zaisch4.3dn.ruzaisch4.3dn.ru/olif/kurs.docx · Web viewСегодня человек живет в мире, где информация имеет огромное значение

Муниципальное общеобразовательное учреждение

« Заинская средняя общеобразовательная школа № 4».

«Утверждаю»

Директор МОУ "ЗСОШ № 4"

_____________ С. И. Ларина

Программа

интегрированного элективного курса информатика + физика

«Решение физических задач методами информатики»

(8, 9 класс)

Авторы – составители:

М.Н. Игошина учитель информатики первой квалификационной категории,

И.В. Маряшина учитель физики первой квалификационной категории

г. Заинск 2007 год.

PAGE \* MERGEFORMAT 15

Программа интегрированного элективного курса

по информатике и физике

Предисловие

«Есть успех – есть и желание учиться…» Сухомлинский

Сегодня человек живет в мире, где информация имеет огромное значение. Жизненно важно научиться правильно с ней работать и использовать различные инструменты для этой работы. Одним из таких инструментов является компьютер, который стал универсальным помощником человеку в различных сферах деятельности.Элективные курсы (курсы по выбору) играют важную роль в системе профильного обучения на старшей ступени школы. Базовые общеобразовательные курсы отражают обязательную для всех школьников инвариативную часть образования и направлены на завершение общеобразовательной подготовки учащихся. Профильные курсы обеспечивают углублённое изучение отдельных предметов и ориентированы, в первую очередь, на подготовку выпускников школы к последующему профессиональному образованию. Элективные же курсы связаны, прежде всего, с удовлетворением индивидуальных образовательных интересов, потребностей и склонностей каждого школьника. Именно они по существу и являются важнейшим средством построения индивидуальных образовательных программ, т. к. в наибольшей степени связаны с выбором каждым школьником содержания образования в зависимости от его интересов, способностей последующих жизненных планов. Элективные курсы как бы «компенсируют» во многом достаточно ограниченные возможности базовых и профильных курсов в удовлетворении разнообразных образовательных потребностей старшеклассников.


Пояснительная записка

Данное пособие представляет собой тематическое планирование занятий интегрированного элективного курса по информатике и физике «Решение физических задач методами информатики» для учащихся старших классов.

В Microsoft Excel реализованы широкие функциональные возможности для работы с диаграммами и моделированием физических процессов. Однако в этой работе мы не хотим останавливаться на традиционных приёмах работы с диаграммами, а рассматриваем нестандартные подходы, которые можно реализовать применительно к физическим задачам.

Работа отличается последовательностью, стройностью, логичностью изложения, написана доступным языком. Гармоничное сочетание теоретического и практического материала, позволяет учащимся быстро и успешно усваивать знания по курсу, уметь создавать самостоятельно программы и проекты, развивать творческие способности, активизировать познавательную деятельность. Актуальность темы несомненна в свете новых требований к содержанию образования по освоению учащимися информационных технологий.Пособие адресовано учителям физики и информатики, старшеклассникам и студентам. Материалы работы дополняют и развивают школьный курс информатики и физики, а также является информационной поддержкой выбранного профиля дальнейшего образования и ориентирован на удовлетворение любознательности школьников. Материалы курса также могут быть использованы не только в рамках проведения элективного курса, но и на уроках, во внеклассной работе по предмету и как пособие для построения диаграмм и написания программ на языке Pascal.Цель курса: углубить и расширить знания учащихся профильного образования в процессе изучения школьного курса физики и информатики.

Основные задачиОбучающие: обобщение, систематизация, углубление знаний по основным разделам школьного курса физики и информатики; формирование умения комплексного применения знаний при решении учебных теоретических и экспериментальных задач; интегрирование знаний при изучении смежных предметов.Развивающие: развитие специальных умений учащихся - экспериментальных, практических и д.р.; развитие общеучебных умений - самостоятельной работы, использования источников информации; организационных- планирования, самоконтроля; развитие общечеловеческих умений- способностей к абстрагированию, формирование интереса к предметам; развитие творческих способностей, исследовательских умений.


Воспитательные: расширение кругозора; воспитание самостоятельности, развитие мировоззрения, политехническое воспитание.Формы и методы работы: рассказ, беседа, дисскуссия, работа с книгой, демонстрация, лабораторный и практический методы, семинары и практикумы.

Аттестация учащихся

В качестве основной формы оценки учащихся предполагается использовать результаты выступлений на семинарах, подготовленные рефераты, выполненные проекты, решение задач. Знания учащихся по окончании изучения курса можно оценить с помощью защиты проекта.

