WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаПедагогіка, Сценарії виховних заходів → Інтенсифікація формування теоретичних знань учнів засобами нових інформаційних технологій - Реферат

Інтенсифікація формування теоретичних знань учнів засобами нових інформаційних технологій - Реферат

ізольованій системі цих об'єктів буде зберігатися як імпульс, так і їх повна енергія (у відсутності дисипативних сил).
Важливо відзначити, що окреслений вище підхід дозволяє розглядати закони збереження не як висновки з теорії Ньютона, а як наслідки фундаментальних властивостей простору та часу.
Згідно з Державною національною програмою "Освіта. Україна XXI століття" [4] та Концепцією середньої загальноосвітньої школи України [7] метою шкільної освіти є формування в учнів цілісної картини світу. Таким чином, при конструюванні змісту фізичної освіти на рівні навчального предмета необхідно мати метою формування системи фізичних знань, що в сукупності складають сучасну фізичну картину світу (ФКС) [5, 59]. Реалізація цих положень потребує, щоб наукова інформація, відібрана для формування змісту фізичної освіти, була ієрархічною складовою сучасної ФКС; сприяла формуванню в учнів когнітологічного стилю мислення та "фізичного бачення" світу; розвивала уявлення про моделювання фізичних явищ, моделі фізичної науки та їх співвідношення з реальністю; сприяла послідовному розкриттю можливостей фізичних методів дослідження [5, 59].
Підкреслимо наступний факт. Разом із бурхливим розвитком фізичних теорій, ХХ століття ознаменовано формулюванням так званих фундаментальних фізичних принципів, які є спільними (прохідними) для всієї системи фізичного знання. Треба відзначити, що сучасна ФКС, формування якої вважається головним завданням навчання фізики, має своєю основою саме системуфундаментальних принципів, які конкретизуються щодо окремої фізичної теорії [13, 75]. Але, як правило, фундаментальні фізичні принципи окремо за межами фізичної теорії не розглядаються [13, 76]. Саме тому наш підхід, що дозволяє розглядати систему фізичних знань крізь призму певного кола фундаментальних понять, є дуже важливим з точки зору формування сучасної ФКС (зауважимо, що на можливість формування фізичного змісту на основі певного кола теоретичних принципів - детермінізму, інваріантності, відповідності, додатковості - вказують й інші автори - див., наприклад [12, 111]).
Взаємодія з системою DEMO ілюструє симетрію або інваріантність законів природи щодо чотирьох видів перетворень: руху, переносу, обертання у просторі та зсуву в часі. Таким чином, прояв властивостей комп'ютерної моделі не залежить від вибору та розташування на екрані ЕОМ просторової системи координат (що є відображенням принципу відносності - будь-який процес відбувається однаково в ізольованій системі, що знаходиться у стані спокою або рухається прямолінійно та рівномірно).
Підкреслимо, що використання ідеї симетрії не обмежується колом механічних явищ та доцільно при вивченні й інших розділів шкільної фізики. Так, у ході формування понять електродинаміки відзначається сферична симетричність електричного поля нерухомого заряду, яка є наслідком рівноправності всіх напрямків, тобто ізотропності простору. Рух електричного заряду із швидкістю порушує симетрію простору, в якому з'являється виділений напрямок (напрямок вектора ), що дозволяє припустити осьову симетрію магнітного поля, створеного рухомим зарядом.
DEMO надає можливість зміни як просторових масштабів, так і швидкості перебігу відповідних процесів, створення динамічної моделі досягається визначенням серед її властивостей параметру часу t, тобто встановленням зв'язку стандартних об'єктів із таймером ЕОМ, завданням початку його відліку (звичайно, t0=0) та довжини інтервалу (однією з можливостей є побудова демонстрації у реальному часі, завдяки встановленню довжини інтервалу, що дорівнює секунді реального часу).
Створення моделі простору у DEMO здійснюється шляхом визначення властивостей стандартного об'єкта "Система координат", який дозволяє промасштабувати простір, визначити його вимірність, а також розташувати систему координат на екрані ЕОМ, здійснити поворот координатних осей, визначити їх довжину. З технічної точки зору, визначення властивостей "Системи координат" має метою трансформацію реальних координат тривимірних об'єктів у видові (екранні) координати (використовується ортогональна проекція, без урахування видових перетворень).
Однозначний опис руху матеріального тіла потребує визначення способу задання його положення, що й досягається введенням тієї чи іншої системи координат (операція арифметизації простору). У більшості випадків у навчанні фізики використовуються плоска та права просторова декартові системи координат.
Положення точки в просторі задається її радіус-вектором, початок якого збігається з початком системи координат, а кінець - з даною точкою. Між радіус-вектором та координатами x, y, z точки у прямокутній просторовій (декартовій) системі координат існує зв'язок:
, де є радiус-вектором, який проводиться з початку відліку; x, y, z - проекції вектора на осі координат; - одиничні вектори (орти), які спрямовані вздовж відповідних координатних осей.
Побудова комп'ютерних моделей простору та часу є необхідною умовою створення моделі механічного переміщення як зміни положення тіла у просторі з ходом часу. У курсі шкільної фізики закони механічного руху вивчаються, головним чином, шляхом застосування моделі матеріальної точки. Матеріальна точка - це ідеальна модель фізичного тіла в абстрагуванні від його форми, розмірів та структури.
Причиною широкого використання моделі матеріальної точки є, по-перше, той факт, що закони її руху найпростіші та в деяких випадках достатні для опису механічного переміщення всього тіла (поступальний рух), по-друге, уявлення будь-якого фізичного тіла як системи матеріальних точок зводить його вивчення до опису взаємодії елементів цієї системи (модель матеріального тіла).
Така властивість, як радіус-вектор (або координати) є для матеріальної точки обов'язковою, бо, в сутності, відбиває факт її буття - будь-які матеріальні об'єкти існують у просторі та часі.
Разом із кінематичними характеристиками механічного руху тіла, такими, як радіус-вектор, швидкість та прискорення, матеріальній точці можна приписати деякі додаткові властивості, наприклад, масу, заряд, спін і т. ін. Це правомірно робити в тому випадку, коли відповідні фізичні характеристики тіла можна вважати локалізованими в
Loading...

 
 

Цікаве