Ковальов Л.Є., Лещенко С.В. та ін. [leokova60@ukr.net]
Уманський національний університет садівництва, Україна
Download in PDF: http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/journals/2020-v1-23-2/2020_1-23-2_Kovalov_FMO.pdf

З ДОСВІДУ ВИКОРИСТАННЯ ВІЛЬНИХ КОМП’ЮТЕРНИХ МАТЕМАТИЧНИХ СИСТЕМ ПРИ НАВЧАННІ ВИЩОЇ МАТЕМАТИКИ І ФІЗИКИ 

У статті викладено досвід використання вільних математичних систем при навчанні студентів першого курсу вищої математики та загальної фізики у закладі вищої освіти.
Формулювання проблеми. Розуміння студентами вищої математики та фізики вважається основною проблемою у закладах вищої освіти. Візуалізація розв’язків задач вищої математики та загальної фізики допомагає зрозуміти, усвідомити та засвоїти більшість тем з даних дисциплін. Потужним помічником у цьому мають стати системи комп’ютерної математики. Актуальною проблемою в сучасних реаліях є використання навчальними закладами ліцензійного програмного забезпечення. Альтернативою є вільні операційні системи та вільні програмні продукти для побудови графіків та аналізу даних при навчанні вищої математики та фізики.
Матеріали і методи. Матеріалом дослідження є процес розв’язування завдань на дослідження функцій, знаходженні площі фігури, яка обмежена графіком функції та віссю абсцис на певному інтервалі, побудові графіку функції заданої неявно використовуючи програму KmPlot. Для інтерполяції даних, які задані у вигляді таблиці, використовувалася програма LabPlot. Методи спостереження, аналізу та систематизації використовувалися для отримання інформації про доцільність використання KmPlot та LabPlot при навчанні вищої математики та фізики.
Результати. В статті описано переваги вільної ОС Manjaro; доцільність використання KmPlot під час вивчення деяких тем «Вищої математики» та визначення траєкторії тіла, яке кинуте під кутом до горизонту в механіці; можливості використання LabPlot при визначенні коефіцієнту динамічної вʼязкості рідини.
Висновки. Узагальнюючи результати дослідження можна стверджувати, що використання програм KmPlot і LabPlot у вивченні фізико-математичних дисциплін дозволяє покращити їх сприйняття та розуміння, оптимізує освітній процес та вирішує проблему використання ліцензійного програмного забезпечення.
Ключові слова: вища математика, фізика, KmPlot, LabPlot, комп’ютерні математичні системи, вільні операційні системи.

FROM THE EXPERIENCE OF USING FREE COMPUTER MATHEMATICAL SYSTEMS
IN TEACHING HIGHER MATHEMATICS AND PHYSICS
Leonid Kovalov, Svitlana Leshchenko, Ruslana Nenka
Uman National University of Horticulture, Ukraine
Mariia Medvedieva
Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University, Ukraine

Abstract. The article presents the experience of using free mathematical systems in teaching first-year students of higher mathematics and general physics in higher education.
Formulation of the problem. Students' understanding of higher mathematics and physics is considered a major problem in higher education institutions. Visualizing solutions to problems in higher mathematics and general physics helps to understand, comprehend, and master most of the topics in these disciplines. Computer mathematics systems should be a powerful helper in this. An urgent problem in modern realities is the use of licensed software by educational institutions. Alternatives are free operating systems and free software products for plotting and analyzing data in higher mathematics and physics.
Materials and methods. The material of the research is the process of solving problems on the study of functions, finding the area of ​​the figure, which is limited by the graph of the function and the abscissa axis at a certain interval, plotting the function given implicitly using the program KmPlot. LabPlot was used to interpolate the data as a table. Methods of observation, analysis, and systematization were used to obtain information about the feasibility of using KmPlot and LabPlot in teaching higher mathematics and physics.
Results. The article describes the advantages of the free Manjaro OS; the expediency of using KmPlot when studying some topics of "Higher Mathematics" and determining the trajectory of a body thrown at an angle to the horizon in mechanics; the possibility of using LabPlot in determining the coefficient of dynamic viscosity of the liquid.
Conclusions. Summarizing the results of the study, it can be argued that the use of KmPlot and LabPlot in the study of physical and mathematical disciplines can improve their perception and understanding, optimize the educational process and solve the problem of using licensed software.
Keywords: higher mathematics, physics, KmPlot, LabPlot, computer mathematical systems, free operating systems.

Список використаних джерел

1. Ковальов Л.Є., Медведєва М.О. Застосування інтегрованого середовища MathCad при викладанні теорії ймовірностей. Зб. наук. пр. МДПУ. Мелітополь: МДПУ. 2004. Вип. 3. С. 68-70.
2. Ковальчук М.Б. Моделювання задач математичної фізики в системі комп’ютерної математики Maple. Фізико-математична освіта. 2019. Вип. 2(20). С. 40-47.
3. Корнійчук О.Е. Вивчення похідної разом із Maple. Фізико-математична освіта. 2016. Вип. 3(9). С. 61-69.
4. Мілюкова І.Р. Застосування математичного пакету MathCAD при розв'язанні задач з фізики. Фізико-математична освіта. 2019. Вип. 2(20). С. 99-106.
5. Семеніхіна О.В., Друшляк М.Г. Обґрунтування доцільності використання програм динамічної математики як засобів комп’ютерної візуалізації математичних знань. Фізико-математична освіта. 2015. Вип. 3 (6). С. 67-75.
6. Чорнобай К. Г. Моделювання фізичної ситуації при формуванні практичної компетентності учнів з розв’язування фізичних задач. Наукові записки. Серія: проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2014. Вип. 5. Ч. 1. С. 179-184.
7. Шаповалова Н.В., Кучменко С.М. Застосування засобів динамічної геометрії у навчальному процесі закладів вищої освіти. Фізико-математична освіта. 2018. Вип. 4(18). С. 177-182.
8. Шевченко А.С. Использование систем компьютерной алгебры в учебном процессе. Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2016. Т. 15. С. 206–210. URL: http://e-koncept.ru/2016/86942.htm (Дата обращения 15.05.2020).
9. Gerlach S., Semke A., Chornoivan Yu., Khatri G. The LabPlot Handbook. URL: https://docs.kde.org/trunk5/en/extragear-edu/labplot2/index.html.
10. Test a new operating system. URL: https://distrotest.net/.