Тренажер по физике «Механика» | Статья в журнале «Юный ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 1 февраля, печатный экземпляр отправим 5 февраля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Научные руководители: ,

Рубрика: Информатика

Опубликовано в Юный учёный №4 (13) октябрь 2017 г.

Дата публикации: 13.06.2017

Статья просмотрена: 68 раз

Библиографическое описание:

Овчинникова И. В., Поликарпов Н. В., Жерносек О. Н., Морозова Н. И. Тренажер по физике «Механика» // Юный ученый. — 2017. — №4. — С. 36-39. — URL https://moluch.ru/young/archive/13/949/ (дата обращения: 19.01.2020).



Для подготовки к урокам и к ОГЭ по физике учащиеся могут использовать: общеобразовательные учебные издания, презентации, видеоролики в Интернете на веб-сайте «Классная физика» [1], онлайн тесты на веб-сайтах «Решу ОГЭ» и «ФИПИ» [2;3]. Но они не позволяют провести лабораторные работы, которые помогают лучше усвоить изучаемый материал. Чаще всего учитель распечатывает тесты на бумажных носителях, что крайне неудобно и затратное, атренажеры, при помощи которых можно самостоятельно проводить лабораторные работы, не всегда доступны учащимся. Поэтому мы создали тренажер по физике раздела «Механика», который включает: теоретический материал, расчетные задачи, тестирование, лабораторные работы, трехмерную демонстрацию физических явлений, а также возможность учителем проконтролировать работу, проделанную учащимися.

Ключевые слова: тренажер по физике, отработка практических навыков, подготовка к ОГЭ по физике

По данным статистики [5] многие учащиеся выбирают физику для поступления в технические классы, поэтому особое внимание они уделяют таким предметам, как математика, физика, информатика. В контрольно-измерительных материалах ОГЭ по физике задания из раздела «Механика» составляют 30–40 % от общего числа заданий.

Для подготовки к экзаменам по этому разделу необходимо нарешать большое количество задач и тестов, проделать лабораторные работы. ОГЭ включает в себя не только проверку теоретических знаний, но и практических умений. Не все эксперименты можно проделать в реальной жизни, а это важно для понимания предмета. В этом случае сможет помочь компьютерное моделирование.

Механика — раздел, который является одним из самых объемных и сложных в школьном курсе физики. В КИМах ОГЭ от общего объема проверяемого курса по физике этот раздел занимает 47 % и включает в себя расчетные задания, а также лабораторные работы.

Количество учащихся, сдающих физику в нашем Лицее, ежегодно растет (2013–2014 уч. год — 3 человека, 2014–2015 уч. год — 17 человек, 2015–2016 уч. год — 26 человек), а для успешности необходимо умение выполнять экспериментальные задачи и лабораторные работы. Комплексных тренажеров недостаточно или они довольно дорогостоящие. Это нас подтолкнуло к созданию тренажера по разделу физики «Механика», включающем: теоретический материал, расчетные задачи, тестирование, лабораторные работы, трехмерную демонстрацию физических явлений, а также возможность учителем проконтролировать работу, проделанную учащимися.

Гипотеза: создание тренажера по физике как доступный практический материал для отработки навыков решения задач и выполнения лабораторных работ по разделу «Механика».

Цель: создание тренажера, направленного на отработку практических навыков решения задач и выполнения лабораторных работ.

Задачи:

  1. Подобрать теоретический и практический материал по физике раздела «Механика».
  2. Сформулировать разделы тренажера.
  3. Выбрать среду разработки.
  4. Презентовать тренажер учащимся и учителям.
  5. Провести опрос и обработать полученный результат.

Методы исследования: аналитический, информационное моделирование, компьютерное моделирование, метод обработки статистических данных.

Аналитическим методом мы отобрали теоретический материал, качественные, тестовые и расчетные задачи, а также лабораторные работы, используя учебник [6], задачник, справочник по физике [7].

При использовании информационного моделирования были составлены разделы программы: справочная информация по механике, тесты (кинематика и динамика), задачи (кинематика и динамика), лабораторные работы, конструктор тестов.

С помощью компьютерного моделирования, мы разработали тренажер, используя среду разработки Unity, информацию о которой можно прочитать в Википедии [8]. Unity позволяет создавать двухмерные и трёхмерные приложения, поддерживающие операционные системы Windows, OS X, Windows Phone, Android, iOS, Linux, а также игровые приставки нового поколения Wii, PlayStation 3, PlayStation 4, Xbox 360, Xbox One. Активно движок используется как крупными, так и независимыми разработчиками в силу наличия бесплатной версии, удобного интерфейса и простоты работы с движком.

