Использование "Живая физика" на уроках
учебно-методический материал на тему

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Что такое «Электронный учебник»?
3. Что же такое «Живая физика»?
4. Использование программы «Живая физика» на уроках.
5. Применение «Живой физики» в проектном методе обучения.
6. Совместное использование программы «Живая физика» с другими электронными ресурсами.
7. Заключение.
8. Список используемой литературы.

Введение

Физика принадлежат к той области естественных наук,  в которой процесс познания требует неразрывной временной связи теоретического материала и экспериментальных исследований.  В кабинетах физики,  как правило,  отсутствует возможность проведения фронтальных натурных лабораторных работ, а в ряде случаев и просто лабораторных работ. Многие явления в условиях школьного кабинета физики не могут быть продемонстрированы.  К примеру –  это явления микромира,  либо быстропротекающие процессы. По целому ряду тем в кабинетах физики отсутствуют приборы и оборудование для проведения демонстрационных опытов. Вышеуказанное приводит к замене эксперимента теорией и при недостаточно развитом абстрактном мышлении учеников 7-8 классов  к потере у них интереса к физике. Недостаточность экспериментальной базы кабинета физики можно компенсировать, используя программу “Живая физика”. С её помощью можно проводить достаточно  сложные лабораторные работы,  в которых можно изменять условия протекания процесса,  прокручивать с оптимальной для усвоения скоростью.  В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать, делать расчеты, графики, делать соответствующие выводы. Виртуальные лабораторные работы имеют   преимущества,  т.к.  они позволяют проводить исследования по физике, когда постановка натурных работ затруднена либо вовсе невозможна.  Достоинством таких работ является также достаточно быстрая обработка полученных результатов,  безопасность по сравнению с натурным экспериментом.   Однако,   замена натурных лабораторных работ их виртуальными аналогами не может быть равнозначной.  На наш взгляд в школьном физическом эксперименте обязательно должны присутствовать и натурные работы.

В данном реферате мы рассмотрим статьи по применению программы «Живая физика» на уроках физики и во внеурочной деятельности.

    Что такое «Электронный учебник»?

         Чтобы понять и выяснить, как рационально использовать программу «Живая физика» на уроках и во внеурочной деятельности, сначала рассмотрим, что же такое электронный учебник.

Что же такое «Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он: обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума,   проверить знания по определенному разделу.

К недостаткам ЭУ можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

Что же такое «Живая физика»?

«Живая физика»- компьютерная проектная среда, ориентированная на изучение движения в гравитационном, электростатическом, магнитном или в любых других полях, а также движения, вызванного всевозможными видами взаимодействия объектов. Работа программы основана на численном интегрировании уравнений движения.

В ней легко и быстро «создаются» схемы экспериментов, модели физических объектов, силовые поля. Способы представления результатов (мультипликация, график, таблица, диаграмма, вектор) задаются самим пользователем в удобном редакторе среды. Программа позволяет «оживить» эксперименты и иллюстрации к задачам курса физики, разработать новый методический материал, помогает ученикам лучше понять теорию, решить задачу, осмыслить лабораторную работу. Она может использоваться для сопровождения как школьного, так вузовского курса физики. Методическое сопровождение программы содержит несколько десятков готовых физических задач и моделей экспериментальных установок.

Использование программы «Живая физика» на уроках.

Рассмотрим некоторые возможности применения «Живой физика» на уроках.

Бывают случаи, когда школьная лаборатория не имеет возможности продемонстрировать некоторый эксперимент, или у детей возникает трудность с решением задач или понятием темы, тогда имеет смысл использование электронной программы «Живая физика», которая позволяет создать модель и наглядно продемонстрировать любой эксперимент, а так же модель помогает в решении задач. При использовании модели как иллюстрации конкретного физического процесса (задачи) учитель чаще всего должен скорректировать задачу так, чтобы модель могла воспроизвести описываемый в задаче процесс. Например, позволяла установить модуль и направление вектора начальной скорости, высоту, с которой производится бросок тела при рассмотрении задачи о движении тела в однородном гравитационном поле.

