УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ Руководитель: Иванская Светлана Алексеевна, преподаватель математики, информатики и ВТ Минеральные Воды, - презентация

1 УЧЕБНЫЙ ПРОЕКТ ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ Руководитель: Иванская Светлана Алексеевна, преподаватель математики, информатики и ВТ Минеральные Воды, 2011 ГОУ СПО "Минераловодский колледж железнодорожного транспорта"

2 Учебные цели и задачи: Так ли нам необходимы знания из области физики для дальнейшей профессиональной деятельности? Так ли нам необходимы знания из области физики для дальнейшей профессиональной деятельности? Каково конкретное физическое содержание в прикладных задачах избранной специальности? Каково конкретное физическое содержание в прикладных задачах избранной специальности? Каковы основные тенденции развития систем автоматики и телемеханики и их элементной базы? Каковы основные тенденции развития систем автоматики и телемеханики и их элементной базы? Как построить математическую модель простейшей системы и процесса в естествознании и технике? Как построить математическую модель простейшей системы и процесса в естествознании и технике? Каковы индивидуальное и коллективное поведение объектов в природе? Каковы индивидуальное и коллективное поведение объектов в природе?

3 План: Рассмотрение теоретического материала (первая неделя) Рассмотрение теоретического материала (первая неделя) Работа с программами для оформления результатов исследований (вторая неделя) Работа с программами для оформления результатов исследований (вторая неделя) Оформление полученных результатов (третья неделя) Оформление полученных результатов (третья неделя)

4 Этапы работы: Первый этап: На данном этапе вы изучаете теоретический материал, используя электронные издания проведения демонстраций и компьютерных экспериментов. Материал можно снабжать историческими сведениями об этапах развития физики, становлении физической науки, биографиями ученых, оформляя исторический материал в виде докладов. В ходе эксперимента вы должны убедиться в истинности значения физических величин, обнаружить, соответствующие эффекты, проверить факт существования той или иной закономерности протекания явления. Второй этап: Этот этап вы посвящаете разбору решения задач с физическим содержанием. При анализе уделяете внимание, как методам решения, так и технологии реализации решения на компьютере. После этого приступаете к выполнению индивидуальных заданий, основное назначение которого – повторение теоретического материала и разработка алгоритмов решения задач по физике. Алгоритмы для реализации разрабатываете различными прикладными программными средствами. В процессе прохождения всего этапа вы накапливаете материал. Третий этап: Оформляете полученные результаты с применением текстовых редакторов. Для повышения качества восприятия полученных результатов необходимо использовать возможности программ компьютерной графики. Четвертый этап: Представляете результаты исследования в виде исследовательской работы, оформленной в текстовом редакторе и соответствующей ей презентации. Презентацию можно оформить как с применением стандартной программы PowerPoint, так и с помощью PhotoshopCS3/CS5 и других программ. Приветствуется наличие буклета.

5 Схема работы над проектом: Что такое модель? Что такое моделирование? Как создать физические модели? Каковы цели моделирования? Как исследовать физическую модель? Каковы формы представления модели? В чем специфика модели в качестве средства экспериментального исследования в сравнении с другими экспериментальными средствами? Что понимают под экспериментом? Каковы способы исследования физических моделей? Когда прибегают к созданию модели?

6 ФИЗИЧЕСКИЕ Физические модели характеризуются тем, что имеют ту же физическую природу, что и объект- оригинал. Например, система энергоснабжения города может быть смоделирована на специальной электрической схеме, аэродинамика летательного аппарата исследуется при продуве его модели в аэродинамической трубе и пр. ПРЕДМЕТНО- МАТЕМАТИЧЕСКИЕ Можно выделить такие виды моделей как: - компьютерная (машинная) модель, в которой основой для моделирования процессов являются математические выражения, описывающие зависимости между их параметрами. Эти модели есть, по существу, компьютерными реализациями знаковых математических моделей; - полунатурная модель, в которой наряду с ЭВМ используются отдельные блоки реальных систем, функционирующие под управлением людей или самой ЭВМ; - модель–аналог, когда одна реальная система используется для моделирования другой системы, отличной по своей природе от первой. МОДЕЛИ ИДЕАЛЬНЫЕМАТЕРИАЛЬНЫЕ МЫСЛЕННЫЕ Существуют в виде мысленных образов. ЗНАКОВЫЕ Можно выделить следующие основные виды знаковых моделей: - описательные модели (алгоритмы, программы, тексто-графические описания и т.п.); - схематические модели (различные блок-схемы, диаграммы и т.п.); - графоаналитические модели (построенные с помощью инструментариев различных сетей, графов); - математические (говорят еще - логико- математические) модели.

