Разработка демонстрационных программ для применения в процессе преподавания физики
другой стране или связаться спреподавателем и получить от него нужную информацию.
Видеослайды будут прекрасным дополнением к объяснению учите-
ля, а также помогут учащимся осознать материал.
2) _Информационное средство.
ЭВМ можно использовать как хранилище видео информации. Это
могут быть учебные целостные видеофильмы, фрагментарные видео-
фильмы, видеофрагменты (видеоролики).
а) Целостный видеофильм - это своеобразная видеолекция, в
которой раскрывается весь материал темы. Однако практика показы-
вает, что целесообразно делать их фрагментарными и применять как
обзорные.
б) Фрагментарный видеофильм состоит из нескольких частей,
каждая из которых разбита на фрагменты.
На уроке можно использовать или только нужный фрагмент,
или сочетание нескольких. Весь фильм целесообразно использовать
при обобщении или повторении.
в) Видеофрагмент - это очень короткий (4-5 мин. показа)
- 52 -
учебный фильм, посвященный определенному небольшому вопросу; он
рассчитан на органическое включение его в ход урока. Присущие ему
автономность и относительная отрывочность позволяют учителю в со-
ответствии с логикой учебно-воспитательного процесса осуществлять
просмотр видеофрагмента тогда, когда это может принести макси-
мальный педагогический эффект.
3) _Учебное средство.
а) Обучающие средство. ЭВМ выдает ученику подобранную соот-
ветствующим образом информацию (своего рода электронный учебник),
с которой ученик знакомится самостоятельно. Причем в этом случае
учитель может контролировать то, информация какого уровня слож-
ности преподносится тому или иному ученику (т.е. реализуется раз-
ноуровневый подход к обучению).
б) Контролирующее средство. Это различного рода тестовые
программы и электронные задачники, в которых вопросы и задачи по-
добранны по уровням сложности и даются каждому ученику в зависи-
мости от его индивидуальных способностей[6].
ш2.0
- 53 -
1 3.3 Моделирование физических процессов на ЭВМ.
Для изучения того ил иного явления в физике очень часто ис-
пользуется такой метод изучения, как моделирование. Моделирование
представляет собой воспроизведение определенных свойств и связей
объекта - оригинала в другом, специально созданном объекте - в
модели с целью их более тщательного изучения. ЭВМ позволяет соз-
дать широкий спектр программных средств и активно использовать их
в учебном процессе, позволяя сделать многие физические задачи
доступными и наглядными[1].
Вместе с тем нужно отметить, что самая совершенная модель не
может полностью описать явление, а представляет лишь его основ-
ные, наиболее характерные черты.
Таким образом цель моделирования физического процесса - соз-
дание модели является "волшебным" инструментом познания, позволя-
ющим на разных степенях исследования выделить главные, наиболее
существенные характеристики физического процесса.
Каждая модель физического процесса должна отвечать следующим
требованиям:
1) модель не должна искажать физическую реальность
2) модель должна быть динамичной
3) модель должна базироваться на проверенных данных
4) модель должна действовать в определенных рамках
5) модель должна наглядно представлять физическое явление,
для которого создана.
Исходя из вышесказанного и были созданы 3 компьютерные прог-
раммы описывающие:
- 54 -
а) процессы в электрическом колебательном контуре
б) опыт Милликена
в) скин-эффект.
2.0
- 55 -
1 3.4 Краткое описание программ.
На основе проведенного теоретического анализа созданы демонс-
трационные программы: "Электрический колебательный контур", "Опыт
Милликена" и "Скин-эффект".
Программы предназначены для работы в диалоговом режиме и дают
пользователю возможность непосредственно участвовать в процессе.
Ученику изначально предложены варианты данных при которых явление
лучше всего наблюдать, но ученик может по ходу процесса вносить
свои изменения.
Система помощи позволяет работать с программой даже человеку
плохо знакомому с ЭВМ. В системе ссылок указана литература к ко-
торой можно обратиться для более подробного изучения материала.
В процессе работы ученика на экране представлена вся необхо-
димая для работы информация.
На основе программ созданы лабораторные работы, которые в
настоящее время используются на физическом факультете ТГПУ
им. Толстого на кафедре общей физики в курсе методики преподава-
ния физики. Описания лабораторных работ прилагаются к дипломной
работе.
ш2.0
- 56 -
1Заключение
В ходе выполнения дипломной работы:
- проведен теоретический анализ моделируемых процессов;
- выявлены новые эффекты;
- на основе полученных решений созданы демонстрационные прог-
раммы;
- на основе разработанных программ созданы лабораторные рабо-
ты;
- лабораторные работы опробованы на физическом факультете
ТГПУ им. Л.Н.Толстого в курсе методики преподавания физики.
В дальнейшем автор предпологает продолжать работу в данном
направлении. В частности ведется разработка генератора контроль-
ных работ для средней школы.
- 57 -
1Приложение
- 58 -
- 59 -
- 60 -
- 61 -
- 62 -
- 63 -
- 64 -
- 65 -
- 66 -
- 67 -
- 68 -
ш2.0
- 69 -
1Список используемой литературы.
1. Бурсиан Э.В. Задачи по физике для компьютера: Учебное по-
собие для студентов физ.-мат. факультетов пед. институтов, М.:
Просвещение, 1991, 256 с.
2. Тезисы докладов VI координационного совещания-семинара
преподавателей физических дисциплин педагогических ВУЗов Цент-
ральной зоны МО _РФ ., Коломна, 21-23 сентября 1993 г.
3. Тезисы докладов II научно-методической конференции "Ис-
пользование научно-технических достижений в демонстрационном экс-
перименте и в постановке лабораторных пракикумов", Саранск, 17-19
мая 1994 г.
4. Тезисы докладов 3 Всеросийского (с участием стран СНГ) со-
вещния-семинара "Применение средств вычислительной технки в учеб-
ном процессе кафедр физики , высшей и прикладной математики",
Ульяновск, 12 сентября 1995 г. изд-во УГТУ, Ульяновск 1995.
5. Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике,
М., Мир, 1990 г.
6. "Информатика и образование", №№ 3-6, 1995 г.
7. "Физика в школе", № 4, 1994 г.
8. Е. Янке, Ф. Эмде, Ф. Леш, Специальные функции (формулы,
графики, таблицы), Москва: Наука, 1977, ст. 176-245, 262-284.
9. Математическая энциклопедия, Москва: Наука 1985, Т. 2
стр. 846,Т. 5 стр. 819-825.
10. Калиткин Н.Н., Численные методы, М.: Наука, 1978,
ст.246-250.
11. Калашников С.Г., Электричество, М.: Наука ,1985, 576 с.
- 70 -
12. Физическая энциклопедия, Москва: Наука, 1995, Т. 3, 4.
13. Савельев И.В., Курс физики, М.: Наука, 1981, Т.1 493 с.
14. Сивухин Д.В., Общий курс физики , М.: Наука 1977 , Т.3,
687 с.
15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика, М.: Наука
1982 Т.8,Т.10
16. Шпольский Э.В., Атомная физика, Т.1,М.Наука 1984, 14-20 с.
17. Бугаев А.И., Методика преподавания физики в средней школе
(теоретические вопросы), Москва 1981.
18. Камке Е Справочник по дифференциальным уравнениям6 М.:
Наука, 1979.
19. Филимонов С.Р., Судьба классического закона, Библиотека
Квант, выпуск 79, 1989, 65-82 с.
20. Хорошавин С.А., Техника и технология демонстрационного
эксперимента., М. Просвещение, 1978, 78-79 с.
21. Лекционный демонстрационный эксперимент /под ред. Иверо-
новой, М. Просвещение, 1976, 89 с.
22. Шахмаев Н.М., Павлов Н.И., Тыщук В.И., Физический экспе-
римент в средней школе, М. Просвещение, 1979, ч 1-2.
23. Городько А.Б., Романов Р.В., Компьютерное моделирование
процессов в электрическом колебательном контуре, тезисы докладов
3 Всеросийского (с участием стран СНГ) совещ ния-семинара "Приме-
нение средств вычислительной технки в учебном пр цессе кафедр фи-
зики, высшей и прикладной математики", Ульяновск, 12- сентября
1995 г. изд-во УГТУ, Ульяновск 1995, ч.2, с.28-29.
24. Городько А.Б., Романов Р.В., Компьютерное моделирование
опыта Милликена в курсе электромагнетизма, Тезисы XXII Толстовс-
ких чтений.