Proposed is the curriculum for the elective course on using computers for physical experiments. This includes planning the students’ project activities on studying physics phenomena based on using a computer as the main measuring instrument. The students are expected to master technology of how to fabricate an electronic device, as well as computer oscillographic testing of physics processes; to examine motions of physical bodies using the computer stroboscope, to learn to measure short time intervals and small temperature changes, to study a pulse method for measuring the speed of sound. All projects are investigative by nature and intended to motivate students to study Physics and contribute to their intellectual development. Consecutive implementation of the proposed investigative projects would help students to develop experimental skills in the fi eld of natural computer-based experiments. Testing the elective course proposed at the school premises has confi rmed its comprehensibility for students and suitability for the high school.
elective course, project activities, educational project, computer-based experiment, educational device, experimental skills.
Элективный курс «Компьютер в физическом эксперименте» предназначен для учащихся 10-х или 11-х классов, желающих выполнять проектные исследования по физике, и рассчитан на 34 часа учебных занятий. Курс состоит из введения, шести модулей и заключения. Модули содержат учебные темы, каждая из которых составляет содержание одного исследовательского проекта, связанного с выполнением натурного компьютерного эксперимента. Элективный курс тесно связан с вопросами школьного курса физики и предполагает изучение физических явлений и процессов с помощью физического эксперимента на базе персонального компьютера. Это позволяет расширить кругозор учащихся в области современной электроники и компьютерной техники.
При изучении элективного курса уча щиеся осваивают чтение принципиальных схем электронных устройств, составление монтажных схем, компьютерную разработку монтажных плат, монтаж электронных приборов пайкой, подключение собранного прибора к персональному компьютеру, современное программное обеспечение для учебного физического эксперимента. Используя изготовленные приборы и установки, школьники учатся выполнять натурные компьютерные опыты, получать экспериментальные результаты и делать выводы. В основу рассматриваемого элективного курса положена описанная в работах [2, 5] методика организации аудиторной работы учащихся, в процессе которой они изготавливают учебные электронные приборы. Детальные рекомендации по содержанию такой работы, методике ее организации и по подготовке к ней интеллектуальных и материально-технических ресурсов даны в монографии [8]. При разработке содержания модулей курса использовались приборы и учебные эксперименты, разработанные на кафедре физики и дидактики физики Глазовского государственного пединститута [1, 3, 4, 6, 7, 9, 10]. Задачи курса тесно связаны с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования [11].
1. Varaksina E.I., Gul’yaev I.M. Basic skills of natural computer experiment. Fizika v shkole i vuze: Mezhdunarodnyy sbornik nauchnyh statey [Physics at school and higher education institution: International collection of scientific articles], 2012, I. 14, pp. 20-23. (in Russian)
2. Varaksina E.I., Mayer V.V. Research of the process of organizing project activity of pupils related to full-scale computer experiment.Vestnik nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo [Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod], 2013, I. 5-2, pp. 33-38. (in Russian)
3. Varaksina E.I., Mayer V.V. Naturnyy kompyuternyy eksperiment: uchebno-issledovatel’skie proekty [Natural computer experiment: educational and research projects]. Glazov, GGPI Publ., 2013. 76 p.
4. Varaksina E.I., Gul’yaev I.M. Estimate of readiness of pedagogical higher education institution graduates to organize project activity on physics at secondary comprehensive schools. Fundamental’nye issledovaniya [Basic researches], 2014, I. 8, V.2, pp. 444-448. (in Russian)
5. Varaksina E.I. Improvement of the technique of formation basic competence of future teachers of physics. Fundamentalnye issledovaniya [Basic researches], 2012, I. 11, V. 6, pp. 1356-1359. (in Russian)
6. Varaksina E.I., Rudin A.S. Formirovanie umeniy kompyuternogo issledovaniya mehanicheskih kolebaniy [Formation of abilities of computer research of mechanical fluctuations]. Glazov, GGPI, Glazovskaya tipografiya Publ., 2012. 64 p.
7. Mayer V.V., Varaksina E.I. Pulse method of measuring the speed of sound. Potentsial [Potential], 2014, I. 11, pp. 65-74. (in Russian)
8. Mayer V.V., Varaksina E.I. Obrazovatel’nye resursy proektnoy deyatel’nosti shkol’nikov po fizike [Educational Resources project activities of school students in physics]. Moscow, Flinta: Nauka Publ., 2015. 228 p.
9. Mayer V.V., Varaksina E.I. Free fall: a natural experiment and a computer model. Potentsial [Potential], 2014, I. 1, pp. 56-65. (in Russian)
10. Mayer V.V., Varaksina E.I., Gul’yaev I.M.I mprovement of educational experiences in design activity of school students. Fizika v shkole [Physics at school], 2014, I. 8, pp. 13-21. (in Russian)
11. Federal’nyy gosudarstvennyy obrazovatel’nyy standart srednego (polnogo) obschego obrazovaniya [Federal state educational standard of the secondary (complete) general education]. http://минобрнауки.рф/документы/2365 (accessed 1 July 2015).
