Применение моделирования в электронных таблицах на уроках физики
статья на тему

ПРИМЕНЕИЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ В ЭЛЕКТРОННЫХ ТАБЛИЦАХ  НА УРОКАХ ФИЗИКИ.

Толмачева Инна Александровна(azovkainna@mail.ru), Муниципальное бюджетное общеобразовательное  учреждение лицей №11 (МБОУ лицей №11 г. Шахты  Ростовской области)

Аннотация

В статье описывается применение метода моделирования на уроках физики на примере проведения лабораторной работы «Движение тела под действием силы тяжести»

Компьютер является эффективной поддержкой при обучении и приобретении знаний в школе. Используя компьютерные технологии можно добиться качественного усвоения школьниками материала урока.

Физика - это наука, в которой математическое моделирование является весьма важным методом исследования. Исторически так сложилось, что моделирование начиналось именно с построения моделей физических процессов. Проводя лабораторные работы по физике, часто приходится сталкиваться с тем, что учащиеся при получении результатов не знают, как их обработать. На уроках информатики, изучая раздел «Моделирование», они не знают где конкретно его можно применить.

Традиционно под моделированием на компьютере понималось лишь имитационное моделирование. При математическом моделировании выполнение одного из этапов – построение математической модели по экспериментальным данным – в настоящее время просто нельзя себе представить.

Я попыталась соединить проведение эксперимента на физическом оборудовании с обработкой полученных результатов в таблице  Excel, а затем построить физическую модель эксперимента с последующим ее исследованием.

При проведении в 10 классе лабораторной работы «Движение тела под действием силы тяжести» необходимо исследовать движение шарика по наклонному желобу. Учащимся при проведении работы необходимо определить скорость движения шарика при равноускоренном движении. При проведении физического эксперимента учащиеся сталкиваются с одной особенностью: эксперимент можно проводить только один раз, потому что при повторном проведении полученные данные могут координально отличаться из-за условий эксперимента. Проводить исследования становится неудобно и учащимся трудно представить, почему может поменяться результат. По полученным результатам они строят кривую и уже ее исследуют.  

При компьютерном моделировании, внося исходные данные в таблицу Excel, учащиеся просчитывают местоположение шарика через выставленный шаг времени, строят кривую падения.

В своем отсчете они исследуют компьютерную модель, отвечают на поставленные вопросы и выполняют задания:

1. Как по диаграмме определить точку наивысшего подъема?
2. Определите на диаграмме, на каком расстоянии от точки броска тело упадет на землю.
3. Введите другой вариант исходных данных и проведите исследование компьютерной модели.

Компьютер оснащен средствами визуализации результатов, т.е. дает возможность представить решение задачи в наглядной динамичной форме (на графическом дисплее), наблюдать его зависимость от параметров. Все это позволяет приблизить численный эксперимент к естественному опыту. Работа с такой моделью интересна и учит учащихся «чувствовать» характер важнейших уравнений физики, развивает интуицию.

При компьютерном исследовании модели можно, изменяя различные данные, наглядно представить конечный результат. Что самое важное – можно экспериментально получить «идеальный» результат моделирования, проверить свои гипотезы, а так же сделать выводы о проведенном эксперименте.

Устанавливая информационные связи между элементами, уясняя принципы их взаимодействия, учащийся органично сочетают изучение физики с изучением информатики. Притом, что важно, информатика приобретает в глазах обучаемых действительно прикладной характер.

Таким образом, учащиеся получают оценку и по физике за проведенный эксперимент и получение результата, а так же и по информатике за проведенное исследование компьютерной модели. Такой подход позволяет заинтересовать учащихся в изучении двух сложных предметов, преподаваемых в школе.

Литература

1. Буров В.А. Фронтальные лабораторные работы по физике 7-11 класс  В.А. Буров. – М.: Просвещение, 1996.
2. Макарова Н.В. Информатика и ИКТ Задачник по моделированию 9-11 кл. Н.В.Макарова. – СПб.: Питер, 2008.