Предмет: педагогіка, фізика
Тип роботи: дипломна, магістерська.
Об'єм роботи: 75 сторінок А4
Унікальність тексту: 83%
Люди сучасного суспільства живуть у світі, де у всіх сферах використовуються інформаційні технології. Вміння використовувати їх стало потребою. Молоде покоління з ентузіазмом використовує цифрові засоби зв'язку, Інтернет, інтерактивне обладнання для розваг під час свого дозвілля. Це явище можна побачити без особливих зусиль. Відпочинок для людини важливий – це безперечний факт, і фірми з випуску та виробництва ігрових комп'ютерних ігор знають, і люди із задоволенням користуються цією продукцією. У зв'язку з повсюдною інформатизацією новому поколінню доводиться вчитися використовувати комп'ютерне устаткування як відпочинок.
ЗМІСТ
ВСТУП
РОЗДІЛ 1. ОСНОВИ ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН У ОСВІТНЬОМУ ПРОЦЕСІ З ФІЗИКИ
1.1. Вимірювання довжини, маси та часу
1.2 Вимірювання в кінематиці, динаміці, статиці та в молекулярній фізиці
1.3 Освітні та цифрові ресурси з фізики
РОЗДІЛ 2. МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ В ОСВІТНЬОМУ ПРОЦЕСІ З ФІЗИКИ
2.1 Методичні зауваги щодо зваженого використання цифрового вимірювального обладнання у процесі навчання фізики в школі
2.2 Методичні рекомендації щодо особливостей використання цифрових вимірювальних пристроїв в освітньому процесі з фізики
2.3 Комплексне застосування цифрових методів під час навчання фізики
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ЦИФРОВИХ МЕТОДІВ ВИМІРЮВАННЯ В ОСВІТНЬОМУ ПРОЦЕСІ З ФІЗИКИ
3.1 Впровадження цифрових вимірювань в шкільний фізичний експеримент
3.2 Використання цифрових вимірювальних систем в навчальному фізичному експерименті
3.3 Організація та проведення педагогічного експерименту
ВИСНОВОК
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ВСТУП
Актуальність дослідження. Люди сучасного суспільства живуть у світі, де у всіх сферах використовуються інформаційні технології. Вміння використовувати їх стало потребою. Молоде покоління з ентузіазмом використовує цифрові засоби зв'язку, Інтернет, інтерактивне обладнання для розваг під час свого дозвілля. Це явище можна побачити без особливих зусиль. Відпочинок для людини важливий – це безперечний факт, і фірми з випуску та виробництва ігрових комп'ютерних ігор знають, і люди із задоволенням користуються цією продукцією. У зв'язку з повсюдною інформатизацією новому поколінню доводиться вчитися використовувати комп'ютерне устаткування як відпочинок. Тому суспільство висуває відповідні вимоги до загальнонавчальних умінь випускників шкіл: грамотно використовувати програмне забезпечення, орієнтуватися в «морі» інформації, виділяти головне з цього потоку, освоювати та використовувати нововведені ресурси.
Вимірювання неелектричних величин досягло високого розвитку і є найбільшою та найрозвинутішою галуззю інформаційно-вимірювальної техніки, а виробництво приладів для вимірювання різних неелектричних величин фізичної природи є основною частиною продукції приладобудування. Велика кількість вимірюваних неелектричних величин, розкиданість досліджуваних об’єктів у просторі, необхідність автоматизації керування для централізованого отримання вимірювальної інформації, опрацювання цієї інформації та вироблення сигналів для зворотної дії на об’єкт дослідження зумовлюють використання переважно електричних методів вимірювань неелектричних величин, так як електричні сигнали найпридатніші, як для вимірювань, так й для опрацювання та передавання на відстані.
