Компьютерное моделирование, как возможность ярко и интересно представить экспериментальную задачу

Данная глава, рассматривает возможность ярко выразить и заинтересовать учащихся, в самостоятельном компьютерном моделировании экспериментальных задач.

Можно предложить учащимся использование экспериментальных задач, 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 моделирования данного вида задач и той, теоретической физики.

Компьютерное моделирование, это хорошая возможность представить такие яркие мультимедийные изображения, видеоизображение, которые неподвластны учителю без компьютерного вмешательства.

На персональном компьютере можно сделать очень красивые вещи, которые запомнятся и оставят глубокое впечатление. При регулярной работе с компьютерным курсом из придуманных заданий имеет смысл составить компьютерные экспериментальные задачи, в которых расположены по мере увеличения их сложности. Эти задачи достаточно трудоёмкие, но именно такие работы дают наибольший учебный эффект.

В последнее время можно часто слышать вопросы: «А нужен ли компьютер на уроках физики? Не вытеснят ли компьютерные имитации реальный эксперимент из учебного процесса?» Чаще всего такие вопросы задают учителя, не владеющие информационными технологиями и не очень понимающие, чем могут быть полезны эти технологии в преподавании. Давайте попробуем ответить на вопрос: «Когда же оправдано использование компьютерных программ на уроках физики?» Мы считаем, что, прежде всего, в тех случаях, в которых возникает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является использование компьютерных моделей в учебном процессе.

Следует отметить, что под компьютерными понимают компьютерные программы, которые позволяют имитировать физические явления, эксперименты или идеализированные ситуации, встречающиеся в задачах.

Работа учащихся с компьютерными моделями чрезвычайно полезна, так как компьютерные модели позволяют в широких пределах изменять начальные условия экспериментальных физических задач, что позволяет им выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментальных задач.

Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность.

Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков. Разумеется, компьютерная лаборатория не может заменить настоящую физическую лабораторию. Тем не менее, выполнение компьютерных лабораторных работ требует определенных навыков, характерных и для реального решения задачи — выбор начальных условий, установка параметров задачи и т. д.

В чем же преимущество экспериментальной задачи, которая подверглась к компьютерному моделированию по сравнению с обыкновенной экспериментальной задачей? Прежде всего, компьютерное моделирование позволяет получать наглядные динамические иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, которые часто ускользают.

При использовании моделей компьютер предоставляет уникальную, не достижимую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощённой модели. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению. Кроме того, компьютерное моделирование позволяет варьировать временной масштаб событий, а также моделировать ситуации, не реализуемые в физических экспериментах.

Использование компьютеров на уроках физики заключается в том, что информацию учащиеся получают в различном виде — текстовом, графическом, видовом — в любом объёме, на любом этапе урока и процесса обучения, что даёт возможность неоднократно повторять подачу этой информаций в виде электронных пособий. Электронные пособия состоят из ряда слайдов, несущих определённую информацию.

Каждый слайд обращает внимание учащегося только на долю информации, которую можно увеличить за счёт наложение следующего слайда. По мере наложения слайдов постепенно увеличивается объём информации, который в мозге учащегося отражается как определённые зрительные образы.

Для более полного эффекта достижения результата демонстрацию электронных пособий необходимо сопровождать проведением опытов, лабораторных работ. Применение в учебном процессе электронных учебных пособий помогает полнее использовать все виды памяти, которые можно привлечь для запоминания и воспроизведения материала любого вида и сложности.

Таким образом, при изучении предмета, используя компьютерные технологии, ребенок не только получает необходимые ЗУН, но и видит, как можно систематизировать, наглядно представлять учебный элемент, а это способствует развитию познавательной активности, навыков анализа и синтеза и, как следствие, формирование представлений об окружающей действительности. Подтверждением сказанного является то, что дети с удовольствием включаются в процесс создания презентаций и показывают конечный высокий результат.

Так как наша глава содержит такое содержание как: компьютерное моделирование — это хорошая возможность ярко представить экспериментальную задачу, следует отметить то что, яркость представления может содержать интересные задания. К примеру, возьмем такие как: исследовательские задания — их можно дать наиболее способным учащимся, в ходе выполнения которого им необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов для достижения решения экспериментальной задачи, которые бы позволили подтвердить или опровергнуть определённые закономерности.

Самым сильным ученикам можно предложить самостоятельно сформулировать такие закономерности. Заметим, что в особо сложных случаях, учащимся можно помочь в составлении плана хода к решению экспериментальной задачи.

Проблемные задания: с помощью ряда моделей можно продемонстрировать, так называемые, проблемные ситуации, то есть ситуации, которые приводят учащихся к кажущемуся или реальному противоречию, а затем предложить им разобраться в причинах таких ситуаций с использованием компьютерной модели.

Качественные задачи: некоторые модели вполне можно использовать и при решении качественных задач. Такие задачи или вопросы, конечно, лучше сформулировать, поработав с моделью, заранее.