Понятно, что создать универсальные модели, применимые для решения всех

задач, даже в рамках задач одного типа практически невозможно. И вот здесь на помощь творческому учителю и должны прийти такие средства, которые предполагают не только работу с уже готовыми моделями, но и позволяют создавать собственные модели. Этим возможностям в

значительной мере отвечает учебно-методический комплект Живая Физика.  Именно об этой возможности программы говорит в своей статье «Некоторые возможности использования конструктора моделей «Живая физика»» Матвеев В. Л. Он рассматривает примеры решения задач, при помощи программы, а так же рассказывает, как рационально использовать программу при объяснении нового материала. Данная статья помогает направить начинающего учителя на творческий подход к уроку, чтобы доносить информацию понятно и доступно.

Применение «Живой физики» в проектном методе обучения.

       Развитие общества, современной науки, введение в учебный процесс новых технологий  требуют от педагогов, нового подхода к достижению поставленных целей в обучении учащихся. В Стандартах нового поколения  впервые на государственном уровне предложено использовать для оценки качества содержания образования базовые (ключевые) компетентности, которые определены как система универсальных учебных действий. В современном обществе быстрыми темпами растет поток информации. Знания, которые учащиеся получают на уроках, бывает недостаточно для общего развития. Отсюда возникает необходимость в непрерывном самообразовании, самостоятельном добывании знаний. В педагогике метод учебных проектов используют уже почти столетие. Главной особенностью метода проектов является обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, соответствующую его личным интересам. Учебный  проект с точки зрения учащегося - это возможность делать что-то интересное самостоятельно, в группе или самому, максимально используя свои возможности; это деятельность, позволяющая проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу и показать публично достигнутого результат; это деятельность, направленная на решение интересной проблемы, сформулированной самими учащимися в виде цели задачи, когда результат этой деятельности - найденный способ решения проблемы - носит практический характер, имеет важное прикладное значение и, что весьма важно, интересен и значим для самих открывателей. Применение проектного метода на уроках физики имеет свои трудности, потому что ученики не могут работать теоретически, из-за недостаточного знания физики и математики, а практически - может не позволять школьная лаборатория. Поэтому на помощь приходит программа «Живая физика». О возможностях использования программы в проектном методе обучения в своей статье рассказывает Львовская Г. Ф.

Она рассказывает о плюсах применения программы для выполнения проектов и о своем опыте в проектной деятельности, в результате которой ученики не только приобретали более глубокие и неформальные знания по физике, но и получали некоторый опыт исследовательской работы, учились выявлять закономерности.

Совместное использование программы «Живая физика» с другими электронными ресурсами.

Возможности программы «Живая физика» очень широки. Применение на уроках и во внеклассной деятельности это не все, что может быть использовано. Хотя создавая модель, мы не всегда можем быть уверенны, что в реальности объект будет вести себя именно так. Данная проблема может быть исправлена при совместном использовании нескольких программ. Например «Живая физика» и цифровая лаборатория «Архимед».

О совместном использовании данных программ в своей статье рассказывают Федорова Ю. В. и Дунин С. М. ,в работе рассматривается возможность совместного использования программы Живая Физика и Цифровой лаборатории «Архимед». Предлагается технология их совместного использования, намечаются основные направления применения. Показано, что при совместном использовании этих двух средств они взаимно дополняют друг друга, что увеличивает возможности использования их в обучении. Так же эффективность применения показана на примере выполнения лабораторной работы.

Заключение

Эксперименты виртуальной лаборатории «Живая физика» дают возможность, изменяя условия опыта (скорости, высоты, массы, упругость тел и т.п.), оперативно рассмотреть изучаемое явление с разных сторон, с учетом разных параметров системы и разных условий эксперимента. Это позволяет учащимся глубже понять изучаемые закономерности, облегчает запоминание математических связей между параметрами.

Овладев начальными навыками работы в программе, Вы получите в своё распоряжение инструмент, который позволит Вам дополнить дидактические материалы, используемые при проведении дистанционных уроков.

