| การวางแผนบทเรียนสำหรับปีการศึกษา | ขั้นตอนหลักของการสร้างแบบจำลอง

บทที่ 2
ขั้นตอนหลักของการสร้างแบบจำลอง

โดยการศึกษาหัวข้อนี้ คุณจะได้เรียนรู้:

การสร้างแบบจำลองคืออะไร
- สิ่งที่สามารถใช้เป็นต้นแบบสำหรับการสร้างแบบจำลอง
- สถานที่สร้างแบบจำลองในกิจกรรมของมนุษย์คืออะไร
- ขั้นตอนหลักของการสร้างแบบจำลองคืออะไร
- คอมพิวเตอร์รุ่นคืออะไร
การทดลองทางคอมพิวเตอร์คืออะไร

การทดลองทางคอมพิวเตอร์

เพื่อให้ชีวิตแก่การพัฒนาการออกแบบใหม่ เพื่อแนะนำโซลูชันทางเทคนิคใหม่ ๆ ในการผลิตหรือเพื่อทดสอบแนวคิดใหม่ ๆ จำเป็นต้องมีการทดลอง การทดลองคือการทดลองที่ทำกับวัตถุหรือแบบจำลอง ประกอบด้วยการดำเนินการบางอย่างและกำหนดว่าตัวอย่างทดลองตอบสนองต่อการกระทำเหล่านี้อย่างไร

ที่โรงเรียน คุณทำการทดลองในบทเรียนวิชาชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ ภูมิศาสตร์

การทดลองจะดำเนินการเมื่อทำการทดสอบตัวอย่างผลิตภัณฑ์ใหม่ที่สถานประกอบการ โดยทั่วไปแล้ว จะใช้การตั้งค่าที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งทำให้สามารถทำการทดลองในห้องปฏิบัติการได้ หรือผลิตภัณฑ์จริงต้องผ่านการทดสอบทุกประเภท (การทดลองเต็มรูปแบบ) ตัวอย่างเช่น เพื่อศึกษาคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพของหน่วยหรือส่วนประกอบ มันถูกวางไว้ในเทอร์โมสตัท แช่แข็งในห้องพิเศษ ทดสอบบนแท่นสั่นสะเทือน ตกหล่น ฯลฯ จะเป็นการดีถ้าเป็นนาฬิกาใหม่หรือเครื่องดูดฝุ่น - การสูญเสียระหว่างการทำลายนั้นไม่มากนัก แล้วถ้าเป็นเครื่องบินหรือจรวดล่ะ?

ห้องปฏิบัติการและการทดลองเต็มรูปแบบต้องใช้ต้นทุนและเวลาในการผลิตจำนวนมาก แต่ถึงกระนั้น ความสำคัญของพวกมันก็ยอดเยี่ยมมาก

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้เกิดวิธีการวิจัยที่ไม่เหมือนใคร - การทดลองทางคอมพิวเตอร์ ในหลายกรณี การศึกษาการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ได้เข้ามาช่วย และบางครั้งก็เปลี่ยนตัวอย่างทดลองและม้านั่งทดสอบด้วย ขั้นตอนของการทดลองคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยสองขั้นตอน: จัดทำแผนการทดลองและดำเนินการศึกษา

แผนการทดลอง

แผนการทดสอบควรสะท้อนถึงลำดับการทำงานกับแบบจำลองอย่างชัดเจน ขั้นตอนแรกในแผนดังกล่าวคือการทดสอบแบบจำลองเสมอ

การทดสอบเป็นกระบวนการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองที่สร้างขึ้น

ทดสอบ - ชุดข้อมูลเริ่มต้นที่ให้คุณกำหนดความถูกต้องของการสร้างแบบจำลอง

เพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์การสร้างแบบจำลองที่ได้รับนั้นถูกต้อง ♦ เพื่อตรวจสอบอัลกอริธึมที่พัฒนาแล้วสำหรับการสร้างแบบจำลอง ♦ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบบจำลองที่สร้างขึ้นนั้นสะท้อนคุณสมบัติของต้นฉบับได้อย่างถูกต้อง ซึ่งนำมาพิจารณาในการจำลอง

ในการตรวจสอบความถูกต้องของอัลกอริธึมการสร้างแบบจำลอง จะใช้ชุดทดสอบของข้อมูลเริ่มต้น ซึ่งทราบผลลัพธ์สุดท้ายล่วงหน้าหรือกำหนดไว้ล่วงหน้าด้วยวิธีอื่น

ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้สูตรการคำนวณในการสร้างแบบจำลอง คุณจะต้องเลือกตัวเลือกต่างๆ สำหรับข้อมูลเริ่มต้นและคำนวณ "ด้วยตนเอง" เหล่านี้เป็นรายการทดสอบ เมื่อสร้างแบบจำลองขึ้นมา คุณทดสอบด้วยอินพุตเดียวกันและเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการจำลองกับข้อสรุปที่ได้จากการคำนวณ หากผลลัพธ์ตรงกัน อัลกอริทึมจะได้รับการพัฒนาอย่างถูกต้อง หากไม่ใช่ จำเป็นต้องค้นหาและขจัดสาเหตุของความคลาดเคลื่อน ข้อมูลการทดสอบอาจไม่สะท้อนถึงสถานการณ์จริงเลย และอาจไม่มีเนื้อหาที่สื่อความหมาย อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จากขั้นตอนการทดสอบอาจทำให้คุณนึกถึงการเปลี่ยนแปลงข้อมูลเดิมหรือรูปแบบการเซ็นชื่อ โดยหลักแล้วจะอยู่ที่ส่วนนั้นที่มีเนื้อหาเชิงความหมาย

เพื่อให้แน่ใจว่าแบบจำลองที่สร้างขึ้นนั้นสะท้อนถึงคุณสมบัติของต้นฉบับซึ่งถูกนำมาพิจารณาในการจำลอง จำเป็นต้องเลือกตัวอย่างการทดสอบด้วยแหล่งข้อมูลจริง

