МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ
ДЕРЖАВНЕ Освітні заклади ВИЩОЇ
ПРОФЕСІЙНОГО ОСВІТИ
ПІВДЕННО РОСІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ Універстітета
(Новочеркаський політехнічний інститут)
Центр перепідготовки та підвищення кваліфікації викладачів вищих і середніх спеціальних навчальних закладів
Спеціальність: Педагогіка середньої спеціальної школи
Випускна робота
на тему: «Досвід використання комп'ютерних інформаційних технологій навчання при викладанні курсу« Фізика »по пакетах прикладних програм:« Відкрита фізика »,« Фізика в картинках »».
Виконав
Слухач ЦППК ЮРГТУ:
І.Ф. Мороз
Керівник
ЦППК ЮРГТУ:
Т.В. Клімова.
До захисту допускаю,
Захист прийнята
«___»_________ 2007р.
з оценкой________
Директор МРЦК
К.т.н. доцент В.М. Ковальов.
«____»___________ 2007р.
Г. Новочеркаськ, 2007р.
Зміст
1.Актуальность використання інформаційні технології навчання у навчальному процесі
2.Опит використання пакету програм: «Відкрита фізика» та «Фізика в картинках»
2.1Опісаніе пакету програм: «Відкрита фізика» та «Фізика в картинках»
2.2.Методи дослідження фізичних явищ
2.3.Методіческіе вказівки з проведення лабораторних робіт
2.4.Плани відкритих занять
Висновок
Література
1. Актуальність використання інформаційні технології навчання у навчальному процесі
Міжнародний конгрес ЮНЕСКО "Освіта та інформатика» стратегічним ресурсом в освіті оголосив інформаційні технології.
Комп'ютер, телекомунікаційні та мережеві засоби істотно змінюють способи освоєння і засвоєння інформації, відкривають нові можливості для інтеграції різних дій, тим самим сприяють досягненню соціально-значущих і актуальних у сучасний період розвитку суспільства цілей навчання.
Інформаційні технології навчання визначають як сукупність електронних засобів та способів їх функціонування, що використовуються для реалізації навчальної діяльності. Ці технології класифікують знання студентів на явні і неявні або як їх стали звати артикульованих і не артикульованих. Артикульованих частину знань передаються студентам за допомогою порцій інформації (текстової, графічної, відео тощо) у певній послідовності і забезпечує контроль за засвоєнням в точках навчального курсу, визначених викладачем.
Не артикульованими частину знань охоплює вміння, навички, інтуїтивні образи та інші частини людського досвіду, які не можуть бути передані студентам безпосередньо, а «видобуваються» ними в ході самостійної пізнавальної діяльності при вирішенні практичних завдань.
З появою комп'ютерів у навчальних закладах почав змінюватися стиль викладання, все більше стала використовуватися проектна форма навчальної діяльності. Комп'ютер із спеціальним пакетам програм допомагає студентові провести досліди, обробити результати, реально побачити відбуваються фізичні процеси з їх графічним відображенням, під час проведення експерименту, придбати навик читання графічної інформації.
Цей метод має наступні переваги перед звичайними вимірювальними методами:
-Можливість миттєвої реєстрації відбуваються явищ і як наслідок цього, отримання великої кількості експериментальних даних;
-Наявність комп'ютерної програми, обробній результати досвіду, позбавляє студентів від рутинних математичних операцій і представляє результати експерименту в зручному вигляді;
-Доступність багаторазового повторення експерименту з мінімальними витратами часу на рутинні операції по його проведенню.
Можливості комп'ютера простежувати та обробляти лабораторний експеримент дозволяє інтенсифікувати навчальний процес і використовувати звільнився, для детального пояснення, спостережуваного явища. Модульність побудови курсу нових технологій дозволяє формувати зміст предмета на розсуд викладача.
Виконання лабораторних робіт, рішення експериментальних завдань, спостереження за фізичними явищами поза лабораторією-всі ці моделі дослідницької пошукової діяльності будуть актуальними в подальшому житті студента незалежно від обраної професії.
Інформаційні технології навчання дають можливість викладачеві застосовувати:
- Інтелектуальну систему навчання, яка має такі особливості, як адаптація до знань і особливостей студента, гнучкість процесу навчання, вибір оптимального навчального впливу, визначення причин помилок студентами;
-Інструментальні авторські системи, які спираються на останні досягнення в області штучного інтелекту і є, безумовно, передовими для розробки прикладних комп'ютерних програм, націлених на проблемно-орієнтований підхід до навчання;
- Спеціалізовані комп'ютерні навчальні програми для контролю знань, педагогічного тестування та організації лекційного супроводу;
-Автоматизовані засоби навчання в процесі підготовки фахівців;
Ефективність використання засобів новітніх інформаційних технологій у навчальному процесі багато в чому залежить від успішного вирішення завдань методичного характеру, пов'язаних з інформаційним змістом і способом використання автоматизованих навчальних систем у навчальному процесі. Існує тісний взаємозв'язок між існуючими методами навчання (педагогічними прийомами) і методичним змістом і педагогічним призначенням програмно-методичним комплексом.
Сучасні можливості нових інформаційних технологій орієнтовані на максимальну уніфікацію, на рівні програмного і технічного забезпечення дозволяє створити програмно-методичні комплекси навчання як сукупність навчальних фрагментів об'єднаних алгоритмічними засобами, які задають траєкторію навчання.
Супровід лекційного матеріалу динамічним зображенням, якісними статичними графіками, текстами з різноманітними стилями, звуком здійснюється за допомогою авторських інформаційних систем, допомагає викладачеві в поясненні даного матеріалу.
Оскільки кінцевою метою процесу навчання є контроль і тестування, які визначають і науково вимірюють ступінь засвоєння навчального матеріалу і оволодіння необхідними знаннями, вміннями і навичками, то спеціалізовані авторські інформаційні системи повинні підтримувати наступні функціональні можливості:
-Широкий набір способів пред'явлення завдань;
-Повний набір способів аналізу і вводів відповідей;
-Гнучкість у способах виставлення оцінки, рівня навчальних досягнень студента;
-Збір та обробку індивідуальної та групової статистичної інформації про результати контролю;
-Можливість роботи в локальній обчислювальній мережі з метою автоматичного збору інформації про хід контролю та його результати з усіх комп'ютерах одночасно.
Нові інформаційні технології та автоматизовані системи навчання дозволяють проводити комплекс освітніх послуг, що надаються широким верствам населення в країні і за кордоном за допомогою спеціалізованого інформаційно-освітнього середовища, що базується на засобах обміну навчальною інформацією на відстані (супутникове телебачення, радіо, комп'ютерний зв'язок і т.п .), які утворили технології дистанційної освіти.
Дистанційна освіта покликана реалізувати права людини на освіту, отримання інформації і дає рівні можливості під час навчання школярів, студентів, цивільних і військових фахівців, безробітних в будь-яких районах країни і за кордоном за рахунок більш активного використання наукового та освітнього потенціалу провідних університетів, академій, інститутів і інших навчальних закладів ..
Глобальні системи дистанційної освіти покликані забезпечити можливість реалізувати просвітництво та освіту самих широких мас населення Росії за рахунок використання таких засобів масової інформації як телебачення та радіо.
Трансляція навчальних програм широко використовується у всьому світі для дистанційного навчання. При цьому можливий як показ лекцій, пізнавальних програм для широкої аудиторії без наступних заліків, так і передача лекцій з подальшої здачі заліків.
При проведенні дистанційного освіти інформаційні технології навчання забезпечують доставку навчаним основного обсягу досліджуваного матеріалу, інтерактивна взаємодія учнів і викладачів в процесі навчання, надання студентам можливості самостійної роботи по засвоєнню матеріалу, що вивчається, а також оцінку знань і навичок, отриманих ними в процесі навчання.
У світовій практиці дистанційне навчання для досягнення цієї мети застосовуються наступні інформаційні технології:
-Надання підручників і іншого друкованого матеріалу;
-Пересилання вивчаються, по комп'ютерних телекомунікаціях;
-Відеоплівки;
-Кабельне телебачення;
-Голосова пошта;
-Двосторонні відеоконференції;
-Одностороння відеотрансляція із зворотним зв'язком по телефону;
-Дискусії і семінари, що проводяться через комп'ютерні комунікації;
-Трансляція навчальних програм по національній і регіональним телевізійним і радіостанціям.
При цьому також використовуються комп'ютерні електронні підручники або електронні підручники на лазерних дисках.
Оперативне спілкування викладачів і студентів є невід'ємною частиною процесу навчання. Під час такого спілкування студенти можуть консультуватися у викладачів. Обговорювати з ними проекти, рішення, оцінки. Це також дозволяє викладачам спостерігати за ходом засвоєння матеріалу і організувати навчання на основі індивідуального підходу.
Асинхронна система спілкування між викладачем і студентом, необхідна для обміну інформацією (питання, ради, додатковий матеріал, контрольні завдання), дозволяє аналізувати отримані повідомлення і відповідати на них у будь-який зручний час.
На даний момент найбільш популярним видом асинхронних комунікацій є глобальні телекомунікаційні мережі. Цілком очевидна вигода використання міжнародних і національних мереж типу Internet.
