Элективный курс "Моделирование физических процессов на ЭВМ"

фаттахова зулеха хамитовна
Опубликовано 30.09.2014 - 19:54 - фаттахова зулеха хамитовна

Элективный курс рассчитан на изучение в 10 -11 классах естественно - математического, физико - математического, технологического профилей обучения. Одной из главных задач   профильного обучения в средней общеобразовательной школе является  ориентация выпускника    на выбор профессии для успешной социализации в обществе и активной адаптации на рынке труда.   Содержание программы нацелено на закрепление   понятий, законов, положений, теорий по основным разделам физики: механика, молекулярно - кинетическая теория, электродинамика  и формирование  умений применять полученные знания в практической деятельности, в частности - использовать  компьютерные технологии.

       Использование компьютерного моделирования физических процессов дает возможность сформировать умения выполнять исследования с помощью компьютера, а также получить представление о возможностях и границах применимости компьютерного эксперимента.

Элективный курс: "Моделирование физических процессов на ЭВМ" имеет прикладную направленность.

Скачать:

ВложениеРазмер
Файл modelirovanie_fizicheskikh_protsessov_na_evm.rar884.92 КБ

Предварительный просмотр:

                   Муниципальное общеобразовательное учреждение

                           средняя общеобразовательная школа №1

 

                                                                                                                                                                                                  «Утверждаю»      

                                                                              Директор  школы ________/ Дамашева А.А./                                                                           Приказ № 92/1 от 05.10.20..г.

      Рассмотрено на заседании МО: __________

                                                                               Руководитель МО:_________ /Попова Г.Н./

                                                                               Рассмотрено на заседании    Методсовета

          03.10.20..г.

                                                                               Руководитель: _________ /Туленкова А.Г../

     Программа

элективного курса

«Моделирование физических процессов  на ЭВМ».

10 -11 класс.

www_creep_ru_0246

                                     Составитель: Фаттахова З.Х.,

                                                                 учитель физики,

                                                                     Квалификационная категория: высшая.

                                                                 

                                                         г. Советский

                                                                   20…г.

                                 

 Пояснительная записка.

     Элективный курс рассчитан на изучение в 10 -11 классах естественно - математического, физико - математического, технологического профилей обучения. Одной из главных задач   профильного обучения в средней общеобразовательной школе является  ориентация выпускника    на выбор профессии для успешной социализации в обществе и активной адаптации на рынке труда.   Содержание программы нацелено на закрепление   понятий, законов, положений, теорий по основным разделам физики: механика, молекулярно - кинетическая теория, электродинамика  и формирование  умений применять полученные знания в практической деятельности, в частности - использовать  компьютерные технологии.

       Использование компьютерного моделирования физических процессов дает возможность сформировать умения выполнять исследования с помощью компьютера, а также получить представление о возможностях и границах применимости компьютерного эксперимента.

Элективный курс: "Моделирование физических процессов на ЭВМ" имеет прикладную направленность.

Целью курса:

-знакомство на практике с основными путями и методами  применения знаний  на практике;

-внутрипрофильная специализация в естественно - математическом, физико-математическом и технологическом профилях обучения;

-предоставление учащимся возможности удовлетворить индивидуальный интерес к изучению практических  положений физики в процессе познавательной деятельности при проведении экспериментов и исследований физических процессов на ЭВМ.

Основные задачи:

-оказать помощь ученику в профессиональном самоопределении;

-развить интерес к физике и информатике;

-формировать навыки в решении задач и их моделировании на компьютере;

-познакомить на практике с такими видами деятельности, которые являются ведущими во многих инженерных технических профессиях, связанных с практическим применением физики и информационных технологий.

-формировать умения применять получение знания к решению задач, выполнять эксперименты на компьютере, обрабатывать результаты исследований, моделировать физические процессы на ЭВМ, работать с научной и методической литературой.

Учащиеся должны уметь:

-выполнять определенные программой  исследования с использованием компьютерных моделей;

-решать физические задачи, строить таблицы, диаграммы;

-работать со средствами информации (осуществлять поиск и отбор информации, конспектировать, осуществлять ее реферирование);

-оформлять полученные результаты;

-моделировать физические процессы на ЭВМ  и осуществлять их исследование.

Методы и организационные формы обучения:

При проведении занятий используются такие формы занятий, как вводные лекции, практические занятия по решению задач, самостоятельная работа учащихся (коллективная,  групповая, индивидуальная), консультации.

При выполнении работ с компьютерными моделями организуется исследовательская деятельность по экспериментальному установлению зависимостей между величинами. В зависимости от уровня владения учащимися исследовательским методом,  уровень самостоятельности при его осуществлении и характер помощи со стороны учителя могут быть различными.