Элементами комплекта являются качественные и количественные исследования, лабораторные работы, упражнения, тренажеры, модели явлений, проекты. Использование виртуальных экспериментов "Живой Физики" позволяет:

• сделать изучаемый материал более наглядным и интересным для ученика;
• разнообразить виды деятельности ученика от простого наблюдения до выполнения проектно-творческих работ;
• дать понятие о выполнении лабораторного эксперимента тогда, когда сделать это другими методами невозможно;
• "визуализировать" мысленные эксперименты;
• активизировать познавательную активность ученика.

Таким образом, Живая физика поддерживает общеобразовательные курсы физики. Кроме того, используя средства «Живой Физики», можно создавать новые эксперименты разной степени сложности, организовывать разно уровневые проверочные работы.

Список используемой литературы:

1. «Некоторые возможности применения конструктора моделей «Живая физика». Автор: Матвеев В. Л. [Статья на электронном ресурсе]. Точка доступа:

http://window.edu.ru/resource/311/67311/files/2008_3_10-18-sh.pdf

2. «Использование программы «Живая физика» для разработки проектов по физике». Автор: Львовская Г.Ф.    [Статья на электронном ресурсе]. Точка доступа:

http://ito.edu.ru/2000/dopoln_tez/dopoln_tez8.html

3. «Совместное использование программы «Живая физика» и цифровой лаборатории «Архимед»». Автор: Федорова Ю.В. и Дунин С.М.  [Статья на электронном ресурсе].

Точка доступа: http://www.int-edu.ru/page.php?id=883

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. Что такое «Электронный учебник»?
3. Что же такое «Живая физика»?
4. Использование программы «Живая физика» на уроках.
5. Применение «Живой физики» в проектном методе обучения.
6. Совместное использование программы «Живая физика» с другими электронными ресурсами.
7. Заключение.
8. Список используемой литературы.

Введение

Физика принадлежат к той области естественных наук,  в которой процесс познания требует неразрывной временной связи теоретического материала и экспериментальных исследований.  В кабинетах физики,  как правило,  отсутствует возможность проведения фронтальных натурных лабораторных работ, а в ряде случаев и просто лабораторных работ. Многие явления в условиях школьного кабинета физики не могут быть продемонстрированы.  К примеру –  это явления микромира,  либо быстропротекающие процессы. По целому ряду тем в кабинетах физики отсутствуют приборы и оборудование для проведения демонстрационных опытов. Вышеуказанное приводит к замене эксперимента теорией и при недостаточно развитом абстрактном мышлении учеников 7-8 классов  к потере у них интереса к физике. Недостаточность экспериментальной базы кабинета физики можно компенсировать, используя программу “Живая физика”. С её помощью можно проводить достаточно  сложные лабораторные работы,  в которых можно изменять условия протекания процесса,  прокручивать с оптимальной для усвоения скоростью.  В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать, делать расчеты, графики, делать соответствующие выводы. Виртуальные лабораторные работы имеют   преимущества,  т.к.  они позволяют проводить исследования по физике, когда постановка натурных работ затруднена либо вовсе невозможна.  Достоинством таких работ является также достаточно быстрая обработка полученных результатов,  безопасность по сравнению с натурным экспериментом.   Однако,   замена натурных лабораторных работ их виртуальными аналогами не может быть равнозначной.  На наш взгляд в школьном физическом эксперименте обязательно должны присутствовать и натурные работы.

В данном реферате мы рассмотрим статьи по применению программы «Живая физика» на уроках физики и во внеурочной деятельности.

    Что такое «Электронный учебник»?

         Чтобы понять и выяснить, как рационально использовать программу «Живая физика» на уроках и во внеурочной деятельности, сначала рассмотрим, что же такое электронный учебник.