กำลังดำเนินการวิจัย

หลังจากการทดสอบ เมื่อคุณมั่นใจในความถูกต้องของแบบจำลองที่สร้างขึ้น คุณสามารถดำเนินการศึกษาได้โดยตรง

แผนควรรวมถึงการทดลองหรือชุดการทดลองที่ตรงตามวัตถุประสงค์ของการจำลอง การทดลองแต่ละครั้งต้องมาพร้อมกับความเข้าใจในผลลัพธ์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองและการตัดสินใจ

โครงร่างสำหรับการเตรียมและดำเนินการทดลองทางคอมพิวเตอร์แสดงไว้ในรูปที่ 11.7

ข้าว. 11.7. แบบแผนการทดลองทางคอมพิวเตอร์

การวิเคราะห์ผลการจำลอง

เป้าหมายสูงสุดของการสร้างแบบจำลองคือการตัดสินใจ ซึ่งควรได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ผลการจำลองอย่างครอบคลุม ขั้นตอนนี้เป็นขั้นเด็ดขาด ไม่ว่าคุณจะศึกษาต่อหรือเรียนให้จบ รูปที่ 11.2 แสดงว่าขั้นตอนการวิเคราะห์ผลลัพธ์ไม่สามารถมีอยู่ได้ด้วยตนเอง ข้อสรุปที่ได้รับมักจะนำไปสู่ชุดการทดลองเพิ่มเติม และบางครั้งก็ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในปัญหา

ผลการทดสอบและการทดลองใช้เป็นพื้นฐานในการพัฒนาโซลูชัน หากผลลัพธ์ไม่ตรงกับเป้าหมายของงาน แสดงว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นในขั้นตอนก่อนหน้า นี่อาจเป็นคำแถลงปัญหาที่ไม่ถูกต้อง หรือการสร้างแบบจำลองข้อมูลที่เรียบง่ายเกินไป หรือการเลือกวิธีการสร้างแบบจำลองหรือสภาพแวดล้อมที่ไม่สำเร็จ หรือการละเมิดวิธีการทางเทคโนโลยีเมื่อสร้างแบบจำลอง หากมีการระบุข้อผิดพลาดดังกล่าว โมเดลจะต้องได้รับการแก้ไข นั่นคือการกลับไปยังขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งก่อนหน้านี้ ทำซ้ำขั้นตอนจนกว่าผลการทดลองจะบรรลุวัตถุประสงค์ของการจำลอง

สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ก็คือข้อผิดพลาดที่ตรวจพบก็คือผลลัพธ์เช่นกัน อย่างที่สุภาษิตบอก คุณเรียนรู้จากความผิดพลาดของคุณ กวีชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ A.S. Pushkin ยังเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ด้วย:

โอ้ เรามีการค้นพบที่มหัศจรรย์มากเพียงใด
เตรียมจิตวิญญาณแห่งการตรัสรู้
และประสบการณ์ลูกชายของความผิดพลาดที่ยากลำบาก
และอัจฉริยะเพื่อนที่ผิดธรรมดา
และโอกาสที่พระเจ้าเป็นผู้ประดิษฐ์...

ควบคุมคำถามและงาน

1. งบปัญหาการสร้างแบบจำลองสองประเภทหลักคืออะไร

2. ใน "Problem Book" ที่รู้จักกันดีโดย G. Oster มีปัญหาต่อไปนี้:

แม่มดชั่วร้ายที่ทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย เปลี่ยน 30 เจ้าหญิงให้กลายเป็นหนอนผีเสื้อต่อวัน ต้องใช้เวลากี่วันในการเปลี่ยนเจ้าหญิง 810 องค์ให้กลายเป็นหนอนผีเสื้อ? กี่เจ้าหญิงต้องกลายเป็นหนอนผีเสื้อเพื่อให้งานเสร็จใน 15 วัน?
คำถามใดที่สามารถนำมาประกอบกับประเภทของ "จะเกิดอะไรขึ้นถ้า ... " และคำถามใดสำหรับประเภท "ทำอย่างไรจึงจะเป็นเช่นนั้น ... "

3. ระบุเป้าหมายที่รู้จักกันดีที่สุดของการสร้างแบบจำลอง

4. จัดระเบียบปัญหาขี้เล่นจาก "Problem Book" ของ G. Oster:

จากคูหาสองคูหาที่อยู่ห่างกัน 27 กม. สุนัขสองตัวที่ร้ายกาจกระโดดเข้าหากันพร้อมๆ กัน วิ่งครั้งแรกด้วยความเร็ว 4 กม. / ชม. และครั้งที่สอง - 5 กม. / ชม.
การต่อสู้จะเริ่มนานแค่ไหน?

5. ตั้งชื่อคุณลักษณะของวัตถุ "รองเท้าคู่" ให้มากที่สุด สร้างแบบจำลองข้อมูลของวัตถุเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน:
■ ทางเลือกของรองเท้าสำหรับการเดินป่า;
■ การเลือกกล่องรองเท้าที่เหมาะสม
■ ซื้อครีมบำรุงรองเท้า

6. ลักษณะใดของวัยรุ่นที่จำเป็นสำหรับคำแนะนำในการเลือกอาชีพ?

7. ทำไมคอมพิวเตอร์ถึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในการจำลอง?

8. ตั้งชื่อเครื่องมือในการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่คุณรู้จัก

9. การทดลองทางคอมพิวเตอร์คืออะไร? ยกตัวอย่าง.

10. การทดสอบโมเดลคืออะไร?

11. พบข้อผิดพลาดใดในกระบวนการสร้างแบบจำลอง จะทำอย่างไรเมื่อพบข้อผิดพลาด?

12. การวิเคราะห์ผลการจำลองเป็นอย่างไร? มักจะมีข้อสรุปอะไรบ้าง?