Содержание курса

«Компьютерное моделирование»8 класс

Пояснительная записка Известно, что системный анализ – это целенаправленная творческая деятельность человека, на основе которой обеспечивается представление объекта в виде системы. Процессы изучения и использования свойств системы становятся определяющими и решающими для успешной практической деятельности. Одним из современных инструментов системного анализа и синтеза систем является информационное (абстрактное) моделирование, проводимое на компьютерах. Информационные модели могут имитировать существенные черты объектов-оригиналов и достаточно точно воспроизводить их поведение. В 8-ом классе большое внимание уделяется исследованию. С этой целью учащиеся занимаются моделированием объектов, процессов, явлений из любых предметных областей в ранее освоенной программной среде. Таким образом, одной из сильнейших сторон информатики является ее интегративный характер. Используя идеологию системного подхода, можно изучать объекты и процессы из разных предметных областей, используя для этого современные компьютерные средства и методы. Следует отметить, продуктивный характер подобной деятельности, в основу которой заложена ориентация на исследование и творчество. При этом помимо развития системного мышления может быть достигнута не менее важная цель – закрепление знаний и умений, полученных учеником на других школьных предметах. Цель курса – научить моделированию, подробно рассматривая каждый этап моделирования на примере большого количества задач. Основное внимание уделяется этапу формализации задач и разработке информационной модели изучаемого объекта или системы. В зависимости от типа задачи моделирование проводится в системе графического редактора и текстового процессора. В основе данного курса лежит формирование теоретической базы и овладение


учащимися конкретными навыками использования компьютерных технологий в различных сферах человеческой деятельности. К теоретической базе мы относим знание общих принципов решения задач с помощью компьютера, понимание того, что значит поставить задачу и построить компьютерную модель, знание основных способов алгоритмизации. Навыки использования информационных технологий предполагают умения работать с готовыми программными средствами. В соответствии с этим занятия делятся на теоретическую и практическую части. На теоретической части создаются компьютерные модели и алгоритмы решения задач. В ходе практических работ учащиеся пишут программы и проводят компьютерные эксперименты. Программа курса «Компьютерного моделирования» для 8 классов рассчитана на 18 учебных часов: 12ч. отводится на теоретические занятия и 20 ч. – на компьютерные эксперименты. В результате изучения курса учащиеся должны:

Знать классы задач, ориентированные на моделирование в том или ином процессоре;

Иметь представление о компьютерном конструировании; Знать структуру информационных моделей; Знать технологию работы в среде графического и текстового редакторов; Уметь составлять и проводить поэтапное моделирование, осуществлять

компьютерный эксперимент. Касаясь методики обучения, следует сказать о необходимости активизации познавательной деятельности, расширения и разнообразия заданий творческого характера. В целом же использование того или иного метода определяется характером учебного материала.

Программа курса «Компьютерное моделирование»

Название темы Количество часов Всего

Теория

Практика

1. Информационные основы процессов управления. 1.1. Понятие модели. 1.2 Информационная модель объекта.

2 2 -

2. Основы классификации объектов. 2.1. Классификация моделей. 2.2 Инструменты моделирования. 2.3 Этапы моделирования

3 2 1

3. Моделирование в среде графического редактора 3.1 Представление о моделировании в среде графического редактора 3.2 Моделирование физических процессов 3.2.1. Броуновское движение 3.2.2. Равновесия сил

14 4 10


3.2.3. Проводимость проводников 3.2.4. Схема электрических цепей3.2.5. Диффузия 3.3. Конструирование - разновидность моделирования 3.3.1. Моделирование паркета из набора геометрических объектов. 3.3.2. Конструирование из мозаики. Создание меню мозаичных форм. 3.3.3. Создание геометрических композиций из готовых мозаичных форм 3.3.4. Создание узоров для лоскутной мозаики. 3.3.5. Трехмерное конструирование из кирпичиков. Создание набора кирпичиков для конструирования. 3.3.6. Моделирование расстановки мебели 3.3.7. Создание меню строительного конструктора. Моделирование композиций с помощью строительного конструктора . 4. Моделирование в среде текстового процессора 4.1. Словесные модели. 4.2. Моделирование составных документов. 4.2.1. Поздравительная открытка 4.2.2. Наградной диплом 4.2.3. Афиша 4.2.4. Научный текст 4.3. Структурные модели 4.3.1. Протокол классного собрания 4.3.2. Разбор предложения с помощью составления схем 4.3.3. Создание схем классификации объектов 4.4. Алгоритмические модели 4.4.1. Кто есть кто? Создание таблицы и решение логических задач. 4.4.2 Создание фрагмента расписания уроков

13 4 9

Итого 32 12 20 Основы моделирования являются важным разделом в изучении информатики и ИКТ. Это связано с проектированием и построением модели при выполнении любых проектов с использованием компьютера. Теория моделирования используется как по предмету информатика, так и в других школьных дисциплинах. Такая интеграция предметов позволяет привлечь учащихся к углубленному изучению основ разных наук. Для более «продвинутых» учеников предлагаются задачи для проектов из разделов Электронные таблицы, Системы счисления, Логика, Информация и информационные процессы, Моделирование.

Японские кроссворды


Создать модель “Японского кроссворда”, используя знания перевода целых чисел из двоичной системы счисления в десятичную, и обратно.

Построение поверхностей

Построить трехмерное изображение гиперболического и эллиптического параболоидов.

Рисунок из графиков

Построить графики функций в одной системе координат.

1. “Зонт”

1)

2)

3)

4)

5)

6)

2. “Очки”

1)

2)

3)

4)

5)


6)

7)

Черный ящик

Создать модель “черного ящика” для процесса обработки информации в следующей задаче: “В древности люди решили, что каждой цифре от 1 до 9 соответствует Солнце или планета Солнечной системы: 1 - Солнце, 2 – Луна, 3 – Марс, 4 – Меркурий, 5 – Юпитер, 6 – Венера, 7 – Сатурн, 8 – Уран, 9 – Нептун. Последовательно складывая цифры даты своего рождения можно определить “свою” планету. Например, 24.10.1989=2+4+1+0+1+9+8+9=34=3+4=7 – Сатурн.

Кроссворд

Составить и оформить кроссворд-тест, используя возможности Excel.

Таблица истинности

Построить таблицу истинности логического выражения: A и (B или (не B и не C)).

Системы счисления

Создать модель калькулятора для перевода чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием Р (Р16).


« Решение физических задач методами информатики »

( 9 класс)

Методическая разработка элективного курса адресована учителям школ, преподающим информатику и физику, а так же учащимся средних и старших классов. Отбор материала проведен в соответствии с требованиями образовательного стандарта по информатике и физике.Настоящее пособие представляет собой систематический сборник задач и вопросов по теме «Решение физических задач методами информатики». Большинство задач снабжено решениями и указаниями, получив которые учащиеся могут самостоятельно решить задачи. Последнее очень важно: самостоятельное решение задач – наиболее активное проявление знаний и понимания физических законов, а умение решать задачи достигается упражнениями и размышлениями, поэтому в данном пособии увеличено количество задач, снабженных только ответами. Пособие содержит задачи из задачников средней школы, а так же ряд задач, методически интересных и доступных из сборников для поступающих в вузы.

Программа курса

9 класс. Физика (курс состоит из 17 занятий - первое полугодие)

Пояснительная записка Решение физических задач – один из основных методов обучения физике. С помощью решения задач обобщаются знания о конкурентных объектах и явлениях, создаются и решаются проблемные ситуации, формируют практические и интеллектуальные умения, сообщаются знания из истории , науки и техники, формируются такие качества личности, как целеустремленность, настойчивость, аккуратность, внимательность, дисциплинированность, развиваются эстетические чувства, формируются творческие способности. И период ускорения научно – технического процесса на каждом рабочем месте необходимы умения ставить и решать задачи науки, техники, жизни. Поэтому целью физического образования является формирования умений работать с школьной учебной физической задачей. Последовательно это можно сделать в рамках предлагаемой ниже программы, целями которой являются: - развитие интереса к физике, решению физических задач;- совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;- формирование представителей о постановке, классификаций, приемах и методах

решения школьных физических задач.Эта программа направлена на дельнейшее совершенствование уже усвоенных и умений, на формирование углубленных знаний и умений. Программа делится на несколько разделов. В первый раздел вносятся сведения теоретического характера.


