Результат исследования учащихся в учебном проекте Секреты моделирования

Авторы и участники проекта

Зимнякова Галина

Тема исследования группы

Моделирование в физике

Проблемный вопрос (вопрос для исследования)

Как моделирование помогает изучать физику?

Гипотеза исследования

Системный подход в компьютерном моделировании позволяет создать имитационные модели, которые можно использовать для исследования процессов, происходящих даже в недоступных для человека физических системах.

Цели исследования

1. ввести понятие моделирования и модели,
2. дать классификацию моделей,
3. раскрыть роль моделей в физике.

Результаты проведённого исследования

Во все века жила, затаена, Надежда – вскрыть все таинства природы. (В. Брюсов)

Наука представляет собой монумент, воздвигаемый ради блага общества. Каждый гражданин должен внести в него что-нибудь сообразно своим талантам. (Ш. Кулон)

Нас окружает сложный и многогранный мир. Предметом изучения школьного курса физики являются вещество, поле, а также физические явления. Для изучения этого в физике используется научный метод познания мира.

Основоположником современного метода познания нужно считать Г. Галилея.

Галилей выделял в методе научного познания четыре фазы:

1. чувственный опыт;
2. выдвижение гипотезы в виде аксиомы;
3. математическое развитие аксиомы и вывод логических следствий;
4. экспериментальная проверка гипотезы и вытекающих из нее следствий.

Что лежит в основе этого метода? Опыт, эксперимент. “Опыт – это язык, на котором можно беседовать с природой”. Г. Галилей.

Суть современного метода познания в его модельности.

Моделирование – метод научного познания, который включает построение моделей и изучение их с целью получения новых сведений о рассматриваемых физических объектах.

Модель – абстрактная система, являющаяся упрощенной копией исследуемой реальной физической системы.

Построить компьютерную модель движения двух тел.

I. Найти скорость сближения (удаления) 2-х тел.

Рассмотреть случаи:

1. Тела двигаются в одном направлении.
2. Тела двигаются в противоположных направлениях.

Скорости вводятся с клавиатуры после вывода на экран соответствующего приглашения. Направление движения каждого тела задаются буквами (L – влево, R – вправо)

II. Добавить ввод начальных координат тел и определить сближаются или отдаляются тела.

III. Определить расстояние между телами через время t (ввести с клавиатуры).

IV. Выводить на экран текущие координаты тел.

V. Выводить на экран картину движения тел.

Вывод

В разных системах координат одни и те же тела совершают различные движения, поэтому соответствующим выбором системы координат можно упростить описание рассматриваемого движения. Причинами, которые замедляют или ускоряют движение тела. Наблюдая движение различных тел, мы приходим к выводу, что движение любого тела вызывается или изменяется в результате его взаимодействия с другими телами. Законы динамики устанавливают связь между движением тел и причинами, которые вызвали или изменили это движение. В кинематике все системы координат равноправны, поэтому выбирают всегда ту, в которой движение выглядит проще. В этой системе отсчета мы найдем общие закономерности различных движений, а затем сможем сделать некоторые выводы о влиянии вращения Земли на рассматриваемые движения.

Создали блог для обсуждений в группе

Заполнили Google-таблицу результатами исследования. В результате работы над проектом созданы компьютерные модели Pascal. движения малого небесного тела вблизи планеты, модель броуновского движения, модель пружинного маятника Представили результаты исследования в вики-статье. Выяснили, что для изучения физики используются модели. Правильность законов и гипотез проверяется с помощью эксперимента. В настоящее время компьютерные эксперименты широко используются учеными.