етевой тестирующий комплекс включает в себя следующие блоки:

· блок управления пользователями: добавление новых пользователей, редактирование свойств уже имеющихся пользователей, установка паролей и ролевых ограничений;

· база данных вопросов и задач: каталогизированное хранение задач, добавление новых и редактирование уже имеющихся задач (в т. ч. при помощи визуального редактора), экспорт задач из формата CourseML и импорт в этот формат;

· списки: управление дополнительными таблицами базы данных (темы, ключевые слова, авторы и т. п.);

· блок контрольных работ: составление шаблонов и вариантов контрольных работ, выбор задач для контрольных работ, просмотр и печать вариантов, назначение вариантов ученикам, текущий контроль выполнения контрольных работ, автоматическая и «ручная» проверка решений учеников;

· журнал: просмотр статистической информации по контрольным работам и ученикам с ролевым ограничением прав доступа.

Сетевой тестирующий комплекс компании «Физикон» предоставляет возможность управлять доступом пользователей к программе, предоставляя пользователям различные привилегии. Комплекс поддерживает три ролевые группы, обладающие различными правами:

· Администраторы. Имеют доступ ко всему спектру возможностей комплекса. Назначайте пользователя администратором только в том случае, если вы уверены в его благонадежности.

· Учителя. Обладают всем спектром возможностей комплекса за исключением управления пользователями. Назначайте эту роль всем пользователям, которым необходим активный доступ к базе данных вопросов и задач с возможностью редактирования базы данных и составления контрольных работ.

· Ученики. Не могут управлять пользователями, вносить изменения в базу данных вопросов и задач, составлять и назначать контрольные работы. Назначайте эту роль пользователям, которым необходимы возможности прохождения аттестации на заданиях комплекса.

Компьютерный курс «Физика, 7-11 классы» оформлен в виде набора веб-страниц, для просмотра которых используется обозреватель Internet Explorer. Подобные страницы вы могли видеть, путешествуя по Интернету. Однако для работы с данным курсом вам не обязательно иметь доступ в Интернет. Все страницы курса будут установлены на ваш компьютер при его инсталляции.

Подключение к Интернету предоставляет дополнительные возможности. Оно позволяет связаться с сервером компании ФИЗИКОН, на котором осуществляется поддержка пользователей курса. Кроме того, оно позволяет выйти за пределы данного курса, при помощи многочисленных ссылок на Интернет-ресурсы, представляющие интерес для учителя физики.

Программа «Открытая физика»

Мультимедиа-обучающая программа "Открытая физика 2.0", созданная компанией ФИЗИКОН, завоевала целый ряд призов и дипломов на нацио-нальных конкурсах учебных программ, признана лучшей образовательной программой по физике на ИТО-98, переведена и издана во многих странах (США, Англия, Франция, Германия, Италия, Греция, Австралия).

Курс "Открытая Физика 2.0" ориентирован на учащихся 7-11 классов общеобразовательных учреждений, на абитуриентов, самостоятельно гото-вящихся к поступлению в вузы, на слушателей подготовительных учрежде-ний. Он также может быть полезен студентам педагогических вузов и школьным учителям физики.

В новой версии курса добавлен хорошо иллюстрированный учебник, ко-торый, по существу, по принятой в учебной литературе терминологии явля-ется подробным справочником по физике, предназначенным для того, чтобы напомнить пользователю основные физические понятия и закономерности изучаемых явлений, написание основных формул, значения важнейших фи-зических констант и так далее. Содержание учебника полностью соответст-вует программе курса физики для общеобразовательных учреждений России. Учебник систематически излагает материал программы. Большинство из 44 параграфов учебника рассчитаны на учащихся основной школы; однако не- которые параграфы предназначены для классов с углубленным изучением физики (вращение твердого тела, механические автоколебания, второй закон термодинамики, энтропия и т.д.).

Каждая излагаемая в учебнике тема сопровождается подборкой задач. Часть задач снабжена решениями, или подробными указаниями, чтобы напомнить пользователю методику решений. Другая часть предназначена для самостоятельного решения и самопроверки. Самостоятельное решение задач есть лучший способ усвоения теоретического материала. В курс включены задачи различной трудности - от очень простых "одноходовых" задач, до весьма трудных задач, представляющих собой маленькие теоретические ис-следования для развития творческих способностей учащихся.