Что же такое «Электронный учебник» и в чем его отличия от обычного учебника? Обычно электронный учебник представляет собой комплект обучающих, контролирующих, моделирующих и других программ, размещаемых на магнитных носителях (твердом или гибком дисках) ПЭВМ, в которых отражено основное научное содержание учебной дисциплины. ЭУ часто дополняет обычный, а особенно эффективен в тех случаях, когда он: обеспечивает практически мгновенную обратную связь; помогает быстро найти необходимую информацию (в том числе контекстный поиск), поиск которой в обычном учебнике затруднен; существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым объяснениям; наряду с кратким текстом - показывает, рассказывает, моделирует и т.д. (именно здесь проявляются возможности и преимущества мультимедиа-технологий) позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящем для конкретного индивидуума,   проверить знания по определенному разделу.

К недостаткам ЭУ можно отнести не совсем хорошую физиологичность дисплея как средства восприятия информации (восприятие с экрана текстовой информации гораздо менее удобно и эффективно, чем чтение книги) и более высокую стоимость по сравнению с книгой.

Что же такое «Живая физика»?

«Живая физика»- компьютерная проектная среда, ориентированная на изучение движения в гравитационном, электростатическом, магнитном или в любых других полях, а также движения, вызванного всевозможными видами взаимодействия объектов. Работа программы основана на численном интегрировании уравнений движения.

В ней легко и быстро «создаются» схемы экспериментов, модели физических объектов, силовые поля. Способы представления результатов (мультипликация, график, таблица, диаграмма, вектор) задаются самим пользователем в удобном редакторе среды. Программа позволяет «оживить» эксперименты и иллюстрации к задачам курса физики, разработать новый методический материал, помогает ученикам лучше понять теорию, решить задачу, осмыслить лабораторную работу. Она может использоваться для сопровождения как школьного, так вузовского курса физики. Методическое сопровождение программы содержит несколько десятков готовых физических задач и моделей экспериментальных установок.

Использование программы «Живая физика» на уроках.

Рассмотрим некоторые возможности применения «Живой физика» на уроках.

Бывают случаи, когда школьная лаборатория не имеет возможности продемонстрировать некоторый эксперимент, или у детей возникает трудность с решением задач или понятием темы, тогда имеет смысл использование электронной программы «Живая физика», которая позволяет создать модель и наглядно продемонстрировать любой эксперимент, а так же модель помогает в решении задач. При использовании модели как иллюстрации конкретного физического процесса (задачи) учитель чаще всего должен скорректировать задачу так, чтобы модель могла воспроизвести описываемый в задаче процесс. Например, позволяла установить модуль и направление вектора начальной скорости, высоту, с которой производится бросок тела при рассмотрении задачи о движении тела в однородном гравитационном поле.

Понятно, что создать универсальные модели, применимые для решения всех

задач, даже в рамках задач одного типа практически невозможно. И вот здесь на помощь творческому учителю и должны прийти такие средства, которые предполагают не только работу с уже готовыми моделями, но и позволяют создавать собственные модели. Этим возможностям в

значительной мере отвечает учебно-методический комплект Живая Физика.  Именно об этой возможности программы говорит в своей статье «Некоторые возможности использования конструктора моделей «Живая физика»» Матвеев В. Л. Он рассматривает примеры решения задач, при помощи программы, а так же рассказывает, как рационально использовать программу при объяснении нового материала. Данная статья помогает направить начинающего учителя на творческий подход к уроку, чтобы доносить информацию понятно и доступно.

Применение «Живой физики» в проектном методе обучения.

       Развитие общества, современной науки, введение в учебный процесс новых технологий  требуют от педагогов, нового подхода к достижению поставленных целей в обучении учащихся. В Стандартах нового поколения  впервые на государственном уровне предложено использовать для оценки качества содержания образования базовые (ключевые) компетентности, которые определены как система универсальных учебных действий. В современном обществе быстрыми темпами растет поток информации. Знания, которые учащиеся получают на уроках, бывает недостаточно для общего развития. Отсюда возникает необходимость в непрерывном самообразовании, самостоятельном добывании знаний. В педагогике метод учебных проектов используют уже почти столетие. Главной особенностью метода проектов является обучение на активной основе, через целесообразную деятельность ученика, соответствующую его личным интересам. Учебный  проект с точки зрения учащегося - это возможность делать что-то интересное самостоятельно, в группе или самому, максимально используя свои возможности; это деятельность, позволяющая проявить себя, попробовать свои силы, приложить свои знания, принести пользу и показать публично достигнутого результат; это деятельность, направленная на решение интересной проблемы, сформулированной самими учащимися в виде цели задачи, когда результат этой деятельности - найденный способ решения проблемы - носит практический характер, имеет важное прикладное значение и, что весьма важно, интересен и значим для самих открывателей. Применение проектного метода на уроках физики имеет свои трудности, потому что ученики не могут работать теоретически, из-за недостаточного знания физики и математики, а практически - может не позволять школьная лаборатория. Поэтому на помощь приходит программа «Живая физика». О возможностях использования программы в проектном методе обучения в своей статье рассказывает Львовская Г. Ф.

