STUDENT’S VIRTUAL PROJECTS IN THE PHYSICS LABORATORY PRACTICUM OF THE SPECIALIZED LICEUM
The article discusses the organization of students’ project activities in the development of the educational software for the common educational space “Lyceum - University”. Second-year students of Novosibirsk State Technical University (NSTU) take part in creating virtual projects. The students create virtual labs for modeling physical processes. Virtual experiments are widely used in modern educational physical laboratories. The combination of real and virtual experiments is a good motivator for students which provides new opportunities for teaching physics. The students’ programs can find its application in the laboratory practicum of NSTU and specialized lyceums as an additional didactic tool. Usually a team of three or four students is working on a virtual project. The teacher plays the role of an advisor. The students have to solve a number of problems in the process of creation of the project: mathematical formalization of the physical process model, choice of a method for solving the model equations, design of basic algorithm, development of the graphic interface, software implementation, program testing, analysis of the results, analysis of their own activity, presentation of the project. As an example we consider the virtual lab “Light diffraction at N slits” designed by three second-year students of the Department of Applied Mathematics and Computer Science of NSTU. The program was created with object-oriented language C++ and Open Graphics Library (Open GL). In the main programming window there is the 3D image of the optical system that includes the source of monochromatic radiation, the obstacle with parallel slits (the grating) and the screen for observation of a diffraction pattern. The light beam coming from the source and the light flux redistribution are visualized in colors of the visible range in accordance with the chosen wavelength. The user interface makes it possible to interactively control the process by changing some characteristic parameters: the wavelength, the number of slits, the slit width, the distance between the slits and the distance from the obstacles to the screen. All the changes are visualized by changing color, redistribution of the diffraction pattern and the obstacle spatial movement. This virtual lab is used in laboratory practicum together with the real optical system for studying the phenomenon of light diffraction. Similar student software is used in the e-learning environment of NSTU and Engineering Lyceum of NSTU. Sometimes the students who are working to create virtual labs are themselves the graduates of Engineering Lyceum.
Keywords
общее образовательное пространство,
обучение физике,
имитационный компьютерный эксперимент,
проблемно-проектная деятельность,
виртуальный проект,
common educational space,
teaching physics,
computer simulation experiment,
problem-project activities,
virtual projectAuthors
Baranov A.V. | Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russia | baranovav@ngs.ru |
Borynyak L.A. | Novosibirsk State Technical University, Novosibirsk, Russia | borynayk-leonid@mail.ru |
Zakovryashina O.V. | Engineering Lyceum NSTU, Novosibirsk, Russia | zov_nstu@mail.ru |
Всего: 3
References
Прозументова Г.Н. Потенциал взаимодействия классического университета с инновационными школами для модернизации системы образования // Дискурс университета: матер. Междунар. науч.-практ. конф. - Минск: Изд. центр БГУ, 2011. - С. 203-210.
Румбешта Е.А., Червонный М.А. Использование потенциала взаимодействия вузов и профильных школ г. Томска для повышения качества обучения физике // Вестник Томского государственного университета. - 2012. - Вып. 358. - С. 191-194.
Толстик А.М. Некоторые методические вопросы применения компьютерного эксперимента в физическом образовании // Физическое образование в вузах. - 2006. - Т. 12, № 2. - С. 76-84.
Ларионов В.В., Зеличенко В.М. О новом подходе к принципу наглядности в проблеме соотношения виртуальных и материальных носителей дидактических средств в методике обучения физике // Вестник ТГПУ. - 2006. - Вып. 6 (57). - С. 120-124.
Ким В.С. Виртуальные эксперименты в обучении физике. - Уссурийск: Изд. филиала ДВФУ в г. Уссурийске, 2012. - 184 с.
Заковряшина О.В. Дидактические условия интеграции виртуального и натурного эксперимента // Физика в школе. - 2012. - № 7. - С. 23-29.
Заковряшина О.В. Имитационный физический эксперимент с помощью интерактивной компьютерной модели и личностные результаты // Профильная школа. - 2012. - № 2. - С. 18-24.
Зеличенко В.М., Ларионов В.В., Мансуров Е.В. Информационно-образовательная среда вуза по физике: от задач к формированию заданий на уровне проекта // Вестник ТГПУ. - 2009. - Вып. 10(88). - С. 106-110.
Баранов А.В. Виртуальные проекты и проблемно-деятельностный подход при обучении физике в техническом университете // Физическое образование в вузах. - 2012. - Т. 18, № 4. - С. 90-96.
Баранов А.В. Компьютерное моделирование как средство мотивации при обучении физике в техническом вузе // Труды 8-й Международной научно-практической интернет-конференции «Преподаватель высшей школы в XXI веке»: Сб. 8, часть 1. - Ростов н/Д: Рост. гос. ун-
Prozumentova G.N. Potencial vzaimodeistviya classicheskogo universiteta s innovacionnimi shkolami dlya modernizacii sistemy obrazovaniya // Diskurs universiteta: mater. mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - Minsk: Izd. centr BGU, 2011. - S. 203-210.
Rumbeshta E.A., Chervonniy M.A. Ispol’zovanie potentsiala vzaimodeistviya vuzov i profil’nyh shkol g.Tomska dlya povysheniya kachestva obucheniya fizike // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. - 2012. - Vyp. 358. - S. 191-194.
Tolstik A.M. Nekotorye metodicheskie voprosy primeneniya komp’yuternogo eksperimenta v fizicheskom obrazovanii // Fizicheskoe obrazovanie v vuzah. - 2006. - T.12. - №2. - S. 76-84.
Larionov V.V., Zelichenko V.M. O novom podhode k principu naglyadnosti v probleme sootnosheniya virtual’nyh i material’nyh nositeley didakticheskih sredstv v metodike obucheniya fizike // Vestnik TGPU. - 2006. - Vyp. 6 (57). - S. 120-124.
Kim V.S. Virtual’nye eksperimenty v obuchenii fizike. - Ussuriysk: Isd. filial DVFU v g.Ussuriyske, 2012. - 184 s.
Zakovryashina O.V. Didakticheskie usloviya integracii virtual’nogo i naturnogo eksperimenta // Fizika v shkole. - 2012. - № 7. - S. 23-29.
Zakovryashina O.V. Imitacionniy fizicheskiy eksperiment s pomoshch’u interaktivnoy comp’uternoy modely i lichnostnye resul’taty // Profil’naya shkola. - 2012. № 2. - S. 18-24.
Zelichenko V.M., Larionov V.V., Mansurov E.V. Informacionno-obrazovatel’naya sreda vuza po fizike: ot zadach k formirovaniyu zadaniy na urovne proekta // Vestnik TGPU. - 2009. - Vup. 10 (88) - S. 106-110.
Baranov A.V. Virtual’nye proekty i problemno-deyatel’nostniy podhod pri obuchenii fizike v tehnicheskom yniversitete // Fizicheskoe obrazovanie v vuzah. - 2012. - T. 18. - № 4. - S. 90-96.
Baranov A.V. Komp’uternoe modelirovanie kak sredstvo motivacii pri obuchenii fisike v tehnicheskom vuze // Trudy 8-y Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy internet-konferencii «Prepodavatel’ visshei shkoly v XXI veke». Sb. 8, сhast’ 1. - Rostov n/D: Rost.