Тема «Компьютерное моделирование физических явлений»
Тема «Компьютерное моделирование физических явлений»
Тип урока: урок изучения нового материала.
Вид урока: комбинированный.
Оборудование:
- На столе – модели: кукла, машинка, портрет, фрукты, глобус, модели молекул и атомов, геометрические фигуры, игрушечный мишка, формула, схема плана эвакуации кабинета.
- Презентация к уроку.
- Физический эксперимент: трубка с окрашенной водой, линейка, секундомер, пластилин,
салфетки.
- Формула – заготовка на плакате.
- Пакет Microsoft Office, Macromedia Flash 8.
- Звуковоспроизводящая и проецирующая аппаратура.
Цели урока:
- Создание условий усвоения учащимися особенностей и способов моделирования объектов, явлений, процессов реального мира средствами ИКТ,
- формирование умений и навыков, носящих в современных условиях общенаучный и обще интеллектуальный характер, формирование целостного и образного подхода к анализу окружающего мира, развитие ассоциативного и операционного мышления,
- воспитание потребности в совершенствовании, понимания важности познания мира путём моделирования.
План урока:
- Организационный момент.
- Мотивационное начало урока.
- Постановка проблемы.
- Изложение плана урока.
- Фронтальная беседа для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению материала урока.
- Эксперимент.
- Моделирование эксперимента средствами ИКТ,
- Презентация работ, выводы, осмысление проделанной работы.
- Домашнее задание
- Рефлексия.
- Итоги урока.
Ход урока
I. Организационный момент:
О правилах ТБ при работе за компьютером (на столах инструкции по ТБ)
– Хочу вам напомнить о соблюдении правил ТБ при работе за компьютером.
II. Мотивационное начало урока.
Вступление: Начнём!
Слайд 1:
– Согласитесь, в душе и жизни у каждого из нас всегда звучит своя мелодия. В моей душе живет именно эта музыка – спокойная, романтическая, с лёгкой таинственностью мелодия.
Каждый из вас, слушая определённое музыкальное произведение, замечал, что в сознании невольно рождаются различные образы (слайды 2, 3 с природой).
Но, не только слушая музыку, можно что-то представлять. При выполнении человеком какого– либо действия ему обычно предшествует возникновение в сознании модели будущего поведения. Собирается ли он строить дом или решать задачу, переходит улицу или отправляется в поход – он непременно представляет себе это в уме.
Т. е. часто, не замечая того, каждый из нас моделирует свои действия.
Слайд 4:
– Человеческий мозг устроен так, что в окружающих его объектов он хочет отыскать осмысленные фигуры. Сами того не желая, мы ищем и узнаём в контурах деревьев, облаков, гор знакомые очертания людей, животных, предметов. Это не просто игра, а глубоко укоренившееся свойство человеческого сознания. Это главное отличие человека мыслящего от всех живых существ на земле. Человек способен моделировать свои поступки, окружающие его предметы и явления.
Итак
Тема нашего урока: Моделирование физических явлений на компьютере.
III. Постановка проблемы. Целей урока.
– Человек, в силу своих интеллектуальных способностей, способен не только
(как я уже сказала) моделировать своё поведение, но и всё то, что его окружает (объекты реального мира).
– Как вы думаете, какова же цель нашего сегодняшнего урока?
(построение модели физического явления, исследования какого-то явления, возможно эксперимент, т. к. физическое явление).
– Действительно, сегодня мы с вами проведём физический эксперимент и построим несколько различных моделей этого явления с использованием совершенного в наши дни инструмента – компьютера, а также постараемся понять и объяснить то, что сделали.
Слайд 7:
Эпиграф:
Слово «эксперимент» может, в сущности,
применяться для обозначения лишь такого
действия, когда мы в состоянии рассказать другим ,
что нами проделано и что нам стало известно в итоге.
Нильс Бор
Нильс Бор – датский физик, один из создателей современной физики, Лауреат Нобелевской премии.
IV. Изложение плана урока.
Таким образом мы с вами будем работать по следующему плану:
1. Эксперимент.
2. Построение модели.
3. Анализ проделанной работы.
4. Вывод.
V. Фронтальная беседа для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению материала урока.
Проверка домашнего задания:
-На столе некоторое количество предметов: что их объединяет?
(каждый предмет повторяет какой-то объект реального мира)
– Скажите, моделью какого реального объекта, явления или процесса они являются?
– Что же мы называем Моделью?
( Модель– то, что создается человеком в процессе познания окружающего мира и отражает существенные особенности изучаемого объекта, явления или процесса).
– Объектов моделирования, огромное количество: для того, чтобы ориентироваться в многообразии моделей их классифицируют, то есть каким-то образом их упорядочивают, систематизируют.
– Как по способу представления классифицируются модели?
Сформируйте из предметов на столе две группы – поясните почему? аргументируйте свой выбор
( материальные: игрушки, глобус, муляжи геом. фигур. .