Самостоятельно решенные задачи могут быть сверены с "правильным решением"; при этом результат может быть занесен в журнал успеваемости данного учащегося. С помощью этого журнала школьные учителя, преподаватели подготовительных курсов или даже родители могут контролировать успехи учащегося при самостоятельной работе над курсом.

Наряду с обычным традиционными задачами в курс включено значительное количество тестовых задач, в которых предлагается выбрать правильный ответ из целой серии возможных ответов. Такой способ проверки знаний широко используется в зарубежной практике. Последние годы тестирование активно внедряется и в России, в том числе при приеме вступительных экзаменов в некоторые вузы.

Полноценное физическое образование невозможно без экспериментальной работы в лабораториях. К сожалению, в настоящее время в силу известных причин во многих общеобразовательных учреждениях кабинеты физики имеют недостаточное количество экспериментальных материалов. Курс "Открытая Физика 2.0" предлагает учащимся выполнить несколько лабораторных компьютерных экспериментов, которые в какой-то мере могут восполнить недостатки экспериментальной подготовки учащихся. Лабораторные задания в курсе формулируются так, что сначала учащийся должен дать ответ на поставленный вопрос, а затем проверить правильность полученного результата, выполнив компьютерный эксперимент.

Разумеется, компьютерная лаборатория не может полностью заменить настоящую физическую лабораторию. Однако выполнение компьютерных лабораторных работ требует определенных навыков, характерных и для ре-ального эксперимента - выбор условий эксперимента, установка параметров опыта и т.д. В этом смысле лабораторные работы в электронном курсе физи-ки будут, несомненно, полезны учащемуся.

1.3. Использование компьютерных моделей на уроках физики

Компьютерное моделирование позволяет наглядно иллюстрировать физические эксперименты и явления, воспроизводить их тонкие детали, которые могут быть незамечены наблюдателем при реальных экспериментах. Использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий предоставляет нам уникальную возможность визуализации упрощённой модели реального явления. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению. Кроме того, компьютер позволяет моделировать ситуации, нереализуемые экспериментально в школьном кабинете физики, например, работу ядерной установки.

Работа учащихся с компьютерными моделями и виртуальными лабораториями чрезвычайно полезна, так как они могут ставить многочисленные эксперименты и даже проводить небольшие исследования. Интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов.

Процесс компьютерного моделирования для учащихся увлекателен и поучителен, так как результат моделирования всегда интересен, а в ряде случаев может быть весьма неожиданным. Создавая модели и наблюдая их в действии, учащиеся могут познакомиться с рядом физических явлений, изучить их на качественном уровне, а также провести небольшие исследования.[13]

В таблице 1.1. показана общность логики развертывания исследования, состава и последовательности выполняемых субъектом действий в натурном и различного вида модельных экспериментах. [19]

Этапы	Натурный эксперимент	Модельный эксперимент
Планирование Разработка метода исследования	Разработка метода исследования (актуализация теории, получение расчетной формулы, определение состава контролируемых величин и способа их определения, прогноз точности и достоверности результатов, определение оптимальных методик проведения измерений и наблюдений, в т.ч., диапазона варьирования величин, способа фиксации результатов и т.п.), проектирование экспериментальной установки.	Разработка метода исследования (актуализация теории, получение расчетной формулы, определение состава контролируемых величин и способа их определения, прогноз точности и достоверности результатов, определение оптимальных методик исследования модели, в т.ч., диапазона варьирования величин, способа фиксации результатов и т.п.), проектирование модели.
Выполнение действий по получению первичных данных	Сборка, наладка и тестирование экспериментальной установки, подготовка образцов, выполнение измерений и наблюдений, фиксирование их результатов	Реализация модели, проверка правильности ее функционирования (тестирование), выполнение исследовательских процедур, фиксирование их результатов.
Обработка и интерпретаци и полученных данных	Обработка и интерпретация полученных данных в рамках используемой теории или гипотезы, изложение результатов и выводов.	Обработка и интерпретация полученных данных в рамках используемой теории или гипотезы, перенос результатов исследования модели на подлинный объект исследования, изложение результатов и выводов.