ในคำจำกัดความที่นำเสนอข้างต้น คำว่า "การทดลอง" มีความหมายสองนัย ในอีกด้านหนึ่ง ในการทดลองทางคอมพิวเตอร์เช่นเดียวกับในการทดลองจริง จะมีการศึกษาการตอบสนองของระบบต่อการเปลี่ยนแปลงบางอย่างในพารามิเตอร์หรืออิทธิพลภายนอก อุณหภูมิ ความหนาแน่น องค์ประกอบมักใช้เป็นพารามิเตอร์ และผลกระทบส่วนใหญ่มักจะรับรู้ผ่านสนามกล สนามไฟฟ้า หรือสนามแม่เหล็ก ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือผู้ทดลองกำลังจัดการกับระบบจริง ในขณะที่ในการทดลองคอมพิวเตอร์ จะพิจารณาพฤติกรรมของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของวัตถุจริง ในทางกลับกัน ความสามารถในการได้ผลลัพธ์ที่เข้มงวดสำหรับแบบจำลองที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนทำให้สามารถใช้การทดลองทางคอมพิวเตอร์เป็นแหล่งข้อมูลอิสระในการทดสอบการทำนายของทฤษฎีการวิเคราะห์ และด้วยเหตุนี้ ผลการจำลองจึงมีบทบาท บทบาทของมาตรฐานเดียวกันกับข้อมูลการทดลอง

จากทั้งหมดที่กล่าวมา จะเห็นได้ว่ามีความเป็นไปได้ของสองวิธีที่แตกต่างกันมากในการตั้งค่าการทดลองทางคอมพิวเตอร์ ซึ่งเกิดจากลักษณะของปัญหาที่กำลังได้รับการแก้ไข และด้วยเหตุนี้จึงกำหนดทางเลือกของคำอธิบายแบบจำลอง

ขั้นแรก การคำนวณโดยใช้วิธี MD หรือ MC สามารถบรรลุเป้าหมายที่เป็นประโยชน์อย่างหมดจดซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำนายคุณสมบัติของระบบจริงที่เฉพาะเจาะจงและการเปรียบเทียบกับการทดลองทางกายภาพ ในกรณีนี้ สามารถคาดการณ์ที่น่าสนใจและสามารถดำเนินการศึกษาได้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง เช่น ที่ความดันหรืออุณหภูมิสูงมาก เมื่อการทดลองจริงเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลหลายประการหรือต้องใช้ต้นทุนวัสดุมากเกินไป การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์มักเป็นวิธีเดียวที่จะได้รับข้อมูล ("จุลทรรศน์") ที่มีรายละเอียดมากที่สุดเกี่ยวกับพฤติกรรมของระบบโมเลกุลที่ซับซ้อน สิ่งนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการทดลองเชิงตัวเลขของประเภทไดนามิกกับระบบชีวภาพต่างๆ: โปรตีนทรงกลมในสถานะดั้งเดิม ชิ้นส่วน DNA และ RNA , เยื่อหุ้มไขมัน ในหลายกรณี ข้อมูลที่ได้รับทำให้จำเป็นต้องแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงแนวคิดที่มีอยู่ก่อนหน้านี้อย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับโครงสร้างและการทำงานของวัตถุเหล่านี้ ในเวลาเดียวกัน ควรระลึกไว้เสมอว่าเนื่องจากการคำนวณดังกล่าวใช้วาเลนซ์และศักย์ที่ไม่ใช่เวเลนซ์ประเภทต่างๆ ซึ่งใกล้เคียงกับปฏิสัมพันธ์ที่แท้จริงของอะตอมเท่านั้น สถานการณ์นี้จึงกำหนดระดับความสอดคล้องกันระหว่างแบบจำลองกับความเป็นจริงในท้ายที่สุด . ในขั้นต้น การแก้ปัญหาผกผันจะดำเนินการ เมื่อศักย์ได้รับการสอบเทียบตามข้อมูลการทดลองที่มีอยู่ และจากนั้นจะใช้ศักยภาพเหล่านี้เพื่อให้ได้ข้อมูลโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับระบบ บางครั้ง พารามิเตอร์ของปฏิกิริยาระหว่างอะตอมสามารถหาได้จากการคำนวณทางเคมีควอนตัมที่ทำขึ้นสำหรับสารประกอบแบบจำลองที่ง่ายกว่า เมื่อสร้างแบบจำลองโดยวิธี MD หรือ MC โมเลกุลจะไม่ถือว่าเป็นชุดของอิเล็กตรอนและนิวเคลียส ซึ่งเป็นไปตามกฎของกลศาสตร์ควอนตัม แต่เป็นระบบของอนุภาคคลาสสิกที่ถูกผูกมัด - อะตอม โมเดลดังกล่าวเรียกว่า แบบจำลองทางกลของโมเลกุล .