информационные: формулы, портрет(рисунок), схема плана эвакуации )
Слайд 6:
Материальные – воспроизводят геометрические и физические свойства объекта и всегда имеют реальное воплощение (игрушки, чучела птиц, глобус, макеты, муляжи)
Информационные – нельзя потрогать, так как не имеют материальной основы, а строятся только на информации (мысленные образы, рисунки, тексты, графики, чертежи,
формулы).
– Дополнения есть?
Информационные (знаковые – выражаются средствами формального языка,
Вербальные (образные)– в мысленной или разговорной форме – естественные языки)
– Предлагаю вам составить словесную модель объяснения с родителями в ситуации, когда вы получили «двойку». Попробуйте убедить родителей в том, что ваша «двойка» является едва ли не благом.
(Заслушиваются варианты детей. )
Вывод:
-Вы сейчас создали, какую модель? С помощью чего?
(информационная, вербальная. С помощью слов, т. е. с помощью естественного языка)
– Почему басня и притча являются моделями?
( фокусируют внимание читателя на определённых сторонах человеческой жизни. )
– Так, что же такое Моделирование?
( метод познания, состоящий в создании и исследовании моделей).
VI. Эксперимент.
– Наш эксперимент заключается в изучении прямолинейного равномерного движения на примере движения пузырька воздуха по трубке наполненной жидкостью.
Мы имеем на столе всё необходимое для эксперимента. Перечислите оборудование.
Слайд 8:
- Практическая работа: Изучение равномерного прямолинейного движения.
Цель: Определить скорость тела по его перемещению и времени движения.
Оборудование: трубка, наполненная окрашенной водой, в которой оставлен пузырёк воздуха, секундомер, линейка.
Ход эксперимента:
1). Проведение исследования: трубка, наполненная окрашенной водой, в которой оставлен пузырёк воздуха, переворачивается.
2). Наблюдения: движение пузырька воздуха вверх. В конечном итоге пузырёк поднимается на поверхность воды.
3). Показания: время, перемещение.
4). Результаты: Скорость равномерного прямолинейного движения пузырька.
– Вспомним формулу, по которой можно рассчитать скорость равномерного прямолинейного движения: демонстрация плаката с формулой.
– Проведение эксперимента, наблюдения, показания фиксируются на доске в таблице:
S,м | t,с | V,м/с |
– Для создания моделей используется огромный спектр инструментов. Это фотоаппарат, токарный и фрезерный станки, пила, топор, кисть художника, карандаш, линейка и т. д. и, наконец, но самый совершенный в наши дни инструмент– компьютер.
– Как правильно воспользоваться этим инструментом моделирования?
– Вспомним этапы построения моделей на компьютере.
Слайд 9: Этапы построения моделей на компьютере:
- Описательная (вербальная) информационная модель – выделение существенных, с точки зрения целей проводимого исследования, свойств или параметров объекта, а несущественными параметрами пренебрегаем.
- Формализованная модель – записывается модель с помощью формального языка ( формулы, уравнения)
- Компьютерная модель – преобразование формализованной модели в компьютерную (выразить её на понятном для компьютера языке)
приложения – VB, электронные таблицы, графический редактор, презентация, текстовый редактор.
- Компьютерный эксперимент.
- Анализ полученных результатов и корректировка исследуемой модели.
VII. Моделирование эксперимента средствами ИКТ.
– Сегодня, когда компьютер стал основным инструментом исследователя, различные виды моделей можно строить на нём с помощью различных программ.
– При построении компьютерной модели необходимо правильно выбрать программную среду.
После того как модель создана, необходимо выяснить её работоспособность или внедрить в производство.
Построение компьютерной модели
1 группа– в программе MacromediaFlash8 создать модель эксперимента: движение пузырька воздуха в трубке.
2 группа – в электронной таблице построить модель, позволяющую рассчитать скорость равномерного прямолинейного движения, используя результаты эксперимента, построить график движения)
3 группа – в программе создания презентаций Power Point создать анимационную модель эксперимента: движения пузырька воздуха в трубке.
– Обращаю ваше внимание на том, что затем нужно сравнить полученные результаты и объяснить грамотно, средствами, какого приложения строили какую модель.
VIII. Презентация работ, выводы, осмысление проделанной работы.
Указать: – что делали?
– какими средствами? – какой тип модели был построен?
– сравнить свои результаты с результатами других.
IX. Рефлексия.
1. Слайд 11:
– Мы затронули только одну сторону только одной науки, которая помогает познать мир и объяснить многие явления, этот эксперимент можно было рассмотреть, учитывая другие свойства этого явления.
Учитель зачитывает под спокойную музыку такие строки:
Каков наш мир?
Открытый всем взорам, изученный,
понятный каждому, кто хочет его понять,
или непостижимый,
не поддающийся не только нашим чувствам,
но и нашему разуму?
Х. Домашнее задание
– Создать модель, как думаете вы, каков наш мир?
XI. Итоги урока.
– С чем вы сегодня уйдете с урока?
– Что вам больше понравилось на сегодняшнем уроке?
Поблагодарить учащихся за урок.
Н. М. Клюшникова, МОУ Зингейская СОШ, п. Браиловский, Кизильский район, Челябинская область
Метки: Информатика