Digitalization of physical experiment in the training of physicists of pedagogical direction

Abstract

В процессе подготовки будущих учителей физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству обучающихся с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению. В процессе обучения в первую очередь следует обратить внимание на то, что физика – наука экспериментальная, но при переходе к познанию микромира и мегамира снижается возможность реализации экспериментальной деятельности обучающихся. Авторами предлагается один из способов практического решения этой проблемы, заключающийся в организации и проведении лабораторных занятий с использованием разработанной виртуальной версии лабораторных работ по квантовой физике, способствующей развитию профессиональных компетенций будущего учителя физики. Также в статье рассматривается использование разработанного авторами методического комплекса «Цифровые лабораторные работы при изучении школьного курса физики», который представляет собой лабораторные работы с использованием реального оборудования с цифровыми датчиками, сигнал с которых обрабатывается на компьютере. В состав комплекса включены учебно-методические материалы для подготовки, выполнения и защиты лабораторных работ. Для достижения цели авторы использовали следующие методы исследования: теоретический анализ состояния проблемы на основе изучения методической, дидактической, психологической и специальной литературы, диссертационных работ по проблеме исследования; материалов конференций по использованию цифровых технологий в физическом образовании, нормативных документов, определяющих структуру и содержание профессиональной подготовки учителя физики, изучение и обобщение педагогического опыта; компьютерное моделирование физических процессов, наблюдение, беседа, анкетирование, интервьюирование, проведение педагогического эксперимента. In the process of training future physics teachers, the main attention should be paid not to transfer the amount of ready-made knowledge, but to familiarize students with the methods of scientific knowledge of the world around them, and to pose problems that require students to independently solve them. In the course of training, first of all, you should pay attention to the fact that physics is an experimental science, but when you move to the knowledge of the microcosm and mega world, the possibility of implementing students’ experimental activities decreases. The authors suggest one of the ways to solve this problem in practice, which is to organize and conduct laboratory classes using the developed virtual version of laboratory works on quantum physics, which contributes to the development of professional competencies of future physics teachers. The article also discusses the use of the methodological complex developed by the authors "Digital laboratory work in the study of school physics", which is a laboratory work using real equipment with digital sensors, the signal from which is processed on a computer. To achieve this goal, the authors used the following research methods: theoretical analysis of the state of the problem based on the study of methodological, didactic, psychological and special literature, dissertation works on the problem of research; materials of conferences on the use of digital technologies in physical education, normative documents that determine the structure and content of professional training of physics teachers, the study and generalization of pedagogical experience; computer modeling of physical processes, observation, conversation, questioning, interviewing, conducting a pedagogical experiment.