Internet-це світова комп'ютерна мережа, яка об'єднує величезну кількість різних дослідницьких та освітніх комп'ютерних мереж. Практично всі навчальні заклади у всіх індустріальних і в багатьох країнах, що розвиваються мають доступ до цієї мережі.
У процесі становлення дистанційної освіти з'являються нові моделі навчання, такі як об'єктно-орієнтовані чи проектно-інформаційні моделі навчання. У числі організаційних форм навчання в цих моделях будуть використовуватися:
-Телеконференції, дозволяють усвідомити завдання і проблему освоюваної області життя;
-Інформаційні сеанси, в процесі яких студенти працюють з інформаційними полями з різних банків знань і баз даних;
-Проектні роботи, що дозволяють, використовуючи отриману інформацію, створювати фрагменти віртуальних світів, відповідних пізнаваною області життя, проводити аналіз випадку, ділові та імітаційні ігри, тренінги, проблематізацію теорій та ін;
-Дискусії, «польові заняття» (недільні школи), які дозволять реалізувати соціалізацію та екологізацію одержуваного знання.
Всі перераховані форми припускають високий рівень індивідуалізації навчання, що не виключає ділового спілкування з провідним фахівцем в цій галузі знань.
До перелічених вище форма спілкування можна ще додати необхідно мати спеціальні знання та вміння по роботі в середовищі комп'ютерних телекомунікацій, безпосередньо пов'язані з роботою різних служб.
Інтернет, електронної пошти, теле конференцій і т.п. і ті, що пов'язані зі специфікою спілкування користувачів Інтернет один з одним.
В даний час коледж «Інформатики та зв'язку» користується дистанційним навчанням. Студенти отримують завдання і посилають відповіді
по Інтернету за весь час навчання, тільки на захист дипломної роботи приїжджають до коледжу.
2.Опит використання пакета прикладних програм.
2.1.Опісаніе пакету програм:
2.1.1.Пакет програм «Відкрита фізика» (версія Windows)
Пакет програми «Відкрита фізика» розроблений для учнів шкіл, ліцеїв, гімназій, коледжів, студентів технічних вузів і включає в себе повний інтерактивний курс фізики, розроблений авторським колективом:
-Професор МФТІ, д.ф.м.н. С. М. Козел розробив підручник, завдання, інтерактивні моделі;
-Професор, к. пед. н. зав.лабораторією В.А. Орлов розробив тести;
-к.ф.м.н. А, Ф. Кавтрев розробив методичні матеріали;
-к.пед.н. зав. лабораторії В.І. Зінковський розробив методичні матеріали;
-Методист з фізики, зав. лабораторії Н, Н, Гомулина розробила лабораторні роботи та методичні Матеріал.
Інтерактивний курс включає:
-Ілюстрований підручник;
-Більше 50 інтерактивних навчальних моделей;
-Лабораторні роботи;
-Більше 900 тестів, контрольні запитання та завдання;
-Систему складання контрольних робіт;
-Розбір типових завдань;
-Журнал обліку роботи учня;
-Підсумкові сертифікаційні тести;
- Довідкові матеріали;
- Пошукову систему за ключовим словом;
-Біографії вчених фізиків;
-Путівник по Інтернет-ресурсів;
-Методичну підтримку курсу-поурочне планування для вчителів.
Повний мультимедійний курс фізики дозволить розібратися в різних питаннях фізики, осягнути її основи, досконально зрозуміти сутність фізичних законів.
2.1.2.Пакет програм «Фізика в картинках» (повна версія, DOS)
Комп'ютерний курс «Фізика в картинках», являє собою інтегровану, багатофункціональну базу знань з фізики для середньої школи. Навчальний комп'ютерний курс містить довідкові відомості з фізики, супроводжувані барвистими комп'ютерними експериментами з механіки, молекулярної фізики, електормагнетізма, оптики, квантової фізики, моделі історичних експериментів і т.д.
У програму включені також питання і завдання для учнів і передбачена можливість введення відповідей та їх перевірки.
У всіх програмах можна змінювати параметри комп'ютерного експерименту. Ця програма є першою версією, яка була розроблена тим же колективом, що перелічені вище.
Програма «Фізика в картинках» має ряд переваг і недоліків.
-Якості:
-Новизна технічного рішення;
-Наочність фізичних явищ;
-Естетичне оформлення;
-Практична спрямованість;
-Застосування комп'ютерних технологій
-Недоліки:
-Короткий виклад теоретичного матеріалу;
-Не повний зміст фізичних формул;
-При спостереженні за фізичними експериментами не можливо провести вимірювання фізичних величин;
Основною перевагою програми «Відкрита фізика» є:
-Всі експерименти можна провести з вимірюванням фізичних величин;
-Докладний опис теоретичного матеріалу;
-Теоретичний матеріал супроводжується графіками і схемами;
-В кожній темі є тести, питання і завдання;
-Даються докладний опис рішення завдань;
-Можна самостійно розробити алгоритми лабораторних робіт;
-Дані моделі деяких лабораторних робіт.
2.2. Методи дослідження фізичних явищ
2.2.1. Природничонаукові дослідження
Комп'ютер із спеціальною програмою допомагає викладачеві
пояснювати фізичні явища, демонструючи його у вигляді графічного відображення. Експеримент багаторазово можна повторити з мінімальними витратами часу.
Тема: «Електромагнітна індукція»
За допомогою даної програми можна пояснити явища електромагнітної індукції, демонструючи 4 досвіду Фарадея.
Загальні дослідження досвіду Фарадея.c: \ Program Files \ Physicon \ Open Physics 2.5 part 2 \ design \ images \ buttonModel_h.gif
Досвід № 1 (схема № 1) Дослідження залежності е.р.с. електромагнітної індукції від швидкості руху постійного магніту. при постійній магнітної індукції.
При проведенні досвіду постійний магніт переміщати всередині котушки з різною швидкістю.
Під час досліду фіксувати значення показання приладу (вольтметра) і заносити дані в таблицю № 1.
Схема № 1.
Швидкість руху магніту обчислити за формулою: V = E / (B * l * Sind, беручи умовно висоту котушки 0.2м, Кут перетину постійного магніту витки котушки прийняти 90 °, так як магніт переміщують перпендикулярно витків котушки.
Графік залежності ЕРС від швидкості руху постійного магніту побудувати за допомогою програми МS Excel.
Таб. № 1 Під = 0.2 Тл.
ДЕРЖАВНЕ Освітні заклади ВИЩОЇ
ПРОФЕСІЙНОГО ОСВІТИ
ПІВДЕННО РОСІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ Універстітета
(Новочеркаський політехнічний інститут)
Центр перепідготовки та підвищення кваліфікації викладачів вищих і середніх спеціальних навчальних закладів
Спеціальність: Педагогіка середньої спеціальної школи
Випускна робота
на тему: «Досвід використання комп'ютерних інформаційних технологій навчання при викладанні курсу« Фізика »по пакетах прикладних програм:« Відкрита фізика »,« Фізика в картинках »».
Виконав
Слухач ЦППК ЮРГТУ:
І.Ф. Мороз
Керівник
ЦППК ЮРГТУ:
Т.В. Клімова.
До захисту допускаю,
Захист прийнята
«___»_________ 2007р.
з оценкой________
Директор МРЦК
К.т.н. доцент В.М. Ковальов.
«____»___________ 2007р.
Г. Новочеркаськ, 2007р.
Зміст
1.Актуальность використання інформаційні технології навчання у навчальному процесі
2.Опит використання пакету програм: «Відкрита фізика» та «Фізика в картинках»
2.1Опісаніе пакету програм: «Відкрита фізика» та «Фізика в картинках»
2.2.Методи дослідження фізичних явищ
2.3.Методіческіе вказівки з проведення лабораторних робіт
2.4.Плани відкритих занять
Висновок
Література
1. Актуальність використання інформаційні технології навчання у навчальному процесі
Міжнародний конгрес ЮНЕСКО "Освіта та інформатика» стратегічним ресурсом в освіті оголосив інформаційні технології.
Комп'ютер, телекомунікаційні та мережеві засоби істотно змінюють способи освоєння і засвоєння інформації, відкривають нові можливості для інтеграції різних дій, тим самим сприяють досягненню соціально-значущих і актуальних у сучасний період розвитку суспільства цілей навчання.
Інформаційні технології навчання визначають як сукупність електронних засобів та способів їх функціонування, що використовуються для реалізації навчальної діяльності. Ці технології класифікують знання студентів на явні і неявні або як їх стали звати артикульованих і не артикульованих. Артикульованих частину знань передаються студентам за допомогою порцій інформації (текстової, графічної, відео тощо) у певній послідовності і забезпечує контроль за засвоєнням в точках навчального курсу, визначених викладачем.
Не артикульованими частину знань охоплює вміння, навички, інтуїтивні образи та інші частини людського досвіду, які не можуть бути передані студентам безпосередньо, а «видобуваються» ними в ході самостійної пізнавальної діяльності при вирішенні практичних завдань.