Серед пріоритетних напрямків розвитку освіти визначено й запровадження освітніх інновацій та цифрових методів вимірювання; забезпечення та зміцнення матеріально-технічної бази освіти [1]. Це суттєво стосується процесу навчання фізики, як експериментальної науки. Комплексний підхід до розв’язання таких задач враховує відповідність змісту і методів навчання дидактичним принципам і нормам й вимогам ергономіки. Зокрема нами визначено важливість і доцільність широкого впровадження сучасних цифрових вимірювань до навчального фізичного експерименту, чим успішно реалізується ефективність і якість розв’язання ряду проблем: забезпечення читабельності експериментальних установок; відповідності змісту і методів виконання демонстраційних дослідів і експериментальних завдань основній меті; позбавлення змісту експерименту тривалих і громіздких другорядних завдань щодо визначення окремих фізичних величин через прямі їх вимірювання; посилення практичної спрямованості експерименту і ряд інших [2].
На сучасному етапі реформування системи навчання фізики все більшого значення набувають методики та технології, пов’язані з використанням у навчальному процесі сучасних цифрових методів вимірювання, технічних засобів, обладнання та комп’ютерних програм. Зазначена освітня тенденція з одного боку є об’єктивною і такою, що відповідає зростаючому рівню технологізації суспільства, а з іншого боку відображає спрямованість пізнавальних потреб та інтересів учнів щодо способів набуття, розвитку та застосування знань.
Водночас застосування новітніх цифрових методів вимірювання в освітньому процесі потребує розробки нових методик навчання, невід’ємною складовою частиною яких має бути прогнозування та ретельний аналіз можливих наслідків застосування відповідних методик. Однією з важливих складових навчання фізики є навчання проведення фізичного експерименту у всіх його аспектах. Відповідно, однією з найбільш актуальних проблем методики навчання фізики є навчання коректного застосування новітніх цифрових методів вимірювання під час проведення фізичних експериментальних досліджень. Очевидно, що зазначена педагогічна діяльність потребує розробки відповідних методик.
У науково-практичній розробці авторів П.Д. Рабиновича, А.П. Афанасенка, Т.А. Асмолова, О.А. Поваляєва, П.М. Чеботаренко, І.С. Царенко, у статтях, Железовської Г.І, Абрамової Н.В, Гудкова Є.М., Креченка К.Г. розкривається тема використання цифрових методів вимірювання в освітньому процесі з фізики.
Теоретико-методологічна основа дослідження. Вимірювання неелектричних величин електричними вимірювальними засобами передбачає попереднє їх перетворення у функціонально зв’язані з ними електричні величини за допомогою відповідних вимірювальних перетворювачів неелектричних величин у електричні та наявність вторинного електричного вимірювального приладу, а також допоміжних пристроїв.
Методики вимірювання неелектричних величин поділяються на контактні та безконтактні. При контактних первинний перетворювач безпосередньо контактує з досліджуваним об’єктом. При цьому може спостерігатися зворотна дія вимірювального перетворювача на параметри досліджуваного об’єкта, що призводить до зростання похибок вимірювання. При безконтактних вимірюваннях первинний перетворювач безпосередньо не контактує з досліджуваним об’єктом і не впливає на його параметри. Однак у цьому випадку на результат вимірювання значно впливає середовище, що їх розділяє.
Об’єкт дослідження – електричні методи вимірювання неелектричних величин.
Предмет дослідження: особливості цифрових методів вимірювання в освітньому процесі з фізики.
Метою роботи є дослідження електричних методів вимірювання неелектричних величин в освітньому процесі з фізики.
Для досягнення поставленої мети нами вирішувалися такі завдання:
1) розглянули вимірювання довжини, маси та часу;
2) розглянули вимірювання в кінематиці, динаміці, статиці та в молекулярній фізиці;
3) виділити освітні та цифрові ресурси з фізики;
4) визначили методичні зауваги щодо зваженого використання цифрового вимірювального обладнання у процесі навчання фізики в школі;
5) виокремили методичні рекомендації щодо особливостей використання цифрових вимірювальних пристроїв в освітньому процесі з фізики;
6) простежити комплексне застосування цифрових методів під час навчання фізики;
7) аналіз впровадження цифрових вимірювань в шкільний фізичний експеримент;
8) дослідження використання цифрових вимірювальних систем в навчальному фізичному експерименті;
9) проаналізувати організацію та проведення педагогічного експерименту.
