Введение 3
Глава 1. Фотоэффект
1.1. История ФЭ 5
1.2. Виды ФЭ 16
1.3. Законы ФЭ 20
1.4. Термоэлектронная эмиссия 21
1.5. Препятствующее действие ТЭ 24
Глава 2. Методические рекомендации по созданию лабораторной работы
2.1. Цели и задачи лабораторной работы 26
2.2. Планирование ЛР 28
2.3. Организация и проведение ЛР 29
2.4. Классификация ЛР 31
2.5. Виртуальные ЛР 32
Глава 3. Методическое пособие по ЛР на тему «Фотоэффект»
3.1. Краткая теория 34
3.2. Описание программы «Фотоэффект» 40
3.3. Описание программы «Volt_Amper_Approximation» 42
3.4. Лабораторная работа 46
Заключение 53
Библиографический список 54
Приложение
С каждым новым днем общество меняется, развивается и переходит на новый уровень. И сегодня неотъемлемой частью жизни любого человека являются информационные и компьютерные технологии. Если пронаблюдать за пассажирами в транспорте, за прохожими на улице, за одногруппниками в университете, то можно заметить, что практически у каждого человека в руке какой-нибудь смартфон. Даже дети с маленького возраста увлечены телефонами.
О чем все это говорит? Этот образ жизни общества приводит к следующему умозаключению: образование должно подвергаться
модернизации в соответствии с развитием информационных и компьютерных технологий. Если вспомнить, как раньше в школах преподавали, то сразу в сознании появляется следующая картинка: учитель у доски что-то объясняет. Неужели это интересно? Безусловно, нет. Мало того, что это неинтересно, так еще и не запоминается информация.
Для устранения такой проблемы прибегли к использованию электронных образовательных ресурсов. В качестве примера таких ресурсов можно привести: различные учебные методички, электронный журнал в школах, презентации и многое другое.
Но для технических дисциплин наибольшей интерес представляют виртуальные лабораторные работы (ВЛР). ВЛР - это некая программа, которая дает возможность обучающимся моделировать, проводить лабораторные опыты на компьютере.
Часто в учебных заведениях для проведения лабораторных занятий нет ни специального оборудования, ни отдельного помещения, ни персонала, а для ВЛР ничего кроме компьютера не нужно. ВЛР обладают и другими преимуществами: экономия денег учреждения, безопасность в
использовании, экономия времени и другие.
Сегодня большую популярность получило дистанционное обучение, для которого также применимы ВЛР.
Содержание ВЛР не отличается от содержания традиционных лабораторных работ, также состоит из: цели, задачей, теории, порядка выполнения, описания программы (экспериментальной установки), заданий и вопросов.
Обучающийся прежде чем приступить к выполнению ВЛР, должен прочитать описание программы и теорию вопроса. Затем ответить на вопросы преподавателя и перейти к реализации работы.
Проблема исследования: изучить методические требования создания лабораторных работ.
Цель исследования: изучив и проанализировав методические
требования к созданию лабораторных работ, разработать компьютерную лабораторную работу «Фотоэффект».
Из цели вытекают следующие задачи исследования:
1. Ознакомиться с примерами компьютерных лабораторных работ.
2. Изучить методические требования к созданию лабораторных работ.
3. Отобрать теоретический материал и задачи для будущей лабораторной работы.
4. Разработать компьютерную лабораторную работу «Фотоэффект».
Научная новизна исследования:
1. Изучены методические требования к созданию лабораторных работ.
2. Выявлена роль и место компьютерных лабораторных работ в образовательной деятельности.
3. Проанализированы существующие компьютерные лабораторные работы, и отмечены их достоинства и недостатки.
4. Разработана компьютерная лабораторная работа «Фотоэффект», которая в дальнейшем будет применена на практике.
Виртуальная (компьютерная) лабораторная работа является, несомненно, важной составляющей учебного процесса.
При преподавании технических дисциплин проведение лабораторных занятий обязательно, так как обучающиеся могут проверить во время экспериментов ранее изученные на лекциях законы. При этом обучающиеся не только поймут пройденную тему, но и лучше запомнят ее.
Введение таких лабораторных работ также позволило проводить лабораторные занятия и в тех учреждениях, в которых нет специального оборудования. Это же способствует повышению качества образования.
Сегодня также популярно дистанционное обучение, где использование ВЛР также возможно.
На основании проведенных исследований были получены следующие результаты:
1. Получено подробное представление о виртуальных лабораторных работах.
2. Изучены методические требования к созданию лабораторных работ.
3. Отобран теоретический материал для будущей лабораторной работы.
4. Разработаны задания для будущей лабораторной работы.
5. Разработано методическое пособие по лабораторной работе на тему «Фотоэффект», которое в дальнейшем будет применено на практике.
1. Савельев И.В. Курс общей физики : учебное пособие. - том 3 - М.: Наука, Гл. ред. Физ.-мат. лит. 1970. - С. 275-281, 424-434;
2. Урвалов В.А. Очерки истории телевидения. - М.: Наука. 1990. - С. 26-47;
3. Ландсберг Г.С. Оптика - М.:ФИЗМАТЛИТ, 2003. - С. 422-464;
4. И.А. Акимов, Ю.А. Черкасов, М.И. Черкашин. Сенсибилизированный фотоэффект - М., Наука, 1980. - 374 с;
5. С.В. Рывкин. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. - М. : Физматгиз, 1963. - С. 322;
6. Тауц Я. Фото- и термоэлектрические явления в полупроводниках. — М.: ИЛ, 1962. — С. 141;
7. Савельев И.В. Курс общей физики : учебное пособие. - том 3, 3-е изд. - М.: Наука, Гл. ред. Физ.-мат. лит. 1987. - С. 208-230;
8. К. Херинг, М. Никольс. Термоэлектронная эмиссия. — М.: Издательство иностранной литературы, 1950. — 196 с;
9. Трухин А.В. Виды виртуальных компьютерных лабораторий // Открытое дистанционное образование. - 2033. - №3 (11). - С. 11-21.
10. Трухин А.В. Об использовании виртуальных лабораторий в образовании // Открытое и дистанционное образование. - 2002. - №
4 (8);
11. Стародубцев В.А. Инновационная роль виртуальных лабораторных работ и компьютерных практикумов / В.А.Стародубцев, А.В.Федоров // Инновации в образовании. - 2003. - №2. - С. 79-88;
12. Черемисина Е.Н., Антипов О.Е., Белов М.А. Роль виртуальной компьютерной лаборатории на основе технологии облачных вычислений в современном компьютерном образовании // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2012. - №1. - С. 50-64;