7

8 Этапы создания компьютерной модели

9 Блок-схема проведения эксперимента

10 Компетенции, которыми вы овладеете, работая над проектом: планирование своей деятельности, связанной с решением задач из курса физики с использованием прикладных программных средств компьютера; планирование своей деятельности, связанной с решением задач из курса физики с использованием прикладных программных средств компьютера; описание решаемых задач на языке математических понятий, точно формулируя цель решения; описание решаемых задач на языке математических понятий, точно формулируя цель решения; владение принципами построения моделей на компьютере и навыками компьютерного моделирования в физике; владение принципами построения моделей на компьютере и навыками компьютерного моделирования в физике; осознание роли вычислительного эксперимента в современном научном познании и о возможностях и границах его применимости; осознание роли вычислительного эксперимента в современном научном познании и о возможностях и границах его применимости; грамотная обработка результатов измерений, формулирование вопросов и выводов по исследуемой проблеме, описание результатов с учетом погрешности, правильно интерпретируя полученные результаты; грамотная обработка результатов измерений, формулирование вопросов и выводов по исследуемой проблеме, описание результатов с учетом погрешности, правильно интерпретируя полученные результаты; владение способами применения информационных технологий в физике; владение способами применения информационных технологий в физике; владение способами продуктивной деятельности. владение способами продуктивной деятельности.

11 Рекомендуемая литература Бешенков С. А., Ракитина Е. А. Решение типовых задач по моделированию // Информатика в школе: Приложение к журналу «Информати­ка и образование» Бешенков С. А., Ракитина Е. А. Решение типовых задач по моделированию // Информатика в школе: Приложение к журналу «Информати­ка и образование» Каганов В. И. Компьютерные вычисления в средах Excel и Mathcad. М.: Горячая линия–Телеком, Каганов В. И. Компьютерные вычисления в средах Excel и Mathcad. М.: Горячая линия–Телеком, Карлащук В. Электронная лаборатория на IBM PC: Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и Matlab. M.: Солон-Пресс, Карлащук В. Электронная лаборатория на IBM PC: Лабораторный практикум на базе Electronics Workbench и Matlab. M.: Солон-Пресс, Оспенникова Е. В. Методологическая функция виртуального лабораторного эксперимента//Информатика и образование Оспенникова Е. В. Методологическая функция виртуального лабораторного эксперимента//Информатика и образование Пономаренко С. Adobe Illustrator 10. СПб.: БХВ-Петербург, Пономаренко С. Adobe Illustrator 10. СПб.: БХВ-Петербург, Практикум абитуриента: Электричество и магнетизм / Под ред. В. В. Можаева, А. И. Черноуцана. М.: Бюро «Квантум», (Приложение к журналу «Квант». 5–1994). Практикум абитуриента: Электричество и магнетизм / Под ред. В. В. Можаева, А. И. Черноуцана. М.: Бюро «Квантум», (Приложение к журналу «Квант». 5–1994). Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. М.: Дрофа, Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. М.: Дрофа, Туркин О. В. Использование электронных таблиц при исследовании физических моделей // Информатика: Приложение к газете «Первое сентября» Туркин О. В. Использование электронных таблиц при исследовании физических моделей // Информатика: Приложение к газете «Первое сентября» Угринович Н. Д. и др. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений: М.: Лаборатория Базовых Знаний, Угринович Н. Д. и др. Практикум по информатике и информационным технологиям. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений: М.: Лаборатория Базовых Знаний, Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии: Учебник для 10–11 классов. М.: Лаборатория Базовых Знаний Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии: Учебник для 10–11 классов. М.: Лаборатория Базовых Знаний Учебники по физике. Учебники по физике.

