Розв’язник розрахункових задач з фізики

Тези роботи
Розв’язник розрахункових задач з фізики «Електромагнітні явища»
Автор: Мартюк Богдан Ігорович
Науковий керівник: Кузнецова Ірина Василівна, учитель інформатики вищої категорії, старший вчитель ДСЗФМШ №35 Калінінського району

На сьогодні розроблено безліч електронних навчальних ресурсів на абсолютно різні теми, починаючи від простих невеликих програмок і закінчуючи складними і серйозними проектами, які створювалися роками. У чому ж причина такої великої кількості електронних навчальних ресурсів? Напевно, відповідь дуже проста: причина в загальній комп'ютеризації суспільства. Разом з традиційними навчальними посібниками, почали використовуватися, так звані, електронні навчальні ресурси, зручні і для домашнього навчання, і для використання в освітніх установах. Актуальність. Для розвитку та впровадження сучасних педагогічних технологій у навчальний процес необхідне створення нових програмних продуктів. Однією з актуальних задач, які вирішуються сучасною вітчизняною освітньою галуззю, є використання в навчальному процесі інформаційно-комунікаційних технологій, зокрема навчальних розвивальних програм та наочності.
Аналіз існуючих аналогів. Комп’ютерні програми, які зараз використовуються в навчальному процесі, мають такі недоліки:
• високу вартість;
• відсутність технічної підтримки розробника;
• відсутність локальних версій.
Об’єктом дослідження є програмне середовище Visual Studio.Net.
Предмет дослідження – засоби інтегрованого середовища Visual Studio.Net для створення програми - розв'язника розрахункових задач з фізики.
Мета роботи – створення програмного забезпечення з фізики за темою «Електромагнітні явища», що включає в себе зручний довідник з короткими теоретичними відомостями для початківців та розв’язник розрахункових задач, які можна використовувати в навчальному процесі.
При виконанні роботи автором вирішувалася задача розробки навчальної програми з метою автоматизації розв’язання розрахункових задач з курсу фізики. Для досягнення мети були поставлені такі завдання:
• проаналізувати вимоги до створення електронних навчальних посібників;
• підібрати та узагальнити матеріал з теми;
• розробити структуру комп’ютерної системи та інтерфейс;
• проаналізувати можливості С#, які найкраще використати для реалізації програми;
• дослідити засоби інтегрованого середовища Visual Studio.Net та вибрати компоненти, які найкраще сприяють реалізації проекту;
• створити навчальний посібник.
Гіпотеза дослідження. Автоматизація розрахунків у фізичних задачах суттєво покращує засвоєння фактичного матеріалу з фізики.
Методи дослідження:

• теоретичні: аналіз науково-технічної та спеціалізованої літератури з проблеми дослідження, наявних ПЗ, аналіз інформаційних матеріалів глобальної мережі Інтернет; систематизація та узагальнення матеріалу;
• емпіричні: спостереження й аналіз проведених експериментів і процесів, анкетування, бесіди з учнями.
  

Наукова новизна дослідження полягає в доцільності використання програмування для висвітлення розв’язання фізичних задач та свідчить, що створена програма є самостійним, інтерактивним, комплексним засобом навчання.
Практичне значення дослідження полягає у можливості використання даного разв’язника для самостійного вивчення учнями теми «Електромагнітні явища».
Для реалізації програми було вирішено використовувати засоби об’єктно-орієнтованого програмування мови C# в середовищі «Visual Studio.Net», що дозволяють забезпечити зв’язок між файлами та програмою, зручну роботу через Інтернет або в локальній мережі, реалізацію сучасного інтерфейсу та гнучкість програмного продукту. Програма складається з набору форм, створених з використанням C# (пакет Visual Studio.Net), які через посилання ілюструють розв’язання задач різних тем з курсу фізики. Окрім цього, програма має довідковий матеріал та відео, які дозволяють користувачу глибше ознайомитись із питаннями, що висвітлюються в програмі.
Простота інтерфейсу дозволяє використовувати середовище як для учнів дев’ятого класу, так і для старшокласників, студентів тощо. Програма «Розв’язник розрахункових задач з фізики «Електромагнітні явища» працює таким чином: користувач запускає виконуваний файл та отримує доступ до форми введення, на якій він має вказати логін па пароль. Ці дані можна отримати після реєстрації на вказаному сайті, посилання на який також міститься на головній сторінці розв’язника. Після входу користувач отримує змогу обрати розділ, після чого вибирає одну із запропонованих йому тем та автоматично переходить на форму, де треба, проаналізувавши умову задачі, самостійно заповнити певні поля даних. Після цього користувач натискає кнопку «розв`язати» і програма видає розв’язок задачі за введеною умовою.
Програма може використовуватися не тільки для стаціонарного навчання, а й для роботи в локальній мережі або дистанційного навчання. Наприклад, для роботи з дітьми-інвалідами або заочного навчання у вищих навчальних закладах.
Запропонований проект кардинально змінює підхід до вивчення теми «Електромагнітні явища». У наш час повсякденного використання комп’ютерів у людей, а особливо у дітей, стають найбільш розвиненими зорове сприйняття інформації та зорова пам'ять. Інтерактивний навчальний посібник дає можливість саме за допомогою цих способів засвоєння інформації вивчити таку складну тему, як «Електромагнітні явища» у повному обсязі та зрозуміти її значення в нашому житті. Для більшого розуміння матеріалу викладено приклади розв’язання задач та відео досліди.
При створенні програми-розв’язника були реалізовані такі завдання: проаналізовано вимоги до створення електронних навчальних посібників, підібрано та узагальнено матеріал з теми «Електромагнітні явища», проаналізовано можливості С#, які доцільно використати для реалізації програми, та досліджено засоби інтегрованого середовища Visual Studio.Net, які найкраще сприяють реалізації проекту.
Результатом роботи став захопливий інтерактивний навчальний посібник, який буде корисним та цікавим для учнів, вчителів та всіх тих, кому просто подобається фізика.

Навчальний проект Реалізація міжпредметної інтеграції у процесі вивчення інформатики