УДК 37.026.7

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ FLASH ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ЗАДАЧ

Минкин Александр Владимирович1, Исрафилова Альбина Рустамовна2
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Елабужский филиал, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики и дискретной математики
2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Елабужский филиал, студент 5 курса, физико-математический факультет

Аннотация
Статья посвящена вопросу использования Flash технологий на уроках физики для решения сложных задач. Показано преимущество использования виртуальных моделей и на примере организации выполнения фронтальной виртуальной лабораторной работы по определению атмосферного давления.

Ключевые слова: виртуальный эксперимент, задачи, компьютерное моделирование


USE OF FLASH TECHNOLOGIES AT PHYSICS LESSONS FOR SOLVING COMPLEX PROBLEMS

Minkin Alexander Vladimirovich1, Israfilova Albina Rustamovna2
1Kazan (Volga Region) Federal University, Elabuga branch, PhD in physical and mathematical Science, Assistant Professor of the computer science and discrete mathematics
2Kazan (Volga Region) Federal University, Elabuga branch, 5th year student of physics and mathematics

Abstract
The article is devoted to the use of Flash technology in the classroom physics to solve complex problems. Shown advantage of use of virtual models by example organization of performance of the front virtual laboratory works on determination of atmospheric pressure.

Keywords: computer simulation, tasks, virtual experiment


Рубрика: 13.00.00 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Минкин А.В., Исрафилова А.Р. Использование Flash технологий на уроках физики для решения сложных задач // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/01/30628 (дата обращения: 30.09.2017).

На уроках физики важное место занимает демонстрационный физический эксперимент и лабораторные работы. Лабораторные работы по физике формируют у учащихся практические умения и навыки. На лабораторных занятиях ученики, при работе с физическими приборами и установками, познают закономерности физических процессов и явлений. Физический эксперимент помогает более полно представить физическое явление [1]. Большое количество демонстраций и экспериментов на уроках физики требует и достаточно большое количество лабораторного оборудования. Таким образом, для организации полноценного урока по физике требуется достаточно много времени и усилий со стороны учителя. Однако существует ряд физических процессов и явлений, когда традиционные методы получения учебной информации или не эффективны, или невозможны (например, при изучении атомной физики), и тогда нам на помощь приходят компьютерные виртуальные лабораторные работы. В этом случае использование учащимися компьютера на уроке физики, с одной стороны позволяет им использовать свои навыки и умения работы с компьютером для изучения физических объектов и явлений, повышая интерес к предмету, с другой стороны, компьютер становится для них источником получения новой информации, способствуя углубленному пониманию учебного материала [2]. Реализованные таким образом физические эксперименты требуют только наличия компьютера в кабинете физики. Но, как отмечают многие авторы, для гармоничного воспитания учащихся в современном кабинете физики следует использовать, как натурный, так и виртуальный физический эксперимент [3]. Поскольку нас интересует использование виртуальных Flash-моделей, то рассмотрим их преимущества и возможности. Среди большого числа преимуществ виртуальных лабораторных работ [4], выделим наиболее значимые:

  • существует возможность организации индивидуальной работы учащихся;
  • сокращается время на проверку работы ученика;
  • возможность демонстрации таких экспериментов, которые невозможно проводить используя традиционное школьное оборудование (эффект сверхпроводимости, строение ядра атома, и т.д.);
  • возможность организации дистанционных форм обучения [5] и т.д.