Для досягнення вищезазначених завдань використано метод теоретичного аналізу. Предмет аналізу – це різні джерела інформації, література, у яких виведені інформаційно-комунікаційні технології, застосування технічних засобів, розглядається мотивація освіти, навчальні програми з фізики, нормативні документи.
Практична значимість полягає у розробці елементів методики використання комплексу технологій та додаткових технічних засобів з урахуванням психологічних особливостей учнів, у процесі навчання фізики у школі.
Структура роботи: робота включає в себе вступ, два розділи, висновки, список використаних джерел.
ВИСНОВКИ
У даній роботі я досліджував електричні методи вимірювання неелектричних величин, розглянув, як їх вимірювали раніше і дослідив, як їх вимірюють в наш час за допомогою електричного струму.
Суть електричного методу вимірювання електричних величин полягає в тому, щоб перетворити вхідну неелектричну величину в вихідну електричну за допомогою первинних електричних перетворювачів.
В наш час доводиться вимірювати велику кількість неелектричних величин, і без сумніву, розвиток електричних методів вимірювання неелектричних величин полегшує це завдання.
Основні переваги електричного способу вимірювання неелектричних величин такі:
– можливість вимірювання кількох неелектричних величин за допомогою одного електричного вимірювального засобу (при використанні відповідних вимірювальних перетворювачів та комутатора);
– простота автоматизації вимірювання внаслідок того, що в електричних колах можна виконувати логічні та цифрові операції;
– можливість забезпечення високої чутливості, необхідної точності та швидкодії;
– можливість вимірювання параметрів досліджуваних об’єктів на будь-якій від них відстані завдяки можливості передачі електричних сигналів лініями зв’язку чи через випромінювання електромагнітних хвиль.
Застосування будь-яких цифрових методів вимірювання, а використання датчиків є однією з сучасних цифрових методів вимірювання, потребує ґрунтовної теоретичної підготовки персоналу, інакше використання новітніх цифрових методів вимірювання може бути неефективним і небезпечним.
Що до використання сучасних передових цифрових методів вимірювання у навчанні фізики, то з методичної точки зору, з метою запобігання формування догматизму, як стилю мислення, їх застосуванню повинне передувати теоретичне навчання та ретельне практичне вивчення реальних, а не модельованих, симульованих або уявних процесів. Звичайно в умовах шкільного навчання це не стосується дуже швидкоплинних, дуже тривалих або небезпечних процесів та явищ.) У цьому розумінні підбір тематики досліджень реальних фізичних процесів має бути надзвичайно виваженим та узгодженим як з точки зору вибору методів фізичних досліджень, так і з точки зору вибору методів навчання, пояснення, надання учням свободи самостійної практичної діяльності тощо.
У даному випадку здобуття формального результату виконання певної діяльності не має домінувати над процесом отримання (пошуку, творення) результату, оскільки тут домінуючим є процес навчання, як процес здобуття знань і досвіду. Тобто у таких випадках процес є важливішим за результат.
Відмічені пропозиції спрямовані на висвітлення основних тенденцій і чинників впровадження цифрових вимірювальних приладів в систему шкільного фізичного експерименту і не вичерпують інші підходи і варіанти нових доробок, зокрема в процесі інтеграції до експериментального відображення змісту інших природничих дисциплін.
