Моделювання процесор фізика

На сучасному етапі розвитку інформаційно-комунікаційних технологій маємо великі можливості для підвищення якості навчального процесу. Адже компютер є універсальним для застосування у будь-якій сфері суспільного життя, а в освіті зокрема. Застосування ІКТ в навчальному процесі звільнює від існуючих обмежень.

Поява гіпертексту, електронних підручників, навчального програмного забезпечення робить компютер універсальним засобом пізнання та надає йому право замінити практично все лабораторне обладнання. Але для роботи з відповідними засобами потрібно зясувати їх призначення та доцільність використання під час занять.

Мова йде про компютерне моделювання. Вивчаючи фізику, можемо відмітити, що не всі явища, які вивчаються в шкільному курсі можна продемонструвати в реальних умовах. Це стосується таких явищ та дослідів, в яких використовуються шкідливі для здоровя речовини, дослідження швидкоплинного явища, потреба в спеціалізованому обладнанні тощо. Використовуючи компютер та програмне забезпечення можемо змоделювати і розглянути будь-яку ситуацію і наочно продемонструвати її. Це дуже зручно, урок фізики не зводиться до сухого викладу матеріалу, а підкріплюється наочністю.

Також за допомогою програмного забезпечення можна проводити складні обчислення, наприклад, під час виконання лабораторних робіт. Що значно спрощує виконання самої роботи та скорочує час її виконання.

Проте, як зазначається [16,47] надмірне захоплення технологічними аспектами компютерної реалізації засобів навчання набуває перманентного характеру і стимулює деяких вчителів і викладачів майже до повної відмови від традиційних технологій навчання. Компютер - це потужний, ефективний, проте лише засіб, інструмент для моделювання.

Компютерне моделювання як потужний засіб наукового пізнання. Аналіз стану розробки проблеми в літературі

Проблемі використання ІКТ та програмного забезпечення навчального призначення приділено значно уваги у наукових працях С. Семерікова, І. Теплицького, С. Ракова, С. Хазіної, О. Антикуз, П. Атаманчук, Ю. Рамського, В. Бикова, В. Руденко, Р. Гуревича, М. Каневської, М. Жалдака, В. Лапінського, Л. Панченко, В.Швець, С. Стадніченко, Т. Батаріної, М. Садового та ін.

Л.Панченко [11] пропонує послідовність математичного моделювання, без якого складно перекласти інформацію з математичної мови на мову програмування. Відповідно, на базі даної послідовності створення моделей можна створити модель будь-якого інформаційного процесу (передача даних, зберігання, кодування, декодування тощо).

Дослідження, проведені В.Швець [20], розкривають особливості використання табличного процесора EXCEL для обробки результатів лабораторних робіт з фізики для лінійних та нелінійних залежностей. Для прикладу наведено математичний метод найменших квадратів для лінійних залежностей. Автор стверджує, що використання табличного процесора EXCEL для обробки даних лабораторних робіт ознайомлює зі сучасними методами обробки експериментальної інформації, скорочує час на виконання власне самої роботи, підвищує рівень науковості навчального процесу, що не мало важливо. Як перспективою для подальших досліджень вказано, що низка програмних лабораторних робіт курсу фізики та фізичної хімії використовуються у вищій школі, можуть бути виконані за допомогою пакета EXCEL. Наприклад, такі роботи, як «Побудова вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода», «Визначення енергії активації хімічної реакції», «Перевірка закону Ома».

У статті О.В. Антикуз [1] наведено приклад розвязання задачі з механіки за допомогою табличного редактора MS EXCEL. Обгрунтовано переваги табличного редактора, так як під час роботи в EXCEL необхідне знання відповідної формули чи ряду формул, значно скорочується час на обчислення та побудову графіків залежності величин, тим більше для аналізу даних і розвязування задач не вимагається знання мов програмування і складання програм з виведенням результатів.

С. Семеріков та І.Теплицький досліджували особливості моделювання механічних рухів у середовищі електронних таблиць, визначили доцільність компютерного моделювання фізичних процесів [14]. І.Теплицький навів можливі обмеження при застосуванні компютера у фізичному лабораторному експерименті [19]. Засобом моделювання обрано табличний процесор MS Excel. Наукова діяльність С.Хазіної [7] присвячено, компютерному моделюванню. Це є свідченням існування web-сайту «Компютерне моделювання». Матеріали, розміщені на сайті, присвячені комп'ютерному моделюванню фізичних явищ та процесів засобами різних програмних середовищ, зокрема таких, як GRAN, MS Excel, MS PowerPoint, Maxima, MathCAD, Macromedia Flash, 3dsMax, Delphi тощо.

Отже, як показано у вище розглянутих наукових працях, компютерного моделювання є актуальною проблемою, якою цікавиться досить велика кількість науковців. Моделювання розглядається як допоміжний метод при вивченні складних фізичних процесів і явищ.

Аналізуючи наукові праці, присвячені даній проблемі, можна визначити напрями застосування компютерного моделювання на уроках фізики:

·Моделювання фізичних явищ і процесів;

·Обробка експериментальних даних лабораторних робіт;

·Розвязування задач;

Науково-дослідна робота студентів