Нирс/Студенты


КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ

Использование манипулятора "мышь" в лабораторном практикуме по физике
А. И. Данилов

   
   Создание персонального компьютера породило новые информационные технологии, заметно повышающие качество усвоения информации, ускоряющие доступ к ней, позволяющие применять вычислительную технику в самых разных областях деятельности человека. Компьютеризация идёт такими темпами, что спустя несколько лет компьютеры будут применяться при изучении многих предметов. Однако компьютер не может полностью заменить учителя, только учитель имеет возможность заинтересовать учеников, пробудить в них любознательность, завоевать их доверие, он может направить их внимание на те или иные аспекты изучаемого предмета, вознаградить их усилия.
   Методика проведения урока физики с использованием компьютера зависит от подготовленности учителя, от внешних устройств, подключенных к компьютеру и от программ, обеспечивающих компьютерную поддержку.
   Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. При разработке практикума с использованием компьютера важно, прежде всего, тщательно продумать постановку работы с методической точки зрения: в какой последовательности её выполнять, как обрабатывать результаты, что должно выполняться без помощи компьютера и т.п. Однако не менее важно учитывать и психологические особенности взаимодействия с компьютерной виртуальной средой; необходимо учитывать особенность восприятия текста с монитора компьютера, так как компьютерный текст хуже усваивается и утомляет глаза, поэтому основной объём теоретического материала следует прилагать к практикуму в виде печатных методических разработок.
   Выполненная нами работа посвящена разработке методических рекомендаций по использованию манипулятора "мышь" как измерительного прибора при проведении лабораторного практикума. "Мышь" используется в качестве датчика скорости и перемещения при проведении лабораторных работ по темам "равномерное и равноускоренное движение".
   Предполагается что, разработанный материал повысит уровень заинтересованности учащихся, будет способствовать развитию творческих способностей при выполнении лабораторных работ и физического практикума и поможет улучшить качество знаний школьников.
   Подготовленный нами методический материал может быть использован учителем в ходе проведения лабораторных работ и физического практикума по равномерному и равноускоренному движению.
   При изучении физики важнейшую роль играет эксперимент. На начальных этапах знакомства с физическим явлением эксперимент должен быть по возможности, реальным, а не модельным. Сложность восприятия реального эксперимента часто связана с задержкой в представлении результатов обработки эксперимента, в течение которой теряется внимание наблюдателя. Применение ПК существенно сокращает эту задержку и позволяет демонстрировать явление и результат обработки полученных данных практически синхронно даже на устаревших ПК. При этом одновременное наблюдение эксперимента и соответствующих графиков существенно повышает наглядность и облегчает запоминание и интерпретацию результатов. …Одним из выходов является использование таких стандартных устройств ввода - вывода ПК как: мышь, джойстик…, звуковая карта, WEB - камера, подключаемые через слоты или LPT и COM порты компьютера.
   Манипулятор "мышь" в качестве измерительного прибора при проведении лабораторных работ уже использовали ранее. Так Бирюков С. В. и Гуськов Д. Н. из Московского педагогического государственного университета разработали "простой программно-аппаратный комплекс для изучения линейных и нелинейных затухающих колебаний математического маятника. В Вятском государственном педагогическом университете разработана лабораторная работа "Изучение законов механического движения" с применением компьютера, для этого применяется машина Атвуда, оснащенная датчиком перемещения на основе компьютерной мыши. Компания ОАО Интос (Институт технических обучающих средств) разработала "измерительно-вычислительный комплекс ИВК-3/Э, предназначенный для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента на уроках физики и других естественнонаучных дисциплин. Он является программно-аппаратным средством измерения, обработки и отображения измеряемых физических величин и их взаимозависимостей…
   Для нашего эксперимента изготовлена легкоподвижная тележка, соединенная с "мышью" в качестве датчика скорости и перемещения. Тележка приводится в движение либо с помощью перегрузка соединенного с тележкой капроновой нитью переброшенной через блок либо с помощью наклонной плоскости. Подбором массы перегрузка и наклоном плоскости можно добиться равноускоренного движения и равномерного (если скомпенсировать силу трения и придав какую-то начальную скорость тележке, то эта скорость будет сохраняться на некотором промежутке движения) движения.
   Также в рамках настоящей работы написана программа, обеспечивающая обработку сигналов от "мыши" и их представление на экране монитора (время движения тележки, пройденный путь, скорость движения и ускорение тележки). Кроме того разработана методика проведения лабораторных работ и физического практикума по равноускоренному и равномерному движениям с использованием данного "комплекса".


Назад
Скачать