เป้าหมายของแนวทางอื่นในการตั้งค่าการทดลองทางคอมพิวเตอร์อาจเป็นการทำความเข้าใจรูปแบบพฤติกรรมทั่วไปของระบบ (แบบสากลหรือแบบคงที่) ของระบบที่กำลังศึกษา กล่าวคือ รูปแบบที่กำหนดโดยคุณลักษณะทั่วไปที่สุดของชั้นเรียนที่กำหนดเท่านั้น ของวัตถุ แต่ไม่ใช่โดยรายละเอียดโครงสร้างทางเคมีของสารประกอบเดี่ยว นั่นคือ ในกรณีนี้ การทดลองทางคอมพิวเตอร์มีเป้าหมายในการสร้างความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชัน ไม่ใช่การคำนวณพารามิเตอร์เชิงตัวเลข อุดมการณ์นี้ชัดเจนที่สุดในทฤษฎีการสเกลของพอลิเมอร์ จากมุมมองของแนวทางนี้ การสร้างแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่เป็นเครื่องมือทางทฤษฎี ซึ่งประการแรก ช่วยให้คุณสามารถตรวจสอบข้อสรุปของวิธีการวิเคราะห์ที่มีอยู่ของทฤษฎี หรือเสริมการคาดคะเน ปฏิสัมพันธ์ระหว่างทฤษฎีการวิเคราะห์และการทดลองทางคอมพิวเตอร์จะเกิดผลมากเมื่อทั้งสองวิธีจัดการเพื่อใช้แบบจำลองที่เหมือนกัน ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของแบบจำลองทั่วไปของโมเลกุลพอลิเมอร์ชนิดนี้คือสิ่งที่เรียกว่า แบบตาข่าย . บนพื้นฐานของมัน มีการสร้างโครงสร้างทางทฤษฎีมากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาของคลาสสิก และ ในแง่หนึ่ง ปัญหาหลักของฟิสิกส์เคมีของพอลิเมอร์ต่อผลกระทบของปฏิกิริยาจำนวนมากต่อโครงสร้าง และดังนั้น บน คุณสมบัติของสายโซ่โพลีเมอร์แบบยืดหยุ่น ปฏิสัมพันธ์จำนวนมากมักจะเข้าใจว่าเป็นแรงผลักระยะสั้นที่เกิดขึ้นระหว่างหน่วยที่อยู่ห่างไกลตามสายโซ่เมื่อพวกมันเข้าหากันในอวกาศเนื่องจากการดัดงอแบบสุ่มของโมเลกุลขนาดใหญ่ ในแบบจำลองโครงตาข่าย โซ่จริงถือเป็นวิถีที่ขาดซึ่งผ่านโหนดของโครงตาข่ายปกติของประเภทที่กำหนด: ลูกบาศก์ จัตุรมุข ฯลฯ โหนดตาข่ายที่ถูกครอบครองนั้นสอดคล้องกับหน่วยโพลีเมอร์ (โมโนเมอร์) และส่วนที่เชื่อมต่อพวกมัน สอดคล้องกับพันธะเคมีในโครงกระดูกของโมเลกุลขนาดใหญ่ การห้ามไม่ให้มีการแยกตัวเองของวิถี (หรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง ความเป็นไปไม่ได้ของการเข้าพร้อมกันของโมโนเมอร์สองตัวขึ้นไปในไซต์ตาข่ายเดียว) จำลองการโต้ตอบเชิงปริมาตร (รูปที่ 1) นั่นคือ ถ้า ตัวอย่างเช่น หากใช้วิธี MC และเมื่อลิงก์ที่เลือกแบบสุ่มถูกแทนที่ ลิงก์นั้นตกลงไปในโหนดที่ถูกครอบครองอยู่แล้ว รูปแบบใหม่ดังกล่าวจะถูกยกเลิกและไม่นำมาพิจารณาในการคำนวณของ พารามิเตอร์ระบบที่น่าสนใจ การจัดเรียงโซ่ที่แตกต่างกันบนโครงตาข่ายสอดคล้องกับโครงสร้างของโซ่โพลีเมอร์ ตามลักษณะที่ต้องการนั้นมีการเฉลี่ยเช่นระยะห่างระหว่างปลายของโซ่ R

การศึกษาแบบจำลองดังกล่าวทำให้เข้าใจได้ว่าการโต้ตอบของปริมาตรส่งผลต่อการพึ่งพาค่ารูท - ค่าเฉลี่ย - สแควร์อย่างไร เกี่ยวกับจำนวนลิงค์ในห่วงโซ่ N . มูลค่าหลักสูตร , ซึ่งกำหนดขนาดเฉลี่ยของคอยล์โพลีเมอร์ มีบทบาทสำคัญในโครงสร้างทางทฤษฎีต่างๆ และสามารถวัดได้ในการทดลอง อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีสูตรการวิเคราะห์ที่แน่นอนสำหรับการคำนวณการพึ่งพา บน N เมื่อมีปฏิสัมพันธ์จำนวนมาก นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะแนะนำพลังงานเพิ่มเติมของแรงดึงดูดระหว่างคู่เชื่อมโยงที่ตกอยู่ในโหนดขัดแตะที่อยู่ใกล้เคียง โดยการเปลี่ยนพลังงานนี้ในการทดลองด้วยคอมพิวเตอร์ เป็นไปได้ที่จะตรวจสอบปรากฏการณ์ที่น่าสนใจที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของ "coil-globule" โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อขดลวดโพลีเมอร์ที่คลายออกจะถูกบีบอัดและกลายเป็น a เนื่องจากแรงดึงดูดภายในโมเลกุล โครงสร้างกะทัดรัด - ทรงกลมคล้ายหยดของเหลวด้วยกล้องจุลทรรศน์ การทำความเข้าใจรายละเอียดของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวมีความสำคัญต่อการพัฒนาแนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับวิวัฒนาการทางชีววิทยาที่นำไปสู่การเกิดขึ้นของโปรตีนทรงกลม

มีการดัดแปลงโมเดลขัดแตะต่างๆ เช่น ความยาวของพันธะระหว่างตัวเชื่อมไม่มีค่าคงที่ แต่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในช่วงเวลาหนึ่ง ซึ่งรับรองได้เฉพาะการห้ามข้ามตัวเองของลูกโซ่ นี่คือวิธีในวงกว้าง โมเดลมือสองที่มี "พันธบัตรผันผวน" ถูกจัดเรียง อย่างไรก็ตาม โมเดลขัดแตะทั้งหมดมีเหมือนกันคือ ไม่ต่อเนื่องนั่นคือจำนวนรูปแบบที่เป็นไปได้ของระบบดังกล่าวมี จำกัด เสมอ (แม้ว่าจะเป็นค่าทางดาราศาสตร์แม้ว่าจะมีการเชื่อมโยงในห่วงโซ่ค่อนข้างน้อยก็ตาม) โมเดลที่ไม่ต่อเนื่องทั้งหมดมีประสิทธิภาพในการคำนวณที่สูงมาก แต่ตามกฎแล้ว สามารถศึกษาได้โดยวิธีมอนติคาร์โลเท่านั้น

