Методичні основи використання PHET-симуляцій у процесі вивчення фізики

Abstract

Розглянуто дидактичні та методичні можливості використання PhET-симуляцій (PhET-Simulations) в освітньому процесі. Запропоновано використання електронного ресурсу в організації навчально-пізнавальної діяльності здобувачів освіти в процесі вивчення фізики. Проаналізовано особливості та умови використання комп’ютерних моделей під час організації освітнього процесу. Комп’ютерні моделі є ефективним засобом під час пояснення нового та закріплення вивченого матеріалу, для самостійної роботи, особливу роль вони відіграють під час проведення демонстраційного експерименту чи лабораторних робіт. Особливої актуальності набувають моделі, коли реальний фізичний експеримент неможливий. Наведено приклади якісних та кількісних завдань різних рівнів складності з розділу «Механіка». Виконання завдань такого типу сприяє ефективнішому засвоєнню теоретичного матеріалу. Обґрунтовано, що використання комп’ютерного моделювання на уроках фізики стимулює навчальну, науково-пізнавальну, дослідницьку діяльність учнів, активізує творчу діяльність і позитивно впливає на успішність, розширює межі розуміння фізичних явищ і процесів, що відбуваються в навколишньому середовищі; дає можливість учням на вищому рівні зрозуміти природні явища. Використання інформаційно-комунікаційних технологій в освітньому процесі ґрунтується на змінах навчальної діяльності учня та кардинальній модернізації діяльності вчителя, забезпечує формування як ключових, так і предметної компетентності учнів.

The article considers didactic and methodological possibilities of using PhET Interactive Simulations in the educational process. The application of electronic resources in the organization of educational and cognitive activities of students in the study of physics is proposed. Features and conditions of using computer models during the organization of the educational process are analyzed. The aim of the article is to consider the methodological possibilities and analyze the effectiveness of the use of PhET-Simulations in the study of physics. The following methods were used in the research process: theoretical – analysis, comparison, systematization and generalization of educational and methodological, popular science and applied sources on the research problem. It is argued that computer models are an effective tool for testing homework, explaining new and consolidating the previously learned material as homework or for independent work, and they play a special role during a demonstration experiment or laboratory workshop. Models become especially relevant when a real physical experiment is impossible. Examples of qualitative and quantitative tasks of different levels of complexity from the section “Mechanics” are given; performing tasks of this type contributes to better mastering of the theoretical material. It is substantiated that the use of computer modeling at lessons of natural and mathematical disciplines stimulates educational and scientific-cognitive, research activities of students, activates creative activity and has a positive effect on success, expands understanding of physical phenomena and processes occurring in the environment; enable students to understand natural phenomena at the highest level. The use of information and communication technologies in the educational process is based on changes in student learning activities and radical modernization of teacher activities, provides the formation of both key and subject competences of students.