Графика реализована с помощью Autodesk 3ds Max 2013(Student License) — многофункциональный профессиональный редактор трёхмерной графики.

Этапы создания тренажера.

Первый этап — создание и визуализация лабораторных работ, трехмерных инструментов для проведения экспериментов (Рисунок 1).

Рис.1. «Лабораторная работа»

Второй этап — создание учётных записей пользователей, сбор и хранение данных (логин, пароль, результаты) (Рисунок 2);

Рис. 2. «Авторизация пользователя»

Третий этап — создание конструктора тестовых заданий на основе собственного материала и написание кода программы (Рисунок 3).

Рис. 3. «Конструктор тестов»

После создания тренажера мы провели его апробацию. Загрузили программу на компьютеры, и учащиеся 9-х классов нашего лицея, которые сдают ОГЭ по физике, решали задачи и тесты, работали с лабораторными работами. В течении урока они самостоятельно поработали с программой. По завершению практической части работы, применив метод обработки статистических данных, участникам апробации были составлены следующие вопросы:

  1. Вызвало ли у вас интерес занятие на данном тренажёре?
  2. Считаете ли вы, что данный тренажер окажет помощь при подготовке к ОГЭ по физике?
  3. Что бы вы ещё включили в данный тренажер?
  4. Испытывали ли вы трудности при работе с данным тренажером?

Результаты опроса оформили в виде диаграмм.

Рис. 4. Листы с ответами учащихся

В результате апробации данный тренажер понравился всем. Учащиеся считают, что он окажет помощь при подготовке к ОГЭ и к урокам по физике по разделу «Механика». Трудностей при работе никто не испытывал. Было лишь одно пожелание, побольше разнообразных лабораторных работ.

Тренажёр удобен в использовании, имеет резерв наполнения как теоретическим, так и практическим материалом, в зависимости от потребностей учащихся и учителей физики, в чем и заключается его преимущество. Также, учитель сможет проконтролировать и оценить работу ученика, создавать тесты разной сложности на основе подобранного учебного материала. С помощью тренажера можно организовывать факультативные занятия, уроки для более углубленного изучения физики по разделу «Механика». Таким образом, нами практически была доказана гипотеза и достигнуты поставленные цель и задачи.

Литература:

  1. «Классная физика» http://class-fizika.narod.ru/
  2. Материалы конференции «Актуальные проблемы информатики и информационных технологий в образовании: материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XVI международного научно-практического форума студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука XXI века». Красноярск, 17 мая 2016 г. — http://elib.kspu.ru/document/17540
  3. Перышкин.А. В. Физика 9 кл.:учебник/А. В. Перышкин,Е. М. Гутник 19-е изд., стеротип. — м.:Дрофа,2014. — 300, [4] с.:ил.; 1 л.цв.вкл.
  4. Рымкевич.А. П. Физика.Задачник. 10–11 кл.: Пособие для общеобразоват. учеб. заведений. — 8-е изд., стереотип. — М.:Дрофа,2004. — 192 с.
  5. Специализированные классы — http://www.krao.ru/rb-topic_t_1028.htm
  6. Ситников В. И. Краткий курс физики: Учеб. Пособие для учащихся старших классов и поступающих в вузы. — М.:Флинта: Наука.1999.– 336с.
  7. Янчевская О.В справочник школьника по физике.7–11 классы. — СПб.: Издательский Дом «Литера», 2015. — 256с.
  8. Unity (игровой движок) — https://ru.wikipedia.org/wiki/Unity
Основные термины (генерируются автоматически): работа, создание тренажера, физик, компьютерное моделирование, теоретический материал, тренажер, задача, учащийся, практический материал, трехмерная демонстрация.


Похожие статьи

Обучающая программа-тренажер по физике | Статья в журнале...

Ключевые слова:обучение физике, программа-тренажер, учебные компьютерные

При этом учебный материал делится на небольшие части, после чего составляется рациональный

В своей работе мы используем обучающие компьютерные программы, которые построены на...

Применение имитационных виртуальных тренажёров в процессе...

