Page 371 - Методика преподавание информатики

371

— наука, в которой математическое моделирование является чрезвычайно важ-
ным методом исследования. Причину этого в целом можно сформулировать
так: при максимальном проникновении в физику математических методов, по-
рой доходящем до фактического сращивания этих наук, реальные возможности
решения возникающих математических задач традиционными методами очень
ограничены.
Во многих вариантах курса компьютерного моделирования математиче-
ские модели в физике по праву занимают больший объем по сравнению с дру-
гими, и на их изучение отводится большее количество времени. Действительно,
создание той или иной модели физического процесса является естественным и
не требует некоторых искусственных приемов, к которым часто приходит при-
бегать в других предметных областях. Поэтому восприятие этих математиче-
ских описаний процессов или явлений не вызывает у учащихся, по крайней ме-
ре, психологических трудностей. В профильном курсе, ориентированном на
учащихся, специализирующихся по физико-математическому и естественнона-
учному профилю, целесообразно наибольшее внимание уделить именно моде-
лям физики.
Перечень рассматриваемых вопросов может быть таков:
• движение тел с учетом сопротивления среды;
• движение маятника с учетом сопротивления среды, вынужденные коле-
бания, резонанс и т.д.;
Обозначив первые (входные) величины через х , х , ..., х , а вторые (вы-
n
2
1
ходные) через y , у , ..., y , можно поведение объекта или процесса символиче-
1
k
2
ски представить в виде
y  F x , x , ,   j 1  , 2 ,  k ,
j 1 2 x n j
• движение небесных тел (задача двух тел);
• движение электрических зарядов;
• тепломассоперенос (на примере процесса теплопроводности в линейном
стержне).
Номенклатура компьютерных математических моделей в физике может
ориентироваться на подготовленность и интересы учащихся, их специализацию
в том или ином разделе физики.
Цели обучения:
t
• ввести в КММ на примере моделей из области физики;
• отработать схемы вычислительного эксперимента на сравнительно про-
стых, знакомых по курсу физики задачах.
Поставленные задачи обучения считаются успешно выполненными, если
у учащихся вырабатывается комплекс указанных ниже знаний, умений и навы-
ков.
Изучение каждой новой содержательной задачи и, как следствие, получе-
ние новой математической модели требует мотивировки целесообразности ее
введения. Мотивировка может, во-первых, опираться на жизненный опыт уча-
щихся, во-вторых, достигаться путем разрешения проблемной ситуации.
Моделирование процессов движения тел в среде. При моделировании

www.trk.kg