12 Рекомендуемые электронные издания 1С: Образование 3.0. Образовательный комплекс: Библиотека электронных наглядных пособий «Физика (7–11 классы)» («1С»), 1С: Образование 3.0. Образовательный комплекс: Библиотека электронных наглядных пособий «Физика (7–11 классы)» («1С»), CD-ROM по курсу «Информатика и информационные технологии» (Н. Д. Угринович). CD-ROM по курсу «Информатика и информационные технологии» (Н. Д. Угринович). Занимательная игра «Физикус – обучение с приключением» («Медиа Хауз»). Занимательная игра «Физикус – обучение с приключением» («Медиа Хауз»). Интерактивные мультимедийные обучающие курсы «Практиче­ский курс Excel 2000», «Практический курс Excel 2003», «Практический курс Excel XP» («Кирилл и Мефодий»). Интерактивные мультимедийные обучающие курсы «Практиче­ский курс Excel 2000», «Практический курс Excel 2003», «Практический курс Excel XP» («Кирилл и Мефодий»). Интерактивный мультимедийный обучающий курс «Практический курс Adobe Photoshop 5.0» («Кирилл и Мефодий»). Интерактивный мультимедийный обучающий курс «Практический курс Adobe Photoshop 5.0» («Кирилл и Мефодий»). Компьютерная проектная среда «Живая физика» (ИНТ). Компьютерная проектная среда «Живая физика» (ИНТ). Курс «Волновая оптика на компьютере» («Физикой»), Курс «Волновая оптика на компьютере» («Физикой»), Курс «Молекулярная физика на компьютере» («Физикон»). Курс «Молекулярная физика на компьютере» («Физикон»). Моделируемая компьютерная среда «Виртуальная физика» («Стратум»). Моделируемая компьютерная среда «Виртуальная физика» («Стратум»). Мультимедийный курс «Открытая физика 2.0» («Физикон»). Мультимедийный курс «Открытая физика 2.0» («Физикон»). Образовательный компьютерный курс «Физика в картинках» («Физикон»). Образовательный компьютерный курс «Физика в картинках» («Физикон»). Пакет программ «Фундаментальные физические опыты» (БелНИИ образования, Минск). Пакет программ «Фундаментальные физические опыты» (БелНИИ образования, Минск). Электронное издание «TeachPro Решебник по физике» («1С»). Электронное издание «TeachPro Решебник по физике» («1С»).

13 Интернет-ресурсы html (Сетевой образовательный журнал для учителей Южного округа) html (Сетевой образовательный журнал для учителей Южного округа) html - Программа дистанционного обучения предназначена для самостоятельной подготовки абитуриентов по физике с помощью компьютера и сетей Интернет или Интранет. - Программа дистанционного обучения предназначена для самостоятельной подготовки абитуриентов по физике с помощью компьютера и сетей Интернет или Интранет Анимация физических процессов - На сайте размещены мультики с физическими процессами и даны теоретические объяснения. - Анимация физических процессов - На сайте размещены мультики с физическими процессами и даны теоретические объяснения. ttp:// - Учебные материалы по физике - механика, термодинамика, электродинамика, электростатика, оптика, квантовая физика. ttp:// - Учебные материалы по физике - механика, термодинамика, электродинамика, электростатика, оптика, квантовая физика. ttp:// - Перевод из одной системы мер в другую. Здесь можно перевести: длину, площадь, массу, скорость, температуру, время. - Перевод из одной системы мер в другую. Здесь можно перевести: длину, площадь, массу, скорость, температуру, время На этом сайте собраны решения задач по физике из учебника Иродова. Список физических констант. Форумы по учебным материалам. - На этом сайте собраны решения задач по физике из учебника Иродова. Список физических констант. Форумы по учебным материалам.