Преимущества и недостатки использования виртуальной демонстрации на уроках

Преподаватели встречаются с тем, что невозможно провести демонстрацию или лабораторную работу из-за отсутствия необходимого оборудования. Особенно остро эта проблема ощущается в сельских, да и в некоторых городских школах, где приборы устаревшие, вышедшие из строя, или их вообще нет. Но физический эксперимент и демонстрации являются неотъемлемой составляющей урока физики. Ранее выходом из этой ситуации было замена реального прибора его рисунком, плакатом, видео, на где показано действие этого прибора, или словесным описанием.

Поскольку сейчас почти во всех сферах человеческой жизни используется компьютер, то можно с его помощью решить эту проблему. Широкое применение получают виртуальные лаборатории – компьютерные программы, разработанные с целью демонстрации того или иного физического явления в схематическом, смоделированном виде.

Использование виртуальных демонстраций имеет свои преимущества и недостатки.

Недостатками являются:

– невозможность полностью заменить реальный процесс компьютерной программой;

– во время виртуальных практикумов компьютер должен быть у каждого ученика;

– ученики отвыкают работать руками;

– у учащихся может возникнуть сомнение в достоверности увиденного в виртуальном эксперименте.

Но можно отметить и существенные положительные моменты в использовании компьютерных программ:

– достойная альтернатива при отсутствии приборов;

– экономия времени;

– целесообразно использовать тогда, когда существуют физические ограничения по наблюдению какого-либо физического явления или опыта ( изменение энергии при колебании математического маятника, квантовая, ядерная физика);

– каждый ученик может стать активным участником работы;

– можно замедлить или ускорить ход эксперимента.

Исходя из этого, ученые создали компьютерную программу, которая демонстрирует параметры, характеризующие движение тела, брошенного под углом к горизонту. Пользователь может изменять одни параметры движения, при этом наблюдая за изменением других.

Рассмотрим конкретно строение окна приложения.

В нижней части окна есть три ползунка, которые характеризуют начальные параметры движения тела под углом к горизонту: “Угол”, “Скорость”, “Высота”. Они позволяют пользователю изменять соответственно: угол между вектором начальной скорости и горизонтом, значение начальной скорости и высоты над горизонтом, с которой брошено тело.

При перемещении любого из этих ползунков изменяется числовое значение исходных данных, а также вычисляется время полета, максимальная высота подъема и дальность полета. Вместе с этим меняются размеры и расположение красной линии – части параболы, которая демонстрирует нам траекторию движения тела с теми значениями исходных параметров, которые мы ввели с помощью ползунков. Траектория строится в строгом соответствии масштаба. Синим цветом изображен вектор начальной скорости, длина и угол наклона которого тоже зависят от начальных параметров, которые мы можем менять.

Эта виртуальная демонстрация является полезным приложением при проведении уроков по темам, где рассматривается движение тела, брошенного под углом к горизонту. Она позволяет проследить по тем параметрам, которые невозможно увидеть или измерить при реальном эксперименте, т.е. как влияет изменение направления и значение начальной скорости и высота над горизонтом на вид траектории движения тела, брошенного под углом.

Литературные источники:

Машталер Л. Л., Атаманчук П.С.. Применение виртуальной демонстрации на уроках физики. // Научные исследования Каменец-Подольского национального университета имени Ивана Огиенко. Физико-математические науки. – Выпуск 8. – Каменец-Подольский, 2011. -200 С.

Оставить комментарий

Your email address will not be published. Required fields are marked *