Табл. 1.1. Состав и последовательность действий, выполняемых в натурном и различного вида модельных экспериментах

Разумеется, компьютерная лаборатория не может заменить настоящую физическую лабораторию. Тем не менее, при выполнении компьютерных лабораторных работ у школьников формируются навыки, которые пригодятся им и для реальных экспериментов - выбор условий экспериментов, установка параметров опытов и т.д. Все это превращает выполнение многих заданий в микроисследования, стимулирует развитие творческого мышления учащихся, повышает их интерес к физике. [14]

Компьютерные модели, разработанные компанией «ФИЗИКОН», легко вписываются в урок и позволяют учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся. В качестве примера приведём три вида уроков с использованием компьютерных моделей:

1.Урок решения задач с последующей компьютерной проверкой

Учитель предлагает учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания индивидуальные задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты. Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает её по характеру к научному исследованию. В результате многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютерные модели. Учитель может сознательно побуждать учащихся к подобной деятельности, не опасаясь, что ему придётся решать «ворох» придуманных учащимися задач, на что обычно не хватает времени. Более того, составленные школьниками задачи можно использовать в классной работе или предложить остальным учащимся для самостоятельной проработки в виде домашнего задания.

2.Урок-исследование

Учащимся предлагается самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. Тем более, что многие модели позволяют провести такое исследование буквально за считанные минуты, учитель формулирует темы исследований, а также помогает учащимся на этапах планирования и проведения экспериментов.

3.Урок - компьютерная лабораторная работа

Для проведения такого урока необходимо, прежде всего, разработать соответствующие раздаточные материалы, то есть бланки лабораторных работ. Задания в бланках работ следует расположить по мере возрастания их сложности. Вначале имеет смысл предложить простые задания ознакомительного характера и экспериментальные задачи, затем расчетные задачи и, наконец, задания творческого и исследовательского характера. При ответе на вопрос или при решении задачи учащийся может поставить необходимый компьютерный эксперимент и проверить свои соображения. Расчётные задачи учащимся рекомендуется вначале решить традиционным способом на бумаге, а затем поставить компьютерный эксперимент для проверки правильности полученного ответа.

Задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором. По указанной причине уроки последних двух типов особенно эффективны, так как ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы. Ведь эти знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Учитель в таких случаях является лишь помощником в творческом процессе формирования знаний. [14]

В процессе работы с мультимедийными курсами ООО «ФИЗИКОН» были предложены следующие виды заданий к компьютерным моделям:

1. Ознакомительное задание;

2. Компьютерные эксперименты;

3. Экспериментальные задачи;

4. Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой;

5. Неоднозначные задачи;

6. Задачи с недостающими данными;

7. Творческие задания;

8. Исследовательские задания;

9. Проблемные задания;

10. Качественные задачи.

Образовательные результаты, которые достигаются при применении информационных технологий:

-учащимся предоставляется возможность индивидуальной исследовательской работы с компьютерными моделями, в ходе которой они могут самостоятельно ставить эксперименты, быстро проверять свои гипотезы, устанавливать закономерности;

-учащимся предоставляется индивидуальный темп обучения;

-учащимся предоставляется возможность выполнить компьютерную лабораторную работу;

-учащиеся приобретают навыки оптимального использования персонального компьютера как обучающего средства;

-учитель получает возможность провести быструю индивидуальную диагностику результативности процесса обучения;

-у учителя высвобождается время на индивидуальную работу с учащимися (особенно с отстающими), в ходе которой он может корректировать процесс познания.

Глава II.Дидактические принципы изучения темы “Электромагнитные колебания” в курсе физики средней школы

2.1Методика изучения темы “Электромагнитные колебания” в курсе физики средней школы

При определении содержания и методов изучения данного раздела необходимо руководствоваться такими основными факторами, как научной значимостью отобранного для изучения материала и важностью его практических приложений.

