Методические страницы

Интерактивные модели

Использование компьютера на уроках стало привычным не только для учителя, но и для учащихся. Причём для первых это прекрасная возможность заинтересовать «недругов» физики, перейти к более эффективным формам обучения, а для вторых – возможность получить качественное образование. Многие учителя, только начинающие применять компьютер на уроках, испытывают определённые сложности – как профессиональные (грамотное использование программных продуктов, элементарное умение работать с компьютером), так и психологические («Это очень сложно для меня, вдруг не получится»). Но требования сегодняшнего дня заставляют нас шагать в ногу с технологическим прогрессом, не отставая от подрастающего поколения. Наиболее эффективным способом овладения простыми компьютерными навыками работы в программах MicrosoftPowerPoint, MicrosoftExcel, MicrosoftWord является самостоятельная, последовательная работа, метод «проб и ошибок».

Ещё одна сложность – как показать протекание сложных физических процессов, как продемонстрировать работу сложных физических установок? В этом случае компьютер выполняет роль помощника, позволяющего продемонстрировать то, что никогда не осуществить в школьной лаборатории.

Перечислим наиболее эффектные «интерактивные модели» и приведём аргументы в их пользу:

• «Кипение воды». Механизм физического процесса на основе положений молекулярно-кинетической теории строения вещества. С применением эффектов анимации в программе PowerPoint можно добиться замедленной демонстрации кипения жидкости, более детально рассмотреть физический процесс.

• «Трубка Ньютона». Далеко не у всех в физической лаборатории сохранился этот физический прибор, да ещё и исправно работающий насос Комовского.

• «Реактивное движение». Использовать модель «воздушной ракеты» не каждый рискнёт в классной комнате. Как ни крути – техника безопасности! Да, возможен вариант «воздушный шарик на корпусе от авторучки, продетом через проволоку». Но как быть на последующих уроках, когда идёт закрепление пройденного материала?

• «Движение молекулы газа». Если бы были волшебные очки, которые позволили бы заглянуть внутрь жидкости, газа или твёрдого тела и увидеть, каково движение структурных единиц вещества!..

• «Принцип радиолокации». Механизм радиолокации проиллюстрирован во всех школьных учебниках, но это статичная схема. Эффекты анимации позволяют наглядно продемонстрировать физические основы.

• «Давление света на основе электромагнитной природы». И здесь эффекты анимации позволяют детально объяснить механизм возникновения давления света.

• «Движение α-частиц в опытах Резерфорда по их рассеянию на атомах тяжёлых элементов». Полученные траектории имеются во многих пособиях, а как продемонстрировать само движение α-частиц?

• «Планетарная модель строения атома». Компьютерное моделирование физических моделей позволяет более чётко представить объект научного познания.

Все перечисленные интерактивные модели с эффектами анимации помещены как электронные приложения к № 17. Чтобы они стали интерактивными, перепишите их на свой жёсткий диск и нажмите клавишу F5.

 

Технология создания интерактивных моделей

Покажем, как создать интерактивную модель «Планетарная модель строения атома».

1. Щёлкаем левой кнопкой мыши (ЛКМ) последовательно по кнопкам: Пуск – Программы – MicrosoftOffice – Microsoft­Office­Power­Point-2003 – Создание презентации – Разметка слайда – Макеты содержимого – Пустой слайд.

2. На нижней панели совмещаем курсор с фигурой Овал, щёлкаем ЛКМ, переносим курсор на основное поле пустого слайда (он примет форму +). Нажимая ЛКМ и одновременно клавишу Shift, изображаем окружность (ядро атома).

3. Помещаем курсор в поле окружности. Нажав ЛКМ, выделяем эту фигуру, на нижней панели курсор совмещаем со значком Цвет заливки, нажимаем ЛКМ, выбираем Другие цвета заливки (щелчком ЛКМ) – Обычные, щелчком ЛКМ из предложенных вариантов выбираем красный – OK .

4. Строим орбиту электрона: на нижней панели совмещаем курсор с фигурой Овал, щёлкаем ЛКМ, перемещаем курсор на основное поле слайда левее от ядра и рисуем сильно вытянутый эллипс. Перемещаем курсор на него, нажимаем правую кнопку мыши (ПКМ), в выпадающем меню с помощью ЛКМ выбираем Формат автофигуры – Цвета и линии – Заливка, устанавливаем прозрачность 100% – OK. Получаем ядро и орбиту, по которой будет двигаться электрон вокруг ядра в интерактивной модели.

5. Изобразим электрон: на нижней панели выбираем фигуру Овал, щёлкаем ЛКМ, перемещаем курсор на орбиту, нажимая ЛКМ, изображаем малую окружность (электрон), на нижней панели Цвет заливки, ЛКМ – Другие цвета – Обычные, ЛКМ выбираем синий – OK.

6. Настройка анимации. Курсор совмещаем с электроном, ЛКМ – Разметка слайдов – Настройка анимации – Добавить эффект – Пути перемещения – Другие пути перемещения – Добавление пути перемещения – Общие – Овал – OK. На экране появится пунктирный овал, по которому будет двигаться электрон. Растягиваем овал до границ орбиты электрона.

7. Чтобы изменить параметры эффекта движения электрона по орбите, ставим курсор в правое поле на строку Настройка анимации – строка 1 – значок мышки-фигура-Овал 3 – Параметры эффектов – раздел Эффект – Настройка – Путь, отменяем Плавное начало и Плавное окончание (уберите флажки) – раздел Время – Повторение – 5 (число оборотов электрона вокруг ядра) – Начало – С предыдущим–OK. На экране будут показаны 5 оборотов электрона вокруг ядра.

Аналогично выполняются другие орбиты. В заключение следует отметить, что для данной интерактивной модели начало всех эффектов анимации желательно выбрать С предыдущим, тогда при запуске после нажатия клавиши F5 все электроны начнут движение вокруг ядра одновременно. Для эстетики и сравнительного анализа модели атома со строением Солнечной системы слайд можно дополнить фотографией Э.Резерфорда и схемой Солнечной системы. Окончательный вид слайда показан ниже.

 

Александр Николаевич Долгушин – учитель физики высшей квалификационной категории, окончил Коломенский ГПИ в 2000 г. Призёр муниципального конкурса педагогического мастерства в номинации «Успешный дебют-2001», победитель в номинации «Педагогический поиск-2008» и «Учитель года- 2009». Победитель всероссийского конкурса учителей физики и математики, проводимого фондом Дмитрия Зимина «Династия» в номинации «Молодой учитель» 2008 и 2009 гг. Лауреат именной премии губернатора Московской области, победитель конкурса «Лучшие учителя России-2009» в рамках ПНПО «Образование». Выпускники поступают в технические вузы (МЭИ, МГТУ им. Н.Э.Баумана, МАТИ–РГТУ им. К.Э.Циолковского; трое учатся на физико-математических факультетах в педагогических вузах г. Москвы).