Использование цифровой лаборатории при изучении физики

Использование цифровой лаборатории при изучении физики Физика  ­  наука  экспериментальная,  для   максимально   эффективного изучения   предмета   необходим   грамотно   оборудованный   кабинет   физики   в образовательном   учреждении.   Приборы   и   оборудование   для   лабораторных работ и демонстрационных экспериментов, цифровая лаборатория, стенды с наглядной   информацией,   медиапроектор, дидактические   и   методические   материалы   –   без   этого   учебный   процесс   в современной школе невозможен и все это есть в кабинете физики лицея № 3 г. Иркутска.   интерактивная   доска, Использование   цифровой   лаборатории   на   уроках   позволило расширить   диапазон   опытов   и   исследований,   рассматривать быстропротекающие   процессы,   повысить   научность   проводимых   работ.   В комплект цифровой лаборатории входит набор датчиков, с помощью которых можно проводить несложные эксперименты и опыты (датчик движения, силы, температуры,  давления, расстояния). Использование при проведении научных экспериментов   в   классе   компьютера   и   датчиков   обеспечивает   точность измерений   и   позволяет   непрерывно   контролировать   процесс,   а   также сохранять, отображать, анализировать и воспроизводить данные и строить на их основе графики. Адаптация в современном обществе школьников, которые работают только с приборами прошлого века, (со стрелочными приборами) будет низкой, восприятие физики как современной науки будет  искажено и недостаточно   полное.   Поэтому   у   всех   школьников   должно   быть представление о работе с цифровым оборудованием.  Небольшой   опыт   работы   с   использованием   цифровой   лаборатории показал,   что   её   применение   может   быть   эффективным   не   только     при проведении   научно   исследовательской   работы,   но   и   в   практике   обычного урока. И применять оборудование такого рода необходимо на разных этапах урока,   при   использовании   различных   методов   обучения.   Опыты   удобно проводить   не   только   в   кабинете   физики,   но   и   на   улице.   Учащиеся   могут использовать традиционное  оборудование или цифровые датчики   и вне стен кабинета.   Я   считаю,   что   при   изучении   физики   в   7   классе   цифровое оборудование   следует   применять   очень   осторожно,   и   дозировано,   лучше всего,   если   учащиеся   будут   выполнять   лабораторные   работы   с   помощью приборов (например: измерять размеры малых тел, измерять объём, плотность тела).   Использовать   цифровую   лабораторию   можно   при   проведении исследовательской   работы   по   определению   коэффициента   трения.   Все учащиеся знают,  что обязаны соблюдать правила поведения в школе, однако не   все   эти   правила   выполняют,   например,   часто   бегают   на   перемене   в кабинете   или   в   коридоре.   При   изучении   темы   «   Сила   трения»   предлагаю определить   коэффициент   трения.   Вместо   динамометра   используем   датчик силы   и  цифровую   лабораторию.  Двигая   брусок (можно   взять   ботинки   или кроссовки,   в   которых   дети   ходят   в   школе   (подошва   обуви   должна   быть чистая)) с помощью датчика силы, получаем график изменения приложенной силы   от   времени   и   определяем   не   только   силу   трения   скольжения,   но   и максимальную   силу   трения   покоя;   а   зная   вес   бруска   (ботинка)   и   грузов, определяем не только коэффициент трения скольжения, но и максимальный коэффициент   трения   покоя   и   сравниваем   их.   Учащиеся   делают соответствующие   вывод   ­   после   влажной   уборки   в   кабинете,   изменился коэффициент   трения   скольжения.   При   изучении   темы   «   Механические колебания» цифровую лабораторию можно применять при объяснении темы, при   решении   экспериментальных   задач   и   при   выполнении   лабораторных работ.   Получение   графика   гармонических   колебаний   занимает   несколько минут   с   учетом   сбора   экспериментальной   установки,   график   можно демонстрировать   на   интерактивной   доске.   Учащимся   можно экспериментально   доказать,   что   свободные   механические   колебания   с течением   времени   затухают.   В   ходе   эксперимента   одновременно   можно измерять и силу, действующую на пружину, и положение груза при помощи датчика   расстояния,     можно   увидеть   изменение   амплитуды   колебаний   – затухающие   колебания.   Период   колебаний   пружинного   и   математического маятника можно определить по описанию в учебнике, и   в это же время с помощью цифровой лаборатории. Например, при выполнении лабораторной работы   «Изучение   зависимости   периода   свободных   колебаний   пружинного маятника   от   массы   груза»   исследуется   движение   грузов   разной   массы, колеблющихся   в   вертикальном   направлении.   Графики   зависимости координаты   от   времени,   показывают   гармоничность   малых   колебаний   и позволяют   быстро   определить   период   свободных   колебаний   пружины   с разными грузами и выявить искомую зависимость. Учащимся вместо груза на пружине   можно   предложить   взять   груз,   закрепленный   на   нити   определить период,   частоту,   амплитуду   колебания,   ускорение   свободного   падения, написать   уравнение   колебания,   определить   максимальную   силу   и максимальное   ускорение.   К   преимуществам     использование     цифровой лаборатории относится:   экономия времени, можно использовать несколько датчиков   одновременно,   посмотреть   процесс   в   динамике,   зафиксировать малые изменения, неочевидные в традиционном эксперименте (измерении). На практике   широкое   применение   цифровой   лаборатории     затруднено   по следующим   причинам:   1)   недостаток   знаний,  необходимых   для   установки программного   обеспечения   и   подключения   датчиков   через   систему   сбора данных к компьютеру у учителя физики 2),высокая учебная нагрузка учителя ограничивает время, отводимое им на изучение возможностей оборудования, 3)   практически   отсутствие   методики   физического   эксперимента   с применением   датчиков,   недостаточно   публикаций   по   данному   вопросу.   В поисках   эффективных   методов   работы   каждый   учитель   выбирает   путь, который позволяет повысить интерес к предмету, получить высокий результат обучения.   Сочетание   демонстрационных   опытов   с   использованием возможностей цифровой лаборатории позволит эффективно изучать физику.