Программа имеет естественнонаучную направленность, так как ориентирована на формирование научного мировоззрения, освоение методов научного познания мира, развитие исследовательских способностей обучающихся.
Уровень программы – стартовый. Предполагает использование и реализацию общедоступных и универсальных форм организации материала, минимальную сложность предлагаемого для освоения содержания программы.
Актуальность программы заключается в том, что дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Экспериментальная физика» имеет социальную значимость для нашего общества. Российскому обществу нужны образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать ответственные решения в ситуациях выбора, прогнозируя их возможные последствия. Одной из задач сегодняшнего образования — воспитание в учащемся самостоятельной личности.
Предлагаемая программа способствует развитию у учащихся самостоятельного мышления, формирует у них умения самостоятельно приобретать и применять полученные знания на практике. Развитие и формирование вышеуказанных умений возможно благодаря стимулированию научно-познавательного интереса во время занятий.
Концепция современного образования подразумевает, что в учебном эксперименте ведущую роль должен занять самостоятельный исследовательский ученический эксперимент. Современные экспериментальные исследования по физике уже трудно представить без использования не только аналоговых, но и цифровых измерительных приборов. В Федеральном государственном образовательном стандарте прописано, что одним из универсальных учебных действий, приобретаемых учащимися, должно стать умение «проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов».
Отличительной особенностью данной программы является использование современного цифрового оборудования по физике Центра образования естественнонаучной направленности «Точка роста», что позволяет наглядно, эффективно проанализировать и предсказать результаты новых экспериментальных результатов. Содержание программы ориентирует учащихся на постоянное взаимодействие друг с другом и преподавателем, решение практических задач осуществляется с использованием цифровой методики обработки результатов экспериментальных данных. Также программа ориентирует обучающихся на поиск разных подходов к решению поставленной задачи, с использованием полученных знаний в рамках практической деятельности.
Инновационность программы состоит в том, что программа дает возможность раскрыть экспериментальную часть физики с цифровой точки зрения, взглянуть на решение экспериментальной задачи под новым углом для достижения максимального результата. Во время экспериментов учащиеся используют цифровую лабораторию по физике ЛЦИ-16(32), представленную датчиками для измерения и регистрации различных параметров, и программное обеспечение, визуализирующее экспериментальные данные на экране. При этом эксперимент остаётся традиционно натурным, но полученные экспериментальные данные обрабатываются и выводятся на экран в реальном масштабе времени и в рациональной графической форме, в виде численных значений, диаграмм, графиков и таблиц. Основное внимание учащихся при этом концентрируется не на сборке и настройке экспериментальной установки, а на проектировании различных вариантов проведения эксперимента, накоплении данных, их анализе и интерпретации, формулировке выводов. Эксперимент как исследовательский метод обучения увеличивает познавательный интерес учащихся к самостоятельной, творческой деятельности.
Использование цифровой лаборатории позволяет обучающемуся получить представление о смежных образовательных областях: информационные технологии; цифровые измерительные и электронно-вычислительные устройства; математические функции и графики, математическая обработка экспериментальных данных, статистика, приближенные вычисления; методика проведения исследований, составление отчетов, презентация проделанной работы. Стираются границы между отдельными школьными предметами и учебными действиями. Основной уклон деятельности учащегося направлен не в сторону «принятия и запоминания информации», а в сторону «созидания» - создание своих собственных проектов и самостоятельного проведения лабораторных экспериментов, с целью наглядного усвоения информации. Таким образом, программа позволяет реализовать конвергентный подход.