Тренажёры предназначены для формирования у учащихся практических навыков в результате специального упражнения, они выполняют такие задачи, как

Виртуальные технологии – модель процесса создания, а также применение методов, средств внедрения в практику...

Тренажёр водительского мастерства: конструкторское решение

В статье дается описание тренажера водительского мастерства, созданного коллективом студентов. Конструкция тренажера, предлагаемая в данной статье, будучи экономически доступно, позволяет существенно снизить затраты на занятие автоспортом для учащихся.

Применение тренажеров в системе дистанционного обучения

Тренажеры являются как обучающим, так и оценочным методом. Примерами тренажеров могут служить программы обучения езды на автомобиле

Тренажеры очень эффективный метод обучения и оценки практических знаний. Позволяют задавать и многократно повторять разные...

Компьютерные технологии как инструментарий обучения физике...

Компьютерные средства как инструментарий теоретического и практического обучения

- процедурные тренажеры, предназначенные для привития умений и навыков выполнения

программная среда, таблица, компьютерное моделирование, лабораторная работа...

Реализация развивающей функции обучения через решение...

Статья посвящена рассмотрению вопроса о роли решения физических задач в реализации развивающей функции обучения.

При учении физики большое значение имеет практическое применение теоретических знаний, главное из которых — умение решать задачи.

Задачи с практическим содержанием и их роль в осуществлении...

Задача с политехническим содержанием – это задача, содержащая материал о технике

Определение места задач с практическим содержанием в процессе обучения физике

Большими возможностями обладают задачи с практическим содержанием для развития...

Пример построения виртуальной 3D-модели учебного заведения

Трёхмерная графика широко используется для создания различных изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции, в наукеи промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ,архитектурной визуализации...

Использование компьютерных тренажеров для подготовки...

Принцип, по которому изготавливаются компьютерные тренажерымоделирование реальности. Применительно к тренажерам дорожно-строительной техники это означает создание виртуальной модели дорожно-строительной машины, которая при взаимодействии...

Похожие статьи

Обучающая программа-тренажер по физике | Статья в журнале...

Ключевые слова:обучение физике, программа-тренажер, учебные компьютерные

При этом учебный материал делится на небольшие части, после чего составляется рациональный

В своей работе мы используем обучающие компьютерные программы, которые построены на...

Применение имитационных виртуальных тренажёров в процессе...

Тренажёры предназначены для формирования у учащихся практических навыков в результате специального упражнения, они выполняют такие задачи, как

Виртуальные технологии – модель процесса создания, а также применение методов, средств внедрения в практику...

Тренажёр водительского мастерства: конструкторское решение

В статье дается описание тренажера водительского мастерства, созданного коллективом студентов. Конструкция тренажера, предлагаемая в данной статье, будучи экономически доступно, позволяет существенно снизить затраты на занятие автоспортом для учащихся.

Применение тренажеров в системе дистанционного обучения

Тренажеры являются как обучающим, так и оценочным методом. Примерами тренажеров могут служить программы обучения езды на автомобиле

Тренажеры очень эффективный метод обучения и оценки практических знаний. Позволяют задавать и многократно повторять разные...

Компьютерные технологии как инструментарий обучения физике...

Компьютерные средства как инструментарий теоретического и практического обучения

- процедурные тренажеры, предназначенные для привития умений и навыков выполнения

программная среда, таблица, компьютерное моделирование, лабораторная работа...

Реализация развивающей функции обучения через решение...

Статья посвящена рассмотрению вопроса о роли решения физических задач в реализации развивающей функции обучения.

При учении физики большое значение имеет практическое применение теоретических знаний, главное из которых — умение решать задачи.

Задачи с практическим содержанием и их роль в осуществлении...

Задача с политехническим содержанием – это задача, содержащая материал о технике

Определение места задач с практическим содержанием в процессе обучения физике

Большими возможностями обладают задачи с практическим содержанием для развития...

Пример построения виртуальной 3D-модели учебного заведения

Трёхмерная графика широко используется для создания различных изображений на плоскости экрана или листа печатной продукции, в наукеи промышленности, например, в системах автоматизации проектных работ,архитектурной визуализации...

Использование компьютерных тренажеров для подготовки...

Принцип, по которому изготавливаются компьютерные тренажерымоделирование реальности. Применительно к тренажерам дорожно-строительной техники это означает создание виртуальной модели дорожно-строительной машины, которая при взаимодействии...

Задать вопрос