РАЗРАБОТКИ

Другие модули


Новые информационные технологии для успешного обучения физики

Новые информационные технологии для успешного обучения физики
Новые информационные технологии для успешного обучения физике. 

Сегодня в рамках информатизации среды образования многие преподаватели решают задачу массового использования компьютерных технологии в школьном и вузовском обучении. Это новый тип информационных технологий, связанный с компьютеризацией системы образования, цель которого – получить и переработать информацию с помощью персонального компьютера для наилучшего ее усвоения школьниками. 

Информационные компьютерные технологии позволяют осуществить поиск путей развития личности ребенка, его интеллекта и творческих способностей, научного стиля мышления. Также они обладают богатым творческим потенциалом, который можно использовать в различных предметных областях, а особенно в математике и физике. 

Так, новые информационные технологии ( компьютер, Интернет) позволяют в процессе обучения физике осуществить следующие задачи:
  • создать единое информационное пространство ( с помощью компьютерных сетей) 
  • реализовать непрерывное обучение через систему дистанционного образования 
  • усилить познавательный интерес школьников к предмету ( презентации, компьютерное моделирование, различные анимации, программирование физических задач) 
  • реализовать индивидуально –личностный подход на основе индивидуального выбора учащимися виртуального режима работы с электронным изданием или программой, выбора режима самоконтроля( легкий, средней сложности, повышенной трудности, подсказками виртуального учителя или без них) 
  • показать, как практически используются компьютерные технологии в физической науке. 
Выделим ряд особенностей компьютерных технологии и рассмотрим, какое применение они могут найти при обучении учащихся физике в школе.
  1. интерактивный режим работы 
  2. компьютерное моделирование 
  3. мультимедиа 
  4. коммуникативность 
  5. производительность 
Остановлюсь на компьютерном моделировании. Построенные компьютерные модели позволяют изучить явления, трудные для восприятия. Они могут познакомить учащихся с методиками экспериментальной работы. Замена части обычных лабораторных работ « виртуальными» не только не ухудшит качество обучения учащихся, но и существенно его улучшит. Наибольший интерес у школьников будут вызывать те компьютерные модели, в рамках которых можно управлять поведением объектов на экране компьютера. 

Компьютер, таким образом, становится помощником как учителю, так и ученику в их образовательной деятельности. Сначала ученик должен научиться работать с учебными материалами (электронными ресурсами), а затем применять компьютерные технологии в своей творческой и исследовательской деятельности.

Лабораторная работа. 

Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры.
Учебник: А.В. Перышкин «Физика. 8 класс», Просвещение, 2000г. 

Цели работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и полученное холодной водой при теплообмене; объяснить полученный результат. 

Теоретическое введение: 

Если взять некоторое количество холодной и горячей воды, и смешать их в калориметре, то в результате теплообмена установится некоторая конечная температура tк. 

Калориметр - прибор, используемый для тепловой изоляции воды от окружающей среды.
Если взять при смешивании m1 холодной воды при температуре t1 и m2 горячей воды при температуре t2 , то можно записать соответственно для холодной и горячей воды количества теплоты. Причем Q2 < 0, так как tк < t2.
Q1 = cm1 (tк - t1) и
Q2 =cm2 (tк - t2)

Так как выравнивание температуры происходит в калориметре, то эту систему называют теплоизолированной. Следовательно, можно считать, что количество теплоты, отданное горячим телом при охлаждении, равно количеству теплоты, полученному холодным телом при нагревании.
Q1 = |Q2| или
Q1+ Q2 = 0. 

Последнее выражение носит название уравнения теплового баланса. 

Описание установки:
Все процессы производите в калориметре. Измерение объема горячей и холодной воды производите с помощью мензурки. Для измерения температуры воды применяйте датчики температуры Цифровой лаборатории « Архимед», подключенные к интерфейсу и КПК «PALM». 

Для сравнения результатов применяется комнатный термометр. 

