Цифровизация учебного физического эксперимента на примере изучения магнитного поля

Abstract

В статье рассматривается проблема цифровизации современного учебного физического эксперимента. Общий подход конкретизируется использованием цифровых измерительных комплексов при измерении характеристик магнитного поля различных источников. Обозначается недостаток современных курсов физики различного уровня: плохо сформированное представление у обучающихся о количественной характеристике магнитного поля - индукции. Цель статьи - обобщение опыта работы по цифровизации учебного физического эксперимента по измерению магнитного поля. На основе системно-деятельностного подхода рассматривается роль учебного эксперимента, в частности цифрового, в усвоении обучающимися основных знаний о природе. На примере использования цифрового измерительного комплекса Casio с датчиком магнитного поля демонстрируется способ решения обозначенной проблемы. Рассматривается сам комплекс, его достоинства и недостатки, возможное место в учебном процессе и способы использования. Описаны особенности датчика магнитного поля, указаны способы его использования. Приведены примеры использования датчика в учебном физическом эксперименте. Рассмотрены классические конфигурации проводников с током, магнитное поле которых можно исследовать, - плоская катушка, длинный соленоид, постоянные магниты, и выводы, которые можно сделать при проведении исследований, подтверждающие теорию и указывающие условия применения теоретических выводов. Кроме того, рассматриваемое оборудование можно применять и для лекционных демонстраций, и в индивидуальной исследовательской деятельности обучающихся. В заключении делается вывод о том, что комплекс Casio с датчиком магнитного поля пригоден для выполнения множества учебных задач различного уровня, для выполнения индивидуальной исследовательской деятельности и для лекционных демонстраций особенностей магнитного поля в различных системах проводников.