Використання елементів заданих, як цифрових методів вимірювання, цифрових та освітніх ресурсів, додаткових технічних засобів, засобів психоло-педагогічної підтримки, у процесі навчання дозволяє досягти якісно вищого рівня наочності уроку, значно розширює можливості активізації діяльності школярів. Безперервний зворотний зв'язок пожвавлює навчальний процес, сприяє підвищенню його динамізму, що веде до формування позитивного ставлення до предмета, що вивчається.
Незважаючи на широке поширення цифрових методів вимірювання у багатьох сферах, на сьогоднішній день у сфері освіти вони не отримали достатньо широкого застосування через брак методики використання цих ресурсів у процесі навчання. Методики використання, яка б враховувала інтереси та схильності учнів.
Дана робота присвячена теоретичному обґрунтуванню та розробці цифрових методів вимірювання в освітньому процесі при навчанні фізики у школі.
У ході роботи було вирішено такі завдання:
Проаналізовано педагогічну, методичну літературу з метою виділення структури методики використання цифрових методів вимірювання, цифрових ресурсів, освітніх ресурсів, психолого-педагогічного супроводу уроку, розглянуто основні ресурси з фізики; і виділено компоненти моделі методики використання цих компонентів, елементи психолого-педагогічної підтримки.
Побудувано методику, з урахуванням короткої психолого-педагогічної характеристики учнів, різних груп учнів. Як засоби, які було використано в навчальному процесі, були обрані цифрові методи вимірювання.
Провели апробацію даної методики, проаналізували отримані результати: використання її дозволяє суттєво підвищити інтерес школярів до предмета, що вивчається, стає додатковою мотивацією для учня.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Кремінський Б.Г. Теоретичні і методичні засади роботи з інтелектуально обдарованою молоддю з фізики: дис.… д-ра. пед. наук: 13.00.02 / Б.Г. Кремінський. – К., 2012. – 461 с.
2. Выготский Л.С. Педагогическая психология / Л.С. Выготский ; под ред. В.В. Давыдова. – М. : Педагогика, 1991. – 480 с.
3. Кремінський Б.Г. Співвідношення традиційних і деяких новітніх напрямків учіння фізики на сучасному етапі / Б.Г. Кремінський // Зб. наук. праць Кам’янець-Поділ. нац. ун-ту. Серія педагогічна. – Кам’янець-Подільський, 2015. – Вип. 21: Дидактика фізики як концептуальна основа формування компетентнісних і світоглядних якостей майбутнього фахівця фізико-технологічного профілю. – С. 200–203.
4. Наказ Міністерства освіти і науки України від 22.06.2016 № 704 «Про затвердження Типового переліку засобів навчання та обладнання навчального і загального призначення для кабінетів природничо-математичних предметів загальноосвітніх навчальних закладів» URL:
https://mon.gov.ua/storage/app/media/news/news/pereliki-zasobiv- navchannya-nakaz-704-dlya-rozmishchennya-na-sayti-go.pdf.
5. Давиденко С.М., Кнорозок Л.М., Руденко М.П. Цифрові вимірювальні прилади у навчальному фізичному експерименті в середній школі. //Вісник Чернігівського національного педагогічного університету. Серія: Педагогічні науки. 2016. Вип. 138. С. 51-53. URL:
http://nbuv.gov.ua/UJRN/VchdpuP_2016_138_12.
6. Юрченко А. Цифрові фізичні лабораторії як актуальних засіб навчання майбутнього вчителя фізики. Фізико-математична освіта. Науковий журнал. Суми: СумДПУ ім. А.С.Макаренка, 2016. № 2. С. 55-63.
7. Що можуть датчики в смартфоні. URL: http://www.chernigov.ua/news/security/4658-sho-mojyt-datchiki-v-smartfoni-galaxy-s422.html.
8. Державна національна програма "Освіта". Україна XXI століття. - К.: Райдуга, 1994. -61 с.
9. Вовкотруб В.П. Ергономіка навчального експерименту. -Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В.Винниченка, 2005. - 308 с.
