ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНОЇ ГРАФІКИ ПІД ЧАС НАВЧАННЯ ФІЗИКИ І ТЕХНІЧНИХ ДИСЦИПЛІН В ПЕДАГОГІЧНИХ УНІВЕРСИТЕТАХ

Abstract

Стаття присвячена проблемі використання наукової графіки під час навчання фізики і технічних дисциплін в умовах цифровізації освітнього процесу в закладах вищої освіти. Здійснений аналіз літератури, нормативних документів із проблеми цифровізації українського суспільства та європейських тенденцій цифровізації дав змогу акцентувати увагу на необхідності модернізації підходів і засобів навчання в нових умовах. Наголошено на потребі розмежування наукової та презентаційної наочності, що в ХХІ столітті стало потребою часу. Презентаційна наочність виконує функції безпосереднього унаочнення явищ і процесів, але її можливості обмежені. Ширші перспективи має наукова наочність, яка забезпечує реалізацію дослідницької та інформаційно-цифрової компетентностей під час навчання фізики та технічних дисциплін. У статті обґрунтовано використання наукової графіки в освітньому процесі з фізики і технічних дисциплін. Окреслено переваги мови програмування Python як засобу створення наукової графіки. Мова Python є популярною серед наукового співтовариства завдяки своїй зрозумілості та лаконічності, що забезпечує перевагу для так званого лабораторного програмування, яке здійснює дослідник, а не професійний програміст. Ця мова підтримується всіма провідними операційними системами безкоштовна, має простий синтаксис, що полегшує її вивчення та читання програм. У статті розглянуто декілька задач, які ми вважаємо за доцільне запропонувати студентам для здійснення комп’ютерного моделювання з використанням мови програмування Python та її модулів NumPy і Matplotlib. Наведено детальний хід їхнього розв’язку та фрагменти програмних кодів. Наголошено на можливостях зміни одного або декількох параметрів, що покращує не лише навички програмування, а й розуміння фізико-технічного змісту розв’язку поставленої задачі. Упровадження розробленої методики показало свою ефективність під час занять з фізики і технічних дисциплін, що підтверджено позитивною динамікою якості знань студентів.

Keywords

• освітній процес
• навчання фізики і технічних дисциплін
• цифровізація
• моделювання процесів
• мова програмування Python
• наукова графіка