Мы продолжаем публиковать на сайте материалы для широкого внедрения информационных технологий в практику работы учителя физики. Сегодня представляем программу для работы с графиками функций. Программа понятна и совсем не сложна в применении. С помощью этой утилиты вы легко сможете построить и показать на уроке:
графики равномерного движения (движения, скорости, ускорения);
графики равноускоренного движения (движения, скорости, ускорения);
Большинство графиков из школьных учебников физики могут быть построены очень быстро в этой программе за редким исключением (например, диаграмма состояния или фазовая диаграмма в термодинамике; диаграмма растяжения материала; изотерма в осях P и V ).
Понятие «график» тесно связано с понятием «функция». При этом надо различать понятия «график» и «график функции» (первое является более общим понятием). Что такое график? График (graphikos – начертательный (греч.)), чертёж наглядно что-то изображающий, это линия, построенная определённым образом в определённой системе координат. График функции – это линия, дающая цельное представление о характере изменения функции по мере изменения аргумента, при этом каждому значению х соответствует одно и только одно значение y.
Как известно, на уроках математики учащиеся впервые знакомятся с понятиями "функция", "область определения функции", "область значения функции", "график функции", "способы задания функции". Здесь изучаются виды функций: линейная, прямая и обратная пропорциональность, квадратичная и кубическая зависимость. Рассматриваются приемы построения их графиков и некоторые свойства.
В учебном процессе по физике понятие "функция" используется для исследования и описания различных зависимостей физических величин, в том числе всех физических законов, для эмпирического исследования физических процессов и явлений; при решении задач графическим методом и т.д. Среди свойств функции, изучаемых в школьном курсе математики и находящих применение в физике (и других естественных науках), являются следующие: монотонность функции (возрастание, убывание функции), четность и нечетность (что влияет на расположение графика функции), промежутки знакопостоянства (значения аргумента, при которых функция принимает положительные или отрицательные значения).
Важность графического метода в обучении физике весьма велика. Можно утверждать, что именно использование графиков является необходимым условием сознательного усвоения учебного материала, выработки более чёткого понимания физических законов. Графическое представление физического процесса делает его более наглядным и тем самым облегчает понимание рассматриваемого явления, способствует развитию абстрактного мышления, интуиции, умения анализировать и сравнивать, находить более рациональный способ решения задач. Кроме того, применение графического метода способствует укреплению связей физики с математикой, наполняет абстрактные математические закономерности конкретным физическим содержанием.
Применение графиков в физике не ограничивается наглядным представлением соответствующих зависимостей между величинами. Мы уже указывали ранее на недостаточность раскрытия значения графиков в физике в белорусских учебниках. См. здесь «Хотелось бы получше... Гл. 3. Движение и силы. §12-17». Графики очень широко используются в физике на обычных уроках и в лабораторных работах: представление результатов эксперимента, сравнение теории и практики, источник дополнительной информации, определение величин заданных явно и неявно, решение задач и др.
Можно выделить следующие приёмы работы с графиками, которые образуют целостную систему:
работа с предложенными графиками, построение графиков, решение задач графическим способом, графическое отображение результатов измерений при выполнении лабораторных работ (и работ практикума – Россия).
В частности работа с предложенными графиками предполагает (дает возможность):
– определять функциональную зависимость между предложенными физическими величинами;
– находить по значению известной величины значение неизвестной;
– находить значения величины, производной от отложенных по осям величин;
– объяснять особенности протекания физического процесса, для которого построен график;
– выявлять сходство и различия свойств изучаемых тел и веществ при сравнении графиков;
– составлять задачи;
– составлять таблицу значений соответствующих физических величин по их графической зависимости;
– идентифицировать объект, для которого построен график.
Творческий учитель может самостоятельно сконструировать совокупность вопросов-заданий различной сложности к конкретной графической зависимости, которые можно использовать в рамках вариативных учебных технологий. Приведём примеры.
1. Среди предложенных графиков укажите тот, который является графиком движения тела, брошенного под углом к горизонту. 2. Какой из графиков является графиком изменения напряжения в цепи переменного тока. 3. Какой из графиков является графиком скорости равнозамедленного движения.
Людям несведущим или имеющим слабое представление о школьной программе по физике кажется, что современные учащиеся «умирают» от построения сложных графиков. Хотя это, разумеется, совсем не так. Дело в том, что и работа с «простыми» графиками вызывает у школьников значительные трудности. Так в результатах республиканского мониторинга уровня обученности учащихся по физике в 2010/2011 уч. году (проводился в феврале 2011 г.) Министерством образования РБ прямо указывалось, что учащиеся «не понимают графиков». А в Инструктивно-методическом письме по физике на 2011/2012 уч. год записано:
«На августовских предметных секциях и на заседаниях методических объединений учителей физики рекомендуем обсудить следующие актуальные вопросы: …графики в физике: построение, анализ, выводы».
Знание и понимание графиков обязательно пригодится учащимся уже на пороге школы, при поступлении в вузы, т.к., например, графические задания есть и на ЕГЭ по физике в России и на ЦТ в Беларуси. Через графики на деле реализуются межпредметные связи (МПС) между физикой и математикой.В современной педагогической науке МПС признаны необходимым условием эффективности процесса обучения.
Представленная программа яркий пример технологии использования межпредметных связей на уроках физики. Это сочетание информационных и интеграционных технологий. Такая реализация МПС физики с другими учебными предметами, как нельзя лучше, будет способствовать повышению интереса учащихся к физике и уровня их образованности.
Очень нужны люди, владеющие Flash для создание анимаций по физике, виртуальных лабораторий и анимирования различных физических процессов.
В качестве ...
Автор:
Дата:
9.07.2011, 22:24
| 
Ключевые слова:
