На сайте 100500 рефератов в 150 категориях	Искать реферат
Рефераты на 5 с плюсом С нашим сайтом написать реферат проще простого

Некоторые перспективы реализации модельных экспериментов на компьютере и создание виртуальных лабораторных практикумов по физике

Категория: Физика, Астрономия

версия для печати

Страница: [1] [2] [3] [4]

Преподавание физики в современных условиях требует от учителя такой формы учебной деятельности, которая обеспечила бы прежде всего высокую интенсификацию учебного процесса и способствовала бы воспитанию у учащихся физического мышления. Такой подход к преподаванию физики позволяет также сформировать у учащихся умения и навыки самостоятельно пополнять свои знания, выбиратьиз огромного потока научной информации важное, самостоятельно выдвигать задачи и творчески решать их.

В решении этой учебной проблемы большое значение имеет, наряду с другими средствами обучения, использование элементов компьютерного моделирования. Учебная компьютерная модель является одним из видов педагогических программных средств, использованиекоторых предусмотрено концепцией физического образования [3]. Если взять за основу способ управления учебной компьютерной моделью, то можно выделить две группы таких моделей: управление без участия пользователя и управление, осуществляемое пользователем. В свою очередь, во второй группе можно выделить три подгруппы, которые отличаются характером управления компьютерной моделью:

нечисловойуправление (структурное изменение моделирующего объекта с помощью клавиш управления курсором, других нецифровых клавиш);

числовое управление (задания конкретных значений параметров моделирующего объекта);

смешанное управление.

К первой группе компьютерных моделей относятся модели демонстрационного характера, которые используют для:

а) моделированиефизических опытов, которые невозможно продемонстрировать в условиях школы;

б) раскрытие механизма физических явлений или процессов.

Особенность моделей второй группы заключается в том, что они дают возможность не только демонстрировать физические явления и процессы , но и исследовать их. Такие модели достаточно эффективно можно использовать при проведении исследовательскихлабораторных работ.

Исследовательские лабораторные работы является одной из форм самостоятельной работы учащихся. В дидактике самостоятельной работой учащихся считают такой вид их деятельности, при котором они получают знания без помощи учителя или под его руководством. При выполнении исследовательских лабораторных работ уровень самостоятельности учащихся очень высок. Учащимся,кроме оборудования, раздают инструктивные карточки, где указаны тема и цель работы, оборудование, подано вопросы, таблицы, которые заполняют учащиеся в процессе исследования, выделено место для выводов. Результаты, которые получают ученики в ходе исследования, заносятся в карточку. Учитель использует инструктивное карточку как средство руководства самостоятельной работой учащихся.В начале работы эксперимент проводят с помощью реального оборудования. Дальнейшие исследования выполняют с помощью компьютерной модели.

Качестве примера проанализируем исследовательскую лабораторную работу «Выяснение условий плавания тела в жидкости» (7-й класс). В начале занятия каждому ученику раздают инструктивное карточку (приложение 1.). Учитель дает краткоепояснения по ее заполнению. Для выполнения этой работы учащиеся должны знать, как определить выталкивающей силе, действующей на тело, погруженное в жидкость, а также уметь вычислить равнодействующую сил, действующих вдоль одной прямой. С этой целью в карточке представлены вопросы 1, 2, 3. Ответы на вопросы ученики вписывают в инструктивное карточку. Ответив правильно навопросы 1-3, учащиеся выдвигают предположение, что поведение исследуемого тела в жидкости будет зависеть от значений тех сил, которые приложены к нему (сила тяжести и выталкивающая сила). Проведя эксперимент с помощью оборудования, дети заполняют таблицу 1. Исследование условий плавания тел в жидкости будет более общими, когда эксперимент проводить с жидкостямиразличной плотности. Непосредственные исследования с этими жидкостями (бензин, нефть, серная кислота) невозможно провести в условиях школьного физического кабинета. Значительно упрощает решение этой проблемы использования компьютерной модели. Поэтому следующим этапом работы ученического исследования является работа с компьютерной моделью. Исследование учениками этой модели позволяетопределить силу притяжения, выталкивающая силу, вычислить среднюю плотность тела, которую сравнивают с плотностью жидкости, определить глубину погружения тела в жидкости. Причем, размеры исследуемого тела в модели, совпадают с размерами пробирки, с которой проводят эксперимент с помощью реального оборудования. Исследование модели сопровождается графической иллюстрацией,с помощью которой учащиеся наблюдают поведение тела в жидкости. Данные, полученные при исследовании компьютерной модели, заносятся в таблицу 2. Эта таблица отличается от предыдущей тем, что помимо колонок, имеющихся в таблице 1, в ней есть дополнительные колонки — плотность жидкости, средняя плотность тела и глубина погружения тела в жидкость. Проведя анализ данных 5-й,6-й и 7-й колонок, ученики делают второй заключение об условиях плавания тел в жидкости.

Анализ результатов использования данной компьютерной модели показывает, что ученики лучше усваивают условия плавания тел в том случае, когда, помимо сравнение выталкивающей силы и силы тяжести, параллельно идет сравнение плотности жидкости и средней плотности телу.

Дополнительнымзадачей этой работы является определение максимальной массы шрота в пробирке, при которой она еще не тонет. Определив эту массу для одной жидкости, ученики могут предсказать поведение этой пробирки в другой жидкости, а затем проверить правильность своего предположения с помощью компьютерной модели. В этом случае модель выполняет функцию самоконтроля.

Некоторые ученикиво внеурочное время занимаются изучением различных языков программирования. Этим детям можно предложить самим создать компьютерные модели. Выполнить такие задачи под силу ученикам с творческим уровнем познавательной активности, которые могут проявить умение применить полученные знания в новой ситуации, умение самостоятельно работать с различной учебной и научной литературой.Такими задачами могут быть:

Создать компьютерную модель, с помощью которой можно определять глубину погружения тела в жидкостях с различными значениями плотности вещества.

Создать компьютерную модель, с помощью которой можно определять подъемную силу спасательного круга или плота в различных жидкостях.

Создать компьютерную модель, с помощьюкоторой можно определить подъемную силу воздушного шара.

Можно выделить отдельный урок, на котором дети будут демонстрировать свои модели и защищать их. Вариант плана защиты может быть таким:

Название модели.

Какое физическое явление или процесс моделируется.

Цель создания модели.

Какие программные средства были использованы при созданиимодели.

Как и где можно использовать на практике результаты получены при помощи исследования модели.

Указать список использованной литературы.

Как и любая учебная модель, такая комп ’ Компьютерная модель является источником информации, но в то же время она является объектом самостоятельной деятельности учащихся, которая осуществляется с помощью компьютера. Выполнениеэтой деятельности активизирует у детей процесс познания, способствует пониманию ими сути физических явлений, дает возможность приобретать умения и навыки пользователя ЭВТ, которые будут им необходимы после окончания учебного заведения при дальнейшем обучении. Очень важно, что компьютер не заменяет физического эксперимента, а дополняет и углубляет его.

((Савош В.А.,2001

Стрелка-манипулятор

Источник света

Зеркало

Страница: [1] [2] [3] [4]

версия для печати