Виды заданий к компьютерному моделированию

В процессе преподавания с использованием мультимедийных курсов ФИЗИКОНа были разработаны следующие виды заданий для учащихся к компьютерным моделям:

      1. Ознакомительное задание:

Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащемуся понять назначение модели и освоить её регулировки. Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы.

      2. Компьютерные эксперименты:

После того, как компьютерная модель освоена, имеет смысл предложить учащимся 1–2 эксперимента. Такие эксперименты позволяют учащимся глубже вникнуть в смысл происходящего на экране.

      3. Экспериментальные задачи:

Далее можно предложить учащимся экспериментальные задачи, то есть задачи, для решения которых необходимо продумать и поставить соответствующий компьютерный эксперимент. Как правило, учащиеся с особым энтузиазмом берутся за решение таких задач. Несмотря на кажущуюся простоту, такие задачи очень полезны, так как позволяют учащимся увидеть живую связь компьютерного эксперимента и физики изучаемых явлений.

        4. Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой:

На данном этапе учащимся уже можно предложить 2–3 задачи, которые вначале необходимо решить без использования компьютера, а затем проверить полученный ответ, поставив компьютерный эксперимент. При составлении таких задач необходимо учитывать как функциональные возможности модели, так и диапазоны изменения числовых параметров. Следует отметить, что, если эти задачи решаются в компьютерном классе, то время, отведённое на решение любой из этих задач, не должно превышать 5–8 минут. 

          5. Неоднозначные задачи:

В рамках этого задания учащимся предлагается решить задачи, в которых необходимо определить величины двух зависимых параметров. Например, в случае бросания тела под углом к горизонту, определить начальную скорость и угол броска для того, чтобы тело пролетело заданное расстояние. При решении такой задачи учащийся должен вначале самостоятельно выбрать величину одного из параметров с учётом диапазона, заданного авторами модели, а затем решить.

       Работа учащихся с компьютерными моделями полезна потому, что благодаря возможности изменения в широких пределах начальных условий экспериментов, компьютерные модели позволяют им выполнять многочисленные виртуальные опыты. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

     6. Задачи с недостающими данными:

При решении таких задач учащийся вначале должен разобраться, какого именно параметра не хватает для решения задачи, самостоятельно выбрать его величину, а далее действовать, как и в предыдущем задании.

     7. Творческие задания:

В рамках данного задания учащемуся предлагается составить одну или несколько задач, самостоятельно решить их (в классе или дома), а затем, используя компьютерную модель, проверить правильность полученных результатов. На первых порах это могут быть задачи, составленные по типу решенных на уроке, а затем и задачи нового типа, если модель это позволяет                                 

   8. Исследовательские задания:

Наиболее способным учащимся можно предложить исследовательское задание, то есть задание, в ходе выполнения которого им необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые бы позволили подтвердить или опровергнуть определённые закономерности. Самым сильным ученикам можно предложить самостоятельно сформулировать такие закономерности. Заметим, что в особо сложных случаях учащимся можно помочь в составлении плана необходимых экспериментов или предложить план, заранее составленный учителем.

     9. Проблемные задания:

С помощью ряда моделей можно продемонстрировать так называемые проблемные ситуации, то есть ситуации, которые приводят учащихся к кажущемуся или реальному противоречию, а затем предложить им разобраться в причинах таких ситуаций с использованием компьютерной модели.

     10. Поисковые задания:

При выполнении таких заданий учащимся вначале необходимо «найти» идею, а затем проверить ее экспериментально. Например, в модели «Упругие и неупругие соударения», найдите способ разогнать одну из тележек до максимальной скорости, определите эту скорость.

     11. Качественные задачи:

Некоторые модели вполне можно использовать и при решении качественных задач. Такие задачи или вопросы необходимо подобрать из задачников или сформулировать самостоятельно, заранее поработав с моделью.