З появою комп'ютерів у навчальних закладах почав змінюватися стиль викладання, все більше стала використовуватися проектна форма навчальної діяльності. Комп'ютер із спеціальним пакетам програм допомагає студентові провести досліди, обробити результати, реально побачити відбуваються фізичні процеси з їх графічним відображенням, під час проведення експерименту, придбати навик читання графічної інформації.
Цей метод має наступні переваги перед звичайними вимірювальними методами:
-Можливість миттєвої реєстрації відбуваються явищ і як наслідок цього, отримання великої кількості експериментальних даних;
-Наявність комп'ютерної програми, обробній результати досвіду, позбавляє студентів від рутинних математичних операцій і представляє результати експерименту в зручному вигляді;
-Доступність багаторазового повторення експерименту з мінімальними витратами часу на рутинні операції по його проведенню.
Можливості комп'ютера простежувати та обробляти лабораторний експеримент дозволяє інтенсифікувати навчальний процес і використовувати звільнився, для детального пояснення, спостережуваного явища. Модульність побудови курсу нових технологій дозволяє формувати зміст предмета на розсуд викладача.
Виконання лабораторних робіт, рішення експериментальних завдань, спостереження за фізичними явищами поза лабораторією-всі ці моделі дослідницької пошукової діяльності будуть актуальними в подальшому житті студента незалежно від обраної професії.
Інформаційні технології навчання дають можливість викладачеві застосовувати:
- Інтелектуальну систему навчання, яка має такі особливості, як адаптація до знань і особливостей студента, гнучкість процесу навчання, вибір оптимального навчального впливу, визначення причин помилок студентами;
-Інструментальні авторські системи, які спираються на останні досягнення в області штучного інтелекту і є, безумовно, передовими для розробки прикладних комп'ютерних програм, націлених на проблемно-орієнтований підхід до навчання;
- Спеціалізовані комп'ютерні навчальні програми для контролю знань, педагогічного тестування та організації лекційного супроводу;
-Автоматизовані засоби навчання в процесі підготовки фахівців;
Ефективність використання засобів новітніх інформаційних технологій у навчальному процесі багато в чому залежить від успішного вирішення завдань методичного характеру, пов'язаних з інформаційним змістом і способом використання автоматизованих навчальних систем у навчальному процесі. Існує тісний взаємозв'язок між існуючими методами навчання (педагогічними прийомами) і методичним змістом і педагогічним призначенням програмно-методичним комплексом.
Сучасні можливості нових інформаційних технологій орієнтовані на максимальну уніфікацію, на рівні програмного і технічного забезпечення дозволяє створити програмно-методичні комплекси навчання як сукупність навчальних фрагментів об'єднаних алгоритмічними засобами, які задають траєкторію навчання.
Супровід лекційного матеріалу динамічним зображенням, якісними статичними графіками, текстами з різноманітними стилями, звуком здійснюється за допомогою авторських інформаційних систем, допомагає викладачеві в поясненні даного матеріалу.
Оскільки кінцевою метою процесу навчання є контроль і тестування, які визначають і науково вимірюють ступінь засвоєння навчального матеріалу і оволодіння необхідними знаннями, вміннями і навичками, то спеціалізовані авторські інформаційні системи повинні підтримувати наступні функціональні можливості:
-Широкий набір способів пред'явлення завдань;
-Повний набір способів аналізу і вводів відповідей;
-Гнучкість у способах виставлення оцінки, рівня навчальних досягнень студента;
-Збір та обробку індивідуальної та групової статистичної інформації про результати контролю;
-Можливість роботи в локальній обчислювальній мережі з метою автоматичного збору інформації про хід контролю та його результати з усіх комп'ютерах одночасно.
Нові інформаційні технології та автоматизовані системи навчання дозволяють проводити комплекс освітніх послуг, що надаються широким верствам населення в країні і за кордоном за допомогою спеціалізованого інформаційно-освітнього середовища, що базується на засобах обміну навчальною інформацією на відстані (супутникове телебачення, радіо, комп'ютерний зв'язок і т.п .), які утворили технології дистанційної освіти.
Дистанційна освіта покликана реалізувати права людини на освіту, отримання інформації і дає рівні можливості під час навчання школярів, студентів, цивільних і військових фахівців, безробітних в будь-яких районах країни і за кордоном за рахунок більш активного використання наукового та освітнього потенціалу провідних університетів, академій, інститутів і інших навчальних закладів ..
Глобальні системи дистанційної освіти покликані забезпечити можливість реалізувати просвітництво та освіту самих широких мас населення Росії за рахунок використання таких засобів масової інформації як телебачення та радіо.
Трансляція навчальних програм широко використовується у всьому світі для дистанційного навчання. При цьому можливий як показ лекцій, пізнавальних програм для широкої аудиторії без наступних заліків, так і передача лекцій з подальшої здачі заліків.
При проведенні дистанційного освіти інформаційні технології навчання забезпечують доставку навчаним основного обсягу досліджуваного матеріалу, інтерактивна взаємодія учнів і викладачів в процесі навчання, надання студентам можливості самостійної роботи по засвоєнню матеріалу, що вивчається, а також оцінку знань і навичок, отриманих ними в процесі навчання.
У світовій практиці дистанційне навчання для досягнення цієї мети застосовуються наступні інформаційні технології:
-Надання підручників і іншого друкованого матеріалу;
-Пересилання вивчаються, по комп'ютерних телекомунікаціях;
-Відеоплівки;
-Кабельне телебачення;
-Голосова пошта;
-Двосторонні відеоконференції;
-Одностороння відеотрансляція із зворотним зв'язком по телефону;
-Дискусії і семінари, що проводяться через комп'ютерні комунікації;
-Трансляція навчальних програм по національній і регіональним телевізійним і радіостанціям.
При цьому також використовуються комп'ютерні електронні підручники або електронні підручники на лазерних дисках.
Оперативне спілкування викладачів і студентів є невід'ємною частиною процесу навчання. Під час такого спілкування студенти можуть консультуватися у викладачів. Обговорювати з ними проекти, рішення, оцінки. Це також дозволяє викладачам спостерігати за ходом засвоєння матеріалу і організувати навчання на основі індивідуального підходу.
Асинхронна система спілкування між викладачем і студентом, необхідна для обміну інформацією (питання, ради, додатковий матеріал, контрольні завдання), дозволяє аналізувати отримані повідомлення і відповідати на них у будь-який зручний час.
На даний момент найбільш популярним видом асинхронних комунікацій є глобальні телекомунікаційні мережі. Цілком очевидна вигода використання міжнародних і національних мереж типу Internet.
Internet-це світова комп'ютерна мережа, яка об'єднує величезну кількість різних дослідницьких та освітніх комп'ютерних мереж. Практично всі навчальні заклади у всіх індустріальних і в багатьох країнах, що розвиваються мають доступ до цієї мережі.
У процесі становлення дистанційної освіти з'являються нові моделі навчання, такі як об'єктно-орієнтовані чи проектно-інформаційні моделі навчання. У числі організаційних форм навчання в цих моделях будуть використовуватися:
-Телеконференції, дозволяють усвідомити завдання і проблему освоюваної області життя;
-Інформаційні сеанси, в процесі яких студенти працюють з інформаційними полями з різних банків знань і баз даних;
-Проектні роботи, що дозволяють, використовуючи отриману інформацію, створювати фрагменти віртуальних світів, відповідних пізнаваною області життя, проводити аналіз випадку, ділові та імітаційні ігри, тренінги, проблематізацію теорій та ін;
-Дискусії, «польові заняття» (недільні школи), які дозволять реалізувати соціалізацію та екологізацію одержуваного знання.
Всі перераховані форми припускають високий рівень індивідуалізації навчання, що не виключає ділового спілкування з провідним фахівцем в цій галузі знань.
До перелічених вище форма спілкування можна ще додати необхідно мати спеціальні знання та вміння по роботі в середовищі комп'ютерних телекомунікацій, безпосередньо пов'язані з роботою різних служб.
Інтернет, електронної пошти, теле конференцій і т.п. і ті, що пов'язані зі специфікою спілкування користувачів Інтернет один з одним.
В даний час коледж «Інформатики та зв'язку» користується дистанційним навчанням. Студенти отримують завдання і посилають відповіді
по Інтернету за весь час навчання, тільки на захист дипломної роботи приїжджають до коледжу.
2.Опит використання пакета прикладних програм.
2.1.Опісаніе пакету програм:
2.1.1.Пакет програм «Відкрита фізика» (версія Windows)
Пакет програми «Відкрита фізика» розроблений для учнів шкіл, ліцеїв, гімназій, коледжів, студентів технічних вузів і включає в себе повний інтерактивний курс фізики, розроблений авторським колективом:
-Професор МФТІ, д.ф.м.н. С. М. Козел розробив підручник, завдання, інтерактивні моделі;
-Професор, к. пед. н. зав.лабораторією В.А. Орлов розробив тести;
-к.ф.м.н. А, Ф. Кавтрев розробив методичні матеріали;
-к.пед.н. зав. лабораторії В.І. Зінковський розробив методичні матеріали;
-Методист з фізики, зав. лабораторії Н, Н, Гомулина розробила лабораторні роботи та методичні Матеріал.