ในบางกรณี ให้ใช้ ต่อเนื่อง แบบจำลองทั่วไปของพอลิเมอร์ที่สามารถเปลี่ยนรูปแบบได้อย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือลูกโซ่ที่ประกอบด้วยตัวเลขที่กำหนด นู๋ลูกบอลแข็งที่ต่อเป็นอนุกรมด้วยข้อต่อแบบแข็งหรือแบบยืดหยุ่น ระบบดังกล่าวสามารถศึกษาได้ทั้งโดยวิธีมอนติคาร์โลและโดยวิธีพลวัตของโมเลกุล

การทดลอง

การทดลอง(จาก ลท. การทดลอง- ทดสอบประสบการณ์) ในวิธีการทางวิทยาศาสตร์ - วิธีการศึกษาปรากฏการณ์บางอย่างภายใต้สภาวะควบคุม มันแตกต่างจากการสังเกตโดยการโต้ตอบกับวัตถุที่กำลังศึกษา โดยปกติ การทดลองจะดำเนินการโดยเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาทางวิทยาศาสตร์และใช้เพื่อทดสอบสมมติฐาน เพื่อสร้างความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างปรากฏการณ์ต่างๆ การทดลองเป็นรากฐานที่สำคัญของแนวทางเชิงประจักษ์สู่ความรู้ เกณฑ์ของ Popper หยิบยกความเป็นไปได้ของการตั้งค่าการทดลองเป็นความแตกต่างหลักระหว่างทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์กับทฤษฎีเทียม การทดลองเป็นวิธีการวิจัยที่ทำซ้ำภายใต้เงื่อนไขที่อธิบายไว้ในจำนวนครั้งไม่จำกัด และให้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน

แบบจำลองการทดลอง

มีแบบจำลองการทดลองหลายแบบ: การทดลองไร้ที่ติ - แบบจำลองการทดลองที่ไม่สามารถทำได้ในทางปฏิบัติ ใช้โดยนักจิตวิทยาเชิงทดลองเป็นมาตรฐาน คำนี้ถูกนำมาใช้ในจิตวิทยาเชิงทดลองโดย Robert Gottsdanker ผู้เขียนหนังสือ Fundamentals of Psychological Experiment ที่มีชื่อเสียง ซึ่งเชื่อว่าการใช้แบบจำลองดังกล่าวเพื่อเปรียบเทียบจะนำไปสู่การปรับปรุงวิธีการทดลองที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้นและการระบุความเป็นไปได้ ข้อผิดพลาดในการวางแผนและการทดลองทางจิตวิทยา

การทดลองแบบสุ่ม (การทดสอบแบบสุ่ม ประสบการณ์แบบสุ่ม) เป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการทดลองจริงที่เกี่ยวข้องกัน ซึ่งไม่สามารถทำนายผลลัพธ์ได้อย่างแม่นยำ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนด: ต้องเพียงพอและอธิบายการทดลองอย่างเพียงพอ ผลรวมของชุดผลลัพธ์ที่สังเกตได้ภายในกรอบของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่พิจารณาควรกำหนดด้วยข้อมูลเริ่มต้นที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวดซึ่งอธิบายไว้ภายในกรอบของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ควรมีความเป็นไปได้พื้นฐานในการดำเนินการทดลองกับผลลัพธ์แบบสุ่มจำนวนครั้งตามอำเภอใจด้วยข้อมูลอินพุตที่ไม่เปลี่ยนแปลง ความต้องการจะต้องได้รับการพิสูจน์หรือสมมติฐานของความเสถียรสุ่มของความถี่สัมพัทธ์สำหรับผลการสังเกตใด ๆ ที่กำหนดไว้ภายในกรอบของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์จะต้องได้รับการยอมรับก่อน

การทดลองไม่ได้ดำเนินการตามที่ตั้งใจไว้เสมอไป สมการทางคณิตศาสตร์จึงถูกคิดค้นขึ้นสำหรับความถี่สัมพัทธ์ของการทดลองใช้งาน:

ให้มีการทดลองจริงและให้ A แทนผลที่สังเกตได้ภายในกรอบของการทดลองนี้ ให้มีการทดลอง n ครั้งซึ่งผลลัพธ์ A สามารถรับรู้ได้หรือไม่ และให้ k เป็นจำนวนการตระหนักรู้ของผลลัพธ์ที่สังเกตได้ A ในการทดลอง n ครั้ง โดยถือว่าการทดลองที่ดำเนินการเป็นอิสระจากกัน

ประเภทของการทดลอง

การทดลองทางกายภาพ

การทดลองทางกายภาพ- แนวทางการรู้จักธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยการศึกษาปรากฏการณ์ทางธรรมชาติในสภาวะที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษ การทดลองทางกายภาพต่างจากฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่สำรวจแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของธรรมชาติ การทดลองทางกายภาพได้รับการออกแบบมาเพื่อสำรวจธรรมชาติด้วยตัวมันเอง

มันไม่เห็นด้วยกับผลลัพธ์ของการทดลองทางกายภาพที่เป็นเกณฑ์สำหรับความเข้าใจผิดของทฤษฎีฟิสิกส์ หรือที่แม่นยำกว่านั้นคือ การไม่นำทฤษฎีไปปรับใช้กับโลกรอบตัวเรา ข้อความสนทนาไม่เป็นความจริง: ข้อตกลงกับการทดลองไม่สามารถพิสูจน์ความถูกต้อง (การบังคับใช้) ของทฤษฎีได้ นั่นคือเกณฑ์หลักสำหรับความมีชีวิตของทฤษฎีฟิสิกส์คือการตรวจสอบโดยการทดลอง

ตามหลักการแล้วฟิสิกส์ทดลองควรให้เท่านั้น คำอธิบายผลการทดลองโดยไม่มี การตีความ. อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติสิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ การตีความผลลัพธ์ของการทดลองทางกายภาพที่ซับซ้อนมากหรือน้อยย่อมต้องอาศัยความจริงที่ว่าเรามีความเข้าใจว่าองค์ประกอบทั้งหมดของการตั้งค่าการทดลองทำงานอย่างไร ในทางกลับกัน ความเข้าใจดังกล่าวไม่สามารถพึ่งพาทฤษฎีใดๆ ได้

