|
|
Прежде всего, на основе вашего поурочного плана определите, какие компьютерные модели вы сможете использовать при объяснении нового материала и/или предложить учащимся для работы в компьютерном классе. Для этой цели вам также может оказаться полезной информация, размещенная в следующем параграфе: «Модели компьютерного курса в программе по физике для 11 класса».
После того как модели выбраны, для удобства последующей работы, имеет смысл к каждой модели составить таблицу, в которую следует занести названия и обозначения параметров, которые может изменять пользователь, пределы и шаг их изменения. В эту таблицу также следует занести аналогичную информацию о параметрах модели, которые рассчитываются компьютером при выполнении экспериментов, и выводятся на экран монитора. Для создания таблицы нужно открыть соответствующую модель, определить диапазоны изменения регулируемых параметров, а затем провести несколько опытов с крайними значениями этих параметров. Такие эксперименты позволят вам определить предельные значения и шаг расчёта параметров, которые выводятся на экран компьютера в ходе экспериментов.
Рассмотрим в качестве примера компьютерную модель «Тонкая линза».
|
| Рисунок M.3.8.1. Вид окна модели «Тонкая линза» |
Поработав несколько минут с указанной моделью, вы сможете составить таблицу её параметров. Примерный вид такой таблицы показан ниже.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
| Таблица M.3.8.1. Параметры модели «Тонкая линза»
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
При работе с любой моделью аналогичная таблица совершенно необходима для планирования экспериментов и составления заданий, так как, в отличие от персонального компьютера, может быть всегда под рукой. На основе информации, содержащейся в таблице, в принципе, уже можно планировать демонстрационные эксперименты и/или составлять задания для учащихся. Однако, для облегчения последующей работы, особенно по составлению многовариантных заданий и лабораторных работ, очень полезно составить ещё одну таблицу, которую мы будем называть в дальнейшем, во избежание путаницы, матрицей. В матрицу следует занести конкретные значения начальных условий экспериментов, которые будут использоваться при составлении заданий, и результаты этих экспериментов. Примерный вид такой матрицы показан ниже.
Матрица. Значения параметров модели «Тонкая линза».
| № | Оптическая сила |
Расстояние до предмета |
Фокусное расстояние |
Расстояние до изображения |
Линейное увеличение |
| Собирающая линза | |||||
| 1. | 20 | 100 | 50 | 100 | –1 |
| 2. | 20 | 30 | 50 | –75 | 2,50 |
| 3. | 16 | 168 | 63 | 100 | –0,59 |
| 4. | 16 | 42 | 63 | –128 | –3,05 |
| 5. | 16 | 32 | 63 | –66 | –2,05 |
| 6. | 10 | 300 | 100 | 150 | –0,50 |
| Рассеивающая линза | |||||
| 7. | –5,0 | 200 | –200 | –100 | 0,50 |
| 8. | –10 | 300 | –100 | –75 | 0,25 |
| 9. | –14 | 165 | –71 | –50 | 0,30 |
| 10. | –20 | 25 | –50 | –17 | 0,67 |
Для заполнения, как таблиц, так и матриц можно привлечь слабых учеников, которым более сложные задания, например, по решению задач с компьютерной проверкой, явно не по силам. Как показывает опыт, слабые ученики с большим энтузиазмом выполняют эксперименты, хотя бы и однотипные, хорошо осваивают модели и впоследствии даже могут придумать и сформулировать собственные задачи. Такая работа оказывается чрезвычайно полезной как для самих учеников, так и для учителя, так как существенно экономит его время.
На основании любой строки матрицы можно сформулировать несколько задач. Отметим, что в качестве расчётных задач с последующей компьютерной проверкой предпочтительнее, так называемые, обратные задачи. Дело в том, что 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 выше причине прямые задачи лучше давать в виде экспериментальных задач или заданий.
Приведём примеры прямых и обратных задач к модели «Тонкая линза», составленных с использованием выше приведенной матрицы.
Экспериментальные задачи (прямые)
Экспериментальные задания
Расчетные задачи (обратные)
Возможно, у вас, уважаемый терпеливый читатель, возникли законные вопросы: «Зачем такие сложности? К чему эти таблицы и матрицы? Почему бы ни сесть просто за компьютер, открыть нужную модель, и немного с ней поэкспериментировав, подготовить несколько задач или демонстрационных опытов?». Конечно, если вы только начинаете работать с «Открытой Физикой» и предполагаете при объяснении материала показать несколько опытов или провести пробный фрагмент урока в компьютерном классе, то так и следует сделать. Автор ещё помнит, что и сам начинал подобным образом. Однако, если вы нацелены на серьёзную и длительную работу с курсом, а ведь только так можно добиться существенного учебного эффекта, то без описанных выше «сложностей» вам не обойтись.
На самом деле (вскоре вы в этом убедитесь) описанные приёмы только облегчат вашу работу и сэкономят уйму времени. Представьте себе, что неожиданно интересная идея по использованию модели на уроке возникла у вас на очередном педсовете, на котором обсуждаются проблемы информатизации учебного процесса, или в другой ситуации, когда компьютер или диск с курсом недоступны. Если же вы вникли в содержание модели, то одного беглого взгляда на таблицу с параметрами вам будет достаточно, чтобы понять, можно ли использовать модель в интересующих вас целях. Матрица же поможет вам составить любое, осуществимое в рамках модели, задание или лабораторную работу. Кроме того, раз уж авторы компьютерного курса создали такие замечательные модели, то почему бы ни использовать предоставленные возможности полностью, а в этом случае без описанных выше приёмов вряд ли можно обойтись.
|
|
 |