Порядок выполнения работы: 

1. Отмерить с помощью мензурки 100 мл холодной воды из-под крана. Записать объем V1 и массу m1 в таблицу № 1. m1 = rV1 (где r = 1000 кг/м3 плотность воды). 

2. Отмерить с помощью мензурки 100 мл горячей воды, налейте ее в другой калориметр. Записать объем V2 и массу m2 в таблицу № 1, m2 = rV2. 

3. Подготовить КПК к работе:
- присвоить исследователю свои фамилии (пример Иванов Иван);
- назвать опыт «горвода»;(горячая вода)
- подключить два датчика температуры к интерфейсу на канал А и В;
- настроить опыт на 10 измерений в секунду.

4. Опустить датчики температуры в калориметры с горячей и холодной водой. Произвести измерения до тех пор пока показания датчика не перестанут меняться (1-2 минуты). Внимание! Датчик температуры не отключать и опыт не прерывать. 

5. Записать результаты измерения в таблицу №1. 

6. Смешать в одном из калориметров горячую и холодную воду, Произвести измерения температуры смеси аналогично пунктам 2-4.
 
7. Записать результаты измерения температуры смеси в таблицу №1. 

8. Контролировать результаты измерения температуры смеси обычным ртутным термометром.

Обработка результатов измерений:
  1. Рассчитать количество теплоты, отданное горячей водой при остывании до температуры смеси, и количество теплоты, полученное холодной водой при ее нагревании до той же температуры. Результаты записать в таблицу № 1. 
  2. Сравнить количества теплоты, отданное горячей водой и количество теплоты, полученное холодной водой. Сделать вывод. 
1. Сбор и обработка результатов. 

Проведение эксперимента
  1. Подсоедините датчик термопара к Trilink'у. 
  2. Включите Trilink, нажав на нем кнопку ON 
  3. Запустите программу Multilab через ярлык на рабочем столе 
  4. Мы будем наблюдать на изменение графика и результатами эксперимента, поэтому изменим вид окна программы Multilab. Выполнив команду Вид – Выбор вида: 
  5. Установите параметры измерений. Регистратор - Настройка Trilink 
  • Частота измерений - 10 замеров/с
  • Количество замеров – 500 замеров

      6. Измерьте температуру холодной воды. Дождитесь окончания эксперимента.

      7. Измерьте температуру горячей воды, нажав кнопку .

      8. Осторожно влейте холодную воду в сосуд с горячей водой, помешайте термометром полученную смесь и измерьте ее температуру при помощи датчика термопара, нажав кнопку . По окончании эксперимента, загрузить произведенные замеры в память ПК для анализа
  • Отредактируйте таблицу измерений, выбрав кнопку , поочередно выбрав в поле «Доступные колонки» результаты проведенных экспериментов, нажав кнопку Добавить, ОК Добавить таблицу в проект 
  • Добавить график в проект 
      9. Сохраните проведенный эксперимент. 

Обработка результатов эксперимента:
      1. Передайте собранные данные в таблицу Excel для проведения расчетов, нажав кнопку . 
      2. По последним показаниям датчика проведете расчеты средствами табличного процессора и под результатами эксперимента оформите итоговую таблицу: 
      3. Вернитесь к результатам эксперимента в Multilab.
      4. Вырежьте фрагменты графиков при измерении температуры горячей воды, холодной воды и смеси:
  • Нажмите кнопку для указания начальной точки фрагмента графика и за нижний кончик стрелки перетащите на точку графика в момент времени 35 с.
  • С помощью кнопки укажите конец фрагмента графика. Перетащите стрелку в момент времени 50 с.
  • Выполнить команду График – отрезать.
      5. С помощью контекстного меню на карте данных на объекте Вырезанные данные покажите графики на графике 1

      6. Скопировать график 1 в документ Excel., выполнив команду График – Скопировать график – График #1. В документе Excel выполните команду Правка – Вставить.

Сохраните документ в папке
Делянова Светлана Валерьевна01.03.2013 10620 Из опыта работы
Всего комментариев: 0
avatar