Рассмотрим использование Flash-технологии на примере организации фронтальной виртуальной лабораторной работы по определению атмосферного давления и проверки выполнения закона Бойля – Мариотта. В исходной постановке задачи перед учениками представлена виртуальная модель (см. рисунок 1, а). На столе располагаются два штатива в лапках которых находятся две стеклянные трубки, соединенные между собой снизу резиновой трубкой. Верхние концы обеих трубок располагаются на одном уровне. В сосудах налита вода, которая также находится на одном уровне в обеих трубках. Для определения атмосферного давления ученики могут вспомнить знаменитый опыт Торричелли. Для проведения аналогичного опыта нам понадобиться столб воды высотой около 10 м. Однако в нашем случае виртуальный эксперимент хоть и осуществим, но все же постараемся направить мысль учащихся на возможное решение вопроса в осуществлении изотермического процесса расширения определенной массы воздуха, заключенной в стеклянной трубке между поверхностью воды и резиновой пробкой. При этом изначально, без резиновой пробки на конце, давление воздуха в левом сосуде равно атмосферному давлению. В процессе беседы может наметиться следующий план проведения виртуального эксперимента. При открытых концах стеклянных трубок они ведут себя, как сообщающиеся сосуды (рисунок 1, б). После того, как мы закроем пробкой отверстие левой трубки, то при отпускании правой трубки, с помощью клавиши «вниз» давление в левой трубке начнет уменьшаться на ∆p = ρgh, где h – разность уровней воды в левой и правой трубке. Именно эта разность визуально отмечается на модели (рисунок 1, в) и именно ее измеряем с помощью линейки, которая может спокойно перемещаться мышкой по всей области экрана. Легко получить формулу, по которой можно определить значение атмосферного давления. Эту возможность вывода формулы следует предоставить ученикам для самостоятельного решения, а мы приведем лишь конечный результат

p = ρgh(l – ∆l)/∆l,

где l – первоначальная длина столба воздуха в левой трубке, а ∆l – изменение длины столба воздуха в ней.

а)

б)

в) 

Рисунок 1. Виртуальная модель для определения атмосферного давления: а) общий вид установки; б) вид установки демонстрирующий принцип сообщающихся сосудов; в) рабочий вид установки с закрытой левой трубкой.

Для проверки правильности выполнения виртуальной лабораторной работы предлагается ввести значение атмосферного давления, полученное в ходе виртуального эксперимента в специальное поле для проверки, расположенное внизу модели, там же предлагается найти еще одно значение давления при некотором другом значении высоты столба воздуха в левой трубке, которое окончательно может установить справедливость полученной формулы для определения давления. Надо заметить, что второе поле проверки введено не случайно, поскольку значение нормального атмосферного давления ученики могут знать и поэтому не выводя формулы и не вычисляя его получат ответ – «правильно» (см. рисунок 1, в), но вот второе поле проверки непременно должно способствовать тому, чтобы ученики нашли аналитический вид формулы и определили давление, ведь угадать его не просто.

Таким образом при фронтальном проведении виртуальной лабораторной работы осуществляется активизация творческой деятельности учащихся проблемной постановкой экспериментального задания, организуется коллективный поиск решения поставленной задачи в сочетании с индивидуальных подходом к учащимся при выполнении задания. Благодаря этому самостоятельность и творческая активность воспитывается и развивается при фронтальном выполнении виртуального физического эксперимента.


Библиографический список
  1. Пигалицын Л.В. Школьный компьютерный физический эксперимент. Дзержинск: Восток-Запад, 2009. 262 с.
  2. Кавтрев А.Ф. Урок физики с использованием интернет-технологий. Компьютерная лабораторная работа в режиме on-line // Компьютерные инструменты в образовании. – СПб.: Изд-во ЦПО “Информатизация образования”, 2005, №6, С. 45-50.
  3. Гурина Р.В. Исследовательские лабораторные работы с использованием компьютера // Физика в школе,2011, №1, С. 43-46.
  4. Шахрзод К. Использование информационных технологий на уроках физики // Вестник Таджикского национального университета. Душанбе, 2012, №3, Серия 3 гум. науки, С.233-236
  5. Виртуальные лабораторные работы. 7–9 классы: программа Издатель «Новый диск». [Электронный ресурс] URL: http://www.nd.ru (дата обращения: 01.01.2014).


Все статьи автора «Минкин Александр Владимирович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: