Поиск:
г.Тамбов, ул. Ленинградская 1
Наши партнеры


Сегодня: 15 декабря 2018 г.
Время:     19 ч. 31 мин.

МАТЕРИАЛЫ
межрегиональной научно-практической конференции
"Информатизация системы образования Тамбовского региона"

Баранова Надежда Сергеевна
МОУ СОШ N4 г.Моршанска
Учитель физики и информатики

Моделирование физических процессов
в электронных таблицах Microsoft Excel

Важным средством познания окружающего мира является построение и изучение моделей. Понятия модель и моделирование - базовые понятия информатики. При построении моделей решаются следующие образовательные задачи: формирование умений строить информационные модели физических явлений, изучение основных этапов моделирования, изучение возможностей представления моделей с помощью программы Microsoft Excel. Развивающие задачи: формирование целостного восприятия окружающего мира, развитие информационного видения физических явлений и процессов, формирование умений выделять существенные свойства моделируемого явления. Воспитательные задачи: развитие познавательного интереса обучающихся, умения представлять результаты своей деятельности, способности применять знания, полученные при изучении физики, информатики, математики.
При изучении физики обучающиеся исследуют математические модели физических процессов и объектов. Например, при изучении раздела "Кинематика" были созданы следующие модели: совместное движение двух тел, свободное падение тел, равноускоренное движение тел, баллистическое движение и д.р.
Основные этапы деятельности учащихся при построении компьютерной модели физического процесса:
- постановка задачи,
- выбор цели моделирования,
- анализ моделируемого объекта,
- выделение существенных для решения заданной задачи свойств,
- выбор оптимального представления модели,
- анализ соответствия полученной модели заданной задаче,
- демонстрация действия модели,
- защита модели.
При изучении совместного движения двух тел были смоделированы две типовые задачи. Первая: Из двух пунктов А и В, расположенных на расстоянии S друг от друга, одновременно навстречу друг другу начинают двигаться два тела, первое тело движется со скоростью V1 , второе - со скоростью V2. Через какое время произойдет встреча тел? В каком месте встретятся тела? Вторая: Из двух пунктов А и В, расположенных на расстоянии S друг от друга, одновременно в одном направлении начинают двигаться два тела, первое тело движется со скоростью V1 , второе - со скоростью V2. Через какое время первое тело догонит второе? В каком месте встретятся тела? Эти две задачи были объединены в одну: Два тела, находящиеся на расстоянии S друг от друга, одновременно начинают двигаться равномерно прямолинейно. Встретятся ли тела в течение указанного промежутка времени? Чему равны время и место встречи?
Для построения математической модели совместного движения тел были выделены исходные данные: начальная координата первого тела X01, проекция скорости первого тела Vx1, начальная координата второго тела X02, проекция скорости второго тела Vx2, промежуток времени, в течение которого должна произойти встреча тел. При движении тел в одном направлении знаки проекций скоростей одинаковые, если тела движутся навстречу друг другу - проекции скоростей тел имеют противоположные знаки. Использованы известные физические закономерности: X1=X01+Vx1*t; X2=X02+Vx2*t - уравнения движения тел, время встречи рассчитывается по формуле: tв= (X02 -X01)/ (Vx1- Vx2); координата встречи: Xв= X01+Vx1*tв. При выполнении расчетов в электронных таблицах получены результаты: время, через которое произойдет встреча; принадлежность полученного времени заданному промежутку, координата встречи, график движения тел.
При построении модели совместного движения тел использованы следующие возможности электронных таблиц: возможность ввода формул, встроенные логические функции ("если" и "и"), абсолютные и относительные ссылки, построение графика. (Приложение 1).
При построении модели движения тела, брошенного под углом к горизонту, была смоделирована следующая ситуация: тело брошено с начальной скоростью Vo под углом a к горизонту. Скорость тела может быть задана в м/с, угол a - в градусах. В результате вычисляется: время падения, время подъема, дальность полета, наибольшая высота подъема тела, строится график движения тела, заполняется таблица зависимости скорости тела и его координат от времени движения. Использованы встроенные математические и логические функции электронных таблиц, абсолютные и относительные ссылки, построен график движения тела, добавлены примечания. С помощью модели баллистического движения можно выяснить, под каким углом необходимо бросить тело, чтобы дальность полета была наибольшей, исследовать зависимость высоты подъема тела от величины угла, под которым тело брошено. (Приложение 2).
Моделирование физических процессов побуждает учащихся самостоятельно изучать возможности электронных таблиц, подбирать дизайн оформления моделей, физические закономерности изучаются на более высоком уровне. Учащиеся видят межпредметные связи физики, информатики и математики.

Используемая литература
- Берштанский М.Е., Берштанская Е.А. Методы решения задач по физике. М.: Народное образование, 2001. 224 с.
Новости
14.11.2007 Конференция!


17.10.2007Внимание конкурс!


01.09.2007Поздравляем всех с 1 сентября!
Ждем Вашего активного участия в работе Клуба в новом учебном году!


22.06.2007Итоги конкурса!


20.06.2007Добавлены новые мультимедийные учебно-методические материалы


16.04.2007


Визит А.А. Фурсенко

Министр образования и науки РФ Андрей Александрович Фурсенко


28.03.2007Внимание конкурс!


24.11.2006В ТРЦ ФИО состоялся выпуск юбилейного 5000-го слушателя


21.11.2006Итоги конкурса!


01.11.2006


Фотоальбом
Видеофильм

Семинар


10.10.2006Внимание конкурс!


05.09.2006


Фотоальбом
Видеофильм

Торжественное открытие клуба


01.07.2006Запуск сайта


15.06.2006Начало работы над сайтом



Вход для редакторов
Copyright © ТГТУ, 2006 г.
Сейчас на сайте посетителей - 1