ВИКОРИСТАННЯ ПРОГРАМНОГО СЕРЕДОВИЩА WOLFRAM MATHEMATICA ДЛЯ ОБРОБКИ РЕЗУЛЬТАТІВ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ "КІЛЬЦЯ НЬЮТОНА"

Анотація

У статті розглядається актуальна проблема впровадження сучасних інформаційних технологій у фізичний практикум, що підвищує ефективність навчального процесу та сприяє формуванню дослідницьких компетенцій студентів. Метою дослідження є аналіз можливостей програмного середовища Wolfram Mathematica для обробки та візуалізації результатів експериментів на прикладі лабораторної роботи "Кільця Ньютона". Методи дослідження вміщують теоретичний аналіз інтерференційних явищ, комп'ютерне моделювання у середовищі Wolfram Mathematica та використання інтерактивних демонстрацій Wolfram Demonstrations Project. Запропоновано оригінальний алгоритм обробки експериментальних даних, який дозволяє автоматизувати розрахунки та підвищити їх точність. Результати дослідження представлені у формі математичної моделі кілець Ньютона, що забезпечує наочну візуалізацію інтерференційної картини та дозволяє вивчати залежність її характеристик від різних фізичних параметрів системи (радіус кривизни лінзи, довжина хвилі). Розроблено детальні методичні рекомендації щодо інтеграції програмного середовища Wolfram Mathematica у структуру лабораторного практикуму з фізики. Доведено, що використання програмного забезпечення Wolfram Mathematica сприяє розвитку навичок роботи із сучасними програмними засобами, стимулює дослідницьку діяльність студентів та забезпечує міждисциплінарні зв'язки між фізикою, математикою та інформатикою. Впровадження запропонованої методики дозволяє підготувати майбутніх фахівців до професійної діяльності в умовах цифрової трансформації науки та освіти. Підкреслено педагогічну цінність інтерактивних демонстрацій Wolfram Demonstrations Project як доступного та ефективного інструменту для поглиблення розуміння матеріалу. Результати підтверджують, що включення системи Wolfram Mathematica у лабораторні роботи з фізики є потужним каталізатором для розвитку цифрових компетентностей, критичного мислення та дослідницького мислення студентів, що є основним висновком роботи.