Інтерактивний курс включає:
-Ілюстрований підручник;
-Більше 50 інтерактивних навчальних моделей;
-Лабораторні роботи;
-Більше 900 тестів, контрольні запитання та завдання;
-Систему складання контрольних робіт;
-Розбір типових завдань;
-Журнал обліку роботи учня;
-Підсумкові сертифікаційні тести;
- Довідкові матеріали;
- Пошукову систему за ключовим словом;
-Біографії вчених фізиків;
-Путівник по Інтернет-ресурсів;
-Методичну підтримку курсу-поурочне планування для вчителів.
Повний мультимедійний курс фізики дозволить розібратися в різних питаннях фізики, осягнути її основи, досконально зрозуміти сутність фізичних законів.
2.1.2.Пакет програм «Фізика в картинках» (повна версія, DOS)
Комп'ютерний курс «Фізика в картинках», являє собою інтегровану, багатофункціональну базу знань з фізики для середньої школи. Навчальний комп'ютерний курс містить довідкові відомості з фізики, супроводжувані барвистими комп'ютерними експериментами з механіки, молекулярної фізики, електормагнетізма, оптики, квантової фізики, моделі історичних експериментів і т.д.
У програму включені також питання і завдання для учнів і передбачена можливість введення відповідей та їх перевірки.
У всіх програмах можна змінювати параметри комп'ютерного експерименту. Ця програма є першою версією, яка була розроблена тим же колективом, що перелічені вище.
Програма «Фізика в картинках» має ряд переваг і недоліків.
-Якості:
-Новизна технічного рішення;
-Наочність фізичних явищ;
-Естетичне оформлення;
-Практична спрямованість;
-Застосування комп'ютерних технологій
-Недоліки:
-Короткий виклад теоретичного матеріалу;
-Не повний зміст фізичних формул;
-При спостереженні за фізичними експериментами не можливо провести вимірювання фізичних величин;
Основною перевагою програми «Відкрита фізика» є:
-Всі експерименти можна провести з вимірюванням фізичних величин;
-Докладний опис теоретичного матеріалу;
-Теоретичний матеріал супроводжується графіками і схемами;
-В кожній темі є тести, питання і завдання;
-Даються докладний опис рішення завдань;
-Можна самостійно розробити алгоритми лабораторних робіт;
-Дані моделі деяких лабораторних робіт.
2.2. Методи дослідження фізичних явищ
2.2.1. Природничонаукові дослідження
Комп'ютер із спеціальною програмою допомагає викладачеві
пояснювати фізичні явища, демонструючи його у вигляді графічного відображення. Експеримент багаторазово можна повторити з мінімальними витратами часу.
Приклад № 1.
Розділ: «Електродинаміка»Тема: «Електромагнітна індукція»
За допомогою даної програми можна пояснити явища електромагнітної індукції, демонструючи 4 досвіду Фарадея.
Загальні дослідження досвіду Фарадея.c: \ Program Files \ Physicon \ Open Physics 2.5 part 2 \ design \ images \ buttonModel_h.gif
Досвід № 1 (схема № 1) Дослідження залежності е.р.с. електромагнітної індукції від швидкості руху постійного магніту. при постійній магнітної індукції.
При проведенні досвіду постійний магніт переміщати всередині котушки з різною швидкістю.
Під час досліду фіксувати значення показання приладу (вольтметра) і заносити дані в таблицю № 1.
Схема № 1.
Швидкість руху магніту обчислити за формулою: V = E / (B * l * Sind, беручи умовно висоту котушки 0.2м, Кут перетину постійного магніту витки котушки прийняти 90 °, так як магніт переміщують перпендикулярно витків котушки.
Графік залежності ЕРС від швидкості руху постійного магніту побудувати за допомогою програми МS Excel.
Таб. № 1 Під = 0.2 Тл.
| Магнітна індукція В (Тл) | . 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Швидкість руху магніту (м / С) | 1,25 | 2,5 | 3,75 | 5 | 6,25 |
| ЕД.С. індукції (В) | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
Графік залежності ЕРС від швидкості руху магніту.
Висновок: При переміщенні постійного магніту, його силові лінії перетинають витки котушки, при цьому виникає індукційний струм, тому стрілка гальванометра відхиляється. Показання приладу залежать від швидкості переміщення магніту і від числа витків котушки
Досвід № 2. Дослідження залежності е.р.с. електромагнітної індукції від величини магнітної індукції при постійній швидкості руху магніту, дані занести в таблицю № 2.
Значення магнітної індукції прийняти умовно, для цього магніт розділити н а рівні відрізки. У даному досвіді постійний магніт переміщати з постійною швидкістю і фіксувати показання приладу (вольтметра). Графік залежності ЕРС від величини магнітної індукції побудувати за допомогою програми МS Excel.
Таб. № 2 значення швидкості з таб. № 1
| Магнітна індукція В (Тл) | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 |
| Швидкість руху магніту (м / с) | 1,25 | 1,25 | 1,25 | 1,25 |
| Е.р.с. індукції (В) | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 |
Графік залежності ЕРС від величини магнітної індукції.
Висновок: При збільшенні розміру постійного магніту, який вводять
в котушку величина ЕРС лінійно зростає в початковий момент до номінального значення, а потім зростає нелінійно. При подальшому збільшенні магнітної індукції може настати момент магнітного насичення і тоді ЕРС не зростає.
Досвід № 3 Дослідження залежності ЕРС електромагнітної індукції від величини магнітної індукції. Переміщати котушку з постійною швидкістю, а постійний магніт залишається нерухомим. Записати показання приладу в таблицю № 3 та порівняти з даними таблиці № 1.Зробіть висновки після проведення дослідів.
Таб. № 3 Під = 0.2 Тл.
| Магнітна індукція В (Тл) | . 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Швидкість руху магніту (м / С) | 1,25 | 2,5 | 3,75 | 5 | 6,25 |
| ЕД.С. індукції (В) | 0.05 | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
Для проведення досвіду № 4,5 застосовувати схему № 2 проводити без вимірювань, тільки перевірити експеримент
Схема № 2
Досвіду № 4 проводимо експеримент переміщаємо котушки щодо один одного замкнувши при цьому рубильник, спостерігаючи за показаннями приладу.
Висновок.
У цьому досвіді ми пропускаємо через першу котушку струм, який створює магнітний потік і при русі другої котушки усередині першої, відбувається перетин магнітних ліній, тому виникає індукційний струм.
Досвіду № 5 спостерігати за показаннями приладу в момент включення і виключення рубильника.
Висновок.
У момент включення або виключення рубильника стрілка приладу відхиляється вліво або вправо. Причиною відхилення стрілки є виникнення сили, яка заважає зміни величини і напрямку струму. Ця сила називається ЕРС самоіндукції.
Висновок
Загальні дослідження дослідів Фарадея має ряд достоїнств і недоліків.
Гідності.
Цей варіант допомагає студентам зрозуміти:
- Причини виникнення ЕРС.
- Залежність величини ЕРС від швидкості переміщення магніту
-Залежність напрямки ЕРС від напрямку руху магніту
. Недоліки.
Цей варіант не дозволяє точно провести вимірювання і розрахунок
швидкості руху магніту
Приклад № 2.
Розділ: «Квантова оптика».Тема: «Дослідження явища фотоефекту».
Використовуючи, комп'ютерну програму можна експериментально перевірити закони зовнішнього фотоефекту. Для цього відкриваємо зміст програми «Відкрита фізика частина 2», тема «Дослідження явища фотоефекту».
На екрані монітора демонструється експериментальна установка вивчення фотоефекту.
Схема експериментальної установки для вивчення фотоефекту.
За допомогою цієї установки можна визначити залежність:
-Фотоструму від напруги затримки;
-Фотоструму від потужності джерела живлення;
-Фотоструму від довжини хвилі світлового потоку.
2.2.2.Інноваціонние творчі дослідження
На основі комп'ютерної проектної середовища типу «Фізика в картинках», «Відкрита фізика» можна провести творчі дослідження при проведенні лабораторних робіт у комп'ютерному класі.
Викладач за ступенем підготовки студента видає завдання провести спільні дослідження або інноваційні творчі дослідження.
Загальні дослідження дозволяють студенту освоїти базовий курс фізики.
При інноваційному творчому дослідженні студенту дається можливість показати свою пошукову та аналітичну компетенцію.
Інноваційні творчі дослідження дослідів Фарадея.
У даному дослідженні студент отримує завдання:
1.Ізмеріть висоту котушки і час руху постійного магніту
2.Построіть інформаційну модель процесу у вигляді таблиці
3.Построіть графік за допомогою програми МS Excel, в яку занести значення зміни магнітного потоку та вектора магнітної індукції.
4.Ізмеріть величину е.р.с. , Занести в таблицю і побудувати її за допомогою програми MS Excel
5Построіть графіки за допомогою програми MS Excel
6. Замалювати електричну схему кожного досліду
У процесі виконання лабораторної роботи студент застосовує знання, отримані на заняттях з фізики та інформатики, що дає йому можливість творчо підходити до дослідження.
Схема № 1
Досліди Фарадея. Модель генератора змінного струму.
Для точного проведення досвіду з схеми № 1 проводимо вимірювання параметрів котушки: висоту і ширину котушки, товщину витка.
