Федеральное агентство по образованию РФ

Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского


Факультет Кафедра

Физико-математический Теоретической физики и

Общетехнических дисциплин

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ТЕМЕ:
Виртуальные лабораторные работы

на уроках физики


Выполнил:

студент V курса, гр. ФИ-51

Плахов Д. А.
Научный руководитель:

Старший преподаватель;

Сугробова Т. Н.


Пенза, 2009 г.

Содержание:

1. 
   Введение. ……………………………………………………………………...3
   
2. 
   Методика подготовки и проведения лабораторной работы………………..4
   
3. 
   Методика проведения виртуальных лабораторных работ с
   

применением технологии Workbench………………………………………..6

4. 
   Описание программ ……………………………………………………...…..8
   

1) «Виртуальные лабораторные работы по физике»

2) ИИСС «Интерактивные лабораторные работы по физике.

7-11 классы»

3) Виртуальные лабораторные работы по школьным разделам

физики (http://barsic.spbu.ru/www/lab_dhtml/common/index.html)

4) CD-диск «Открытая Физика 2.5» ( в двух частях)

5. 
   Создание собственных приложений для проведения
   

виртуальных работ………………………………………………………….15

6. 
   Заключение…………………………………………………………...……...18
   
7. 
   Приложения……………………………………...…………………………..20
   
8. 
   Литература…………………………...………………………………………21
   

1. Введение

Физика была одной из первых наук, в которых научный эксперимент целенаправленно использовался для получения новых знаний и проверки научных теорий. В последние десятилетия, после появления компьютеров, возник новый вид экспериментов – численные эксперименты. Такие эксперименты ставятся не над реальными объектами, а над их математическими моделями. Результаты позволяют оценить качество модели, уточнить её, оценить масштабы различных допущений. Но компьютерные эксперименты полезны и в образовании. Так, при изучении кинематики можно рассмотреть последовательное вычисление с помощью компьютера координат тела, брошенного под углом к горизонту, и вывод изображений этого тела на экран. Такой процесс будет выглядеть как мультфильм, передающий все основные закономерности движения. Казалось бы, особой нужды в таком эксперименте нет, т.к. формулы кинематики уже содержат в себе всё. Это верно, но лишь для простейшей задачи движения тела в однородном поле силы тяжести. А если мы хотим учесть силу сопротивления воздуха или изменение силы тяжести с высотой? Тогда без компьютера много сделать не удастся. Сложность программы расчёта движения тела при этом почти не изменится.

---

Компьютерные эксперименты позволяют увидеть многие явления, не доступные при традиционном подходе: увидеть движение системы взаимодействующих тел, изучить на этой основе свойства неидеального газа, кристалла, капли жидкости. Можно пронаблюдать процесс плавления кристалла, испарения жидкости и т.п.

2. Методика подготовки и проведения лабораторной работы

Существуют различные формы проведения лабораторной работы с применением компьютера:

1.Работа с готовой программой.

2.Самостоятельное решение предлагаемой учителем задачи.

3.Моделирование и усложнение предлагаемой учителем программы.

План работы:

1. Постановка задачи (что надо сделать).

2. Цель работы с моделью (зачем это делаем).

3. Указания по проведению работы.

4. Краткое содержание вычислительного эксперимента.

5. Указания по оформлению отчёта.

Требования к оформлению:

Заголовок: Лабораторная работа № .

Название.

Цель работы.

Оборудование (приборы и материалы).

Таблица. Схема.

Вычисления (построение алгоритмов для решения данной задачи), обработка результатов.

Вывод.

Деятельность учащегося при самостоятельном решении задачи:

1. Построить модель задачи лабораторной работы.

2. Провести лабораторную работу.

3. Разработать алгоритм решения задачи

а) по заранее готовому плану.

б) по самостоятельно разработанному плану.

Деятельность учащегося при моделировании готовой задачи:

1. Собрать модель задачи.

2. Внести в программу изменения с учетом тех или иных условий.

3. Провести лабораторную работу по заданному плану и проанализировать результат.
Таким образом, выделяют три основных этапа в ходе урока:

1. Учащиеся получают задание и описание лаб. работы.

2. Проведение лабораторной работы.

3. Формулировка вывода и оформление работы.
Методические рекомендации:

1. Необходимо чтобы демонстрация была тесно связана со словами учителя (надо не только слышать, но и видеть).

2. Важное правило при проведении опыта - это определение его цели.

3. Учащиеся должны быть подготовлены к восприятию опытов, т. е. владеть необходимым багажом знаний.

4. Используемые объекты должны быть наиболее простыми

5. Необходимо учитывать возрастные и индивидуальные возможности учащихся.

---

Методические преимущества проведения виртуальной лабораторной работы перед традиционной:

1. Нет необходимости собирать заново всю установку перед каждым уроком, тратить время на осмотр приборов, на укладку их на место.

2. Техника безопасности на порядок выше, чем в обычных условиях

3. Можно за короткое время провести несколько экспериментов при разных начальных условиях, а потом обобщить результаты и сделать выводы.

4. Можно замедлить или ускорить время демонстрации.

3. Методика проведения виртуальных лабораторных работ с применением технологии Workbench

Полная виртуализация лабораторного практикума при изучении физики в школе не является абсолютно достаточной для выработки экспериментаторских навыков у учеников, но может послужить хорошим дополнением реальному лабораторному практикуму. Методика проведения виртуальных лабораторных работ должна быть максимально приближена к методике проведения работ на реальном инструментарии, так как это снижает влияние негативных сторон виртуализации эксперимента. В методику проведения виртуальных лабораторных работ целесообразно внедрять использование нескольких программ (например «Electronics Workbench +Excel), что позволяет имитировать эксперимент на современных измерительно-вычислительных комплексах. Ниже приводится усредненная методика проведения виртуальной лабораторной работы, адаптированная к программным продуктам типа Constructor и Electronics Workbench.

При подготовке к выполнению работы необходимо изучить:

1. 
   цель и программу выполнения работы;
   
2. 
   общие теоретические сведения по элементам схемы, которой представлена исследуемая система или явление, и особенности протекания процессов в таких элементах;
   
3. 
   назначение органов управления виртуальных приборов, используемых в работе и порядок подготовки их к измерению;
   
4. 
   общие правила построения схем на рабочем поле окна, характерные для Ewb;
   
5. 
   подготовить бланк отчета по работе, зарисовать требуемые схемы и таблицы для занесения данных измерений.
   

Цель работы:

1. 
   знакомство с инструментарием программного продукта EWb и изучение его возможностей для построения виртуальных лабораторных работ;
   
2. 
   приобретение практических навыков в организации виртуальных лабораторных работ по физике в разделе «Электричество»;
   
3. 
   приобретение практических навыков в работе с виртуальными измерительными приборами для замеров различных параметров напряжений и токов в электрических цепях.
   

---

Программа работы:

1. 
   изучение возможностей инструментария программного продукта EWb для задания параметров элементов схем.
   
2. 
   проведение необходимых измерений и заполнение заготовленных таблиц.
   

Порядок выполнения работы:

1. 
   собрать согласно требуемой работе схему, используя панель компонентов и приборов EWb;
   
2. 
   установить параметры компонентов и приборов в соответствии с требованиями работы;
   
3. 
   снять необходимые показания приборов, занести их в таблицу;
   
4. 
   построить графики зависимости физических величин;
   
5. 
   сделать соответствующие выводы.
   

ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ Будьте внимательны и дисциплинированны, точно выполняйте указания преподавателя. Не приступайте к работе без разрешения преподавателя. Перед началом работы проверьте порядок своего рабочего места. Если компьютер не работает, сообщите об этом лаборанту или преподавателю, ни в коем случае не чините сами. Помните, что не следует: - Работать за компьютером с мокрыми и грязными руками; - Трогать экран монитора и разъемы проводов; - Нарушать файловую структуру; - Включать-выключать компьютер с помощью кнопки Power.

4. Описание программ

1) «Виртуальные лабораторные работы по физике»

Программа “Виртуальные лабораторные работы по физике” (Формат: ISO. Размер: 10.5 Мб) – это серьезное учебное пособие и увлекательная компьютерная программа с высококачественной реалистичной графикой и высоким уровнем интерактивности. Включенные в лабораторные работы экспериментальные задачи помогут не только глубже понять физические процессы и закономерности, но и научиться применять полученные знания на практике. Работая с диском, ребенок убедится в том, что исследовательская и творческая деятельность – это действительно интересно! Кроме того, программа будет полезна при подготовке к лабораторным занятиям с реальным оборудованием и окажется незаменимой при его отсутствии.

---

Список лабораторных работ:
- Измерение размеров малых тел
- Измерение массы тела на рычажных весах
- Измерение объема твердого тела
- Определение плотности вещества
- Измерение выталкивающей силы
- Изучение колебаний нитяного маятника
- Выяснение условий равновесия рычага
- Изучение равноускоренного движения
- Изучение явления теплообмена
Особенности продукта:
- Теоретические сведения и раздел для повторения
- Реалистичное моделирование интерактивного эксперимента
- Экспериментальные задачи
- Вывод результатов работы на печать

Минимальные требования:
Операционная система Microsoft® Windows® Mе/2000/XP, процессор Pentium® 1,5 ГГц, 512 МБ оперативной памяти, 8 МБ свободного места на жестком диске, видеоадаптер с памятью 16 МБ

2) ИИСС «Интерактивные лабораторные работы по физике. 7-11 классы»

Информационный источник сложной структуры «Интерактивные лабораторные работы по физике» для учащихся 7-11 классов состоит из набора компьютерных моделей для виртуальных экспериментов, охватывающего все разделы физики в средней школе. Данные интерактивные модели способны стать полноценной основой уроков – лабораторных работ:

1. 
   позволяют учащимся получать в динамике наглядные иллюстрации физических экспериментов и явлений;
   
2. 
   позволяют анализировать закономерности, часто ускользающие при наблюдении реальных экспериментов.
   

Инновационным является подход к созданию и реализации продукта, обеспечивающего системность использования компьютерного эксперимента на уроках. В результате предлагается ИИСС – инструмент, способный обеспечить учебный процесс требуемыми компьютерными ресурсами в конкретной области: «эксперимент по физике», что делает возможным создавать новую систему занятий по предмету, в ходе которых учащийся совершенствует учебные навыки, учится осуществлять выбор и нести за него ответственность, самостоятельно мыслить и действовать, решать нетрадиционные задачи, используя приобретенные предметные

---

Смотрите также файлы

• Синтетические счета.pdf

• Кнтізбелік таырыпты жоспар Химия пні, 9 Е сыныбы Аптасына 2 саат, барлыы 72 саат.doc

• Общевоинские уставы вс рф. Устав внутренней службы.doc

• Труфяков, В. И. Усталость сварных соединений.pdf

• Сумма, рубДебетКредит.pdf