การทดลองทางคอมพิวเตอร์

การทดลองทางคอมพิวเตอร์ (เชิงตัวเลข) เป็นการทดลองเกี่ยวกับแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของวัตถุที่ศึกษาบนคอมพิวเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าตามพารามิเตอร์บางตัวของแบบจำลองนั้น พารามิเตอร์อื่นๆ ของแบบจำลองนั้นจะถูกคำนวณและบนพื้นฐานนี้ ได้ข้อสรุป วาดเกี่ยวกับคุณสมบัติของวัตถุที่อธิบายโดยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ การทดลองประเภทนี้สามารถนำมาประกอบกับการทดลองแบบมีเงื่อนไขเท่านั้น เนื่องจากการทดลองนี้ไม่ได้สะท้อนปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ แต่เป็นเพียงการนำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ไปใช้ในเชิงตัวเลขที่สร้างขึ้นโดยบุคคลเท่านั้น แท้จริงแล้วในกรณีของเสื่อไม่ถูกต้อง แบบจำลอง - การแก้ปัญหาเชิงตัวเลขอาจแตกต่างไปจากการทดลองทางกายภาพอย่างเคร่งครัด

การทดลองทางจิตวิทยา

การทดลองทางจิตวิทยาเป็นการทดลองที่ดำเนินการภายใต้เงื่อนไขพิเศษเพื่อให้ได้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ใหม่ผ่านการแทรกแซงเป้าหมายของนักวิจัยในชีวิตของเรื่อง

การทดลองทางความคิด

การทดลองทางความคิดในวิชาปรัชญา ฟิสิกส์ และความรู้ด้านอื่นๆ เป็นกิจกรรมการเรียนรู้ประเภทหนึ่ง ซึ่งจำลองโครงสร้างของการทดลองจริงในจินตนาการ ตามกฎแล้ว การทดลองทางความคิดจะดำเนินการภายในกรอบของแบบจำลอง (ทฤษฎี) เพื่อตรวจสอบความสอดคล้อง เมื่อทำการทดลองทางความคิด ความขัดแย้งในสมมุติฐานภายในของแบบจำลองหรือความไม่ลงรอยกันกับหลักการภายนอก (ที่เกี่ยวข้องกับแบบจำลองนี้) ที่ถือว่าจริงอย่างไม่มีเงื่อนไข (เช่น กับกฎการอนุรักษ์พลังงาน หลักการของเหตุปัจจัย เป็นต้น) .) อาจถูกเปิดเผย

การทดลองที่สำคัญ

การทดลองที่สำคัญคือการทดลองซึ่งผลลัพธ์จะกำหนดได้อย่างชัดเจนว่าทฤษฎีหรือสมมติฐานเฉพาะนั้นถูกต้องหรือไม่ การทดลองนี้ควรให้ผลที่คาดการณ์ไว้ซึ่งไม่สามารถอนุมานได้จากสมมติฐานและทฤษฎีอื่นๆ ที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป

วรรณกรรม

• Vizgin V. P. Hermeticism, การทดลอง, ปาฏิหาริย์: สามแง่มุมของการกำเนิดของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ // ต้นกำเนิดทางปรัชญาและศาสนาของวิทยาศาสตร์ ม., 1997. S.88-141.

ลิงค์

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010 .

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "การทดลอง" ในพจนานุกรมอื่นๆ คืออะไร:

- (จาก lat. การทดสอบการทดลอง, ประสบการณ์) วิธีการรับรู้ด้วยความช่วยเหลือซึ่งภายใต้เงื่อนไขควบคุมและควบคุมปรากฏการณ์ของความเป็นจริงจะถูกตรวจสอบ E. ดำเนินการบนพื้นฐานของทฤษฎีที่กำหนดรูปแบบของปัญหาและการตีความ ... ... สารานุกรมปรัชญา

การทดลอง- ข้อเสนอให้กับบุคคลที่เต็มใจที่จะมีชีวิตอยู่สัมผัสรู้สึกเกี่ยวข้องกับเขาหรือทำการทดลองอย่างมีสติสร้างสถานการณ์ที่ขัดแย้งหรือน่าสงสัยขึ้นใหม่สำหรับเขาในระหว่างการบำบัด (ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบสัญลักษณ์) มีสติสัมปชัญญะ ...... สารานุกรมจิตวิทยาที่ยิ่งใหญ่

ไม่มีใครเชื่อในสมมติฐาน ยกเว้นคนที่เสนอมัน แต่ทุกคนเชื่อในการทดลอง ยกเว้นคนที่ทำมัน ไม่มีการทดลองใดที่สามารถพิสูจน์ทฤษฎีได้ แต่การทดลองครั้งเดียวก็เพียงพอที่จะหักล้างมัน ... สารานุกรมรวมของคำพังเพย

การทดลอง- (การทดลองภาษาละติน - son, baykau, tәzhіribe) - nәrseler (objectiler) ผู้ชาย құbylystardy baқylanylatyn zhane baskarylatyn zhagdaylarda zertteytіn empiriyalyқ tanym adisi การทดลองadіsretіnde Zhana zamanda payda กล้าหาญ (G.Galilei) ปรัชญาออนนี่ ... terminderdin sozdigі . เชิงปรัชญา

- (lat.). ประสบการณ์ครั้งแรก; ทุกสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติใช้เพื่อบังคับพลังแห่งธรรมชาติให้กระทำภายใต้เงื่อนไขบางประการราวกับว่าทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่พบในนั้นอย่างดุเดือด พจนานุกรมคำต่างประเทศรวมอยู่ในรัสเซีย ... ... พจนานุกรมคำต่างประเทศของภาษารัสเซีย

