УДК 37.026.7

FLASH МОДЕЛЬ ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ РАССЕИВАЮЩЕЙ ЛИНЗЫ

Минкин Александр Владимирович1, Недугова Елизавета Юрьевна2
1Казанский (Приволжский) федеральный университет, Елабужский филиал, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информатики и дискретной математики
2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Елабужский филиал, студентка 5 курса, физико-математический факультет

Аннотация
Статья посвящена вопросу использования Flash технологий на уроках физики. Показано преимущество использования виртуальных моделей на примере организации выполнения фронтальной виртуальной лабораторной работы по определению фокусного расстояния рассеивающей линзы.

Ключевые слова: виртуальный эксперимент, задачи, компьютерное моделирование


FLASH MODEL TO CALCULATE THE FOCAL LENGTH OF THE SCATTERING LENSES

Minkin Alexander Vladimirovich1, Nedugova Elizaveta Yurievna2
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 technologies at the lessons of physics. The advantage of use of virtual models by the example of organisation front virtual laboratory work on the definition of the focal length of the scattering length lenses.

Keywords: computer simulation, tasks, virtual experiment


Рубрика: 13.00.00 ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Минкин А.В., Недугова Е.Ю. Flash модель для вычисления фокусного расстояния рассеивающей линзы // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 6. Ч. 3 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/06/33248 (дата обращения: 02.10.2017).

Важное место на уроках физики занимает демонстрационный физический эксперимент и лабораторные работы. Лабораторные работы по физике формируют у учащихся практические умения и навыки работы с физическими приборами. При работе на лабораторных установках ученики, познают закономерности физических процессов и явлений. Физический эксперимент помогает более полно представить физическое явление [1]. Однако, для организации полноценного, насыщенного экспериментами, урока по физике требуется достаточно много времени и усилий со стороны учителя и достаточно большое количество лабораторного оборудования. При этом 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, 6] и т.д.

Рассмотрим использование Flash-технологии на примере организации фронтальной виртуальной лабораторной работы по определению фокусного расстояния рассеивающей линзы. В исходной постановке задачи перед учениками представлена виртуальная модель (см. рисунок 1). На столе располагаются: фотооптическая скамья, две линзы, лампа. Требуется найти фокусное расстояние рассеивающей линзы. Для определения фокусного расстояния, например у собирающей линзы ученики могут предложить просто воспользоваться формулой для тонкой линзы, в которую следует подставить значения из виртуальной установки. Тем более что сделать это очень просто. Достаточно взять одну из этих линзы с рабочего стола и поместить на оптическую скамью, только одна из них при перемещении даст фокусирующееся пятно на экране, если при этом на лампе расположить предмет с изображением буквы F, то при определенных значениях расстояния от лампы до линзы (d < 2Fсоб., где d – расстояние от линзы до предмета) мы получим действительное, обратное, увеличенное изображение на экране. Таким образом можно найти фокусное расстояние у собирающей линзы. Однако попытка повторить свой успех с рассеивающей линзой, заканчивается неудачей. Поскольку согласно формуле для тонкой линзы мы получим мнимое, прямое, уменьшенное изображение, но при этом экран должен располагаться между лампой и линзой, т.е. фактически закрывая линзу от источника света. Возникает проблемная ситуация. Так как же найти фокусное расстояние рассеивающей линзы? Вот тут следует напомнить ученикам о обратимости световых лучей и предложить рассмотреть такой вариант. Попробуем поместить между экраном и предметом собирающую линзу и получить на экране четкое изображение предмета. Затем между линзой и экраном размещают рассеивающую линзу и перемещая экран, добиваются четкого изображения предмета, положение собирающей линзы и лампы с изображением при этом остаются неизменными (рис. 1).


Рисунок 1. Виртуальная модель для определения фокусного расстояния линзы.

Для проверки правильности выполнения виртуальной лабораторной работы предлагается ввести значение фокусного расстояния для собирающей и рассеивающей линзы, полученное в ходе виртуального эксперимента в специальное поле для проверки, расположенное внизу модели. Если значение фокусного расстояния вычислено правильно, в окне проверки появится ответ – «правильно» (см. рисунок 1).

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 [6].


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: 01.04.2014).
  6. Минкин А.В., Исрафилова А.Р. Использование Flash технологий на уроках физики для решения сложных задач // Современные научные исследования и инновации. – Январь 2014. – № 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/01/30628 (дата обращения: 02.04.2014).


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: