Применение компьютерного моделирования в процессе обучения : На примере изучения молекулярной физики в средней общеобразовательной школе

• Автор: Розова, Наталия Борисовна
• Шифр специальности: 13.00.01, 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 163 с. : ил

1.1 Модели и моделирование в современной науке.

1.2 Применение моделей в процессе обучения школьников

1.3 Компьютерное моделирование в обучении

Глава 2. Психологические и педагогические основы компьютерного обучения.

2.1 Психологопедагогические аспекты компьютерного обучения

2.2 Особенности учебной деятельности и управления ею на основе компьютерного обучения
Глава 3. Методика организации и проведения уроков по физике в классе средней общеобразовательной школы при изучении темы Молекулярная физика с применением компьютерного моделирования

3.1 Анализ состояния компьютерного моделирования в разделе Молекулярная физика

3.2 Характеристика экспериментальной программы компьютерного моделирования динамики систем многих частиц и возможности ее использования в учебном процессе.
3.3 Методика организации и проведения уроков физики в классе при изучении раздела Молекулярная физика на основе экспериментальной
программы.
Глава 4. Содержание и результаты педагогического эксперимента
4.1 Задачи эксперимента и организации его проведения
4.2 Анализ результатов педагогического эксперимента.
Заключение.
Библиографический список использованной литературы
Введение


Джоуля и ДжоуляТомсона. Выше указанные эксперименты могут подтвердить справедливость метода статистической физики, так как результаты численного эксперимента соответствуют результатам, полученным на основании законов статистики. Педагогический эксперимент подтвердил эффективность методики проведения уроков с использованием компьютерных моделирующих программ. Осуществлено комплексное описание компьютерного моделирования, применяемого в процессе обучения философское, кибернетическое, педагогическое. Обоснованы психолст опедагогические требования к компьютерным учебным моделям. Применен метод компьютерного моделирования динамики многих частиц, который позволил впервые в школьном курсе молекулярной физики создать компьютерную модель идеального газа, позволяющую продемонстрировать связь микропараметров системы скорость, импульс, кинетическая, потенциальная и полная энергия движущихся частиц с макропараметрами давление, объем, температура. На основе программ компьютерного моделирования в методике физики осуществлены следующие численные эксперименты получено основное уравнение молекулярнокинетической теории показана связь температуры с кинетической энергией поступательного движения частиц молекул смоделированы опыты Джоуля и ДжоуляТомсона для идеального и реального газов. Практическая значимость исследования заключается в том, что отобранное содержание и разработанные компьютерные моделирующие программы могут быть использованы в средней общеобразовательной школе для проведения численного эксперимента по ряду вопросов молекулярной физики. Разработана и проверена в эксперименте методика проведения уроков по молекулярной физике с использованием моделирующих компьютерных программ. Материалы и результаты исследования могут быть также применены в процессе обучения студентов педвузов и повышения квалификации учителей физики и информатики. Вологды, на занятиях по методике преподавания физики со студентами ВГПУ, на семинарах аспирантов ВГПУ и преподавателей кафедры общей физики и астрономии. Теоретические подходы к применению компьютерного моделирования в процессе обучения и его методическое обеспечение. Содержание компьютерной программы, моделирующей динамику системы многих частиц, включающее основные принципы построения модели, ее параметры и возможности применения в обучении молекулярной физике в школе. Методика организации и проведения уроков физики в м классе средней общеобразовательной школы при изучении темы Молекулярная физика на основе компьютерной моделирующей прраммы. Структура диссертации. Структура диссертации определена логикой и последовательностью решения поставленных задач. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиофафии. Глава 1. В настоящее время модели и моделирование, как один из методов познания окружающего мира, широко применяются в науке, технике и в обучении. Термин модель происходит от латинского слова , что означает мера, образец, норма. Целостное представление человека о мире в большинстве случаев находит отражение в его сознании в виде определенной физической модели. В современной философии даются следующие определения понятий модели и моделирования ,. Модель франц. Этот аналог служит для хранения и расширения знания информации об оригинале, его свойствах и структурах, для преобразования или управления им. С гносеологической точки зрения модель это представитель, заместитель оригинала в познании и практике. Результаты обработки и исследования модели при определенных условиях, выясняемых в логике и методологии, и специфических для различных областей и типов моделей, переносятся на оригинал , с. Моделирование метод исследования обьектов познания на их моделях построение и изучение моделей, реально существующих предметов и явлений органических и неорганических систем, инженерных устройств, разнообразных процессов физических, химических, биологических, социальных и конструируемых объектов для определения либо улучшения их характеристик, рационализации способов их построения, управления ими и т.