ดูประสบการณ์ ... พจนานุกรมคำพ้องความหมายและสำนวนภาษารัสเซียที่คล้ายกันในความหมาย ภายใต้. เอ็ด N. Abramova, M.: พจนานุกรมภาษารัสเซีย, 1999. การทดลอง, การทดสอบ, ประสบการณ์, การทดสอบ; การวิจัย, การตรวจสอบ, ความพยายาม พจนานุกรมคำพ้องความหมายรัสเซีย ... พจนานุกรมคำพ้องความหมาย

ทดลอง ทดลอง สามี (lat. Experimentum) (หนังสือ). ประสบการณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่ส่งมอบ การทดลองทางเคมี การทดลองทางกายภาพ ทำการทดลอง || โดยทั่วไปแล้วประสบการณ์ความพยายาม งานการศึกษาไม่อนุญาตให้มีการทดลองที่มีความเสี่ยง ... ... พจนานุกรมอธิบายของ Ushakov

การทดลอง- การทดลอง ♦ การทดลอง ใช้งานอยู่ มีประสบการณ์โดยเจตนา; ความปรารถนาไม่มากนักที่จะได้ยินความจริง (ประสบการณ์) และแม้แต่น้อยที่จะฟังมัน (การสังเกต) แต่เพื่อพยายามถามคำถามของเธอ มีคอนเซปต์พิเศษ ...... พจนานุกรมปรัชญาของ Sponville

ดู การทดลองเชิงสืบสวน การทดลองทางนิติเวช... พจนานุกรมกฎหมาย

- (จากการทดสอบการทดลองภาษาละตินประสบการณ์) วิธีการรับรู้ด้วยความช่วยเหลือซึ่งปรากฏการณ์ของธรรมชาติและสังคมได้รับการศึกษาภายใต้สภาวะควบคุมและควบคุม บ่อยครั้งที่งานหลักของการทดลองคือการทดสอบสมมติฐานและการทำนายของทฤษฎี (ดังนั้น ... ... สารานุกรมสมัยใหม่

- (จากการทดสอบการทดลอง ประสบการณ์) การศึกษา ศึกษาปรากฏการณ์ทางเศรษฐศาสตร์และกระบวนการผ่านการสืบพันธุ์ การสร้างแบบจำลองในสภาพเทียมหรือธรรมชาติ ความเป็นไปได้ของการทดลองทางเศรษฐศาสตร์มีจำกัด เนื่องจาก ... ... พจนานุกรมเศรษฐกิจ

หนังสือ

• การทดลอง Stanislav Vladimirovich Borzykh หนังสือเล่มนี้นำเสนอสิ่งที่เกิดขึ้นกับเราในขณะนี้และสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้จากมุมมองใหม่ อันที่จริง เรากำลังเห็นการทดลองในระดับมหึมา ... หมวดหมู่: ชีววิทยาสำนักพิมพ์:

หน้าแรก > บรรยาย

บรรยาย

หัวเรื่อง : การทดลองทางคอมพิวเตอร์. การวิเคราะห์ผลการจำลอง

เพื่อให้ชีวิตแก่การพัฒนาการออกแบบใหม่ เพื่อแนะนำโซลูชันทางเทคนิคใหม่ ๆ ในการผลิต หรือเพื่อทดสอบแนวคิดใหม่ ๆ จำเป็นต้องมีการทดลอง การทดลองคือการทดลองที่ทำกับวัตถุหรือแบบจำลอง ประกอบด้วยการดำเนินการบางอย่างและกำหนดว่าตัวอย่างทดลองตอบสนองต่อการกระทำเหล่านี้อย่างไร ที่โรงเรียน คุณทำการทดลองในบทเรียนวิชาชีววิทยา เคมี ฟิสิกส์ ภูมิศาสตร์ การทดลองจะดำเนินการเมื่อทำการทดสอบตัวอย่างผลิตภัณฑ์ใหม่ที่สถานประกอบการ โดยทั่วไปแล้ว จะใช้การตั้งค่าที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อจุดประสงค์นี้ ซึ่งทำให้สามารถทำการทดลองในห้องปฏิบัติการได้ หรือผลิตภัณฑ์จริงต้องผ่านการทดสอบทุกประเภท (การทดลองเต็มรูปแบบ) เพื่อศึกษา เช่น คุณสมบัติการทำงานของหน่วยหรือชุดประกอบ มันถูกวางไว้ในเทอร์โมสตัท แช่แข็งในห้องพิเศษ ทดสอบบนแท่นสั่นสะเทือน ตกหล่น ฯลฯ จะเป็นการดีถ้าเป็นนาฬิกาใหม่หรือเครื่องดูดฝุ่น - ไม่ใช่ การสูญเสียครั้งใหญ่เมื่อถูกทำลาย แล้วถ้าเป็นเครื่องบินหรือจรวดล่ะ? ห้องปฏิบัติการและการทดลองเต็มรูปแบบต้องใช้ต้นทุนและเวลาในการผลิตวัสดุจำนวนมาก แต่อย่างไรก็ตาม คุณค่าของมันนั้นยอดเยี่ยมมาก ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทำให้เกิดวิธีการวิจัยใหม่ที่ไม่เหมือนใคร - การทดลองทางคอมพิวเตอร์ในหลายกรณี การศึกษาแบบจำลองทางคอมพิวเตอร์ได้เข้ามาช่วย และบางครั้งก็เปลี่ยนตัวอย่างทดลองและม้านั่งทดสอบด้วย ขั้นตอนของการทดลองคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยสองขั้นตอน: จัดทำแผนการทดลองและดำเนินการศึกษา แผนการทดลอง แผนการทดสอบควรสะท้อนถึงลำดับการทำงานกับแบบจำลองอย่างชัดเจน จุดแรกของแผนดังกล่าวคือการทดสอบแบบจำลองเสมอ การทดสอบ - กระบวนการเช็คความถูกต้องสร้างรุ่น. ทดสอบ - ชุดอักษรย่อข้อมูล, อนุญาตกำหนดยอดเยี่ยม-ความเลวทรามอาคารรุ่น. เพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์การจำลองที่ได้รับนั้นถูกต้อง จำเป็น:

