11Common”øvV˜2V¼øvVH!2Vüi2V

Мастер-класс по теме
«Использование электронных таблиц Excel
для иллюстрации процессов движения в механике»

Янченко Владимир Владимирович

учитель физики и информатики

МОУ лицей № 4

г. Данков Липецкой области

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с моделированием. Прототипом моделирования может быть объект, процесс или система. В процессе моделирования мы приходим к некоторой формализации. Определение цели моделирования позволяет четко установить, какие данные являются исходными и наиболее существенными, а какие - несущественны в процессе моделирования и что требуется получить на выходе.

Для задачи исследование движения тела, движущегося под углом к горизонту, нам нужно разработать информационную модель и провести компьютерный эксперимент.

Для компьютерного эксперимента воспользуемся средой электронной таблицы, программой Microsoft Excel из пакета Microsoft Office.

В этой программе мы можем по исходным данным и произведенным расчетам построить график или диаграмму. Вот этой возможностью мы сегодня и воспользуемся для того, чтобы проследить движение тела, брошенного под углом к горизонту. Технология заполнения:

1. Заполнение области исходных данных:

2. Заполнение области промежуточных расчетов:

3. Построение графика:

·         Выделить в столбцах: С и В диапазон ячеек, начиная с 12 строки;

·          Выбрать ВСТАВКА ð ДИАГРАММА ð ТИП диаграммы: ГРАФИКð произвести необходимые установки: заголовки, оси, и др.; ð ГОТОВО.

·         Увеличить размер диаграммы.

·         При необходимости отформатировать.

• Расположить на экране монитора, так, чтобы можно было менять исходные данные и одновременно видеть изменения на графике.

Выполнение практической работы:
 «Исследование графика движения тела, движущегося под углом к горизонту».

При работе класс можно разделить на группы. Группам раздаются карточки с дополнительными заданиями к решаемой задаче.

Необходимо получить результаты при изменении:

• начальной скорости;
• угла полета.

Необходимо, меняя исходные данные, построить график и проследить по графику изменение траектории движения тела, заполнить таблицы и на основании полученных результатов сделать выводы: как изменяется движение тела при увеличении начальной скорости и угла бросания тела.

Таблица №1

Таблица №2

Мастер-класс по теме
«Использование электронных таблиц Excel для иллюстрации процессов движения в механике»

Янченко Владимир Владимирович

учитель физики и информатики

МОУ лицей № 4
г. Данков Липецкой области

Место проведения:Липецкий институт развития образования

Тема: Баллистическое движение.

Вид: Урок - практическая работа с использованием компьютера.

Цель: Исследование движения тела, движущегося под углом к горизонту

Задачи:  

·         Рассмотреть формулы, описывающие движение тела, брошенного под углом к горизонту

·         Используя электронную таблицу смоделировать движение тела, брошенного под углом к горизонту.

·         Развитие исследовательской, творческой, познавательной деятельности учащихся.

Методы обучения:

наглядный, исследовательский, практический.

Формы обучения:

индивидуальная, коллективная.

Оборудование и демонстрации:

·        Компьютер;

·        локальная сеть;

·         проектор;

·         баллистический пистолет.

Программное обеспечение:

·        операционная система Windows;

·         Microsoft Excel из пакета Microsoft Office;

·        пакет программ пакет «Физика 7-11 класс Библиотека наглядных пособий 1С:Образование».

План:

               I.     Немного о себе.

               II.    Изучение движения тела в поле сил тяготения.

               III.   Исследование движения тела движущегося под углом к горизонту.     Практическая работа.

               IV.   Анализ выполнения работы.

               V.    Подведение итогов.

Ход мастер -класса.

I. Немного о себе.

Я, Янченко Владимир Владимирович - учитель физики и информатики высшей категории. В 1987 году окончил физико – математический факультет Липецкого государственного педагогического института по специальности «математика и физика».

27 лет работаю в МОУ лицей №4 г. Данкова Липецкой области.

Более 5 лет являюсь руководителем  методического объединения учителей физики Данковского района.

В своей работе с 1990 года использую компьютеры. Обучение на основе компьютерных технологий создает условия для эффективного проявления фундаментальных закономерностей мышления, оптимизирует познавательный процесс. Фактором, позволяющим это сделать, является визуализация основных математических и физических понятий, процессов и явлений при помощи компьютера.

Информационные технологии являются современным средством обучения и открывают поистине необозримые возможности для решения широкого круга задач.

На уроках использую мультимедийные учебники по физике, компьютерные тестирование и демонстрации, лабораторно – компьютерные практикумы, компьютерное моделирование физических процессов. Это вызывает интерес к физике  у учащихся, позволяют сделать урок  продуктивным  и дает положительные результаты в обучении.

Вашему вниманию представляется использование электронных таблиц для иллюстрации процессов движения в механике – движение тела под углом к горизонту.

Данный материал входит в образовательный стандарт. В учебнике «Физика 10» автора С.В. Громова §23 стр. 69-73, в учебнике «Физика 10» В.А. Касьянова §17 стр.63, в учебнике «Физика 10» Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева, Н.Н. Сотского  §18 стр. 43-45.

