Physics and educational technology最新文献

{"title":"МЕТОДОЛОГІЧНИЙ ПІДХІД У НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ ПРИ ПІДГОТОВЦІ КВАЛІФІКАЦІЙНИХ РОБІТ СТУДЕНТАМИ ПРИРОДНИЧОЇ, ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ТА ПРОФЕСІЙНОЇ ГАЛУЗЕЙ ОСВІТИ","authors":"Микола Ілліч Садовий, Олена Михайлівна Трифонова","doi":"10.32782/pet-2022-2-5","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-2-5","url":null,"abstract":"Проблема співвідношення новітніх і класичних наукових ідей залишається нагальною для дослідників. Особливого значення вона набуває у педагогічних дослідженнях. Швидкісне впровадження у виробничі процеси нанотехнологій привело нас до висновку про доцільність зробити ґрунтовний науково-методологічний аналіз співвідношення новітніх і класичних понять у змісті освітніх компонент підготовки майбутніх фахівців природничої, технологічної та професійної галузей освіти. Практику реалізація цих наукових досліджень ми пропонуємо здійснювати шляхом виконання дослідницьких проєктів, курсових і кваліфікаційних робіт тощо. Сутність полягає в організації наукової діяльності, виявленні й активізації творчого інтелекту суб’єктів навчання, що забезпечує здобуття й практичне використання нових знань й отримання наукової продукції. Алгоритм вказаного здійснюється через: створення проблеми → формування гіпотези → використання нових методів дослідження → узагальнення результатів дослідження. Мета статті: виходячи з сучасних освітніх парадигм обґрунтувати підходи до вивчення проблеми розвитку методології в наукових дослідження під час проведення студентських досліджень в галузі природничих наук, технологій, професійної освіти. У статті поняття методології наукового дослідження розглядається як висхідне положення, стрижнева розвивальна ідея проблеми. Для прикладу реалізації методології дослідження, що забезпечує формування у суб’єктів навчання системного мислення ми пропонуємо розглянути розподіл Максвелла, де системно представлено співвідношення енергії та частоти коливань макро- та мікрозбуджених систем. Вцілому запропонований приклад реалізації дослідження сприяє формуванню у студентів системного мислення. Перспективу подальшого дослідження вбачаємо у моделюванні зазначених процесів із використанням комп’ютерного програмування.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"35 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114186883","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ВПЛИВ УМОВ СИНТЕЗУ НА ВЛАСТИВОСТІ НАНОЧАСТИНОК CdS","authors":"Галина Мирончук, Олександр Янчук, Олег Марчук, Ю. Хмарук, Олексій Володимирович Вишневський, Ірина Мороз, Ярослав Єндрика, Катаржина Озга, Артур Войцеховськи","doi":"10.32782/pet-2022-2-4","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-2-4","url":null,"abstract":"Напівпровідникові нанокристали мають різноманітне практичне застосування, включаючи компоненти оптоелектронних транзисторів, флуоресцентні біологічні мітки, та інше. Відповідні матеріали демонструють хороші фотомеханічні характеристики завдяки добрій фототермічній стабільності у поєднанні з високою фононною ангармонічністю, яка характерна для халькогенідів. Проте все ще залишається проблема отримання дисперсних зразків малого розміру. У цій роботі ми порівнюємо морфологію нанокристалів (НК) сульфіду кадмію (CdS), синтезованих електрохімічним шляхом як з PVS, так і з детергентом ATLAS G3300, тобто методами електролітичного синтезу з детергентом. Представлені структурні особливості НК CdS, а також їх нелінійно-оптичні властивості другого порядку. Описано методологію синтезу нанокристалів CdS, експериментальні методи, які застосовуються при структурних дослідженнях CdS нанопорошків, такі як рентгенівська порошкова дифракція та скануюча електронна мікроскопія. Аналіз показує, що синтезовані НК CdS характеризуються гексагональною або кубічною структурою, що відповідає типу вюрциту або сфалериту відповідно. Наведено приблизний вміст НК вюрциту та сфалериту. В синтезованих порошках явно