Муниципальное автономное образовательное учреждение
дополнительного образования «Центр детского творчества»
городского округа город Кумертау Республики Башкортостан
Методическая разработка занятия на тему:
«Компьютерное моделирование физических явлений»
Разработчик:
Болотова Галина Михайловна
педагог дополнительного образования
лаборатории
«Компьютерное моделирование»
г. Кумертау РБ
2017 год
Тема «Компьютерное моделирование физических явлений»
Цели:
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.
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.
План занятия:
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.
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 занятия: Моделирование физических явлений на компьютере.
III. Постановка проблемы и цели
-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
-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:
- 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?
X. Подведение итогов.
2 439
25 439 
