CC BY
30
Гусева Ольга Борисовна, Кошляк Анатолий Иванович,
ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА ПО ФИЗИКЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ УМК «ЖИВАЯ ФИЗИКА»
Начнем с того, что мы работаем в обычной московской школе. Это не лицей, не гимназия. У нас учатся обычные московские школьники.
Не секрет, что большинство учеников считает, что один из самых трудных предметов в школе - это физика, а наиболее вызывающий интерес - информатика. Правда, каждый учитель информатики сталкивается с тем, что часть учеников воспринимает компьютер, прежде всего, как игрушку (что приятно), и как мучителя, если на информатике изучаются трудные темы, такие как программирование, алгоритмизация, моделирование.
Для того чтобы преодолеть негативное отношение к физике и одновременно убедить ученика, что компьютер - это не игрушка и не мучитель, а необходимый инструмент для обработки и получения информации, в нашей школе на протяжении 3 лет ведется интегрированный курс физики и информатики. На базе компьютерного класса школы проводятся лабораторные работы по физике в 9 классе, которые разработа- ...гаеЛл угепииав ны на основе среды «Живая фи- военриЛимаей компло&ер,,,, зика». Курсы физики и инфор- клк и чаи лугиЯм*
матики проходят своим чередом по обычному учебному плану, но один раз в неделю ученики приходят на физику в кабинет информатики. Что это дает?
С точки зрения учителя физика:
- возможность ученику самому провести физический эксперимент, который в условиях школы нельзя было бы даже продемонстрировать;
- возможность «замедлить» эксперимент и проследить по этапам происходящие изменения в поведении и положении объектов эксперимента;
- возможность изменить условия эксперимента, например гравитацию.
С точки зрения учителя информатика:
- работа с компьютером в качестве инструмента для обработки и получения информации не на информатике, а на другом школьном уроке;
- более полное овладение навыками работы в многооконном режиме;
- практическое и наглядное применение возможности построения и исследования компьютерной модели.
48
© КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ В ОБРАЗОВАНИИ. № 6, 2005 г.
С точки зрения ученика - троечника:
- на уроке интересно;
- можно с удовольствием получить положительную оценку;
- становится понятнее, что говорится на уроке физики и написано в учебнике;
- ясно, что компьютер нужен не только для игры и на уроке информатики.
С точки зрения хорошего ученика:
- на уроке интересно;
- можно самостоятельно исследовать модель, расширить условия эксперимента;
- есть возможность построить собственную модель, свой эксперимент;
- становятся более понятными физические законы.
В результате повысилось качество усвоения материала по физике. Отмечается более осознанное отношение учеников к компьютеру как к инструменту для обработки и получения информации.
В качестве примера приведем одну из лабораторных работ.
ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ.
ПРИНЦИП ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ГАЛИЛЕЯ
Цель эксперимента: установить зависимость скорости движения и пройденного пути одного движущегося объекта (Диска!) относительно другого движущегося объекта (Бруска 2) от их скоростей относительно неподвижного объекта (Бруска 3).
Подготовка эксперимента.
Стандартный вход в УМК «Живая физика». Подготовка компьютерной модели:
• Стол - линейка.
Стол - оси ХОУ (расположить в центре стола).
• Установить Диск! в начало координат.
Выделить Диск! (щелкнуть по нему
мышкой).
Открыть окно - Свойства.
Задать материал - дерево.
• Установить Брусок2 (длина до 5 метров).
Задать материал - дерево для Брус-ка2 (как задать, см. выше).
• Установить БрусокЗ (длина - на весь стол).
Задать материал - лед для Бруска3 (как задать, см. выше).
Брусок3 закрепить якорем.
• Задать вектор скорости для Диска!. Для этого:
- выделить Диск!;
- выбрать в меню команду Управление ® Векторы ® Скорость;
- задать скорость у1 = 1,5 м/с, направление по оси ОХ.
• Задать вектор скорости для Бруска2. Для этого:
- выделить Брусок2;
- выбрать в меню команду Управление ® Векторы ® Скорость;
- задать скорость у2 = 1,25 м/с, направление по оси ОХ.
• Открыть окна для получения данных эксперимента:
1. Измерения - время (одно окно).
Выделить Диск!:
2. Открыть окно измерений скорости.
3. Открыть окно измерений перемещения по оси ОХ для Диска!.
Выделить Брусок2.
4. Открыть окно измерений скорости для Бруска2.
эксперимента, Например, грабш^ация.
СЦЕНАРИИ УРОКОВ
49
Гусева О.Б., Кошляк А.И.
Рисунок 1.
5. Открыть окно измерений перемещения по оси ОХ для Бруска2. (У вас должно получиться примерно так, как на рисунке 1).
Проведение эксперимента:
Запуск движения модели: Сброс -Старт.
Остановить эксперимент до падения Бруска2.
С помощью регулятора времени просмотреть эксперимент еще раз. (Примерный результат эксперимента см. на рисунок 2).
Запишите данные эксперимента в тетрадь (см. таблицу 1).
Проведите вычисления:
Перемещение Диска1 относительно Бруска2: Ах1 = хд - хб.
Скорость Диска1 относительно Брус-ка2: у1 = А х1 / г ; у1 = ...
[а 1.
Диск1 Брусок2
1. Время движения г = ... с г = ... с
2. Положение относительно стола (Бруска 3) хд = ... м Хб = ... м
3. Скорость относительно стола (Бруска 3) Уд = ... м/с Уб = ... м/с
Рисунок 2.
50
© КОМПЬЮТЕРНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ В ОБРАЗОВАНИИ. № 6, 2005 г.
Рисунок 3.
Сравните скорость у1 с Л у1 = Уд - Уб. Сделайте вывод.
Измените условия эксперимента:
Направьте вектор скорости Диска! против направления оси ОХ. Для этого:
- поместите Диск! в центре стола на Бруске2;
- измените направления вектора скорости Диска! (см. рисунок 3).
Запустите новый эксперимент и остановите его до падения Бруска2 или Диска!.
С помощью регулятора времени просмотрите эксперимент еще раз (см. рисунок 4).
Запишите данные эксперимента в тетрадь, как и в первом случае.
Выполните вычисления и сделайте выводы.
Рисунок 4.
© Наши авторы; 2005. Оиг аи11"10Г5: 2005.
Кошляк Анатолий Иванович, учитель физики школы № 671 г. Москва,
Гусева Ольга Борисовна, учитель информатики школы № 671 г. Москва.
СЦЕНАРИИ УРОКОВ 5!