Она рассказывает о плюсах применения программы для выполнения проектов и о своем опыте в проектной деятельности, в результате которой ученики не только приобретали более глубокие и неформальные знания по физике, но и получали некоторый опыт исследовательской работы, учились выявлять закономерности.

Совместное использование программы «Живая физика» с другими электронными ресурсами.

Возможности программы «Живая физика» очень широки. Применение на уроках и во внеклассной деятельности это не все, что может быть использовано. Хотя создавая модель, мы не всегда можем быть уверенны, что в реальности объект будет вести себя именно так. Данная проблема может быть исправлена при совместном использовании нескольких программ. Например «Живая физика» и цифровая лаборатория «Архимед».

О совместном использовании данных программ в своей статье рассказывают Федорова Ю. В. и Дунин С. М. ,в работе рассматривается возможность совместного использования программы Живая Физика и Цифровой лаборатории «Архимед». Предлагается технология их совместного использования, намечаются основные направления применения. Показано, что при совместном использовании этих двух средств они взаимно дополняют друг друга, что увеличивает возможности использования их в обучении. Так же эффективность применения показана на примере выполнения лабораторной работы.

Заключение

Эксперименты виртуальной лаборатории «Живая физика» дают возможность, изменяя условия опыта (скорости, высоты, массы, упругость тел и т.п.), оперативно рассмотреть изучаемое явление с разных сторон, с учетом разных параметров системы и разных условий эксперимента. Это позволяет учащимся глубже понять изучаемые закономерности, облегчает запоминание математических связей между параметрами.

Овладев начальными навыками работы в программе, Вы получите в своё распоряжение инструмент, который позволит Вам дополнить дидактические материалы, используемые при проведении дистанционных уроков.

Элементами комплекта являются качественные и количественные исследования, лабораторные работы, упражнения, тренажеры, модели явлений, проекты. Использование виртуальных экспериментов "Живой Физики" позволяет:

• сделать изучаемый материал более наглядным и интересным для ученика;
• разнообразить виды деятельности ученика от простого наблюдения до выполнения проектно-творческих работ;
• дать понятие о выполнении лабораторного эксперимента тогда, когда сделать это другими методами невозможно;
• "визуализировать" мысленные эксперименты;
• активизировать познавательную активность ученика.

Таким образом, Живая физика поддерживает общеобразовательные курсы физики. Кроме того, используя средства «Живой Физики», можно создавать новые эксперименты разной степени сложности, организовывать разно уровневые проверочные работы.

Список используемой литературы:

1. «Некоторые возможности применения конструктора моделей «Живая физика». Автор: Матвеев В. Л. [Статья на электронном ресурсе]. Точка доступа:

http://window.edu.ru/resource/311/67311/files/2008_3_10-18-sh.pdf

2. «Использование программы «Живая физика» для разработки проектов по физике». Автор: Львовская Г.Ф.    [Статья на электронном ресурсе]. Точка доступа:

http://ito.edu.ru/2000/dopoln_tez/dopoln_tez8.html

3. «Совместное использование программы «Живая физика» и цифровой лаборатории «Архимед»». Автор: Федорова Ю.В. и Дунин С.М.  [Статья на электронном ресурсе].

Точка доступа: http://www.int-edu.ru/page.php?id=883