домінує структура вюрциту (P63mc). Крім того, застосування детергенту ATLAS G3300 при синтезі НК призводить до практично незмінного співвідношення (3:1) вюрциту та сфалериту НК. Густина струму електролізу практично не впливає на співвідношення модифікацій вюрциту і сфалериту в отриманому CdS. У роботі продемонстровано СЕМ зображення нанопорошків CdS. Встановлено, що додавання до електроліту стабілізатора Atlas G3300 сприяє зменшенню розмірів частинок та зменшенню ступеня їх полідисперсності. Дослідження генерації другої гармоніки було проведене для кращого розуміння нелінійно-оптичних властивостей, які дуже важливі для різних застосувань, наприклад, біосенсорів. Можна побачити, що розмір зерна має досить значний вплив на інтенсивність сигналу SHG. Фракції дрібніших частинок порошку дають нижчі сигнали SHG.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"36 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125193413","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ФАКТОР ІДЕАЛЬНОСТІ В СВІТЛОДІОДАХ НА ОСНОВІ InGaN/GaN КВАНТОВИХ ЯМ З НЕОДНОРІДНИМ РОЗТІКАННЯМ СТРУМУ","authors":"Андрій Зіновчук, Дмитро Степанчиков, Регіна Васильєва","doi":"10.32782/pet-2022-2-3","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-2-3","url":null,"abstract":"У цій роботі ми показуємо, що високе значення фактору ідеальності в світло діодах на основі InGaN, вирощених на сапфірових підкладках, може бути пов’язане з ефектом концентрування струму. Цей ефект виникає внаслідок локалізації ліній протікання струму в деяких областях світлодіодної структури, які важко передбачити a priori. В структурах з латеральною інжекцією ефект концентрування призводить до формування високої густини струму поблизу контактів, що викликає зменшення ефективно випромінюючої прощі та локальний розігрів. Численні роботи були направлені та те, щоб зясувати вплив ефекту концентрування на ефективність роботи InGaN світлодіодів. Слідуючи цій тенденції, ми показали, що значна неоднорідність протікання струму може призводити до збільшення “видимого” фактору ідеальності. Такий результат доводить, що фактор ідеальності не визначається лише механізмами рекомбінації та транспорту носіїв заряду як це передбачається класичною теорією p-n переходу. Експериментальні дослідження InGaN (460 нм) світлодіодів з двома різними геометріями контактів доводять, що фактор ідеальності збільшується від 2,2 (геометрія з розтіканням струму) до 3,6 (геометрія концентрування струму). Ці висновки розкривають фактор ідеальності не як суто “внутрішній” параметр p-n переходу. Модифікація фактору ідеальності під дією ефекту концентрування трапляється, переважно, в проміжному інтервалі струмів, де область об’ємного заряду визначає ефективність роботи світлодіодів і може бути помилково трактована, як така, що виникає в результаті зміни механізмів транспорту і рекомбінації носіїв заряду.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"36 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"134532090","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ВЛАСТИВОСТІ ХАЛЬКОГЕНІДНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ ГРУПИ AIBIIIC2 VI","authors":"Оксана Замуруєва","doi":"10.32782/pet-2022-2-2","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-2-2","url":null,"abstract":"Показано, якщо на один аніон алмазоподібних і похідних від них структур припадає одна октаедрична та дві тетраедричні пустоти, коли катіони мають заповнювати половину тетраедричних пустот, це означає, що на формульну одиницю Ag2In2SiSe6 для утворення бездефектної моделі потрібно шість катіонів. Для іонів Ag+ у халькопіритній структурі відводиться 25 % усіх пустот (1/4 частину). У структурі Ag2In2SiSe6 арґентум заповнює 16,7 % (1/6 частину) загальної кількості тетраедричних пустот. При переході AgInSe2 до Ag2In2SiSe6 індій заміщується германієм, тому загальна кількість заповнених тетраедрів (In, Si) Se4 на комірку залишається незмінною, а позиції Арґентуму стають дефектними. При порівнянні на основі єдиної