - Часть 2. - С. 444-448.Varaksina E.I., Gul’yaev I.M. Estimate of readiness of pedagogical higher education institution graduates to organize project activity on physics at secondary comprehensive schools. Fundamental’nye issledovaniya [Basic researches], 2014, I. 8, V.2, pp. 444-448. (in Russian)Вараксина Е.И. Совершенствование методики формирования основной компетенции будущих учителей физики / Е.И. Вараксина // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 11. - Часть 6. - С. 1356-1359.Varaksina E.I. Improvement of the technique of formation basic competence of future teachers of physics. Fundamentalnye issledovaniya [Basic researches], 2012, I. 11, V. 6, pp. 1356-1359. (in Russian)Вараксина Е.И. Формирование умений компьютерного исследования механических колебаний: Учебное пособие / Е.И. Вараксина, А.С. Рудин. - Глазов: ГГПИ, ООО «Глазовская типография», 2012. - 64 с.Varaksina E.I., Rudin A.S. Formirovanie umeniy kompyuternogo issledovaniya mehanicheskih kolebaniy [Formation of abilities of computer research of mechanical fluctuations]. Glazov, GGPI, Glazovskaya tipografiya Publ., 2012. 64 p.Майер В.В. Импульсный метод измерения скорости звука / В.В. Майер, Е.И. Вараксина // Потенциал. - 2014. - № 11. - С. 65-74.Mayer V.V., Varaksina E.I. Pulse method of measuring the speed of sound. Potentsial [Potential], 2014, I. 11, pp. 65-74. (in Russian)Майер В.В. Образовательные ресурсы проектной деятельности школьников по физике: Монография / В.В. Майер, Е.И. Вараксина. - М.: ФЛИНТА: Наука, 2015. - 228 с.Mayer V.V., Varaksina E.I. Obrazovatel’nye resursy proektnoy deyatel’nosti shkol’nikov po fizike [Educational Resources project activities of school students in physics]. Moscow, Flinta: Nauka Publ., 2015. 228 p.Майер В.В. Свободное падение: натурный эксперимент и компьютерная модель / В.В. Майер, Е.И. Вараксина // Потенциал. - 2014. - № 1. - С. 56-65.Mayer V.V., Varaksina E.I. Free fall: a natural experiment and a computer model. Potentsial [Potential], 2014, I. 1, pp. 56-65. (in Russian)Майер В.В. Совершенствование учебных опытов в проектной деятельности школьников / В.В. Майер, Е.И. Вараксина, И.М. Гуляев // Физика в школе. - 2014. - № 8. - С. 13-21.Mayer V.V., Varaksina E.I., Gul’yaev I.M.I mprovement of educational experiences in design activity of school students. Fizika v shkole [Physics at school], 2014, I. 8, pp. 13-21. (in Russian)Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования. - http://минобрнауки.рф/документы/2365 (дата обращения: 01.07.2015).Federal’nyy gosudarstvennyy obrazovatel’nyy standart srednego (polnogo) obschego obrazovaniya [Federal state educational standard of the secondary (complete) general education]. http://минобрнауки.рф/документы/2365 (accessed 1 July 2015).