1. Семинар учителей физики Бахчисарайского района

Дата: 20 февраля 2015 года

1. Использование вычислительной техники на уроках физики

Автор: Черноус Алексей Викторович

План

Семинар учителей физики Бахчисарайского района        1

Использование вычислительной техники на уроках физики        1

Место информационных технологий в современном уроке        1

Информационные технологии        1

Вычислительная техника        1

Математические расчёты на уроке физики        2

Калькулятор        2

Приложения        2

Моделирование физических процессов        2

Построение моделей        2

Демонстрация моделей        2

Графическое представление физических зависимостей        3

Анализ данных        3

Обработка результатов        3

Заключение        3

1. Место информационных технологий в современном уроке

Описать и сравнить потоки информации и способы её хранения, передачи и обработки. Привести примеры: списки учителей, база ГИА и ЕГЭ. Отдельно описать потоки информации в школе, связь мышления и способов получения информации (google и сетевое взаимодействие). Интернет как глобальная база знаний и способность получать новый знания.

1. Информационные технологии

Общепринятое определение (из Википедии):

Информационные технологии (ИТ, также — информационно-коммуникационные технологии) — процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов.

В контексте данного доклада определим понятие информационной технологии как способа обработки информации с помощью вычислительной техники. Информационные технологии это не только хранение и представление информации, но в первую очередь её ОБРАБОТКА (субъективно).

2. Вычислительная техника

Физика — точная наука, поэтому в первую очередь для обработки данных использовать вычислительные ресурсы той или иной системы (калькулятор, численные расчёты). В школе важно наглядное представление: модели и графики — рассмотреть широкие возможности для анализа и управления экспериментом и параметрами зависимостей.

2. Математические расчёты на уроке физики

Слабая математическая подготовка учеников не способствует глубокому пониманию физических законов и зависимостей и решению задач. Особенно сложные с математической точки зрения темы, например, движение тела, брошенного под углом к горизонту, движение под действием нескольких сил, параллельное и последовательное соединение проводников, уравнение теплового баланса. Чтобы упростить решение таких задач, можно использовать вычислительную технику.

3. Калькулятор

Использование калькулятора связано с последним этапом решения задачи и, как оказалось многие не умеют пользоваться им для сложных расчётов.

Основные моменты: запись дробей в одну строку, возведение в степень и извлечение корня, тригонометрические функции.

4. Приложения

Для решения более сложных задач или на других этапах решения задачи можно использовать специальные приложения: MathCAD, Maple, Mathematica, Maxima, GNU Octave, MathLab, SciLab. Одни предназначены для символьных (MathCAD, Maple, Mathematica, Maxima, GNU Octave) или численных расчётов (MathLab, SciLab).

Основные моменты: специфический формализованный язык для записи выражений, знание встроенных функций и способов выполнения тех или иных стандартных математических действий (упростить, раскрыть скобки и т. п.), более глубокое понимание связи физических величин (из опыта использования).

Рассмотреть на примере этапы решения задачи с помощью Maxima.

3. Моделирование физических процессов

При изучении физики в школе бывают темы, в которых невозможна реальная демонстрация. Например, движение и взаимодействие молекул или планет, эксперименты с высокими температурами, напряжениями, радиоактивными веществами, демонстрации магнитных и электрических полей. В этом случае тоже можно использовать вычислительную технику.

5. Построение моделей

Моделирование является обязательной частью исследований и разработок, неотъемлемой частью нашей жизни, поскольку сложность любого материального объекта и окружающего его мира бесконечна вследствие неисчерпаемости материи и форм её взаимодействия, — как внутри себя, так и с внешней средой (из Википедии). В первую очередь моделирование развивает творческие способности учащихся, способствует более глубокому пониманию физических принципов взаимодействия элементов создаваемой модели.

6. Демонстрация моделей

Вычислительную технику можно использовать для демонстрации моделей. Здесь стоит отметить интерактивные модели, позволяющие взаимодействовать с моделью и влиять на её поведение, а так же видео демонстрации экспериментов в условиях плохой обеспеченности школ оборудованием.

4. Графическое представление физических зависимостей

Аналитические зависимости физических величин наглядно представляются на графиках и диаграммах. Современная техника позволяет не только строить графики, но и проводить интерполяции, учитывать погрешности при построении, выводить аналитические формулы на основе статистических данных (табличные процессоры).

7. Анализ данных

При рассмотрении некоторых тем зависимость одной величины от другой (прямая или обратная пропорциональность, квадратичная зависимость и т. п.) выводится на основе экспериментальных данных (закон Гука, закон Ома).

8. Обработка результатов

Обработку полученных при эксперименте данных и вычисление на их основе других величин тоже можно автоматизировать с помощью вычислительной техники. Основные моменты: навыки использования табличных процессоров, формальный язык описания функций, подлинность и отсутствие плагиата (из личного опыта).

5. Заключение

Проанализировать эффективность использования вычислительной техники на уроках физики. Во всём нужна мера, диалектические сочетание противоположностей. Мир изменяется и мы изменяемся вместе с ним, точнее должно быть наоборот.