10. Вовкотруб В.П. Ергономічний підхід до розвитку шкільного фізичного експерименту: Монографія. - К., 2002. -280 с.
11. Манойленко Н.В. Формування цілісних уявлень прикладних питань курсу фізики // Фізика. Нові технології навчання: Збірник наукових праць студентів і молодих науковців. - Випуск 5. - Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В.Винниченка, 2007. - С.115-119.
12. Практикум з фізики в середній школі: Дидакт. матеріал: Посібник для вчителя / Л.І.Анциферов, В.А.Буров, Ю.І.Дік і ін.: За ред. В.А.Бурова, Ю.І.Діка. - 3-є вид., перероб. - К.: Рад. шк., 1990. - 176 с.
13. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів. Фізика. 7-11 класи / Авторський колектив О.І.Бугайов (кер.), Л.А.Закота, Д.Я.Костюкевич, М.Т.Мартинюк. - К.: Шкільний світ, 2001. - 95 с.
14. Прокопенко М.М. Опис лабораторних занять з набірним полем "Школяр". - Житомир, 2005. - 76 с.
15. Федішова Н.В. Комплект для вивчення фізичних основ роботи електронно-обчислювальної техніки // Фізика та астрономія в школі. - 1999. - №2. - С.23-27.
16. Фізика. 10-11 класи. Програми для профільних класів загальноосвітніх навчальних закладів з українською мовою навчання. - Київ: Педагогічна преса, 2004. - 144 с.
17. Кованько В.В Загальнотехнічні вимірювання і прилади: Навчальний посібник / В.В Кованько., В.В. Древецький, А.О. Христюк. – Рівне : НУВГП, 2013. – 189 с.
18. Нестерчук Д.М. Методи і засоби вимірювань електричних та неелектричних величин: навчальний посібник / Д.М. Нестерчук, С.О. Квітка, С.В.Галько. – Мелітополь: Виданвичо-поліграфчний центр «Люкс», 2017. - 206 с.
19. Новицкий П.В. Электрические измерения неэлектрических величин. Изд. 5-е. 1975/ П.В.Новицкий
20. Спектор С. А. Электрические измерения физических величин: Методы измерений: Учеб. пособие для вузов./ С. А. Спектор – Ленинград: Энергоатомиздат, 1987.— 320 с: ил.
21.Туричин А.М. 'Электрические измерения неэлектрических величин'; /Туричин, А.М. –Москва.: Госэнергоиздат, 1954 г. – 551 с.
22. Единицы измерения с древности до наших дней – [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://urok.1sept.ru/статьи/549850/
23. Електричні манометри – [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://studfile.net/preview/7516745/page:37/
24. Електричні манометри та вакуумметри – [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://studopedia.com.ua/1_16496_tema--elektrichni-manometri-ta-vakuummetri.html
25. «Електричні методи вимірювання неелектричних величин»– [Електронний ресурс]–Режим доступу:
https://knowledge.allbest.ru/physics/3c0a65625a2bd78a5d43b89421216d36_0.html#text
26. ЭЛЕКТРОННЫЙ СПИДОМЕТР– [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://autolirika.ru/teoriya/ustrojstvo-spidometra.html
27. Измерение неэлектрических величин электрическими методами. – [Електронний ресурс] – Режим доступу:
https://eti.su/articles/spravochnik/spravochnik_1772.html
28. Лазерные доплеровские анемометры – [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://ru.qwe.wiki/wiki/Anemometer#Laser_Doppler_anemometers
29. Методи вимірювання параметрів навколишнього середовища – [Електронний ресурс] – Режим доступу:
https://pidruchniki.com/80322/ekologiya/vologist
30. Методи та засоби вимірювання електричних та неелектричних величин– [Електронний ресурс] – Режим доступу: https://studopedia.su/6_23297_metodi-ta-zasobi-vimiryuvannya-elektrichnih-ta-neelektrichnih-velichin.html
Немає коментарів:
Дописати коментар