Здесь школьники с минимальными сведениями о понятии «задача», осознают значения задач в жизни, науке, технике, знакомятся с различными сторонами работы с задачи. В частности, они должны знать основные приемы составления задач, уметь классифицировать задачу по трем-четырем основаниям. В первом разделе особое внимание уделяется последовательности действий, анализу полученного ответа.При изучение первого раздела программы, учитель использует разнообразные приемы и методы: рассказ и беседы учителя, вступления школьников, коллективная постановка экспериментальных задач, индивидуальная и коллективная работа по составлению задач, знакомство с различными задачками.В итоге школьники должны уметь классифицировать предложенную задачу, составлять простейшие задачи, последовательно выполнять и проговаривать этапы решения задачи средней трудности. При решении задач по механике, молекулярной физике, электродинамике главное внимание обращается на формирование умений решать задачи, на накопление опыта решения задач различной трудности. Развивается самая общая точка зрения на решение задачи как на описание того или иного физического явления физическими законами. В механике это описание движения материальной точки законами Ньютона и описание движения физической системы законами сохранения. Идея относительности механического движения рассматривается при решении системы задач, описание явления в различных системах отсчета. Необходимо большее внимание, чем в основном курсе, уделять задачам технического и краеведческого содержания, занимательным и экспериментальным задачам. Что должны знать и уметь учащиеся

I. При решении задач учащиеся должны уметь:- анализировать физическое явление- проговаривать вслух решение- анализировать полученный ответ- классифицировать предложенную задачу- составление простейших задачи- последовательно выполнять и проговаривать этапы- решения задачи средней трудности- решать комбинированные задачи- владеть различными методами решения задач:

аналитическим, графическим, экспериментальным и т.д.- Владеть методами самоконтроля и самооценки

II. В процессе выполнения различных видов физическогоЭксперимента учащиеся должны овладеть следующими Экспериментальными знаниями и умениями:


ЗНАТЬ:- устройства и принцип действия приборов, с которыми

выполняются наблюдения, изменения или опыты- правила обращения с приборами- способы измерения данной физической величины- способы вычисления абсолютной и относительной погрешности прямых

измеренийУМЕТЬ:

- самостоятельно собирать и настраивать установки для выполнения опытов по схемам или рисункам

- самостоятельно выполнять наблюдения, опыты, прямые и косвенные изменения

- вычислять абсолютную и относительную погрешность- самостоятельно анализировать полученные результаты и делать выводы- составлять отчет о проделанной работе

Программа Физические задачи и их решение.

1. Физическая задача. Классификация задач (2 ч) Что такое физическая задача. Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач. Значение задач в обучении и жизни. Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания, способу решения. Примеры задач всех видов. Составление физических задач. Основные требования к составлению задач. Способы и техника составления задач. Примеры задач всех видов.

2. Правила и приемы физических задач (6 ч) Общее требование при решении физических задач. Этапы решения физических задач. Работа с текстом задачи. Анализ физического явления; формулировка и ее решения (план решения). Выполнение плана решение задач. Числовой расчет. Использование вычислительной техники для расчетов. Анализ решения и его значение. Оформление решения задач. Типичные недостатки при решении и оформлении решения физических задач. Изучение примеров решения задач. Различные приемы и способы физических задач: алгоритм, аналогии, геометрические приемы, метод размерностей, графические решения и т.д.

Механика3. Динамика и статистика (8 ч)


Координатный метод решения задач по механике. Решение задач на основе динамике: законы Ньютона, законы для сил тяготения, упругости, трения, сопротивления. Решение задач на движение материальной точки, системы точек, твердого тела под движением нескольких сил. Задачи на определение характеристик равновесия физических систем. Задачи на принцип относительности: кинетические и динамические характеристики движения тела в разных инерциальных системах отчета. Подбор, составление и решение по интересам различных сюжетных задач: занимательных, экспериментальных.с техническим и краеведческим содержанием содержанием. Экскурсии с целью отбора данных для составления задач.

4. Законы сохранения(8ч) Классификация задач по механике: решение задач средствами кинематики, динамики, с помощью законов сохранения. Решение задач на сохранение импульса и реактивное движение. Решение задач на определение работы и мощности. Решение задач на закон сохранения и превращение механической энергии. Решение задач несколькими способами. Составление задач на заданные объекты или явления. Взаимопроверка решаемых задач. Знакомство с примерами решения задач по механике республиканских международных олимпиад. Решение конструкторских задач и задач на проекты: модель кронштейна, модель пушки с противооткатным устройством, проекты самодвижущихся тележек, проекты устройств для наблюдения невесомости, модель автоколебательной системы.

Физическая задача. Классификация задач (2ч)

№ Тема сроки

1/1 Что такое физическая задача? Состав физической задачи. Физическая теория и решение задач.

2/2 Классификация физических задач по требованию, содержанию, способу задания, способу решения. Составление физических задач. Способы и техника.

Правила и приемы решения физических задач (6ч)

1/3 Общие требования. Задачи на определение суммы и разности векторов.


