Теоретико-методичні засади виконання комп’ютерно-орієнтованого фізичного експерименту в процесі навчання майбутніх учителів фізики

У дисертації вперше обґрунтовано теоретичні і методичні засади виконання майбутніми учителями фізики комп’ютерно-орієнтованого фізичного експерименту в умовах навчальних інформаційних середовищ. Вперше створено та впроваджено в освітній процес навчально-методичний лабораторний комплекс, який забезпечує можливості для формування інформатичної компетентності майбутнього вчителя фізики та набуття ним практичних умінь роботи із сучасним обладнанням.
Розроблено структуру та зміст навчальних спецкурсів з фізичного експерименту, вивчення яких доповнює курс загальної фізики та підвищує фахову компетентність майбутніх учителів фізики щодо використання засобів інформаційно-комунікаційних технологій в навчальному фізичному експерименті. Створено комп’ютерне та методичне забезпечення пропонованих спецкурсів на основі засобів імітаційного комп’ютерного моделювання та графічного програмування.
Запропоновано практичні рекомендації щодо розробки нового та модернізації існуючого обладнання для навчального фізичного експерименту на сучасній елементній базі з використанням мікроконтролерної схемотехніки й автоматизованих систем збору даних. Теоретично та методично обґрунтовано педагогічну впровадження освітньої робототехніки у процес фізико-технічної підготовки майбутніх учителів фізики, запропоновано методичні рекомендації щодо підготовки фахівців у галузі освітньої робототехніки, основ мікроелектроніки, технічного конструювання та комп’ютерного моделювання.

In the thesis the theoretical and methodological foundations of computer-oriented physics experiment in terms of educational information environments for teachers of physics to be. Teaching and methodical laboratory complex, which provides opportunities for formation information competence of teachers of physics to be and its entry into practical skills to work with modern equipment firstly developed and implemented in the educational process.
The structure and content of training courses on physical experiment, all of which are complementary to the general physics course and increase professional competence of teachers of physics to be on the use of information and communication technologies in teaching physical experiment were worked out. A computer and methodological guidance of courses is offered through means of computer modeling and simulation graphical programming.
Practical recommendations for the development of new and modernization of existing equipment for teaching physics experiment on the modern base using microcontroller circuitry and automated data collection systems were offered. Implementation of educational robotics in educational process of physical and technical preparation of teachers of physics to be was theoretically and methodologically grounded, guidelines for training in the field of educational robotics, microelectronics bases, technical design and computer modeling was proposed.