1. Семинар учителей физики Бахчисарайского района

Дата: 20 февраля 2015 года

1. Использование вычислительной техники на уроках физики

Автор: Черноус Алексей Викторович

План

Семинар учителей физики Бахчисарайского района        1

Использование вычислительной техники на уроках физики        1

Место информационных технологий в современном уроке        1

Информационные технологии        1

Вычислительная техника        1

Математические расчёты на уроке физики        2

Калькулятор        2

Приложения        2

Моделирование физических процессов        2

Построение моделей        2

Демонстрация моделей        2

Графическое представление физических зависимостей        3

Анализ данных        3

Обработка результатов        3

Заключение        3

1. Место информационных технологий в современном уроке

Описать и сравнить потоки информации и способы её хранения, передачи и обработки. Привести примеры: списки учителей, база ГИА и ЕГЭ. Отдельно описать потоки информации в школе, связь мышления и способов получения информации (google и сетевое взаимодействие). Интернет как глобальная база знаний и способность получать новый знания.

1. Информационные технологии

Общепринятое определение (из Википедии):

Информационные технологии (ИТ, также — информационно-коммуникационные технологии) — процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов.

В контексте данного доклада определим понятие информационной технологии как способа обработки информации с помощью вычислительной техники. Информационные технологии это не только хранение и представление информации, но в первую очередь её ОБРАБОТКА (субъективно).

2. Вычислительная техника

Физика — точная наука, поэтому в первую очередь для обработки данных использовать вычислительные ресурсы той или иной системы (калькулятор, численные расчёты). В школе важно наглядное представление: модели и графики — рассмотреть широкие возможности для анализа и управления экспериментом и параметрами зависимостей.

2. Математические расчёты на уроке физики

Слабая математическая подготовка учеников не способствует глубокому пониманию физических законов и зависимостей и решению задач. Особенно сложные с математической точки зрения темы, например, движение тела, брошенного под углом к горизонту, движение под действием нескольких сил, параллельное и последовательное соединение проводников, уравнение теплового баланса. Чтобы упростить решение таких задач, можно использовать вычислительную технику.

3. Калькулятор

Использование калькулятора связано с последним этапом решения задачи и, как оказалось многие не умеют пользоваться им для сложных расчётов.

Основные моменты: запись дробей в одну строку, возведение в степень и извлечение корня, тригонометрические функции.

4. Приложения

Для решения более сложных задач или на других этапах решения задачи можно использовать специальные приложения: MathCAD, Maple, Mathematica, Maxima, GNU Octave, MathLab, SciLab. Одни предназначены для символьных (MathCAD, Maple, Mathematica, Maxima, GNU Octave) или численных расчётов (MathLab, SciLab).

Основные моменты: специфический формализованный язык для записи выражений, знание встроенных функций и способов выполнения тех или иных стандартных математических действий (упростить, раскрыть скобки и т. п.), более глубокое понимание связи физических величин (из опыта использования).

Рассмотреть на примере этапы решения задачи с помощью Maxima.

3. Моделирование физических процессов

При изучении физики в школе бывают темы, в которых невозможна реальная демонстрация. Например, движение и взаимодействие молекул или планет, эксперименты с высокими температурами, напряжениями, радиоактивными веществами, демонстрации магнитных и электрических полей. В этом случае тоже можно использовать вычислительную технику.

5. Построение моделей

Моделирование является обязательной частью исследований и разработок, неотъемлемой частью нашей жизни, поскольку сложность любого материального объекта и окружающего его мира бесконечна вследствие неисчерпаемости материи и форм её взаимодействия, — как внутри себя, так и с внешней средой (из Википедии). В первую очередь моделирование развивает творческие способности учащихся, способствует более глубокому пониманию физических принципов взаимодействия элементов создаваемой модели.

6. Демонстрация моделей

Вычислительную технику можно использовать для демонстрации моделей. Здесь стоит отметить интерактивные модели, позволяющие взаимодействовать с моделью и влиять на её поведение, а так же видео демонстрации экспериментов в условиях плохой обеспеченности школ оборудованием.

4. Графическое представление физических зависимостей

Аналитические зависимости физических величин наглядно представляются на графиках и диаграммах. Современная техника позволяет не только строить графики, но и проводить интерполяции, учитывать погрешности при построении, выводить аналитические формулы на основе статистических данных (табличные процессоры).

7. Анализ данных

При рассмотрении некоторых тем зависимость одной величины от другой (прямая или обратная пропорциональность, квадратичная зависимость и т. п.) выводится на основе экспериментальных данных (закон Гука, закон Ома).

8. Обработка результатов

Обработку полученных при эксперименте данных и вычисление на их основе других величин тоже можно автоматизировать с помощью вычислительной техники. Основные моменты: навыки использования табличных процессоров, формальный язык описания функций, подлинность и отсутствие плагиата (из личного опыта).

5. Заключение

Проанализировать эффективность использования вычислительной техники на уроках физики. Во всём нужна мера, диалектические сочетание противоположностей. Мир изменяется и мы изменяемся вместе с ним, точнее должно быть наоборот.