енергетичної шкали рентгенівських емісійних смуг Se Kβ2 і рентгенівських фотоелектронних спектрів валентної зони кристалів показано, що значний внесок до верхньої частини валентної зони здійснюють Se 4p-стани. Визначено енергії зв’язку остовних електронів складових елементів неопромінених й опромінених іонами Ar+ поверхонь кристалів. Спостерігаємо деяку чутливість до бомбардування їх іонами Ar+ з енергією 3,0 кеВ упродовж 5 хв. Вміст атомів індію (In) в шарах збільшився в 1,4 – 1,5 рази, атомів селену (Se) – не змінився. Оцінено ефективну масу електронів і дірок із застосуванням потенціалу DFT/PBE для різних структур у двох взаємноперпендикулярних напрямках. Відношення обчисленої ефективної маси електронів до вільного електрона становить 0,1449. Оцінено ширину забороненої зони при різних температурах, значення Eg для сполуки Ag2In2SiSe6 становлять 1,76 еВ (100 К) та 1,68 еВ (300 К). У роботі встановлено, що кристали Ag2In2SiSe6 прямозонні напівпровідники. Виконання правила Урбаха й велике значення EU засвідчує, що кристали належать до дефектних напівпровідників, які за своєю електронною структурою наближаються до невпорядкованих систем.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"15 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127860921","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ДО ПИТАННЯ ПРО ПРИРОДУ ТА МОДЕЛЮВАННЯ ОПТИЧНО-ІНДУКОВАНОГО ЧЕРЕНКОВСЬКОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ","authors":"Петро Трохимчук","doi":"10.32782/pet-2022-2-7","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-2-7","url":null,"abstract":"Обговорюються основні проблеми природи оптично-індукованого черенковського випромінювання. Показано, що ця проблема пов'язана з проблемою ударного збудження неоднорідної поляризації опроміненої речовини. З цієї точки зору випромінювання Черенкова є нелінійним оптичним явищем. Але класичні ефекти нелінійної оптики – це явища з однорідною ударно-збуджуваною поляризацією. Спостерігаються два аспекти моделювання цього явища. Перший, мікроскопічний, заснований на теорії О. Бора представлення черенковського випромінювання на основі розсіювання заряджених частинок у середовищах. Ця теорія дає вигляд форми гальмівного шляху частинки в середовищі у вигляді гіперболоїда. Твірні конуси черенковського випромінювання утворені зовнішніми нормалями до гіперболоїда О. Бора. По-друге, макроскопічний базується на моделі І. Голуба формальної аналогії закону Снелла та Черенковського випромінювання. Черенковська швидкість визначається як швидкість ударної нелінійної поляризації опроміненої речовини. Синтез моделей О. Бора та І. Голуба дозволяє визначити добуток нелінійного лазерно-індукованого показника заломлення на швидкість нелінійної поляризації. Істотна відмінність оптично індукованого від класичного (отриманого гамма-квантами або зарядженими частинками) черенковського випромінювання полягає в спектрі розподілу випромінювання. Класичний спектр більш однорідний, оскільки кожна частка «має» свій гіперболоїд. Для оптичного випадку ми маємо кількість конусів, яка пов'язана з модовою структурою лазерного випромінювання. Отже, для моди TEM00 ми маємо лише один конус. Тому спектр випромінювання буде більш неоднорідним, як і в класичному випадку: ультрафіолетове випромінювання буде в центральній частині, а інфрачервоне – по краях. Спостереження лазерно-індукованого черенковського випромінювання пов'язане з проблемою дифракційного розшарування і відомо як поверхневе континуальне випромінювання.