Обчислюємо параметри котушки: площа, внутрішній діаметр.
Дані вимірювання:
Висота котушки h = 2.5см.
Кількість витків 7шт.
Ширина котушки (зовнішній діаметр) - D = 2,5 см.
Дані обчислення:
Висота витка h1 = 2.5 / 7 = 0,3 см.
Площа котушки S = (
Внутрішній діаметр d = D-2 * (h1) = 1,785 см
Магнітний потік Ф = В * S * h
Дослідження залежності магнітного потоку від магнітної індукції.
Таблиця № 1
| В (Тл) | 0,0004 | 0,0008 | 0,0015 | 0,0031 | 0,0063 | 0,0125 | 0,025 | 0,1 |
| Ф = ВSh (Вб) | 0,014 | 0,027 | 0.054 | 0,11 | 0,22 | 0,44 | 0,88 | 1,75 |
Графік залежності магнітного потоку від магнітної індукції.
Досвід № 1. Дослідження залежності ЕРС електромагнітної індукції від магнітного потоку. Під час експерименту переміщаємо постійний магніт з постійною швидкістю. Дані досвіду занести в таблицю № 2.
Таблиця № 2 V-const.
| Ф = ВSh (Вб) | 0,014 | 0,027 | 0.054 | 0,11 | 0,22 | 0,44 | 0,88 | 1,75 |
| D Ф / dt | 0,0068 | 0,014 | 0,027 | 0,055 | 0,11 | 0,22 | 0,44 | 0.88 |
| ЕРС (В) | 0,0023 | 0,0046 | 0,009 | 0,018 | 0,036 | 0,073 | 0,15 | 0,29 |
Графік залежності ЕРС індукції від магнітного потоку.
Висновок: Цей метод дослідження дає повну картину залежності ЕРС електромагнітної індукції від магнітного потоку. За допомогою програми МS Excel і точних розрахунків і вимірів побудовані графіки:
-Залежності магнітного потоку від магнітної індукції постійного магніту;
-Залежності ЕРС електромагнітної індукції від магнітного потоку.
Сприяє:
- Поглибленню і розширенню знань студента;
-Формування інтересу до пізнавальної діяльності;
-Оволодіння прийому процесу пізнання;
-Розвитку пізнавальних здібностей.
Висновок.
У процесі дослідження закону електромагнітної індукції на основі дослідів Фарадея у віртуальному режимі були зроблені наступні висновки:
-. Віртуальний режим допоміг зрозуміти:
-Причини виникнення індукційного струму;
-Від чого залежить напрямок і величина індукційного струму;
-Незалежно, що переміщує магніт або котушку виникає індукційний струм;
-Переміщення котушки, підключеного до джерела живлення, усередині іншої котушки, то ж виникає індукційний струм;
Провівши два методи дослідження дослідів Фарадея можна підвести підсумки цієї роботи:
-Спільні дослідження дають можливість усім студентам, не залежно від ступеня підготовки, зрозуміти причину виникнення індукційного струму і провести необхідні розрахунки;
- Інноваційне-творче дослідження дає можливість більш точно провести заміри та розрахунки
- Використовуючи знання з дисципліни «Інформатика» побудовані графіки залежності ЕРС:
-Від швидкості руху магніту;
-Від величини магнітної індукції;
2.3.Методіческіе вказівки з проведення лабораторних робіт
2.3.1Лабораторная робота «Дослідження явища фотоефекту»
Головною метою лабораторної роботи є експеримент Столєтова дослідження явища фотоефекту.
При підготовці до роботи студент зобов'язаний ознайомитися з відповідним розділом лекцій і з літературою, зазначеної в описі.
Перед початком виконання роботи студент проходить співбесіду з викладачем, для якого необхідно:
1.іметь зошит, підготовлену для виконання роботи;
2.знать принцип роботи схеми;
3 конкретно представляти всі операції виконання робочого завдання;
4. представляти вид досліджуваних характеристик.
Алгоритм для проведення лабораторної роботи.
Розділ: «Квантова оптика».
Тема: «Дослідження явища фотоефекту»
Мета заняття: формування вміння проводити наукові дослідження явища фотоефекту.
Модель. Фотоефект
Схема полягає: 1.стеклянний балон, 2.осещаемая платівка (катод) 3.анод 4.батарея 5.гальванометр 6.потенціометр 7.окошко, прозоре для видимого світла та ультрафіолетових променів
Підготовка до роботи:
1.Изучить по конспекту лекцій та нижчеподаній літературі наступні питання:
а) Дія світла на речовину;
б) Фотоелектричний ефект
в) Закони фотоелектричного ефекту
б) Вольт-амперна характеристика.
Вказівки до виконання роботи.
1.Включіть комп'ютер, вставити диск, увійти до програми «Квантова фізика», тема «Фотоефект».
2.Провести дослідження залежності фотоструму від напруги джерела живлення. За допомогою миші встановити довжину хвилі світла і потужність джерела живлення світла. Під час досліду довжина індійські світла і потужність джерела живлення світла залишаються постійними (їх величини задаються викладачем).
Змінюючи напруга джерела живлення за допомогою потенціометра записати показання приладу в таблицю № 1.
Плавно змінюючи напругу від-2В до +2 У визначте момент зникнення фотоструму.
Таблиця № 1.
| U, В | -2 | -1 | 0 | +1 | +2 |
| I, мА |
3.Провести дослідження залежності фотоструму від потужності джерела живлення, при постійній довжині хвилі світла і постійній напрузі джерела живлення. Змінюючи потужність джерела живлення від 0 до 1мВт за допомогою потенціометра, записуємо показання приладу в таблицю № 2.
Таблиця № 2.
| Р, мВт | 0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1 |
| I, мА |
4.Провесті дослідження залежності фотоструму від довжини хвилі світла, при постійній напрузі і потужності джерела живлення.
Змінюючи частоту або довжину хвилі світла від 400нм до 700нм, зафіксувати початок фотоефекту. Визначити червону кордон світла. Дані опитазанесті в таблицю № 3.
Таблиця № 3.
| Λ, нм | 400 | 500 | 600 | 700 |
| I, мА |
Побудувати графік за даними таблиці за допомогою програми MS Excel
2.3.2.Лабораторная робота «Дослідження явища електромагнітної індукції»Головною метою лабораторної роботи є експериментальна перевірка законів Фарадея. При підготовці до роботи студент зобов'язаний ознайомитися відповідним розділом лекцій та літературою, зазначеної в описі.
Перед початком виконання роботи викладач пояснює, як повинна виконуватися лабораторна робота. Для запису студент повинен мати:
1.тетрадь, підготовлену для виконання роботи;
2.знать принцип роботи схеми;
3.конкретно представляти всі операції виконання робочого завдання;
4.представлять вид досліджуваних характеристик.
Алгоритм для проведення лабораторної роботи.
Розділ: «Основи електродинаміки».
Тим а «Електромагнітна індукція».
Назва: «Дослідження явища електромагнітної індукції».
Мета роботи: формування вміння:
1.проводіть дослідження фізичних процесів у дослідах Фарадея, використовуючи комп'ютерні технології.
2 зображати графік залежності е.р.с. від магнітної індукції і скинув руху постійного магніту.
3 будувати інформаційну модель для опису фізичних процесів.
4 алгоритмічно мислити, тобто планувати структуру
5.компетентних і комунікативних здібностей (співпраця з викладачем та іншими студентами).
Обладнання: Комп'ютер IBM PC 486, лазерний компакт-диск «Фізика в картинках».
Порядок виконання роботи:
1Включіть комп'ютер, вставити диск, увійти у програму «Електродинаміка» тема «Досліди Фарадея»
2.Зарісовать:
а) картинку дослідів Фарадея
Досліди Фарадея. Модель генератора змінного струму.
б) Провести на досвіді № 1 дослідження залежності е.р.с. електромагнітної індукції від швидкості руху постійного магніту. при постійній магнітної індукції. За допомогою миші переміщувати постійний магніт в котушці і фіксувати показання вольтметра. Дані досвіду занести в таблицю № 1.
Таб. № 1. Під = 0.2 Тл.
| Магнітна індукція В (Тл) | . 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| Швидкість руху магніту (м / С) | | ||||
| ЕД.С. індукції (В) |
Провести на досліді № 1. дослідження залежності е.р.с. електромагнітної індукції від величини магнітної індукції при постійній швидкості руху магніту. При цьому умовно постійний магніт розбити на кілька частин. За допомогою миші вводити постійний магніт в котушку і фіксувати показання приладу, дані занести в таблицю № 2.
Таблиця № 2
| Магнітна індукція В (Тл) | 0.2 | 0.15 | 0.1 | 0.05 |
| Швидкість руху магніту (м / с) | ||||
| Е.р.с. індукції (В) |
Виконати завдання: 1.Ответіть на запитання програми
2.Построіть графіки e = ƒ (V); e = f (B)3.Оформіть лабораторну роботу за стандартом
2.4. Плани відкритих занять
2.4.1. План відкритого заняття на тему: «Дослідження явища електромагнітна індукція»
Спеціальність: 2101,1806. гр.Е-1-1, дата: 17.03.06г
Дисципліна: Фізика.
Викладач: Мороз І.Ф.
