WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |
Управление образования Администрации Ветлужского района Муниципальное образовательное учреждение Новопокровская средняя общеобразовательная школа Утверждаю Директор школы /Соколов В.П./ ПРОГРАММА « ВИРТУАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ» творческого объединения «Юный физик» Срок реализации программы -2 года.

Возраст детей: 14-16 лет Автор: Шильникова Елена Валентиновна заместитель директора МОУ Новопокровская средняя общеобразовательная школа по воспитательной работе, учитель физики.

с.Новопокровское 2009г 1 Содержание 1. Введение…………………………………………………….3 2. Пояснительная записка……………………………………..5 3. цели и задачи программы…………………………………...7 4. Условия реализации программы…………………………..8 5. Ожидаемые результаты…………………………………….8 6. Учебно-тематический план………………………………...10 7. Содержание программы…………………………………….15 8. Методическое обеспечение……………………………….…19 9. Список необходимого оборудования……………………….21 10. Источники информации для педагога………………………22 11. Источники информации для учащихся …………...………..24 2 Введение.

Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических явлений и процессов. Используя учебные компьютерные модели, учитель может представить изучаемый материал более наглядно, продемонстрировать его новые и неожиданные стороны неизвестным ранее способом, что, в свою очередь, повышает интерес учащихся к изучаемому предмету и способствует углублению понимания учебного материала.

Значительное число компьютерных моделей, охватывающих почти весь курс школьной физики, содержится на широко известном лазерном диске "Открытая физика" (научный центр ФИЗИКОН). На уроке в компьютерном классе учитель выступает уже не в роли рассказчика, а становится для своих учеников скорее помощником и инструктором. Бытующие опасения, что техника вытеснит учителей, также беспочвенны, напротив, информационные технологии не заменят и не обесценят таланта учителей, их творческих способностей, да и труда, и усердия самих учащихся. Несмотря на все трудности, безусловно, новые технологии будут играть решающую роль в образовательном процессе. В настоящее время, постепенно происходит изменение роли компьютера в обучении: из средства, используемого лишь на уроках информатики для изучения языков программирования, компьютер превращается в активного помощника учителя-предметника. Уроки в компьютерном классе могут быть яркими, интересными, запоминающимися.

Недаром, по мнению российских экспертов, новые компьютерные технологии обучения позволяют повысить эффективность практических и лабораторных занятий по естественнонаучным дисциплинам как минимум на 30%, а объективность контроля знаний учащихся на 20-25%. Успеваемость в контрольных группах, обучающихся с использованием компьютерных технологий, как правило, выше в среднем на 0.5 балла (при пятибалльной системе оценки). Отметим также, что в таких группах гораздо выше заинтересованность учащихся, как в процессе обучения, так и в его результатах.

Пояснительная записка.

Применение компьютерных технологий в образовании оправдано только в тех случаях, в которых возникает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является преподавание физики с использование компьютерных моделей.

Следует отметить, что под компьютерными моделями подразумеваются компьютерные программы, имитирующие физические опыты, явления или идеализированные модельные ситуации, встречающиеся в физических задачах. Компьютерные модели позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизвести их тонкие детали, которые могут ускользать при наблюдении реальных экспериментов. Компьютерное моделирование позволяет изменять временной масштаб, варьировать в широких пределах параметры и условия экспериментов, а также моделировать ситуации, недоступные в реальных экспериментах. Некоторые модели позволяют выводить на экран графики временной зависимости величин, описывающих эксперименты, причём графики выводятся на экран одновременно с отображением самих экспериментов, что придаёт им особую наглядность и облегчает понимание общих закономерностей изучаемых процессов. В этом случае графический способ отображения результатов моделирования облегчает усвоение больших объёмов получаемой информации. При использовании моделей компьютер предоставляет уникальную, не реализуемую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощённой теоретической модели с поэтапным включением в рассмотрение дополнительных усложняющих факторов, постепенно приближающих эту модель к реальному явлению. Кроме того, не секрет, что возможности организации массового выполнения разнообразных лабораторных работ, причём на современном уровне, в средней школе весьма ограничены по причине слабой оснащённости кабинетов физики. В этом случае работа учащихся с компьютерными моделями также чрезвычайно полезна, так как компьютерное моделирование позволяет создать на экране компьютера живую, запоминающуюся динамическую картину физических опытов или явлений.

В то же время использование компьютерного моделирования не должно рассматриваться в качестве попытки подменить реальные физические эксперименты их симуляциями, так как число изучаемых в школе физических явлений, не охваченных реальными демонстрациями, даже при блестящем оснащении кабинета физики, очень велико. Несколько условный характер отображения результатов компьютерного моделирования можно компенсировать демонстрацией видеозаписей натурных экспериментов, которые дают адекватное представление о реальном протекании физических явлений.



Значительное число компьютерных моделей, достаточно полно охватывающих такие разделы физики, как механика, молекулярная физика и термодинамика, содержится в первой части мультимедийного компьютерного курса "Открытая физика 1.0". Некоторые модели курса позволяют одновременно с ходом эксперимента наблюдать в динамическом режиме построение графических зависимостей от времени ряда физических величин, описывающих эксперимент. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся, как правило, испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

ЦЕЛЬ:

Использование информационных технологий для проникновения в удивительный мир физики.

Задачи:

Образовательные:

1. Использование компьютерных моделей в физическом образовании.

2. Включение учащихся в практическую исследовательскую деятельность.

3. Развитие мотивации к изучению физики.

Воспитательные:

1. Формирование потребности в саморазвитии.

2. Формирование активной жизненной позиции.

3. Развитие навыка работы на компьютере.

4. Профессиональное самоопределение.

Развивающие:

1. Развитие деловых качеств, таких как самостоятельность, ответственность, активность, аккуратность.

2. Развитие интереса к изучению физических явлений.

Данная программа рассчитана на 2 года обучения для детей 14-16 лет, интересующихся физикой, готовых связать свою будущую профессиональную деятельность с изучением физики.

Занятия проводятся 1 раз в неделю по 1 часу. Всего 68ч.

Занятия строятся соответственно возрастным особенностям:

определяются методы проведения занятий, подход к распределению заданий, организуется коллективная работа, планируется время для теории и практики. Каждое занятие включает в себя элементы теории, практику, демонстрации, исследование. Основу теоретической части курса составляют материалы, подробное изложение которых представлено в методической копилке.

Наиболее удачная форма организации труда – индивидуальное выполнение исследовательской работы.

В процессе выполнения работы учащиеся повторяют основные темы курса физики, готовятся к итоговой аттестации по предмету.

Условия для реализации программы.

Для успешной реализации данной программы необходимо соблюдать ряд условий:

1. Помещение компьютерного класса.

2. В классе должны быть оборудованы рабочие места для учащихся и педагога.

3. Лазерный диск «Открытая физика».

4. На рабочем столе учителя должны быть методические пособия, дидактические материалы.

Ожидаемые результаты.

Дети, освоив методику ведения исследовательской работы, становятся активом кабинета физики, способными самостоятельно провести исследование с использованием компьютерных моделей, проконсультировать младших по вопросам работы с диском «Открытая физика».

К концу 1 года обучения обучающиеся должны Знать:

1. Правила выполнения исследовательской работы в виртуальной лаборатории;

2. Правила оформления результатов своих исследований;

Уметь:

1. Выполнять исследовательские работы с помощью плана работы;

2. Оформлять результаты исследований по плану.

К концу 2 года обучения обучающиеся должны Знать:

1. Как составить план исследований по имеющейся модели эксперимента;

2. Как составить отчет по результатам своих исследований.

Уметь:

1. Вести исследовательскую работу по собственному плану;

2. Самостоятельно составлять отчет и делать выводы по результатам эксперимента.

Учебно-тематический план.1 год обучения.

№ Наименование разделов Общее В том числе п/п и тем. количество теоретических практи учебных часов ческих 1 Вводное занятие. Движение с постоянным 2 ускорением 3 Относительность движения 1 4 Свободное падение тел. 1 5 Движение по окружности. 1 6 Вес и невесомость. 1 Движение по наклонной 7 плоскости.

Упругое и неупругое 8 соударение.

9 Соударение упругих шаров. 10 Реактивное движение. 11 Законы Кеплера. 12 Момент инерции. 13 Течение идеальной жидкости. Термодинамика. Модель 14 идеального газа 15 Диффузия газов. 16 Полупроницаемая мембрана. 17 Распределение Максвелла. 18 Броуновское движение. 19 Изобарический процесс. 20 Изохорный процесс. 21 Изотермический процесс. 22 Адиабатический процесс. 23 Работа газа. Теплоемкость идеального 24 газа.

25 Термодинамический цикл. 26 Цикл Карно. 27 Испарение и конденсация. 28 Изотермы реального газа. Свободные колебания груза 29 на пружине.

Свободные колебания 30 маятника.

31 Вынужденные колебания. 32 Нормальные моды струны. 33 Механические волны. Продольные и поперечные 34 волны.

35 Биения. 36 Эффект Доплера. 1 ИТОГО Учебно-тематический план.

2 год обучения.

№ Наименование разделов Общее В том числе п/п и тем. количество теоретических практических учебных часов 1 1 Вводное занятие. Электрическое поле - 2 точечных зарядов.

Взаимодействие - 3 электрических зарядов.

Поле плоского - 4 конденсатора.

- 5 Цепи постоянного тока. Конденсатор в цепи - 6 постоянного тока.

Магнитное поле прямого 7 тока.

Магнитное поле кругового - 8 витка с током.

- 9 Магнитное поле соленоида. Взаимодействие - 10 параллельных токов.

Рамка с током в магнитном - 11 поле.

Движение заряда в - 12 электрическом поле.





- 13 Движение заряда в магнитном поле.

- 14 Селектор скоростей. - 15 Масс спектрограф. - 16 Опыты Фарадея 1. - 17 Опыты Фарадея 2. Электромагнитная - 18 индукция.

Генератор переменного - 19 тока.

