В этом разделе объясняется, почему виртуальное моделирование может быть полезно при изучении физических явлений и проведении учебных экспериментов. Формулируются проблема доступности или повторяемости реального опыта, цель проекта, его задачи, выбранный объект и предмет исследования. Также обозначаются предполагаемый продукт, аудитория стенда и критерии, по которым будет оцениваться результат.

Раздел раскрывает, что называют виртуальным экспериментальным стендом и какие функции он выполняет в учебном исследовании. Рассматриваются модели, которые демонстрируют явление, рассчитывают численные результаты или позволяют управлять параметрами опыта. Сравнение видов стендов поможет выбрать подходящий формат продукта и определить, какие возможности необходимы для решения поставленной задачи.

В разделе описываются этапы перехода от реального явления к компьютерной модели: определение переменных, выбор зависимостей, установление диапазонов и формулировка допущений. Объясняется роль входных параметров, расчетного алгоритма и выходных данных. Эти сведения необходимы, чтобы модель не была только визуальной иллюстрацией, а позволяла проводить последовательные и проверяемые испытания.

В этом пункте устанавливаются требования к содержанию и использованию будущей модели. Рассматриваются понятность интерфейса, корректность расчетов, возможность менять параметры, отображение единиц измерения и наличие инструкции. Отдельно фиксируются требования к безопасности и указанию ограничений, чтобы пользователь понимал, какие свойства реального эксперимента модель не учитывает.

Раздел посвящен выбору физического явления, которое будет представлено на стенде, и сбору необходимых теоретических сведений. Определяются основные величины, условия эксперимента, предполагаемые зависимости и доступные способы проверки результата. Анализ предметной области позволяет ограничить задачу реалистичным объемом и не включать в модель параметры, для которых нет обоснованных данных.

Здесь описывается практическая разработка продукта: состав интерфейса, порядок ввода параметров, последовательность вычислений и способ представления результатов. Указываются используемая программа или среда, структура алгоритма и принятые допущения. При необходимости приводятся схема взаимодействия элементов и краткое руководство, позволяющее пользователю самостоятельно запустить виртуальный эксперимент.

В разделе задается план испытаний и показываются результаты изменения выбранных параметров при сохранении остальных условий. Данные рекомендуется представить в таблицах или на графиках, снабдив их обозначениями величин и единицами измерения. Анализ помогает определить, соответствует ли поведение модели ожидаемой закономерности и какие наблюдения подтверждают корректность ее работы.

Этот пункт посвящен проверке качества модели и границам ее применения. Результаты сопоставляются с теоретическими расчетами или доступными измерениями, рассматриваются возможные ошибки исходных данных и упрощения алгоритма. В разделе указывается, какие аспекты реального опыта стенд передает достаточно хорошо, а какие требуют дополнительной проверки на настоящем оборудовании.

В заключении кратко описывается, удалось ли создать работающую модель виртуального экспериментального стенда и выполнить запланированные испытания. Подводятся итоги проверки зависимостей, отмечаются достоинства и ограничения продукта, а также его возможное применение на уроке или при самостоятельной подготовке. При необходимости формулируются конкретные направления дальнейшего улучшения модели.

В список включаются учебники, справочные издания, методические материалы и надежные электронные источники, использованные для изучения выбранного явления и разработки модели. Для каждого источника приводятся автор или организация, название и сведения об издании либо адрес ресурса. Перечень позволяет проверить теоретические положения и проследить, на каких данных основаны формулы и описание стенда.