2/4 Работа с текстом задач. Уравнение равномерного прямолинейного движения точки.

3/5 Оформление решение задачи. Аналитическое и графическое решение кинематических задач. Типичные недостатки при решении и оформлении решения физических задач. Задача на расчет средней скорости неравномерного движения.

4/6 Решение задач на уравнение движения с постоянным ускорением. Решение задач на уравнение движения с ускорением свободного падения.

Динамика и статистика (8 ч)

1/7 Решение задач на законы Ньютона.

2/8 Решение задач на движение материальной точки с учетом сил трения. Решение задач на законы для сил тяготения.

3/9 Решение задач на определение характеристик равновесия физической систем. Движение связанных тел.

4/10 Движение тел по наклонной плоскости. Решение задач на движение тел по наклонной плоскости

5/11 Решение эксперементальных задач и задач с техническим содержанием.

Законы сохранения (8ч)

1/12 Классификация задач по механике.

2/13 Решение задач на закон сохранения импульса.

3/14 Решение экспериментальных задач средствамикинематики, динамики, с помощью законов сохранения.

4/15 Решение задач на реактивное движение.

5/16 Решение задач на определение работы и мощности.

6/17 Решение задач на закон сохранения и превращенияэнергии. Решение задач несколькими способами.


9 класс. Информатика (курс состоит из 17 занятий - второе полугодие)

№

Наименованиекурса

Всего

часов

В том числе Формы

проверки лекция

практика

семинар

1 Актуализация знаний.

3 3

2

Решение задач: методами Excel

3 3 Компьютерное тестирование

3

Создание программ на языке Pascal Уровень « В» и « С»)

3 2 1 тест

4 Поиск оптимального метода решения.

5 1 3 1 Компьютерное тестирование

5

Решение задач методом построения диаграмм и графиков

1

2 защита проекта

6 Решение экологических задач

2 1 1

7 Итоговое занятие 1 Итоговый

тест

Программное обеспечение курса

Операционная система Windows, графический редактор Paint, текстовый процессор Word, табличный процессов Excel, среда программирования Pascal


Методическое обеспечение курса

для учащихся:

1. Учебник « Физика - 9» для общеобразовательных учреждений. А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. ООО « Дрофа» 2001

2. Сборник задач по физике. В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. М: « Просвещение» 2003 3. Сборник задач по физике. А. П. Рымкевич, П.А. Рымкевич. М: Издательство: «

Просвещение» 19834. Задачник по физике. С.Н. Белолипецкий, О.С. Еркович, В.А. Казаковцева, Т. С.

Цвецинская. Москва «Физматлит» 20025. Конюховский П.В., Колесов Д.Н. Экономическая информатика.- СПБ.:Питер, 2001.6. Макарова Н.В. Информатика 7-9 (базовый курс). СПБ.: Питер, 2001 г.7. Могилёв А.В., Пак Н.И., Хеннер Е.К. Практикум по информатике.- М.: FCADEMA,

2003.8. Соколова О.Л. Универсальные поурочные разработки по информатике. 10 класс. М.:

ВАКО, 2006. 9. Лыскова В.Ю., Ракитина Е.А. Логика в информатике. – М.: Лаборатория Базовых

Знаний, 2001.10. Хоронжина И.Н. Создание кроссворда в среде Excel. – Информатика № 19,

2005.11. Коленкина И.Н. Построение поверхностей – новые задачи. – Информатика

№ 1, 2007.

для учителя:

1. Учебник « Физика - 9» для общеобразовательных учреждений. А.В. Перышкин,М. Гутник. ООО « Дрофа» 2001

2. Сборник задач по физике. В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. М:« Просвещение» 2003

3. Сборник задач по физике. А. П. Рымкевич, П.А. Рымкевич. М: Издательство: «Просвещение» 1983

4. Задачник по физике. С.Н. Белолипецкий, О.С. Еркович, В.А. Казаковцева, Т. С. Цвецинская. Москва «Физматлит» 2002

5. «Физика 9 класс» Тематическое планирование. Издательство « Дрофа» 20016. Физика в экзаменационных вопросах и ответах. Пособие для абитуриентов,

репетиторов и учителей. Айрис Пресс. 20017. Содержание углубленного изучения физики в средней школе. Издательство

«Педагогика» 1974.8. Терехова Н.А. Вёрстка журнальной статьи // Информатика в школе.- 2003. №5.


Documents

zaisch4.3dn.ruzaisch4.3dn.ru/olif/kurs.docx · Web viewСегодня человек живет в мире, где информация имеет огромное значение