Применение компьютера на уроках физики в старших классах - Компьютерное моделирование физических процессов и явлений, как метод научного познания
Физика - наука, в которой математическое моделирование является важным методом исследования. Сегодня кроме теоретической и экспериментальной физики можно выделить третий раздел - вычислительную физику. Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических процессов и явлений. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяя учителю продемонстрировать на экране компьютера многие физические эффекты, а также позволяют организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности. При грамотном использовании компьютерных моделей физических явлений можно достигнуть многого из того, что требуется для неформального усвоения курса физики и для формирования физической картины мира. Компьютер помогает сделать это и в неблагоприятных условиях, таких как: отсутствие интереса к предмету у ученика, когда он считает, что физика в дальнейшем ему не будет нужна;
Отсутствие способностей к изучению точных наук;нехватка лабораторного оборудования в школе для демонстрации эксперимента.
Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности. Эти материалы могут содержать следующие виды заданий:
Ознакомительное задание. (Назначение модели, управление экспериментом, задания и вопросы по управлению моделью).
Компьютерные эксперименты. (Провести простые эксперименты по данной модели по предложенному плану, вопросы к ним и результаты измерений).
Экспериментальное задание. (Спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов).
Тестовые задания. (Выбрать правильный ответ, используя модель)
Исследовательское задание. (Провести эксперимент, доказывающий некоторую предложенную закономерность, или опровергающий ее; самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом.
Творческое задание. (Придумать задачу, решить ее, поставить эксперимент для проверки полученных ответов).
Значительное число компьютерных моделей, охватывающих почти весь школьный курс физики, содержится в учебных электронных изданиях: "Физика в картинках", "Открытая физика", "Живая физика". Существуют большие возможности моделирования физических задач в среде MS Excel. Программной средой компьютерного моделирования являются языки программирования. На своих уроках я использую программу "Открытая физика" (Open Physics 1.1). Принципы применения компьютерной модели на уроке:
Модель явления необходимо использовать лишь в том случае, когда невозможно провести эксперимент, или когда это явление протекает очень быстро и за ним невозможно проследить детально.
Компьютерная модель должна помогать разбираться в деталях изучаемого явления или служить иллюстрацией условия решаемой задачи.
В результате работы с моделью ученики должны выявить как качественные, так и количественные зависимости между величинами, характеризующими явление.
При работе с моделью необходимо предлагать ученикам задания разного уровня сложности, содержащие элементы самостоятельного творчества. На уроках я использую другие учебные программы: "Уроки физики 10 класс", "Уроки физики 11 класс" (Из серии "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия"), "Репетитор - физика", электронные задачники.
Планирование уроков физики с применением компьютера нужно начинать с тщательного изучения возможностей программных учебных продуктов. Компьютер может быть применен на любом уроке, поэтому необходимо спланировать, что и когда применить для более эффективного результата. Для этого я использую такие формы проведения урока, как урок - лекция, урок - зачет, обобщающий урок, урок - исследование, урок - деловая игра, интегрированный урок, урок - семинар, урок решения задач в среде MS Excel, с помощью языков программирования и в обучающих программах. Применение компьютерных программ, проведение перечисленных уроков позволяют мне успешно сочетать уроки на компьютерах с обычными уроками физики, что обеспечивает своевременное выполнение учебного плана. Опыт использования мною компьютера на уроках в 10, 11 классах позволяет предложить следующие принципы компьютерной поддержки уроков физики:
Компьютер не может полностью заменить учителя. Только учитель имеет возможность заинтересовать учеников, пробудить в них любознательность, завоевать их доверие, он может направить их внимание на те или иные аспекты изучаемого предмета, вознаградить их усилия и заставить учиться.
Методика проведения урока физики с использованием компьютера зависит от подготовленности учителя и от программ, обеспечивающих компьютерную поддержку.
Реальный эксперимент необходимо проводить всегда, когда это возможно, а компьютерную модель следует использовать, если нет возможности показать данное явление.
Невозможно использовать компьютер на каждом уроке, т. к. это приведет к нарушению санитарных норм и повлечет ухудшение здоровья школьников. Мною разработано тематическое планирование уроков физики с использованием компьютера в 10, 11 классах. Имеются поурочные планы по разным темам курса физики 11 класса. Подготовлен раздаточный материал - инструкции по исследованию компьютерных моделей. Составлены задачи в электронных таблицах для учащихся 10-11 классов. Написаны программы на языках Q-Basic и Turbo Pascal, решающие физические задачи и демонстрирующие физические процессы. Написана программа тестирования и составлены тесты для учеников 11 класса. Проведено анкетирование старшеклассников, выявляющее их интересы по изучению физики с применением компьютера.
Похожие статьи
-
В то же время использование компьютерного моделирования не должно рассматриваться в качестве попытки подменить реальные физические эксперименты их...
-
Классификация моделирующих программ В настоящее время количество компьютерных программ, предназначенных для изучения физики, исчисляется десятками,...
-
Применение информационно-компьютерных технологий позволяет наиболее эффективно реализовать следующие функции урока: Вооружение учащихся глубокими и...
-
Введение - Компьютерное моделирование физических процессов и явлений, как метод научного познания
Важнейшей задачей преподавания физики, является формирование личности, способной ориентироваться в потоке информации в условиях непрерывного образования....
-
Компьютерный моделирование информационный экспериментальный Прежде всего это знакомство с моделью, то есть небольшая исследовательская работа - экскурс...
