Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Суппес В.Г.
Анализ возможностей использования систем компьютерной математики (СКМ) в преподавании курса общей физики показал, что для эффективного использования в обучении физике (моделирование и решение физических задач) систем типа Mathematica, MATLAB, Maple необходимо во-первых - знание языка программирования этих систем; во-вторых- время на отладку программ, что уже делает их нежелательными для проведения аудиторных практических занятий по физике (длительность которых ограничена двумя академическими часами)

Системы Mathematica, MATLAB, Maple могут с большим успехом использоваться при выполнении курсовых и дипломных проектов, т.е. во внеаудиторной самостоятельной работе студентов, а также использоваться при проведении курсов по выбору и спецкурсов соответствующих специальностей.

Система Mathcad имеет интерфейс близкий к интерфейсу текстового редактора Word, который изучается студентами на занятиях по информатике и поэтому практически не требует дополнительного изучения. Система Mathcad не требует знания какого-либо языка программирования, запись математических формул в среде Mathcad осуществляется в привычной для пользователя форме. Отладка программ осуществляется мгновенно в процессе их написания. Визуализация математической модели, также очень проста и не требует значительных затрат времени. Все это делает систему Mathcad самой удобной для использования при проведении аудиторных практических занятий по курсу общей физики.

Практика проведения практических занятий с использованием системы Mathcad (на физико - математическом и технолого-экономическом факультетах КузГПА) показала:

  1. За время, которое уходит на рассмотрение одной модели без компьютера, можно решить большее число компьютерно - ориентированных задач (КОЗ). Добиться более прочных навыков, т. е. включить в процесс обучения не одиночные тренировочные компьютерно - ориентированные вычислительные задачи (КОВЗ), а несколько циклов с изменением различных параметров рассматриваемой модели.
  2. Сэкономленное время используется для более углубленного разбора физической сущности модели, повторения и обобщения знаний. В этом случае КОЗ выполняют дидактическую функцию и выступают как обобщающе - систематизирующие.
  3. Возможность визуализации изучаемой модели и изучения процесса в ди­намике. Такие занятия, особенно благодаря трехмерной графике, являются очень эмоциональными - при наблюдении за изменениями результатов вычислений на экране монитора, у студентов резко возрастает интерес к рассматриваемой проблеме.
  4. Очень часто студенты самостоятельно начинают изменять граничные условия задачи и даже само условие, что приводит к более глубокому пониманию изучаемого предмета, способствует развитию самостоятельности и научного мышления студентов.
  5. Возможность индивидуальной работы с каждым студентом.
  6. Непосредственная реализация межпредметных связей- физика-математика-информатика, а в зависимости от рассматриваемой модели возможно и с другими предметами.
  7. Наиболее эффективным обучение физике на практических занятиях оказывается при оптимальном сочетании традиционной методики решения задач, которая является основой и компьютерной технологии моделирования физических процессов.

Таким образом, среда MathCad позволяет моделировать и исследовать различные физические процессы, существенно экономит время при проведении практических занятий по физике, способствует более глубокому пониманию изучаемых явлений, повышает интерес к изучаемому предмету, развивает самостоятельность и научное мышление студентов, повышает качество знаний.


Библиографическая ссылка

Суппес В.Г. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИСТЕМ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ В ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ // Успехи современного естествознания. – 2005. – № 7. – С. 80-81;
URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8907 (дата обращения: 28.06.2022).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074