Досліджуваний розділ: «Основи електродинаміки».
Тема заняття: «Електромагнітна індукція».
Вид заняття: Лабораторна робота № 10 «Досліди Фарадея» «Дослідження явища електромагнітної індукції»
Цілі заняття: дидактичні: формування вміння:
1проводіть наукові дослідження фізичних явищ;2.строіть графіки залежності фізичних величин;
3.определять технічні параметри (швидкість, електрорушійна сила, магнітну індукцію);
розвиваючі: 1. розвиток компетентних здібностей
2. алгоритмічно мислити, тобто планувати структуру
3.усвоеніе основ фізики як фундаментальної науки;
4. використання комп'ютерної технології.
5.прімененіе знань при вивченні спец.предметов.
виховні 1. комунікативні здібності студента;
2.бережное ставлення до обладнання;
3.ответственость за свої дії.
Тип заняття: Практична робота
Методи: Дослідження фізичних явищ.
Прийоми: Алгоритм проведення роботи.
Міждисциплінарні зв'язки: креслення, математика, електроніка, електротехніка, електричні машини.
Регіональний компонент: НЕВЗ, ГРЕС, мобільна, ТБ.
Обладнання: Клас комп'ютерної технології, лазерний диск «Фізика в картинках»
Література: 1.Фізіка: навчальний посібник для коледжу-
Автор В.Ф. Дмитрієва видання М. Вища школа 2004р.
2.Інформатіка-практикум з комп'ютерної технології автори О. Єфімова, М. Моїсеєва, Ю. Шафрін 1997р
Відповідь. Взаємний зв'язок електричних і магнітних полів була встановлена англійським фізиком М. Фарадеєм.
Впрос № 2. Яке завдання він поставив перед собою?
Відповідь. Він знав, що електричні струми створюють навколо себе магнітне поле, а чи може магнітне поле викликати появу електричного струму?
Питання № 3.Что виявив експериментально М. Фарадей в 1831 р?
Відповідь. У 1831р. М. Фарадеєм експериментально було виявлено, що при зміні магнітного потоку, який пронизує замкнутий контур, в ньому виникає електричний струм. Це явище було названо електромагнітної індукції, (індукція позначає «наведення»)
При русі контура в магнітному полі генерується не певний струм, а електрорушійна сила.
Питання № 5.Что відображає знак мінус у формулі?
Питання № 6. Як визначити напрям е.р.с провідника, який рухається в магнітному полі?
Відповідь. Напрямок е.р.с. визначається правилом правої руки.
Питання № 7.Где практично використовується явище електромагнітної індукції?
Відповідь. Явище електромагнітної індукції лежить в основі дії електричних генераторів. Якщо рівномірно обертати дротяну рамку в однорідному магнітному полі, то виникає індукційний струм, періодично змінює свій напрям.
2.Поясніть. Як виконується робота?
3.Снять характеристики залежності е.р.с. електромагнітної індукції від:
а) швидкості руху магніту
б) величини магнітної індукції
4.Данние експерименту занести в таблицю і побудувати графік.
5.Ответіть на питання, використовуючи банк даних комп'ютера при розрахунку параметрів застосувати інженерний калькулятор
6.Аттестація виконаної роботи
7. перевірка засвоєння матеріалу, що вивчається студентами.
Тести контролю.
1.Кто відкрив явище електромагнітної індукції?
А. Ерстед; Б. Кулон; В. Вольт; Г. Ампер; Д. Фарадей (+).
2.Які з наведених нижче виразів визначається ЕРС індукції в замкнутому контурі?
А. BS * Cosα; Б. dФ / dt (+); B.qvBSinα; Г. qvBl; Д. IBlSinα
3.Як називається одиниця виміру магнітного потоку?
А. Тесла; Б. Вебер (+); В. Гаус; Г. Фарад; Д. Генрі.
4.Едініцей виміру, який фізичної величини є 1 Генрі?
А. Індукція магнітного поля; Б. Електроємність; В. Самоіндукція;
Г. Магнітний потік; Д. Індуктивність (+).
5.Как називається явище виникнення електричного струму в замкненому контурі при зміні магнітного потоку через контур?
А. Електромагнітна індукція (+); Б. Явища намагнічування; В. Сила Ампера; Г. Сила Лоренца; Д. Електроліз.
6.Магнітний потік через контур за 5 * 10 ˉ ² с. Рівномірно зменшився від 10мВб до 0мВб.Каково значення ЕРС в контурі за цей час?
А. 0,0005 В; Б.0.1В; В.0.2В (+); Г.0.4В; Д.1В; Е 2В.
7.Які значення енергії магнітного поля котушки індуктивністю 5Гн. при силі струму в ній 400мА?.
А. 2Дж.; Б. 1Дж.; В. 0.8Дж. (+); Г.0.4Дж.; Д. 1000Дж.; Є. 400000Дж.
8.Ток 4А. створює в контурі магнітний потік 20 МВБ. Яка індуктивність контуру?
А.5Гн. ; Б.5мГн. (+); В. 80Гн. ; Г. 80мГн. Д.0.2Гн. ; Е.200Гн.
9.Вокруг провідника зі струмом виникло магнітне поле. Що є джерелом енергії цього поля?
А. ЕРС; Б. Провідник; В. Струм (+); Г. Магнітне поле.
Домашнє завдання:
-Оформити лабораторну роботу
Спеціальність: 1806, гр. Е-1-1, дата: 02.06 .06 р.
Дисципліни: Фізика.
Викладачі: Мороз І.Ф.
Досліджуваний розділ: Квантова оптика.
Тема заняття: «Дослідження явища фотоефекту».
2) будувати графіки залежності фізичних величин;
3) визначати технічні параметри (фотострум, червону кордон струму);
розвиваючі: 1) розвиток компетентних здібностей,
алгоритмічного мислення, т.е.уменія планувати структуру
2) засвоєння основ фізики як фундаментальної науки;
3) використання комп'ютерної технології.
4) застосування знань при вивченні спец.дісціплін.
виховні: 1) розвиток комунікативних здібностей
2) дбайливого ставлення до обладнання
3) відповідальності за свої дії.
Тип заняття: Практична робота
Методи: Дослідження фізичних явищ.
Прийоми: Алгоритм проведення роботи.
Міждисциплінарні зв'язки: креслення, математика, електроніка
Регіональний компонент: залізничний транспорт, електромережа (освітлення вулиць міста)
Обладнання: Клас комп'ютерної технології, лазерний диск «Фізика в картинках»
Література: 1.Фізіка: навчальний посібник для коледжу - Автор В.Ф. Дмитрієва, видання М. Вища школа, 2004р.
2.Інформатіка-практикум з комп'ютерної технології, автори О. Єфімова, М. Моїсеєва, Ю. Шафран, 1997р
ХІД ЗАНЯТТЯ.
Організаційна частина: перевірка відсутніх;
визначення цілей і завдань заняття.
Відповідь. Фотоелектричний ефект був відкритий у 1887р. німецьким фізиком Г. Герцом і 1890р. експериментально досліджено А.Г. Столєтова.
- Запитання № 2. Якими властивостями володіє фотон?
Відповідь. Світло при випущенні і поглинання поводиться подібно до потоку частинок, які отримали назву фотонів або світлових квантів. Фотон рухається у вакуумі зі швидкістю світла. Фотон не має маси спокою, існує тільки при русі, зупинити його не можна, він має імпульсом оскільки постійно рухається
- Запитання № 3.Як влаштована експериментальна установка для дослідження фотоефекту?
- Запитання № 4. Які закономірності були встановлені експериментально?
Відповідь. а) Максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно зростає із збільшенням частоти світла і не залежить від його інтенсивності.
б) Для кожної речовини існує так звана червона межа фотоефекту, тобто найменша частота при якій ще можливий фотоефект
в) Число фотоелектронів, що вириваються світлом з катода за 1с, прямо пропорційно інтенсивності світла.
г) Фотоефект практично не має інерції, фотострум виникає миттєво після початку освітлення катода за умови, що частота світла більше мінімальної частоти.
6Вопрос № 6.Где застосуються явище фотоефекту?
Відповідь. Фотоефект застосовується в електронних приладах.
2.Поясніть.Как виконується робота?
3.Снять характеристики залежності фотоструму від:
а) потужності I = F (P) при λ-const, U-const,
б) довжини хвилі I = F (λ) пріP-const, U-const,
г) напруги затримки I = F (U) при P-const, λ-cons
4.Данние експерименту занести в таблицю і побудувати графіки
в МS Ехсеl.
5.Аттестація виконаної роботи
6. Перевірка засвоєння матеріалу, що вивчається студентами.
Тести контролю.
1.Як називається мінімальна кількість енергії, що може випроменить система?
(+) А. Квант; Б. Джоуль; В.Електрон-вольт; Г. Електрон; Д. Атом.
2.Какой з перерахованих нижче величин пропорційна енергія кванта?
А. Довжина хвилі; (+) Б. Частота; В. Час; Г. Заряд; Д. Швидкість фотона.
3.Як називається явище випускання електронів речовиною під дією електромагнітних випромінювань?
А. Електроліз; Б. Фотосинтез; (+) В. Фотоефект; Г Електризація Д Іонізація
4.Хто запропонував ядерну модель будови атома?