Колебательные процессы - одни из самых распространенных процессов в природе. Изучение колебаний - это универсальный ключ ко многим тайнам мира.

Колебательные процессы, а именно электромагнитные колебания являются основой действия всех электро и радиотехнических устройств.

В процессе изучения темы “Электромагнитные колебания” рассматриваются свободные электромагнитные колебания и автоколебания в колебательных контурах, а также вынужденные колебания в электрических цепях под действием синусоидальной ЭДС. Все эти вопросы имеют очень большое значение, так как на их основе затем изучаются электромагнитные волны с их научно-практическими приложениями.

При изложении данной темы в курсе физики средней школы учитель должен опираться на следующие основные положения:

использование аналогий механических и электромагнитных колебаний;

изучение и объяснение явлений и процессов на основе знаний об электрическом и магнитном полях и электромагнитной индукции, полученных в X классе;

широкое применение физического эксперимента.

Содержание материала и последовательность его изложений отражены в ниже следующем примерном поурочном планировании Данное поурочное планирование предложено Н.В. Усовой в ее пособии «Методика изучения физики в 9-10 классах».:

1-й и 2-й уроки. Повторение материала об электромагнитной индукции. Свободные и вынужденные электрические колебания.

3-й урок. Колебательный контур. Превращение энергии при ЭМК.

4-й урок. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.

5-й урок. Уравнения гармонических колебаний в контуре. Упражнения.

Первые пять уроков отводятся на изучение процессов в колебательном контуре. Центральными являются уроки, на которых рассматривается колебательный контур, раскрывается сущность происходящих в нем процессов и устанавливается, что свободные электромагнитные колебания в идеальном контуре гармонические. С колебательным контуром учащиеся знакомятся, наблюдая электромагнитные колебания низкой частоты, возникающие в цепи, состоящей из последовательного соединенных конденсатора и катушки индуктивности.

Электромагнитные колебания вначале представляются как периодическое (в идеале - гармоническое) изменение физических величин (заряда, тока, напряжения), характеризующих состояние системы проводников. Затем показывается, что при этом происходит периодическое изменение энергий электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки с током.

Очень важно при этом отметить, что эти изменения неразрывно связаны друг с другом, что выражается в сохранении полной энергии в идеальном колебательном контуре.

Необходимо показать, что колебательный контур - это система, у которой есть состояние устойчивого равновесия, характеризуемое состоянием с минимальной потенциальной энергией (конденсатор не заряжен), в которое система приходит сама собою (разрядка конденсатора) и через которое она может проходить “по инерции” (явление самоиндукции). Это следует подчеркнуть при количественном изучении процессов в контуре и получении формулы Томсона, так как только для колебательной системы имеет смысл понятие “собственная частота”.

Чтобы доказать, что в идеальном контуре происходят гармонические колебания, необходимо получить основное уравнение, описывающее процессы в контуре и показать его аналогичность уравнению гармонических механических колебаний.

Для получения основного уравнения, описывающего процессы в контуре, лучше использовать закон Ома для участка цепи, содержащего э.д.с. Это позволяет снять возможный вопрос о допустимости применения закона, установленного для постоянного тока, для описания процессов в колебательном контуре, кроме того, при этом отпадает необходимость оговаривать отсутствие гальванического элемента. В этом случае роль разности потенциалов играет напряжение на конденсаторе, равное Q/C. Записав

и считая сопротивление R контура очень малым, переходят к мгновенным значениям, что следует оговорить. В результате получают

Для раскрытия физической сущности электромагнитных колебаний используется метод векторных диаграмм. Построение ведется по четвертям периода и сопровождается объяснением того, как изменяется каждая из величин, представленных на диаграмме. Фазовые соотношения определяются исходя из того, что сила тока имеет смысл скорости изменения заряда, а э.д.с. самоиндукции (с учетом знака) - скорости изменения тока. При изучении механических колебаний было установлено, что фазы таких колебаний отличаются на /2.

Страницы: 1, 2, 3

Голосование

Как вы оцениваете работу нашего сайта? Отлично Хорошо Нормально Плохо Результаты