Использование компьютерных моделей на уроках физики при изучении темы "Законы термодинамики" в средней школе
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
?ационных целей, повторения, самостоятельной работы учащихся.
Звуковые фрагменты, являющиеся записанными в файл дикторскими комментариями к рассматриваемому физическому процессу или явлению. Их можно проиграть, остановить, перемотать вперед, перемотать назад, поставить на паузу.
Анимации, представляющие собой динамичные иллюстрации теоретических представлений, работы технических устройств или природных явлений. Некоторые из них является короткими фрагментами без звука, которые могут сопровождать рассказ учителя, другие анимации имеют звуковое сопровождение, согласованное с визуальными смысловыми акцентами, и может использоваться для самостоятельного просмотра учащимися с последующим обсуждением.
С помощью компьютерных анимаций можно показывать схемы процессов, объяснение протекания которых связано со знанием структуры вещества на атомно-молекулярном (давление газов, протекание тока, ядерные реакции) или планетарном уровне (образование ветров, магнитное поле Земли, солнечное затмение). Кроме того, их удобно использовать для демонстрации в динамике принципов действия технических устройств (насос, множительный аппарат, двигатель и т.д.), в которых невозможно увидеть процесс в ходе работы механизма. Третий тип анимаций призван облегчить введение абстрактных понятий, физических величин, которые связаны с изменением какого-либо параметра во времени (движение относительно разных систем отсчета, ускорение как изменение вектора скорости, правило буравчика и т.д.).
Например, анимация, включенная в состав библиотеки электронных наглядных пособий фирмы 1C (рисунок 1), показывает аналогию между соединениями труб и электрических проводников, что позволяет наглядно продемонстрировать учащимся принципы распределения токов в электрических цепях с параллельным и последовательным соединениями проводников. Такая же гидродинамическая аналогия рассматривается в учебнике физики Касьянова В.А., что позволяет повысить степень информативности моделей учебника.
Компьютерные интерактивные модели, представляющие собой схемы, графики, имитации процессов и экспериментов, задания, игры, исходные параметры которых задаются пользователем, протекание процессов рассчитывается с использованием физических законов. Результат расчетов представляется в виде статичной или динамичной картины. На основе моделей можно вести изложение материала, составлять задания для тренинга по усвоению понятий и физических законов.
Например, в модели, разработанной фирмой 1С и показанной на рисунке 2, визуально выделены цветом источники поля (два положительных заряда) и пробный заряд меньшего размера и меньший по модулю (можно изменять исходные параметры с помощью панели управления справа). Поле присутствует в виде стрелок постоянно, независимо от того, чему равен и где находится пробный заряд. Сила, действующая на заряд, проявляется, только если навести на него указатель мыши, что психологически подчеркивает, что это заряд, вносимый для обследования поля. При перетаскивании пробного заряда мышью вектор силы отслеживает направление и модуль напряженности поля. Можно снизить до нуля заряд одного источника поля и исследовать поле точечного заряда. Можно снизить до нуля и заряд второго источника, исчезнет поле, и независимо от модуля пробного заряда сила, действующая на него, останется равной нулю в любой точке пространства.
Такая модель помогает учителю уже во время ее описания правильно расставить психологические акценты при работе, в то же время имеется большой простор для дальнейшей самостоятельной работы учащихся с этой компьютерной моделью.
Фотографии природных явлений, бытовых приборов и приспособлений, экспериментальных установок, технических объектов, портреты ученых. Они призваны проиллюстрировать экспериментальную базу, на которой строятся физические представления и многочисленные технические применения физических явлений, открытых в лаборатории.
Рисунки, которые являются статичными иллюстрациями к текстам сопровождаемых учебников и представляют собой схемы приборов, экспериментальных установок, электрических цепей, образное представление физических величин, символьное изображение протекающих процессов, модельных представлений об их протекании, а также графики зависимостей физических величин от времени, расстояния и т.п., диаграммы, иллюстрирующие взаимосвязь различных физических параметров объектов.
Например, на рисунке 3 представлены схема работы домкрата и фотография гидравлический подъемника. Такое совмещение крайне важно для выработки навыков условного обозначения устройства приборов на чертежах и наоборот чтения чертежей и сопоставления их с реальными устройствами.
Текстовые фрагменты, представляющие собой определения физических понятий, величин, явлений, формулировки законов и границ их применимости, описания важнейших технических устройств, упоминающихся в школьных учебниках.
Обобщающие таблицы, являющиеся сводом основных понятий и законов, изученных в данной теме. Обобщающие таблицы могут содержать разнообразную информацию: текстовую, графическую, символьную и т.д.
Кроме программной составляющей информатизации учебного процесса при обучении физике немаловажной является роль компьютерного оборудования, которое может быть использовано при проведении таких занятий. При этом спектр современных технических средств, поддержива