Помимо исследовательского метода целесообразно использовать  частично- поисковый метод, в отдельных случаях информационно-иллюстративный. Последний метод используется, когда у учащихся отсутствует база, позволяющая использовать продуктивные методы

   Материал,  составляющий содержание элективного курса, соответствует государственному

образовательному стандарту физического образования на профильном уровне, в связи, с чем не столько расширяет круг предметных знаний учащихся, сколько углубляет их за счет усиления  внепредметных и методологических компонентов содержания.

Средства обучения:

Основные средства обучения перечислены в программе курса. Однако особого обсуждения заслуживает вопрос применения компьютеров на занятиях элективного курса. Применение персональных компьютеров  возможно в нескольких направлениях:

  - применение компьютерных обучающих программ для моделирования  физических процессов;

 -  поиск информации в Интернет;

  - применение компьютеризированных комплексов.

  - применение компьютеров как средства представления информации.

На сегодняшний день достаточно велико число компьютерных обучающих программ по физике. Среди них есть как отечественные, так и зарубежные, представляющие учителю и ученику различные возможности. Хорошими можно считать программы, позволяющие не только наблюдать за ходом эксперимента, но и изменять те или иные параметры

(например:  "Открытая физика", "Живая физика").

 Продолжительность курса 34 часа (17 часов - физики, 17 часов - информатики).

 

         

                               

    Учебно - тематическое планирование

№

Содержаниме тем, занятий.

Кол-во  часов

Формы

работы

Формы контроля

Всего

Физика

ИВТ

1.

Прямолинейное равномерное движение.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Построение и чтение графиков скорости и перемещения.                                                                

Задача № 26, 27, 45. А. П. Рымкевич. Сб. задач по физике.                                    

MS Excel.

2

1

1

Беседа, работа  с персональным компьютером.

Оценка построенных графиков.

2

Прямолинейное равноускоренное движение.                                                                                        

            Решение графических задач.                                                                                                              

      Задача № 56, 57, 65, 72.

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК.

Оценка выполнения  практических заданий.

3

 Определение величины ускорения, перемещения и скорости при равнопеременном движении.      

          Задача № 77, 83(ПРГ).

2

1

1

Урок - практикум

Оценка созданной модели

4.

Моделирование физических процессов.                                                                                                                                                                                        

Модель «Движения тела, брошенного под углом к горизонту» в электронных таблицах.            

Задача № 230, 235, 236.                                                                                                                                                          

Н. Угринович. Информатика и информационные технологии.

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК.

Оценка созданной модели

5.

Исследование физических моделей.                                                                                                                                                                                                        

Модель движения небесных тел и планет.                                                                                    

Вычисление высоты стационарной орбиты спутника Земли.

И. Семакин. Задачник – практикум. Стр. 155

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК

Оценка созданной модели

6.

Закон сохранения импульса и его применение для вычисления скорости движения ракеты.                  

          И. Семакин. Задачник – практикум  Стр. 167.

2

1

1

Беседа, работа  с ПК.

Оценка выполнения практического задания.

7.

Модель школьного опыта с «мёртвой петлёй». Программирование в среде Турбо – Паскаль.

Задача № 366.                                                                                                                                      

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК

Оценка созданной модели

8.

Определение КПД простого механизма с использованием компьютерного эксперимента.                    

Задача № 394, 397, 399. А. П. Рымкевич.

2

1

1

Беседа, работа  с ПК

Оценка выполнения практического задания

9.

Модель управления процессом. Значение обратной связи.                                                                                                                        

Двигатель внутреннего сгорания.

Задача № 673, 674. А. П. Рымкевич.

2

1

1

Беседа, работа  с ПК.

Оценка созданной модели

10.

Моделирование колебаний математического маятника.                                                                                                                                            

Изучение графика гармонических колебаний.

Задача № 422, 417, 418, 428.

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК.

Оценка созданной модели

11.

Экспотенциальная запись числа при решении задач молекулярной физики.                                                                    

Задача № 486, 479.                                                                                                                                                            

       

2

1

1

Беседа, работа с ПК.

Оценка построенных графиков.

12.

Построение графиков изопроцессов в среде автоматизации вычислений MathCad.                                        

Задача №  538, 539.

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК

Оценка построенных графиков

13.

Графическое изображение электрических и магнитных полей.                                                                                                                    

И. Семакин. Задачник-практикум Том 2. Стр 178.

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК

Оценка построенных графиков.

14.

Изучение электрических цепей с помощью учебной программы «Открытая физика»                                    

Правила Кирхгофа для разветвлённых цепей.                                                                                  

В. А. Балаш. Задачи по физике и методы их решения. Стр. 290.