- 20 Электромагнитный контур. Свободные колебания в - 21 контуре. Вынужденные колебания в контуре.

Отражение и преломление - 22 света. Плоское зеркало. Сферическое зеркало.

Тонкая линза. Система из - 23 двух линз.

Глаз как оптическая - 24 система. Зрительная труба Кеплера.

25 Микроскоп. Кольца Ньютона. Опыт - 26 Юнга.

Дифракция света. Зоны - 27 Френеля.

Дифракционная решетка. - 28 Дифракционный предел разрешимости.

Поляроиды. Поляризация. - 28 Поляризация света.

- 30 Фотоэффект. Комптоновское - 31 рассеивание.

Постулаты Бора. - 32 Квантование электронных орбит.

Волновые свойства частиц. - 33 Дифракция электронов.

- 34 Лазер. - 35 Энергия связи ядер. 1 36 Итоговое занятие. 2 ИТОГО Содержание программы.

1 год обучения.

1. Вводное занятие.

Теоретическая часть.

Ознакомление с диском «Открытая физика».

2-3. Ознакомительное задание. Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащемуся осознать назначение модели и освоить её регулировки.

Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы. При выполнении этого задания учащимися, учитель в компьютерном классе, переходя от ученика к ученику, помогает им освоить модель, поясняя наиболее сложные моменты и задавая вопросы, при ответе на которые учащиеся вникают в суть происходящего на экране.

4-15. Компьютерные эксперименты. После того как компьютерная модель освоена в первом приближении, имеет смысл предложить учащимся выполнить 1 - 2 компьютерных эксперимента. Такие эксперименты позволяют учащимся научиться уверенно управлять происходящем на экране и глубже вникнуть в смысл демонстраций.

16-26.Экспериментальные задачи. Далее, если модель позволяет, можно предложить учащимся экспериментальные задачи, то есть задачи, для решения которых необходимо продумать и поставить соответствующий компьютерный эксперимент. Как правило, учащиеся с особым энтузиазмом берутся за решение таких задач. Несмотря на кажущуюся простоту, такие задачи очень полезны, так как позволяют учащимся увидеть живую связь компьютерного эксперимента и физики изучаемых явлений.

27-35. Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой. На данном этапе, когда учащиеся уже достаточно хорошо овладели моделью и углубили свои знания по изучаемому явлению, им можно предложить 2 - задачи, которые вначале необходимо решить без использования компьютера (некоторых учеников даже необходимо отсадить подальше от компьютера), а затем проверить полученный ответ, поставив компьютерный эксперимент.

При составлении таких задач необходимо учитывать как функциональные возможности модели, так и диапазоны изменения числовых параметров.

Следует отметить, что, если эти задачи решаются в компьютерном классе, то время, отведённое на решение любой задачи, не должно превышать 5 -минут. В противном случае, использование компьютера становится мало эффективным. Задачи, требующие более длительного решения, имеет смысл предложить учащимся для предварительной проработки в виде домашнего задания и/или обсудить эти задачи на обычном уроке в кабинете физики, и только после этого использовать их в компьютерном классе.

Заметим, что в качестве задач с последующей компьютерной проверкой предпочтительнее, так называемые, обратные задачи, так как ответы к прямым задачам некоторые учащиеся предпочитают получать, установив значения числовых параметров модели в соответствии с условием задачи и поставив эксперимент. После получения ответа решать задачу им, как правило, уже неинтересно. Разумеется, и обратную задачу учащиеся могут пытаться "решать" экспериментальным путём, подбирая числовые значения параметров и ставя эксперименты. Однако, это занятие более длительное и не столь привлекательное, так как требует значительного количества однотипных экспериментов и не всегда приводит к нужному результату. В то же время, если задача на бумаге решена правильно и первый же эксперимент согласуется с ответом, учащиеся получают моральное удовлетворение гораздо большее, чем от ответа, полученного обманным путём. По указанной причине прямые задачи лучше давать в виде экспериментальных заданий.

Содержание программы. 2 год обучения.

1-5. Неоднозначные задачи. В рамках этого задания учащимся предлагается решить задачи, в которых необходимо определить величины двух зависимых параметров, например, в случае бросания тела под углом к горизонту, начальную скорость и угол броска, для того чтобы тело пролетело заданное расстояние. При решении такой задачи учащийся должен вначале самостоятельно выбрать величину одного из параметров с учётом диапазона, заданного авторами модели, а затем решить задачу, чтобы найти величину второго параметра, и только после этого поставить компьютерный эксперимент для проверки полученного ответа. Понятно, что такие задачи имеют множество решений.

6-10. Задачи с недостающими данными. При решении таких задач учащийся вначале должен разобраться, какого именно параметра не хватает для решения задачи, самостоятельно выбрать его величину, с учётом диапазона его регулировки в соответствующей компьютерной модели, а далее действовать, как и в предыдущем задании.

Последние два вида заданий являются как бы прелюдией к заданию, которое мы называем творческим и, в котором учащимся предоставляется максимальная самостоятельность.

Pages:     || 2 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.