Ситніков О.В. [axv_sitnikov@mail.ru]
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Україна
Download in PDF: http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua//journals/2018-v1-15/2018_1-15-Sytnikov_Scientific_journal_FMO.pdf

ЗАСОБИ СТВОРЕННЯ
ТА ВИКОРИСТАННЯ ВІРТУАЛЬНОЇ ФІЗИЧНОЇ ЛАБОРАТОРІЇ

Анотація. Стаття присвячена створенню комп’ютерної лабораторії для використання складних(наприклад, до так приладів можна віднести осцилограф) або небезпечних  приладів (як варіант ядерний реактор), що необхідні при вивчені курсу фізики. Дає можливість використовувати обладнання, яке не в повному доступі для проведення занять та в наявності в лабораторіях. Також не всі приладі можна розмістити в лабораторії, внаслідок їх розмірів («бочка Паскаля»).  Запропоновано поєднати курси фізики та інформатики, даючи можливість учням дороблювати власноруч програмні блоки. Для вирішення поставленої задачі можна скористатись стандартними шаблоном для розробки веб додатків, а можна розроблювати власноруч. Другий варіант, зрозуміло, значно краще використовувати, як спосіб поглибити знання в програмуванні. Рекомендовано надавати учням можливість програмування самостійно, т.я. перед початком програмування необхідно досконало вивчити сам процес, що у свою чергу значно підвищить знання з курсу фізики. Розглянуто варіанти двох мов програмування та відповідно двох засобів реалізації. Варіант з використанням веб програмування практично дає можливість дистанційного навчання. Наведено приклад вигляду робочої сторінки вчителя без керувальних дій, тільки спостерігати перебіг роботи в різних підгрупах. Можна розширити запитом на вивід результатів в окремим вікном, засобом відповіді  навчальній групі. Інша мова програмування представляє створення локального, встановлена для кожного кожного комп’ютера окремо, програмного продукту. Всі дані про перебіг виконання лабораторної роботи можна виводити текстові поля та будувати графічно. Як мову програмування запропоновано використовувати  Object Pascal, що відповідає двом основним критеріям: легке сприйняття програмного коду (рекомендовано, як навчальний програмний продукт) та немає необхідності в ліцензій – мова програмування в загальному доступі.
 Приведена, як приклад, лабораторна робота показує можливості підходів до побудови комп’ютерної моделі лабораторної установки. Отримані моделі проходять перевірку на адекватність – порівняння результатів роботи програми  з експериментальними даними. В подальшому е можливість значно вдосконалити зображення, зробити його анімованим (в статті наводяться статичні малюнки), наприклад, рух стрілки, пересування повзунка реостата.   
Ключові слова: осцилограф, віртуальна лабораторія, програмний блок, комп’ютерна модель

MEANS OF CREATING AND USING A VIRTUAL PHYSICAL LABORATORY
Oleksii Sytnikov
National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”

Abstract. The article is devoted to the creation of a computer laboratory for the use of complex (for example, such devices may include an oscilloscope) or dangerous devices (as a variant of the nuclear reactor), which are necessary for the study of the physics course. Provides the ability to use equipment that is not fully accessible for occupations and available in laboratories. Also, not all devices can be placed in the laboratory, due to their size ("barrel of Pascal"). It is suggested to combine the courses of physics and informatics, giving students the opportunity to work out their own software blocks. To solve this problem, you can use a standard template to develop Web applications, but you can develop it yourself. The second option, of course, is much better used as a way to deepen knowledge in programming. It is recommended to provide students with the possibility of programming on their own, i.e. before starting programming it is necessary to study the process thoroughly, which in turn will greatly increase the knowledge of the course of physics. Two variants of programming languages ​​and two means of implementation respectively are considered. An option using web programming practically gives you the possibility of distance learning. An example is the example of a teacher's work sheet without guiding action, only to observe the course of work in different subgroups. You can expand the query to display the results in a separate window, a means to respond to the training group. Another programming language represents the creation of a local, installed for each individual computer, a software product. All data on the progress of laboratory work can be displayed text fields and constructed graphically. As a programming language, it is suggested to use Object Pascal that meets two main criteria: easy perception of the program code (recommended as a training software product) and no need for licenses - the general-purpose programming language.
As an example, the laboratory work illustrates the possibilities of approaches to constructing a computer model of a laboratory installation. The resulting models are tested for adequacy - comparison of the results of the program with experimental data. In the future, it is possible to significantly improve the image, make it animated (static images are given in the article), for example, movement of the arrow, movement of the slider of the rheostat.
Key words: oscilloscope, virtual laboratory, software arm, computer model.

Список використаних джерел

1. Ткаченко В.М., Таранець А.А. Використання комп'ютерного моделювання при вивченні нерозгалуженого електричного кола змінного струму. Фізико-математична освіта. Науковий журнал. Суми : Вид-во СумДПУ ім.А.С.Макаренка, 2016. Випуск 4(10). С. 135-139.
2. Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф. Фізика 11клас. Підручник для загальноосвітніх навчальних закладів. Рівень  стандарту. «Генеза». Київ, 2011. 262с.
3. Дженнифер Нидерст Роббинс HTML5, CSS3 и JavaScript. Исчерпывающее руководство. «Эксмо»  Москва,2014  528с.
4. Колисниченко Д.Н. Самоучитель РНР 5. «Наука и техника»  Санкт-Петербург, 2004 578с.
5. Архангельский А.Я. Приёмы программирования в Delphi. «Бином»  Москва, 2004  846с.