2

1

1

Беседа, работа  с ПК

Оценка выполнения практического задания.

15.

Моделирование движения заряженной частицы в электрическом и магнитном поле.                                          

Задача № 844, 845.                                                                                                                                

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК.

Оценка созданной модели.

16.

Моделирование логических элементов ЭВМ с помощью электрических схем.                                                              

( Полусумматор, триггер).                                                                                                                                                

     

2

1

1

Индивидуальная работа с ПК.

Оценка созданной модели.

17.

Презентация самостоятельно созданных моделей физических процессов.

2

1

1

 

                                      Содержание программы

№

Содержание  интегрированного курса.

Содержание курса физики

Моделирование на ЭВМ

Кол. - во часов

1.

Прямолинейное равномерное движение.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

Построение и чтение графиков скорости и перемещения.                                                                

Законы равномерного движения

Построение графика равномерного движения

2

2.

Прямолинейное равноускоренное движение.                                                                                

            Решение графических задач.                                                                                                              

     

Законы равноускоренного движения

Вставка рисунка. Построение.

2

3.

Определение величины ускорения, перемещения и скорости при равнопеременном движении.      

         

Равнопеременное движение

Построение модели движения

2

4.

Моделирование физических процессов.                                                                                                                                                                                        

Модель «Движения тела, брошенного под углом к горизонту» в электронных таблицах.            

Сложение движения.Расчет параметров.

Попади в цель. Исследование модели

2

5.

Исследование физических моделей.                                                                                                                                                                                                        

Модель движения небесных тел и планет.                                                                                    

Вычисление высоты стационарной орбиты спутника Земли.

Формулы движения по окружности

Модель движения планет.

2

6.

Закон сохранения импульса и его применение для вычисления скорости движения ракеты.                  

Вывод формулы закона сохранения импульса.

График движения ракеты.

2

7.

Модель школьного опыта с «мёртвой петлёй». Программирование в среде Турбо – Паскаль.

Закон сохранения энергии.

График движения самолета.

2

8.

Определение КПД простого механизма с использованием компьютерного эксперимента.

Теория механизмов. Сложение сил.

Компьтерный эксперимент.

2

9.

Модель управления процессом. Значение обратной связи.                                                                                                                        

Двигатель внутреннего сгорания.

Автоколебания.

Модель часового механизма.

2

10.

Модель управления процессом. Значение обратной связи.                                                                                                                        

Двигатель внутреннего сгорания.

Уравнение колебаний.

График колебаний.

2

11.

Экспотенциальная запись числа при решении задач молекулярной физики

Молекулярно - кинетическая теория

Модель массы и размеров молекул.

2

12

Построение графиков изопроцессов в среде автоматизации вычислений MathCad.

Газовые законы.

Цикл Карно.

2

13.

Графическое изображение электрических и магнитных полей.

Электродинамика. Электрическое и магнитное поле.

Силовые линии.

2

14.

Изучение электрических цепей с помощью учебной программы «Открытая физика».

Закон Ома.Закон Кирхгофа.

Модель действующей электрической цепи.

2

15.

Моделирование движения заряженной частицы в электрическом и магнитном поле.

Движение электронов в электро - лучевой трубе.

Исследование движения.

2

16

Моделирование логических элементов ЭВМ с помощью электрических схем.                                                              

( Полусумматор, триггер).

Логические схемы.

Моделиролвание схем.

2

17

Презентация собственных разработок.

                                                       

  Литература:

  1. Информатика. Задачник – практикум. Том 2./ Под ред.  Семакина И.Г., Хеннера Е.К. - М.: "Лаборатория". 2001.

  1. Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. Пособие для учителя. - М.: "Просвещение", 1983.

  1. Самоучитель. Турбо Паскаль "7,0". Москва - Санкт Петербург - Нижний Новгород - Ростов на Дону - Екатеринбург - Самара - Киев - Харьков - Минск. 2003.

  1. Рымкевич А.Г. Сборник задач по физике.9 -11 классы. - М.: "Дрофа",2000.

  1. Могилев А.В., Пак Н.И. Информатика. / Поб ред.Хеннера Е.К. - М.: "АСА  Дема",1999.

  1. Таевский А.Ю. Самоучитель работы в М. Office,  Word 27\ 2000 Ekcel 97|2000/, электронная почта. Киев, "А.С.К.", 2002.

  1. П. И. Совертков. Занимательное компьютерное моделирование в элементарной математике. Учебное пособие. - М.: "Гелиос АРВ", 2004.

  1. Н. Угринович. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10 -11 кл./ Н.Д. Угринович, - М.: "Бином.  Лаборатория знаний", 2003.

  1. Касьянов В.А. Физика. 10 класс. Учебник. - М.: "Дрофа", 2001.