II.  Изучение движения тела в поле сил тяготения.

Повторение в виде фронтальной беседы.

Рассмотрим случай, когда снаряд движется по вертикали.

1.  Как движется снаряд? (Ответ: по вертикали вверх).

2.  Какая сила действует на снаряд? (Ответ: сила тяжести).

3.  По какой линии движется снаряд? (Ответ: снаряд движется по прямой).

4.  Под каким углом движется снаряд? (Ответ: под углом 90°)

Рассмотрим случай, когда снаряд движется под углом к горизонту: (запуск снаряда под углом к горизонту).

5. Какая сила действует на снаряд? (Ответ: сила тяжести).

6. Что является причиной искривления траектории движения тела? (Ответ: изменение угла, под которым движется тело).

7. Как найти траекторию движения тела? (Ответ: найти траекторию - это значит найти аналитическое уравнение кривой, по которой движется тело в пространстве).

Рассмотрим основные параметры тела, движущегося с начальной скоростью, направленной под углом к горизонту. Применяем пакет «Физика 7-11 класс Библиотека наглядных пособий 1С :Образование».

Уравнение траектории тела, или зависимость у(х) можно получить, исключая из системы уравнений время. Для этого из (5) найдем время и подставим в (6). Получим уравнение траектории движения тела

Графиком этой квадратичной функции является парабола. Парабола проходит через начало координат, так как у = 0 при х = 0. Ветви параболы направлены вниз, так как коэффициент –

Чтобы построить график зависимости у(х) нужно взять множество точек.

Создание проблемной ситуации: невозможность быстро и точно построить график движения тела, т.к. для этого нужно взять множество точек, а это требует большой затраты времени.

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с моделированием. Прототипом моделирования может быть объект, процесс или система. В процессе моделирования мы приходим к некоторой формализации. Определение цели моделирования позволяет четко установить, какие данные являются исходными и наиболее существенными, а какие - несущественны в процессе моделирования и что требуется получить на выходе.

Для задачи исследование движения тела, движущегося под углом к горизонту, нам нужно разработать информационную модель и провести компьютерный эксперимент.

Для компьютерного эксперимента воспользуемся средой электронной таблицы, программой Microsoft Excel из пакета Microsoft Office.

В этой программе мы можем по исходным данным и произведенным расчетам построить график или диаграмму. Вот этой возможностью мы сегодня и воспользуемся для того, чтобы проследить движение тела, брошенного под углом к горизонту. Разберем, какие исходные данные мы занесли в таблицу, проследим, расчет каких величин производится, и построим график.

Технология заполнения:

1. Заполнение области исходных данных:

2. Заполнение области промежуточных расчетов:

3. Построение графика:

·        Выделить в столбцах: С и В диапазон ячеек, начиная с 12 строки;

·         Выбрать ВСТАВКА ð ДИАГРАММА ð ТИП диаграммы: ГРАФИКð произвести необходимые установки: заголовки, оси, и др.; ð ГОТОВО.

·        Увеличить размер диаграммы.

·        При необходимости отформатировать.

·        Расположить на экране монитора, так, чтобы можно было менять исходные данные и одновременно видеть изменения на графике.

III. Выполнение практической работы:
 «Исследование графика движения тела, движущегося под углом к горизонту».

При работе класс можно разделить на группы. Группам раздаются карточки с дополнительными заданиями к решаемой задаче.

Необходимо получить результаты при изменении:

·        начальной скорости;

·        угла полета.

Необходимо, меняя исходные данные, построить график и проследить по графику изменение траектории движения тела, заполнить таблицы и на основании полученных результатов сделать выводы: как изменяется движение тела при увеличении начальной скорости и угла бросания тела.

Результаты работы групп можно представить в виде таблиц:
Таблица №1

Таблица №2

IV. Анализ выполнения работы.

Его можно провести следующим образом. От каждой группы выбирается докладчик, который рассказывает о проделанной работе и полученных результатах. Первая  группа учеников отмечает, что построить график с максимальной точностью достаточно сложно, но зависимость между скоростью и дальностью полета и высотой подъема можно проследить. Вторая группа учеников может показать с помощью проектора на экране таблицы значений и графики.

Ученики приходят к выводу, что для моделирования движения тела, движущегося под углом к горизонту, можно использовать информационные технологии, т.к. с помощью них можно наиболее точно построить график и наглядно проследить его изменение при изменении исходных данных.

V. Подведение итогов.

Какова практическая направленность изучаемого материала?

Примерные ответы учеников:

·              при выведении космического корабля на орбиту и при стыковке космических кораблей, конструкторам нужно рассчитывать расчетную траекторию.

·              в военном деле при стрельбе из любого вида оружия нужно не только знать траекторию движения, но и учитывать сопротивление воздуха, которое изменяет эту траекторию.

·              на уроках физкультуры тоже применяются знания, полученные на уроках физики: при метании диска, при бросании гранаты, во время игры в баскетбол.