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"29 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"121780855","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ОПТИЧНІ ТА НЕЛІНІЙНО-ОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КРИСТАЛІВ AgGaGeS4, ЛЕГОВАНИХ Er","authors":"Галина Мирончук, Т. П. Мельничук, Ярослав Єндрика, Вайдотас Кажукаускас","doi":"10.32782/pet-2022-1-5","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-1-5","url":null,"abstract":"У роботі проведено аналіз впливу ширини забороненої зони та середніх розмірів зерен на інтенсивність генерації другої гармоніки кристалів AgGaGeS4 та AgGaGeS4 легованого Er. Для оцінки ширини забороненої зони проведено дослідження спектрального розподілу коефіцієнта поглинання в області краю фундаментального поглинання. Оцінена ширина забороненої зони на рівні α = 350 см-1 при Т=300 К становить 2,83 та 2,91 еВ для AgGaGeS4 та AgGaGeS4:Er відповідно. Встановлено, що введення рідкоземельного елементу (Er) до AgGaGeS4 сприяє збільшенню ширини забороненої зони досліджуваної сполуки. Внаслідок нецентросиметричності кристалічної структури кристали AgGaGeS4, леговані рідкоземельними металами, викликають інтерес внаслідок потенційного їх використання в електрооптичних та нелінійно-оптичних пристроях. З огляду на це нами проведено дослідження генерації другої гармоніки. Встановлено, що інтенсивність генерації другої гармоніки в легованих кристалах є меншою в порівнянні з такою в нелегованих зразках. Важливим є те, що при збільшенні розміру зерен інтенсивність SGH збільшується як у кристалах AgGaGeS4, так і в AgGaGe3Se8:Er Отриманий результат свідчить про те, що багатокомпонентні халькогеніди, а саме AgGaGeS4 та AgGaGeS4:Er, є перспективними нелінійно-оптичними матеріалами, оскільки в них поріг лазерного пошкодження є більшим, а нелінійно-оптичний відгук порівняний із комерційно використовуваним AgGaS2.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131006836","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"АНАЛІЗ ЗАСТОСУВАННЯ ТЕОРІЇ ДОГОНАДЗЕ-КУЗНЄЦОВА-ЛЕВИЧА ПРИ ДОСЛІДЖЕННІ ЕЛЕМЕНТАРНОГО АКТУ RED|OX ПРОЦЕСУ НА МІЖФАЗНІЙ МЕЖІ ТВЕРДЕ ТІЛО-ЕЛЕКТРОЛІТ","authors":"Л. Г. Соляник","doi":"10.32782/pet-2022-1-16","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-1-16","url":null,"abstract":"Метою даної роботи було узагальнення теорії Догонадзе-Кузнецова-Левича для розрахунку окислювально-відновлювальних процесів на міжфазній межі діелектрик-елетроліт та, на основі проведених розрахунків, обґрунтувати можливість виникнення поверхневої провідності діелектрика у сольових розтопах. Показано, що перехід поверхневого шару діелектрика в провідний стан полягає у виникненні перерозподілу електронної густини між адсорбентом і адсорбатом, що приводить до відповідних змін величини енергії Фермі електронів поверхні електроду так і енергій граничних молекулярних орбіталей ЕАК. Домінантою цього ефекту є вирівнювання рівнів енергії Фермі матеріалу катода й енергій НВМО ЕАК. Встановлено, що для того, щоб окислювально-відновний процес на твердому тілі проходив активно необхідно, щоб рівень Фермі був розташований усередині зони провідності або валентної зони, причому занурення рівня Фермі на відстань рівну чи більшу, ніж 4kT в зону приводить до того, що поверхня твердого тіла проявляє електрохімічну функцію аналогічно металу (металізується), при цьому ширина забороненої зони може бути великою. Виявлено, що змінити положення рівня Фермі щодо країв зони провідності й валентної зони можна зовнішнім електричним полем, направленим перпендикулярно поверхні твердого тіла чи поляризуючою дією молекули або іона, адсорбованого на поверхні твердого тіла. Зовнішнє електричне поле приводить до нахилу енергетичних рівнів у твердому тілі, внаслідок цього виникає поверхневий потенціал, тобто загин зон на поверхні. Знак зовнішнього електричного поля визначає напрямок вигину енергетичних зон. При цьому, якщо тверде тіло використовується як катод, тобто до твердого тіло прикладена катодна перенапруга, то зони вигинаються вниз, що приводить до наближення рівня Фермі до нижнього краю зони провідності й одночасному віддаленню від верхньої межі валентної зони. Відповідно при анодній перенапрузі ситуація змінюється на протилежну. Зовнішнє електричне поле не змінює ширину забороненої зони й положення рівня Фермі. Катодна перенапруга, прикладена до поверхні, приводить до наближення рівня Фермі до краю зони провідності на поверхні кристала, але не змінює ширину забороненої зони (приблизно 5,5 еВ). При високих катодних перенапругах рівень Фермі може наблизитися до мінімуму зони провідності, що приведе до виродження електронного газу, а саме тверде тіло (діелектрик) почне проявляти електрохімічну функцію аналогічно металу. Неоднорідність електричного поля приводить до того, що енергетичні рівні на поверхні твердого тіла вигинаються по-різному, що приводить до зміни ширини забороненої зони й відстані від рівня Фермі до межі зони провідності або валентної зони. При цьому характер поляризації поверхні залежить як від адсорбованого іона, так і від самого твердого тіла. Таким чином, один і той же іон може по-різному поляризувати поверхню твердого тіла.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"11 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"131128988","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ОРГАНІЗАЦІЙНО-МЕТОДИЧНІ УМОВИ ВИКОРИСТАННЯ ЦИФРОВИХ ЛАБОРАТОРІЙ У СИСТЕМІ ВПРОВАДЖЕННЯ ОСВІТНЬОГО НАПРЯМУ STEM","authors":"Олександр Семенович Мартинюк, Галина Мирончук, Сергій Панкевич","doi":"10.32782/pet-2022-1-4","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-1-4","url":null,"abstract":"Сучасні освітні вимоги щодо виховання активної й творчої особистості передбачають набуття вміння адаптуватися до стрімких змін сьогодення, генерувати нестандартні рішення завдань для навчання впродовж усього життя. Завдання закладів освіти – забезпечення реалізації цих якостей, формування предметних та ключових компетенцій, формування засобів підвищення мотивації до навчання. У статті проаналізовано аспекти концепції впровадження напряму STEM в світову та вітчизняну освітню галузі. Проведений аналіз наукових праць з проблеми розвитку STEM-освіти дозволив встановити особливості навчання фізики з врахуванням впровадження сучасних технологій. До складників STEM-навчання фізики відносять засоби дистанційного, змішаного навчання у поєднанні із сучасними мережевими технологіями. Така концепція особливо актуальна в умовах воєнного стану. Керуючись рекомендаціями державної програми підвищення якості природничо-математичної освіти, акцентовано увагу на використанні сучасних цифрових лабораторій. Використання цифрових лабораторій дає можливість організувати фізичний експеримент на принципово новому рівні. Наведено приклад комплексного виконання експерименту з використанням цифрової лабораторії. Результати проведеного педагогічного експерименту переконливо доводять, що використання цифрових лабораторій є потужним інструментом та ефективним засобом навчання учнів та студентів.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"29 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"127232574","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ РАДІОАКТИВНОГО РОЗПАДУ: СТАТИСТИЧНИЙ ПІДХІД","authors":"Дмитро Степанчиков, Регіна Васильева","doi":"10.32782/pet-2022-1-11","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-1-11","url":null,"abstract":"Важливу роль у сучасних умовах під час вивченні фізики у закладах вищої освіти відіграє необхідність формування у студентів експериментальної компетентності, в тому числі і засобами інформаційно-комунікаційних технологій. Одним із можливих напрямків цього є розробка та застосування віртуальних комп’ютерних моделей. Розглянуто основні переваги та недоліки використання таких моделей при вивченні фізики. Запропоновано віртуальну комп’ютерну модель установки для реєстрації радіоактивного випромінювання, що працює у реальному часі і враховує основні статистичні закономірності радіоактивного розпаду. В основу її роботи покладено розрахунок кількості спрацювання детектора за короткі проміжки часу, які підкоряються розподілу Пуассона. Програму було розроблено на мові програмування Delphi. Описано інтерфейс цієї програми та її можливості. Перелічено основні проблеми, пов’язані з необхідністю роботи вказаної програми у режимі реального часу, та шляхи їх вирішення. Наведено результати віртуального експерименту, в ході якого 200 разів визначалася кількість зареєстрованих імпульсів за 10 с. Проведено дві серії дослідів, що відповідали в середньому 4,6 імпульсам та 46 імпульсам за 10 с. За результатами експерименту визначені середні значення кількості імпульсів за той же проміжок часу та їх абсолютні похибки. Одержані величини в межах похибок збігаються із даними, закладеними у програму. За результатами експерименту побудовано гістограму кількості подій n k k, що відповідають певним кількостям імпульсів k. Одержані дані узгоджуються із результатами розрахунків на основі розподілу Пуассона. Продемонстровано, що у другому випадку розподіл Пуассона переходить у розподіл Гауса. У цілому аналіз результатів показує коректність роботи програми для моделювання установки реєстрації радіоактивного випромінювання. Описано перспективи представленої методики у подальших розробках для створення інших моделей, що працюють у реальному часі.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"27 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126039181","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"ФОРМУВАННЯ ДОСЛІДНИЦЬКИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ ПРИ НАВЧАННІ ФІЗИКИ НА ЗАСАДАХ STEM-ОСВІТИ","authors":"Оксана Стецюк","doi":"10.32782/pet-2022-1-12","DOIUrl":"https://doi.org/10.32782/pet-2022-1-12","url":null,"abstract":"Формулювання проблеми. У статті проаналізовано проблему розробки теоретико-методичних засад формування дослідницьких умінь в учнів засобами STEM-технологій на основі компетентнісного підходу. Зроблено аналіз останніх досліджень і публікацій у науково-педагогічній літературі щодо методології формування дослідницьких умінь на засадах STEM-освіти на основі компетентнісного підходу при навчанні фізики. Визначено, що в науково-педагогічній літературі відсутній однозначно визначений підхід до методології формування дослідницьких умінь на засадах STEM-освіти на основі компетентнісного підходу при навчанні фізики. Мета дослідження: вивчення теоретико-методологічних аспектів феномена «дослідницька компетентність на засадах STEM-освіти». Матеріали і методи. Упродовж підготовки статті були використані такі методи дослідження: порівняльний аналіз теоретичних положень опрацьованої наукової та навчально-методичної літератури; спостереження за освітнім процесом з фізики вітчизняної школи. Наукова новизна. Розкрито роль STEM-технологій у формуванні дослідницьких умінь в ході діяльності учнів над реалізацією STEM-проектів при вивченні фізики за допомогою інформаційно-комунікаційних технологій. Визначено що при проведенні дослідження з фізики в форматі STEAM-освіти можуть бути розглянуті проблеми, пов’язані з екологією при експлуатації технічних установок; прикладними аспектами фізики у сфері технологій, виробництва, медицини, спорту; ціннісними аспектами життя людини, у тому числі безпеки життєдіяльності та здоров’я, охороною навколишнього середовища. Акцентовано увагу на тому, що використання даних технологій не тільки пожвавлює й урізноманітнює навчальний процес, а й відкриває великі можливості для розширення освітніх рамок, а також, безсумнівно, несе в собі величезний мотиваційний потенціал і сприяє принципам індивідуалізації навчання. Висновки і перспективи подальших досліджень. Уведення основних компонентів STEM-освіти до навчальних програм з фізики дає змогу створити найоптимальніше середовище для виявлення та розвитку дослідницьких компетентностей школярів. Дослідницька діяльність за сучасних умов розвитку та трансформацій освітньої галузі може бути визнана в якості потужного засобу реалізації особистісного потенціалу старших підлітків. Саме STEM-освіта надає можливості для розвитку дослідницьких вмінь учнів і тому, беззаперечно, є актуальним напрямком розвитку національної освіти.","PeriodicalId":355803,"journal":{"name":"Physics and educational technology","volume":"26 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-10-31","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126926573","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}