А. Томсон; (+) Б. Резерфорд; В. Беккерель; Г. Гейзенберг; Д. Бор.
5.Какие вид радіоактивного випромінювання найбільш небезпечний при зовнішньому опроміненні людини?
А. Бета-випромінювання; (+) Б Гамма-випромінювання; В.Альфа-випромінювання; Г Усі небезпечні.
6Как змінюється величина фотоструму при збільшенні гальмуючого напруги?
А. Збільшується; Б Не змінюється; (+) У Зменшується
7.Як змінюється величина фотоструму при зменшенні потужності джерела живлення?
А. (+) Зменшується: Б-Збільшується; В. Не змінюється.
8Как змінюється швидкість фотоелектронів при зменшенні довжини хвилі?
(+) А. Збільшується; Б Зменшується; У Не змінюється Г Не залежить
9.Фотон поглинається речовиною. Що відбувається з масою фотона?
(+) А. Маса тіла збільшується Б Не змінюється маса; У Зменшується.
10 Чи має фотон масу спокою?
(+) А. Ні; Б Має; У Не відомо.
Домашнє завдання: оформити лабораторну роботу; побудувати графіки в MS Excel.
Результатом використання на уроках фізики комп'ютерних технологій є:
-Більш високий рівень розвитку алгоритмічного, логічного та
абстрактного мислення;
- Міцні знання студентів.
У 2005/06 н.р. проводяться лабораторні роботи з фізики в комп'ютерному класі згідно календарно тематичного плану.
У березні 2006р. в групі Е-1-1 був проведений відкритий урок на тему:
«Дослідження явища електромагнітної індукції» з використанням комп'ютерної технології за програмою «Фізика в картинках».
Ця група має низький показник успішності за 1 семестр.
Дані щодо успішності та якості знань студентів за час використання комп'ютерних технологій на уроках фізики в групі
Е-1-1 наведено в таблиці № 1.
Таблиця № 1
У групі Е-1-1 02.06.06г. був проведений відкритий урок на тему:
«Дослідження явища фотоефекту». На урок були запрошені викладачі фізики всіх коледжів г.Новочеркасска. На заняттях були присутні викладачі фізики:
з НПГК викладач вищої категорії Мезенцева М.М.
з НПК викладач вищої категорії, зав. ГМО. Полякова О.Р.
з НМТК викладач вищої категорії Макарова М.О.
з НМТК зав.учебной частини Новобранова Р.І.
з НМТК викладач вищої категорії Понаріна В.
В кінці заняття було проведено тестування студентів з цієї теми.
Дані по успішності і якості знань студентів наведені в таблиці № 2
Таблиця № 2.
З наведених вище таблиць по успішності і якості знань можна зробити висновок:
-Застосування пакета програм при вивченні дисципліни «Фізика»
підвищує успішність та якість знань студентів;
-Підвищує інтерес до досліджуваного предмета;
-Інтелектуальні тестуючі програми допомагають викладачеві контролювати знання студентів і дізнатися ступінь засвоєння нового матеріалу.
- Тестирующая програма допомагає студентам, які не освоїли нову тему знайти відповіді на питання і дати пояснення.
Технологія програмованого навчання передбачає отримання студентами порцій інформації (текстової, графічної, відео-все залежить від технічних можливостей) у певній послідовності і забезпечує контроль за засвоєнням даного матеріалу.
Література
1 Касьянов В.О. - Підручник «Фізика 10кл.», Москва, Дрофа 2001р.
2.Дмітріева В.Ф. - «Фізика» навчальний посібник для технікумів 4-е видання, М., Вища школа 2004р.
3.Кабардін О.Ф. Довідник з фізики 2002р
4.Самойленко П.І. Збірник задач з фізики для технікумів Москва «Онікс 21 століття» «Світ та Освіта» 2003р.
5.Римкевіч А.П. Збірник задач з фізики Москва «Просвіта» 2001р
6.Інформатіка-практикум з комп'ютерної технології автори О. Єфімов, М. Моїсеєва, Ю. Шафрін. 1997р.
7.Модульний підручник Д.К.К. з інформатики.
8.Лазерние компакт-диски: «Фізика в картинках», «Відкрита фізика ч.1», «Відкрита фізика ч.2».
Міждисциплінарні зв'язки: креслення, математика, електроніка, електротехніка, електричні машини.
Регіональний компонент: НЕВЗ, ГРЕС, мобільна, ТБ.
Обладнання: Клас комп'ютерної технології, лазерний диск «Фізика в картинках»
Література: 1.Фізіка: навчальний посібник для коледжу-
Автор В.Ф. Дмитрієва видання М. Вища школа 2004р.
2.Інформатіка-практикум з комп'ютерної технології автори О. Єфімова, М. Моїсеєва, Ю. Шафрін 1997р
Хід заняття:
Організаційна частина: перевірка відсутніх, визначення мети й завдання заняття.Опитування фронтальний
Питання та відповіді:
Питання № 1. Ким була встановлена взаємний зв'язок електричних і магнітних полів?Відповідь. Взаємний зв'язок електричних і магнітних полів була встановлена англійським фізиком М. Фарадеєм.
Впрос № 2. Яке завдання він поставив перед собою?
Відповідь. Він знав, що електричні струми створюють навколо себе магнітне поле, а чи може магнітне поле викликати появу електричного струму?
Питання № 3.Что виявив експериментально М. Фарадей в 1831 р?
Відповідь. У 1831р. М. Фарадеєм експериментально було виявлено, що при зміні магнітного потоку, який пронизує замкнутий контур, в ньому виникає електричний струм. Це явище було названо електромагнітної індукції, (індукція позначає «наведення»)
При русі контура в магнітному полі генерується не певний струм, а електрорушійна сила.
Питання № 4.Як читається закон Фарадея? е =- dФ / dt
Відповідь. Величина е.р.с. індукції дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуромПитання № 5.Что відображає знак мінус у формулі?
Відповідь. Знак мінус у формулі відображає правило Ленца
Індукційний струм завжди спрямований таким чином, що його дія протилежна дії причини, що викликає струм.Питання № 6. Як визначити напрям е.р.с провідника, який рухається в магнітному полі?
Відповідь. Напрямок е.р.с. визначається правилом правої руки.
Питання № 7.Где практично використовується явище електромагнітної індукції?
Відповідь. Явище електромагнітної індукції лежить в основі дії електричних генераторів. Якщо рівномірно обертати дротяну рамку в однорідному магнітному полі, то виникає індукційний струм, періодично змінює свій напрям.
Мотивація теми та мети заняття:
1.Мета лабораторної роботи.2.Поясніть. Як виконується робота?
3.Снять характеристики залежності е.р.с. електромагнітної індукції від:
а) швидкості руху магніту
б) величини магнітної індукції
4.Данние експерименту занести в таблицю і побудувати графік.
5.Ответіть на питання, використовуючи банк даних комп'ютера при розрахунку параметрів застосувати інженерний калькулятор
6.Аттестація виконаної роботи
7. перевірка засвоєння матеріалу, що вивчається студентами.
Тести контролю.
1.Кто відкрив явище електромагнітної індукції?
А. Ерстед; Б. Кулон; В. Вольт; Г. Ампер; Д. Фарадей (+).
2.Які з наведених нижче виразів визначається ЕРС індукції в замкнутому контурі?
А. BS * Cosα; Б. dФ / dt (+); B.qvBSinα; Г. qvBl; Д. IBlSinα
3.Як називається одиниця виміру магнітного потоку?
А. Тесла; Б. Вебер (+); В. Гаус; Г. Фарад; Д. Генрі.
4.Едініцей виміру, який фізичної величини є 1 Генрі?
А. Індукція магнітного поля; Б. Електроємність; В. Самоіндукція;
Г. Магнітний потік; Д. Індуктивність (+).
5.Как називається явище виникнення електричного струму в замкненому контурі при зміні магнітного потоку через контур?
А. Електромагнітна індукція (+); Б. Явища намагнічування; В. Сила Ампера; Г. Сила Лоренца; Д. Електроліз.
6.Магнітний потік через контур за 5 * 10 ˉ ² с. Рівномірно зменшився від 10мВб до 0мВб.Каково значення ЕРС в контурі за цей час?
А. 0,0005 В; Б.0.1В; В.0.2В (+); Г.0.4В; Д.1В; Е 2В.
7.Які значення енергії магнітного поля котушки індуктивністю 5Гн. при силі струму в ній 400мА?.
А. 2Дж.; Б. 1Дж.; В. 0.8Дж. (+); Г.0.4Дж.; Д. 1000Дж.; Є. 400000Дж.
8.Ток 4А. створює в контурі магнітний потік 20 МВБ. Яка індуктивність контуру?
А.5Гн. ; Б.5мГн. (+); В. 80Гн. ; Г. 80мГн. Д.0.2Гн. ; Е.200Гн.
9.Вокруг провідника зі струмом виникло магнітне поле. Що є джерелом енергії цього поля?
А. ЕРС; Б. Провідник; В. Струм (+); Г. Магнітне поле.
Домашнє завдання:
-Оформити лабораторну роботу
-Побудувати графіки в MS Excel.
