Використання симуляцій у навчанні фізики в закладах освіти

Abstract

У статті проаналізовано значення комп’ютерних симуляцій для якісного вивчення фізики; розкрито основні підходи використання віртуальних моделей у фізичній освіті, а саме: розвитку пізнавальної активності учасників освітнього процесу, формування в них експериментальних навичок і забезпечення кращого розуміння здобувачами освіти фізичних процесів. Велика увага приділена комп’ютерним симуляціям через те, що вони дозволяють моделювати фізичні явища у віртуальному середовищі, що гарантує безпечні умови для проведення експериментів, водночас спрощується сприйняття складних процесів, розвиваються навички наукового дослідження. Симуляції відкривають безліч можливостей для здобуття фізичної освіти, які складно або неможливо реалізувати під час традиційного офлайн-навчання. У фізичній освіті симуляції виконують демонстраційну, дослідницьку та тренувальну функції. Основними напрямами використання симуляцій у фізиці вважаються: віртуальні лабораторії, інтерактивні демонстрації та проєктна діяльність. Автором розкрито переваги (безпечність експериментів, доступність і економічність, можливість вивчення абстрактних процесів, інтерактивність і залучення, адаптивність до індивідуальних потреб) та недоліки (брак розвитку практичних навичок, ризик поверхневого розуміння, технічні проблеми, необхідність педагогічного супроводу) використання симуляцій на заняттях під час вивчення фізики, названо програмне забезпечення (PhET Interactive Simulations, Algodoo, Crocodile Physics), необхідне для покращення навчального процесу; окреслено перспективи подальших досліджень у цьому напрямі: інтеграція доповненої та віртуальної реальності, адаптивні освітні системи, спільні віртуальні середовища, геймифікація процесу навчання.