Информационно-образовательный портал
e-mail: [email protected]

Тема «Компьютерное моделирование физических явлений»

Тема «Компьютерное моделирование физических явлений»

Тип урока: урок изучения нового материала.

Вид урока: комбинированный.

Оборудование:

  1. На столе – модели: кукла, машинка, портрет, фрукты, глобус, модели молекул и атомов, геометрические фигуры, игрушечный мишка, формула, схема плана эвакуации кабинета.
  2. Презентация к уроку.
  3. Физический эксперимент: трубка с окрашенной водой, линейка, секундомер, пластилин,

    салфетки.

  4. Формула – заготовка на плакате.
  5. Пакет Microsoft Office, Macromedia Flash 8.
  6. Звуковоспроизводящая и проецирующая аппаратура.

Цели урока:

  1. Создание условий усвоения учащимися особенностей и способов моделирования объектов, явлений, процессов реального мира средствами ИКТ,
  2. 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,
  3. воспитание потребности в совершенствовании, понимания важности познания мира путём моделирования.

План урока:

  1. Организационный момент.
  2. Мотивационное начало урока.
  3. Постановка проблемы.
  4. Изложение плана урока.
  5. Фронтальная беседа для проверки уровня подготовки учащихся к усвоению материала урока.
  6. Эксперимент.
  7. Моделирование эксперимента средствами ИКТ,
  8. Презентация работ, выводы, осмысление проделанной работы.
  9. Домашнее задание
  10. Рефлексия.
  11. 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:

  1. 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:

  1. Описательная (вербальная) информационная модель – выделение существенных, с точки зрения целей проводимого исследования, свойств или параметров объекта, а несущественными параметрами пренебрегаем.
  2. Формализованная модель – записывается модель с помощью формального языка ( формулы, уравнения)
  3. Компьютерная модель – преобразование формализованной модели в компьютерную (выразить её на понятном для компьютера языке)

приложения – VB, электронные таблицы, графический редактор, презентация, текстовый редактор.

  1. Компьютерный эксперимент.
  2. 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