Викладач Мороз І.Ф.
2.4.2. План відкритого заняття на тему «Дослідження явища фотоефекту»Спеціальність: 1806, гр. Е-1-1, дата: 02.06 .06 р.
Дисципліни: Фізика.
Викладачі: Мороз І.Ф.
Досліджуваний розділ: Квантова оптика.
Тема заняття: «Дослідження явища фотоефекту».
Вид заняття: Лабораторна робота
Цілі заняття: дидактичні - формування умінь:
1) проводити наукові дослідження фізичних явищ;2) будувати графіки залежності фізичних величин;
3) визначати технічні параметри (фотострум, червону кордон струму);
розвиваючі: 1) розвиток компетентних здібностей,
алгоритмічного мислення, т.е.уменія планувати структуру
2) засвоєння основ фізики як фундаментальної науки;
3) використання комп'ютерної технології.
4) застосування знань при вивченні спец.дісціплін.
виховні: 1) розвиток комунікативних здібностей
2) дбайливого ставлення до обладнання
3) відповідальності за свої дії.
Тип заняття: Практична робота
Методи: Дослідження фізичних явищ.
Прийоми: Алгоритм проведення роботи.
Міждисциплінарні зв'язки: креслення, математика, електроніка
Регіональний компонент: залізничний транспорт, електромережа (освітлення вулиць міста)
Обладнання: Клас комп'ютерної технології, лазерний диск «Фізика в картинках»
Література: 1.Фізіка: навчальний посібник для коледжу - Автор В.Ф. Дмитрієва, видання М. Вища школа, 2004р.
2.Інформатіка-практикум з комп'ютерної технології, автори О. Єфімова, М. Моїсеєва, Ю. Шафран, 1997р
ХІД ЗАНЯТТЯ.
Організаційна частина: перевірка відсутніх;
визначення цілей і завдань заняття.
Опитування фронтальний.
Питання та відповіді.
- Запитання № 1.В якому році і ким був відкритий фотоелектричний ефект?Відповідь. Фотоелектричний ефект був відкритий у 1887р. німецьким фізиком Г. Герцом і 1890р. експериментально досліджено А.Г. Столєтова.
- Запитання № 2. Якими властивостями володіє фотон?
Відповідь. Світло при випущенні і поглинання поводиться подібно до потоку частинок, які отримали назву фотонів або світлових квантів. Фотон рухається у вакуумі зі швидкістю світла. Фотон не має маси спокою, існує тільки при русі, зупинити його не можна, він має імпульсом оскільки постійно рухається
- Запитання № 3.Як влаштована експериментальна установка для дослідження фотоефекту?
- Запитання № 4. Які закономірності були встановлені експериментально?
Відповідь. а) Максимальна кінетична енергія фотоелектронів лінійно зростає із збільшенням частоти світла і не залежить від його інтенсивності.
б) Для кожної речовини існує так звана червона межа фотоефекту, тобто найменша частота при якій ще можливий фотоефект
в) Число фотоелектронів, що вириваються світлом з катода за 1с, прямо пропорційно інтенсивності світла.
г) Фотоефект практично не має інерції, фотострум виникає миттєво після початку освітлення катода за умови, що частота світла більше мінімальної частоти.
6Вопрос № 6.Где застосуються явище фотоефекту?
Відповідь. Фотоефект застосовується в електронних приладах.
Мотивація теми та мети заняття:
1.Мета лабораторної роботи.2.Поясніть.Как виконується робота?
3.Снять характеристики залежності фотоструму від:
а) потужності I = F (P) при λ-const, U-const,
б) довжини хвилі I = F (λ) пріP-const, U-const,
г) напруги затримки I = F (U) при P-const, λ-cons
4.Данние експерименту занести в таблицю і побудувати графіки
в МS Ехсеl.
5.Аттестація виконаної роботи
6. Перевірка засвоєння матеріалу, що вивчається студентами.
Тести контролю.
1.Як називається мінімальна кількість енергії, що може випроменить система?
(+) А. Квант; Б. Джоуль; В.Електрон-вольт; Г. Електрон; Д. Атом.
2.Какой з перерахованих нижче величин пропорційна енергія кванта?
А. Довжина хвилі; (+) Б. Частота; В. Час; Г. Заряд; Д. Швидкість фотона.
3.Як називається явище випускання електронів речовиною під дією електромагнітних випромінювань?
А. Електроліз; Б. Фотосинтез; (+) В. Фотоефект; Г Електризація Д Іонізація
4.Хто запропонував ядерну модель будови атома?
А. Томсон; (+) Б. Резерфорд; В. Беккерель; Г. Гейзенберг; Д. Бор.
5.Какие вид радіоактивного випромінювання найбільш небезпечний при зовнішньому опроміненні людини?
А. Бета-випромінювання; (+) Б Гамма-випромінювання; В.Альфа-випромінювання; Г Усі небезпечні.
6Как змінюється величина фотоструму при збільшенні гальмуючого напруги?
А. Збільшується; Б Не змінюється; (+) У Зменшується
7.Як змінюється величина фотоструму при зменшенні потужності джерела живлення?
А. (+) Зменшується: Б-Збільшується; В. Не змінюється.
8Как змінюється швидкість фотоелектронів при зменшенні довжини хвилі?
(+) А. Збільшується; Б Зменшується; У Не змінюється Г Не залежить
9.Фотон поглинається речовиною. Що відбувається з масою фотона?
(+) А. Маса тіла збільшується Б Не змінюється маса; У Зменшується.
10 Чи має фотон масу спокою?
(+) А. Ні; Б Має; У Не відомо.
Домашнє завдання: оформити лабораторну роботу; побудувати графіки в MS Excel.
Викладач Мороз І.Ф.
Висновок
Використання комп'ютерної технології дає найбільший ефект.Результатом використання на уроках фізики комп'ютерних технологій є:
-Більш високий рівень розвитку алгоритмічного, логічного та
абстрактного мислення;
- Міцні знання студентів.
У 2005/06 н.р. проводяться лабораторні роботи з фізики в комп'ютерному класі згідно календарно тематичного плану.
У березні 2006р. в групі Е-1-1 був проведений відкритий урок на тему:
«Дослідження явища електромагнітної індукції» з використанням комп'ютерної технології за програмою «Фізика в картинках».
Ця група має низький показник успішності за 1 семестр.
Дані щодо успішності та якості знань студентів за час використання комп'ютерних технологій на уроках фізики в групі
Е-1-1 наведено в таблиці № 1.
Таблиця № 1
| № | Період навчання | Кол.студентов | % Навч. | % Якості |
| 1 | 1семестр 2005/06г | 30 | 85 | 21 |
| 2 | Березень 2006р | 26 | 92 | 43 |
«Дослідження явища фотоефекту». На урок були запрошені викладачі фізики всіх коледжів г.Новочеркасска. На заняттях були присутні викладачі фізики:
з НПГК викладач вищої категорії Мезенцева М.М.
з НПК викладач вищої категорії, зав. ГМО. Полякова О.Р.
з НМТК викладач вищої категорії Макарова М.О.
з НМТК зав.учебной частини Новобранова Р.І.
з НМТК викладач вищої категорії Понаріна В.
В кінці заняття було проведено тестування студентів з цієї теми.
Дані по успішності і якості знань студентів наведені в таблиці № 2
Таблиця № 2.
| № | Період навчання | Кол.студентов | % Навч. | % Якості |
| 1 | 1семестр 2005/06г | 30 | 85 | 21 |
| 2 | Березень 2006р | 26 | 92 | 43 |
| 3 | Червень 2006р | 26 | 100 | 54 |
| 4 | 2 семестр 2005/06г. | 26 | 100 | 45 |
-Застосування пакета програм при вивченні дисципліни «Фізика»
підвищує успішність та якість знань студентів;
-Підвищує інтерес до досліджуваного предмета;
-Інтелектуальні тестуючі програми допомагають викладачеві контролювати знання студентів і дізнатися ступінь засвоєння нового матеріалу.
- Тестирующая програма допомагає студентам, які не освоїли нову тему знайти відповіді на питання і дати пояснення.
Технологія програмованого навчання передбачає отримання студентами порцій інформації (текстової, графічної, відео-все залежить від технічних можливостей) у певній послідовності і забезпечує контроль за засвоєнням даного матеріалу.
Література
1 Касьянов В.О. - Підручник «Фізика 10кл.», Москва, Дрофа 2001р.
2.Дмітріева В.Ф. - «Фізика» навчальний посібник для технікумів 4-е видання, М., Вища школа 2004р.
3.Кабардін О.Ф. Довідник з фізики 2002р
4.Самойленко П.І. Збірник задач з фізики для технікумів Москва «Онікс 21 століття» «Світ та Освіта» 2003р.
5.Римкевіч А.П. Збірник задач з фізики Москва «Просвіта» 2001р
6.Інформатіка-практикум з комп'ютерної технології автори О. Єфімов, М. Моїсеєва, Ю. Шафрін. 1997р.
7.Модульний підручник Д.К.К. з інформатики.
8.Лазерние компакт-диски: «Фізика в картинках», «Відкрита фізика ч.1», «Відкрита фізика ч.2».