Название: Методика преподавания информатики - Лапчик М.П.

Жанр: Информатика

Рейтинг:

Просмотров: 961

При отборе материала, составляющего содержание курса «Компьютерное математическое моделирование», авторы руководствовались общедидактическими принципами научности, доступности, связи его с другими дисциплинами, соответствия возрастным особенностям учащихся. При этом были выбраны для изучения как традиционные модели, знакомые по другим учебным дисциплинам, но с учетом большего количества факторов, влияющих на состояние изучаемого объекта (явления), так и введены модели, не связанные напрямую с теми или иными темами школьных предметов. Важной составляющей при отборе материала являлся учет уровня общей подготовки учащихся (в частности, математической), поскольку данный фактор оказывает значительное влияние на восприятие изучаемых тем курса.

Такое содержание наиболее адекватно отражает выделенные выше содержательные линии и отвечает задачам курса КММ. Данное содержание представляется инвариантным по отношению к указанному курсу и должно составить его основу. Поясним этот тезис.

Действительно, в курсе КММ целесообразно изучать те процессы и объекты, которые допускают строгое математическое описание или, по крайней мере, «полустрогое», эмпирическое (это позволяет проводить имитационное моделирование подобных процессов с должной степенью адекватности их реальным процессам). Это, прежде всего, связано с тем, что, как отмечалосьранее, курс предназначен для учащихся, склонных к изучению физики, математики, информатики и др. Указанные разделы представляют именно те предметные области, где формулируемые модели отвечают приведенному здесь требованию.

Перечень содержательных задач, предлагаемых в различных разделах курса, является примерным и может варьироваться в широком диапазоне. Выделим несколько факторов, которые оказывают влияние на выбор конкретных содержательных задач:

• частные цели и задачи обучения КММ;

• профиль образовательного учреждения, где проводится курс;

• подготовка учащихся по общеобразовательным дисциплинам;

• интересы учащихся;

• интересы и подготовка учителя и др.

Таким образом, представленный ниже перечень заданий может служить лишь ориентиром при собственном планировании учителем курса КММ.

Что же касается вариативной части курса, то она связана с профильной специализацией образовательного учреждения или класса, где ведется преподавание курса. В этом случае основной упор делается на соответствующую предметную область и изучается более широкий круг задач из этой области.

Тематическое планирование

1. Введение в технологию компьютерного математического моделирования.

1.1. Понятия «модель», «натурная и идеальная модель», «математическая модель». Компьютер и моделирование. Примеры.

1.2. Этапы компьютерного математического моделирования. Примеры.

1.3. Подходы к классификации моделей. Сферы применения компьютерного математического моделирования; его роль в развитии современной науки.

2. Компьютерные модели в физике.

2.1. Свободное падение тела с учетом сопротивления среды.

2.1.1. Дифференциальная формулировка второго закона Ньютона. Составляющие силы сопротивления среды, их учет при моделировании.

2.1.2. Математическая модель свободного падения тела с учетом сопротивления среды. Численные методы решения систем дифференциальных уравнений (метод Эйлера, Эйлера-Коши). Сравнительная характеристика методов. Понятие об устойчивости, корректности метода. Эмпирический контроль точности.

2.1.3. Сравнение движения тела с учетом и без учета сопротивления среды.

2.1.4. Самостоятельная работа над проектом «Исследование свободного падения тела в газе или жидкости с учетом сопротивления среды». (Разработка программы, ее тестирование, проведение исследований, составление отчета.)