-
Существует два способа разработки компьютерных моделей с помощью специализированных программных средств и программирования. Специализированные...
-
Компьютерный моделирование информационный экспериментальный При физическом моделировании предполагается физическая однородность объекта и модели, их...
-
Физика - это наука, в которой математическое моделирование является весьма важным методом исследования. Исторически так сложилось, что моделирование...
-
В настоящее время при изучении различных дисциплин все более широко применяются персональные компьютеры, как в процессе обучения, так и текущего...
-
Окружающий человека мир действительно сложен и разнообразен. В процессе его познания человек вынужден выделять в исследуемых объектах наиболее важные...
-
Моделирование начинается с объекта изучения. На 1 этапе формируются законы, управляющие исследованием, происходит отделение информации от реального...
-
Компьютерное моделирование, возникшее как одно из направлений математического моделирования с развитием информационных компьютерных технологий стало...
-
Компьютерное моделирование является одним из эффективных методов изучения физических систем. Часто компьютерные модели проще и удобнее исследовать, они...
-
Использование современных информационно-коммуникационных технологий в образовательном учреждении позволяет решить ряд фундаментальных задач: Внедрить...
-
Тело бросают с высоты h под углом б к горизонту. Модель движения тела, брошенного под углом к горизонту строиться аналогично предыдущей модели, только...
-
В качестве примера модели, в основе которой лежит уравнение матфизики, рассмотрим модель распространения тепла в однородном стрежне. Задача...
-
В зависимости от средств построения различают следующие классы моделей: Ь словесные или описательные модели их также называют вербальными или текстовыми...
-
Первый этап - определение целей моделирования. Основные из них таковы: 1. модель нужна для того, чтобы понять как устроен конкретный объект, какова его...
-
В технологии компьютерного моделирования можно выделить следующие основные понятия. Модель - искусственно созданный объект, который воспроизводит в...
-
Примем, что тело массой m падает с высоты h с начальной скоростью V0. На тело действует сила тяжести F=mg, направленная вниз и сила сопротивления среды...
-
Начнем с того, что рассмотрим основные принципы моделирования, в сжатой форме отражающие тот достаточно богатый опыт, который накоплен к настоящему...
-
Понятие модель, моделирование. Разные взгляды и классификация Слова модель и моделирование в последние годы стали часто использоваться в учебной...
-
Различают типы уравнений в зависимости от соотношения между коэффициентами. 1) При a=b=c=f=0, d не 0, e не 0 получаем уравнение первого порядка вида...
-
Для более сложных физических явлений, таких как процессы колебания, волновые процессы, процессы теплопроводности не всегда удается построить такие...
-
В современной науке и технике появляется все больше областей, задачи в которых можно и нужно решать методом вычислительного эксперимента, с помощью...
-
- выполнять роль вспомогательного средства для решения задач, решаемых обычными вычислительными средствами, алгоритмами, технологиями; - выполнять роль...
-
Процесс экономико-математического моделирования - Экономико-математические методы
Этот процесс состоит из нескольких взаимосвязанных этапов. Разбиение на этапы и выделение на каждом этапе присущих ему процессов условно: на одном из...
-
Вычислительный эксперимент - Компьютерное моделирование химико-технологических процессов
Увеличив в сотни миллионов раз скорость выполнения арифметических и логических операций и повысив тем самым производительность интеллектуального труда...
-
Физическое моделирование - Основы научных исследований
Физическими моделированием называется изучение свойств явлений или процессов на физических моделях, заменяющих собою объект, который в таком случае...
-
Компьютерное решение поставленной задачи рационального распределения ресурсов технологических дров и отходов лесопиления включает в себя следующие этапы:...
-
Модели и моделирование - Экономико-математические методы
Одним из основных методов научного познания является эксперимент, а самой распространенной его разновидностью - метод моделирования систем. В процессе...
-
Моделирование как метод научного познания. - Моделирование перспективного развития экономики
Моделирование в научных исследованиях стало применяться еще в глубокой древности и постепенно захватывало все новые области научных знаний: техническое...
-
- наглядность построения; - обозримость основных свойств и отношений; - доступность ее для исследования или воспроизведения; - простота исследования,...
-
Календарный производственный программирование однооперационный Все существующие методы решения задач календарного планирования3 по степени достижения...
-
Информация - это все данные, являющиеся объектом сбора, хранения, обработки, передачи и преобразования. Землеустроительная информация - это особый вид...
-
Математическое моделирование экономических явлений и процессов является, как указывалось выше, важным инструментом экономического анализа. Оно позволяет...
-
Заключение - Моделирование систем массового обслуживания с использованием метода Монте-Карло
Метод Монте-Карло можно определить как метод моделирования случайных величин с целью вычисления характеристик их распределений. Возникновение идеи...
-
Методы анализа взаимосвязи - Статистическое изучение взаимосвязи социально-экономических явлений
Первым и обязательным этапом изучения взаимосвязи социально-экономических явлений является качественный анализ природы явления методами экономической...
-
До появления современных ИТ не было широких возможностей использовать эффективные экономико-математические модели непосредственно в процессе...
-
Моделирование процессов управления предполагает последовательное осуществление трех этапов исследования. Первый - от исходной практической проблемы до...
Применение компьютера на уроках физики в старших классах - Компьютерное моделирование физических процессов и явлений, как метод научного познания