How E-learning Demonstrates the Formation of Students' Cognitive Activity in the Teaching of Quantum Physics

Abstract

The aim of this article is to prove the advisability of using the e-learning of quantum physics in the Moodle environment to help students achieve better success in this difficult subject area. The possibilities of Moodle in a distance learning environment have been analysed. Elearning tool of quantum physics in the Moodle environment has been described, and its educational opportunities have been determined. The need for material models and thought models for teaching of quantum physics has been proven. Modeling method and thought experiments explain phenomena of physics help to better understand real experiments and the essence of physics theories. The method of creation of computer models using Easy Gif Animator has been discussed. The requirements for material models have been identified, and an example of material model of Large Hadron Collider has been demonstrated. Results showed that e-learning of quantum physics increases the level of students' cognitive activity. This technique can be used for teaching other sections of physics and other natural sciences.

Метою даної статті є доведення необхідності використання електронного курсу у середовищі Moodle у навчанні квантової фізики для досягнення студентами успіху у вивченні цього складного розділу фізики. Можливості використання середовища Moodle у дистанційному навчанні були проаналізовані. Алгоритм створення електронного курсу квантової фізики у середовищі Moodle був описаний і навчальні можливості даного електронного курсу були визначені. Необхідність використання матеріальних і мисленних моделей для навчання квантової фізики була доведена. Метод моделювання і мисленні експерименти пояснюють фізичні явища, допомагають краще зрозуміти реальні експерименти та суть фізичних теорій. Метод створення комп’ютерних моделей за допомогою Easy Gif Animator був обговорений. Були визначені вимоги до матеріальних моделей і продемонстрований приклад матеріальної моделі Великого адронного колайдера. Результати показали, що електронне навчання квантової фізики підвищує рівень пізнавальної активності студентів. Ця методика може бути використана для вивчення інших розділів фізики та інших природничих наук.

Целью данной статьи является доказательство необходимости использования электронного курса в среде Moodle при обучении квантовой физики для достижения студентами успеха в изучении этого сложного раздела физики. Возможности использования среды Moodle в дистанционном обучении были проанализированы. Алгоритм создания электронного курса квантовой физики в среде Moodle был описан и учебные возможности данного электронного курса были определены. Необходимость использования материальных и мысленных моделей для обучения квантовой физики была доказана. Метод моделирования и мысленные эксперименты объясняют физические явления, помогают лучше понять реальные эксперименты и суть физических теорий. Метод создания компьютерных моделей с помощью Easy Gif Animator был обсужден. Были определены требования к материальным моделям и продемонстрирован пример материальной модели Большого адронного коллайдера. Результаты показали, что электронное обучение квантовой физики повышает уровень познавательной активности студентов. Эта методика может быть использована для изучения других разделов физики и других естественных наук.