Незаперечним фактом є те, що під час вивчення фізики велике значення має навчальний експеримент. Навчальний експеримент орієнтований на те, щоб учні застосовували на практиці різноманітні методи фізичної науки, опановували елементи проведення науково-дослідної роботи, співвідносили результати практичної діяльності з теорією, використовували на практиці міжпредметні зв’язки тощо.
З 1 вересня 2018 року чинні програми 10–11 класів мають певні особливості. Зокрема, “навчальний експеримент реалізується у формі демонстраційного і фронтального експерименту, робіт лабораторного практикуму, домашніх дослідів і спостережень.
… Виходячи з педагогічної доцільності та залежно від умов і наявної матеріальної бази кабінету фізики… вчитель, може: визначати конкретну тематику лабораторних робіт, форму їхньої реалізації, послідовність і місце в навчальному процесі, кількість годин на їх виконання, замінювати окремі роботи або демонстраційні досліди рівноцінними, використовувати різні їхні можливі варіанти, доповнювати цей перелік додатковими дослідами, короткочасними експериментальними завданнями, пропонувати іншу тематику робіт” 1.
Інша особливість полягає в тому, що “експериментальну частину програм осучаснено завдяки рекомендаціям щодо використання цифрових вимірювальних комплексів, застосування комп’ютерних програм для обробки результатів тощо” 2.
До уваги учнів, учителів, батьків пропонуємо матеріали, які мають допомогти учасникам освітнього процесу в організації, проведенні навчального експерименту, інтерпретації його результатів з огляду на ці особливості. Запропоновані методики, програмні засоби навчального призначення (ПЗНП), ресурси інтернету мають сприяти розвитку не лише основних предметних компетентностей, а й інформаційно-цифрової компетентності, розвитку умінь:
- «користуватися сучасними мобільними пристроями, як інструментальними та вимірювальними засобами;
- працювати з віртуальними лабораторіями, програмами-симуляторами;
- створювати та досліджувати моделі фізичних… явищ» 1 тощо.
Для реалізації цих завдань додатково до традиційних засобів і форм проведення навчального експерименту пропонується скористатись:
– комп’ютерними симуляціями. Комп’ютерні симуляції — це максимально наближена до реальності імітація фізичних процесів. В інтернеті можна знайти багато комп’ютерних симуляцій із фізики. Особливу увагу заслуговує сайт університету Колорадо (phet.colorado.edu), де безплатно пропонуються для навчання різноманітні інтерактивні симуляції. Скористаємось ними під час дослідження руху тіл під дією сили тяжіння Землі.
– програмними засобами навчального призначення:
Tracker — безплатний інструмент, що надає змогу моделювати та аналізувати рух об’єктів на відео чи зображеннях. Програмний засіб призначений для використання у фізиці. Завантажити програму можна безплатно зі сторінки http://physlets.org/tracker/.
Graph — програма з відкритим кодом і призначена для побудови математичних графіків. Програма вміє будувати графіки різних функцій і рівнянь, створювати таблиці, креслити графіки, які проходять через задані точки, проводити обчислення екстремумів і нульових точок тощо. Завантажити програму можна безплатно зі сторінки https://www.padowan.dk/.
GeoGebra — програма, призначена для вчителів середньої школи, а також для учнів. Вона дає змогу легко вибудовувати графіки, фігури та вектори, розв’язувати графічно рівняння тощо. Усі елементи, які входять до складу, є динамічними й можуть бути змінені за 2–3 кліка. Крім того, програма GeoGebra виконує різні обчислення, наприклад, можна обчислити інтеграл, площу фігури, довжину траєкторії або досліджувати будь-яку функцію. Програма GeoGebra — це повністю безоплатний продукт і, може бути завантажений зі сторінки https://www.geogebra.org/.
Усі зазначені засоби стануть у нагоді під час аналізу отриманих результатів і в жодному разі не є альтернативою реальному експерименту в умовах фізичного кабінету. Навпаки, вони мають лише розширити можливості учителя та учнів в організації дослідницької діяльності.
1 – навчальні програми для 10-11 класів закладів загальної середньої освіти (наказ МОН України № 1539 від 24.11.2017).
2 – Лист Міністерства освіти і науки України від 03. 07. 2018 р. № 1/9-415 “Щодо вивчення у закладах загальної середньої освіти навчальних предметів у 2018/2019 навчальному році”