В недавнем прошлом использование Интернет и сами идеи так называемого дистанционного образования вызывали некоторые опасения. Но скорость внедрения технологий Интернет в повседневную жизнь и их освоения настолько высока, что в настоящее время уже нет никаких сомнений в целесообразности создания удаленных учебных экспериментальных лабораторий и включение занятий в таких лабораториях в учебные программы. Можно с уверенностью сказать, что для нового поколения инженеров и ученых работа с установками и приборами, удаленными на сотни и тысячи километров будет обычным делом.
В естественных науках проведение реальных экспериментальных исследований всегда играет решающую роль. Вместе с тем, многие, даже сравнительно простые, учебные опыты требуют наличия специфического и дорогостоящего оборудования. Сегодня это оборудование частично заменяется виртуальными компьютерными экспериментами, на основе специально разработанных моделирующих программ. Однако виртуальные компьютерные эксперименты не могут являться полноценной заменой. Сложившаяся ситуация все острее ставит вопрос о предоставления заинтересованным учащимся возможности участия в проведении реальных физических экспериментов на современном уровне, их приобщения к современным знаниям и технологиям научных исследований.
Традиционный подход к привлечению и знакомству с основами исследовательской работы, который используется при очном обучении в академических гимназиях при университетах и специализированных лицеях показывает хорошие результаты, однако он не позволяет привлечь к исследовательской деятельности одаренных учащихся, продолжающих свое образование по месту жительства. В настоящее время нами предпринимается попытка решения этой проблемы на базе создаваемых экспериментальных установок, которые имеют дистанционное управление через Интернет. В качестве примера реализации нашего подхода, в докладе рассматривается использование установки «Атмосферный спектрометр». Установка позволяет регистрировать спектры излучения атмосферы в близкой ИК области и наблюдать полосы поглощения молекулярного кислорода и водяного пара. Измерения на установке позволяют получить значения содержания этих компонент в атмосфере. Для осмысленного выполнения подобной работы, учащемуся следует самостоятельно по предлагаемым вспомогательным учебным материалам и при помощи руководителя детально освоить вопросы рассеяния света, поглощения, спектры электромагнитного излучения, методы и приборы для их регистрации. Поэтапный разбор материала, который мы рекомендуем учащемуся, содержит все этапы полноценной научной работы. Это знакомство с необходимыми теоретическими представлениями, проведение предварительного математического моделирования, знакомство с техникой, используемой в этом эксперименте, знакомство с Интернет-технологией передачи данных между компьютерами и написанием программ для них, планирование эксперимента. Завершающие стадии - проведение измерений и их обработка, анализ результатов конкретного опыта. Постановка научной задачи, определение методики решения, обсуждение результатов и написание отчета будет осуществляться под контролем научного руководителя. Информация о проекте будет вывешена в виртуальном представительстве Академической гимназии СПбГУ по адресу http://spbu-classical.openet.ru/University.nsf/Index.htm!Open&Menu=VPMain&VPID=807.
Там же для преподавателей и учащихся, интересующихся дистанционными учебными экспериментами по курсу физики, подготовлена специальная страница. Она содержит ссылки на сайты дистанционных лабораторий зарубежных учебных заведений.
На момент доклада демонстрационную версию программного обеспечения для клиента нашей экспериментальной установки можно получить по адресу: http://optics.phys.spbu.ru/~Arkhipov/distphys/eng_page.htm
[Аннотация на английском языке]
|
Опубликовано: Архипов М.В., Толмачев Ю.А., Пивоваров С.С. Возможности организации научной деятельности учащихся на базе дистанционных физических экспериментов // Технологии информационного общества - Интернет и современное общество: труды V Всероссийской объединенной конференции. СПб., 25 - 29 ноября 2002 г. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2002. С. 160. Ориг. URL — http://imsconference2002.spbu.ru/02-r3f08.html |