Комп’ютерне моделювання у підготовці майбутніх вчителів фізики, математики та інформатики

Abstract

У статті розкрито дидактичні можливості комп’ютерного моделювання у процесі професійної підготовки майбутніх вчителів фізики, математики та інформатики. Встановлено, що на сучасному етапі інформатизації освіти важливе місце посідають міждисциплінарні знання, нові інформаційні технології та вміння їх застосування в освітньому процесі. З огляду на це, підготовка сучасного, здатного до навчання протягом всього життя фахівця неможлива без уміння застосовувати наукові методи пізнання в освітньому процесі, здійснювати інтегроване навчання учнів. Встановлено, що розвиток фізики та інших наук відбувається в тісній єдності з розвитком методу моделювання. Моделювання в освітньому процесі одночасно виступає методом наукового пізнання, є частиною змісту навчального матеріалу різних дисциплін (предметів) та ефективним засобом їх вивчення. Особливо зросла роль в науці й освітньому процесі методу моделювання із появою комп’ютерних моделей. Використовуючи моделі, які реалізовані за допомогою програмних засобів, дослідник може змінювати відповідні параметри досліджуваного об’єкта, встановлювати функціональні залежності між відповідними величинами тощо. Поряд з тим, для оволодіння моделюванням як методом наукового пізнання студенту (учневі) недостатньо ознайомитись із поняттями моделі та моделюванням, проводити дослідження із використанням комп’ютерних моделей. Потрібно, щоб студенти (учні) були залучені до процесу створення комп’ютерних моделей. Це дозволить студентам (учням) ознайомитись з етапами побудови комп’ютерних моделей, глибше зрозуміти суть логічних відношень між оригіналом і комп’ютерною моделлю. Встановлено, що одним із інструментів створення комп’ютерних моделей на мові програмування Java є технологія JavaFX. Вона дозволяє створювати додатки з використанням візуальних ефектів, трансформації та анімації зображень, декларативного способу опису інтерфейсу за допомогою мови розмітки FXML, стилізації інтерфейсу за допомогою CSS та ін. Проілюстровано процес створення комп’ютерної моделі на основі JavaFX у лабораторній роботі «Рух молекул газу під дією сили тяжіння», яку студенти виконують при вивченні курсу «Моделювання фізичних явищ і процесів».