ตรวจสอบอัลกอริธึมที่พัฒนาแล้วสำหรับการสร้างแบบจำลอง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบบจำลองที่สร้างขึ้นนั้นสะท้อนคุณสมบัติของต้นฉบับได้อย่างถูกต้อง ซึ่งนำมาพิจารณาในการจำลอง

ในการตรวจสอบความถูกต้องของอัลกอริธึมการสร้างแบบจำลอง จะใช้ชุดทดสอบของข้อมูลเริ่มต้น ซึ่งทราบผลลัพธ์สุดท้ายล่วงหน้าหรือกำหนดไว้ล่วงหน้าด้วยวิธีอื่น ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้สูตรการคำนวณในการสร้างแบบจำลอง คุณจะต้องเลือกตัวเลือกต่างๆ สำหรับข้อมูลเริ่มต้นและคำนวณ "ด้วยตนเอง" เหล่านี้เป็นรายการทดสอบ เมื่อสร้างแบบจำลองขึ้นมา คุณทดสอบด้วยอินพุตเดียวกันและเปรียบเทียบผลลัพธ์ของการจำลองกับข้อสรุปที่ได้จากการคำนวณ หากผลลัพธ์ตรงกัน อัลกอริทึมจะได้รับการพัฒนาอย่างถูกต้อง หากไม่ใช่ จำเป็นต้องค้นหาและขจัดสาเหตุของความคลาดเคลื่อน ข้อมูลการทดสอบอาจไม่สะท้อนถึงสถานการณ์จริงเลย และอาจไม่มีเนื้อหาที่สื่อความหมาย อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จากขั้นตอนการทดสอบอาจทำให้คุณนึกถึงการเปลี่ยนแปลงข้อมูลเดิมหรือรูปแบบการเซ็นชื่อ โดยหลักแล้วจะอยู่ที่ส่วนนั้นที่มีเนื้อหาเชิงความหมาย เพื่อให้แน่ใจว่าแบบจำลองที่สร้างขึ้นนั้นสะท้อนถึงคุณสมบัติของต้นฉบับซึ่งถูกนำมาพิจารณาในการจำลอง จำเป็นต้องเลือกตัวอย่างการทดสอบด้วยแหล่งข้อมูลจริง การดำเนินการศึกษา หลังจากการทดสอบ เมื่อคุณมั่นใจในความถูกต้องของแบบจำลองที่สร้างขึ้น คุณสามารถดำเนินการศึกษาโดยตรงได้ แผนควรรวมถึงการทดลองหรือชุดการทดลองที่ตรงตามวัตถุประสงค์ของการจำลอง การทดลองแต่ละครั้งต้องมาพร้อมกับความเข้าใจในผลลัพธ์ ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองและการตัดสินใจ โครงร่างสำหรับการเตรียมและดำเนินการทดลองทางคอมพิวเตอร์แสดงไว้ในรูปที่ 11.7

การทดสอบโมเดล

แผนการทดลอง

ดำเนินการวิจัย

การวิเคราะห์ผลลัพธ์

ข้าว. 11.7. แบบแผนการทดลองทางคอมพิวเตอร์

การวิเคราะห์ผลการจำลอง

เป้าหมายสูงสุดของการสร้างแบบจำลองคือการตัดสินใจ ซึ่งควรได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการสร้างแบบจำลองอย่างครอบคลุม ขั้นตอนนี้เป็นขั้นเด็ดขาด ไม่ว่าคุณจะศึกษาต่อหรือเรียนให้จบ รูปที่ 11.2 แสดงว่าขั้นตอนการวิเคราะห์ผลลัพธ์ไม่สามารถมีอยู่ได้ด้วยตนเอง ข้อสรุปที่ได้รับมักจะนำไปสู่ชุดการทดลองเพิ่มเติม และบางครั้งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในงาน พื้นฐานสำหรับการพัฒนาโซลูชันคือผลลัพธ์ของการทดสอบและการทดลอง หากผลลัพธ์ไม่ตรงกับเป้าหมายของงาน แสดงว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นในขั้นตอนก่อนหน้า นี่อาจเป็นข้อความที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับปัญหา หรือการสร้างแบบจำลองข้อมูลที่เรียบง่ายเกินไป หรือการเลือกวิธีการหรือสภาพแวดล้อมการสร้างแบบจำลองที่ไม่ประสบความสำเร็จ หรือการละเมิดวิธีการทางเทคโนโลยีเมื่อสร้างแบบจำลอง หากพบข้อผิดพลาดดังกล่าวแล้ว การปรับรุ่น,นั่นคือการย้อนกลับไปยังขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งก่อนหน้านี้ ทำซ้ำขั้นตอนจนกว่าผลการทดลองจะบรรลุวัตถุประสงค์ของการจำลอง สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ก็คือข้อผิดพลาดที่ตรวจพบก็คือผลลัพธ์เช่นกัน อย่างที่สุภาษิตบอก คุณเรียนรู้จากความผิดพลาดของคุณ กวีชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ A.S. พุชกินยังเขียนเกี่ยวกับสิ่งนี้: โอ้มีการค้นพบที่น่าอัศจรรย์มากมายที่เตรียมไว้สำหรับเราโดยวิญญาณแห่งการตรัสรู้และประสบการณ์ลูกชายของความผิดพลาดที่ยากลำบากและอัจฉริยะเพื่อนของความขัดแย้งและโอกาสพระเจ้าผู้ประดิษฐ์ . ..

ควบคุมคำถามและงาน

การสร้างแบบจำลองคำชี้แจงปัญหาสองประเภทหลักคืออะไร

ใน "Problem Book" ที่รู้จักกันดีโดย G. Oster มีปัญหาต่อไปนี้:

แม่มดชั่วร้ายที่ทำงานอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย เปลี่ยน 30 เจ้าหญิงให้กลายเป็นหนอนผีเสื้อต่อวัน ต้องใช้เวลากี่วันในการเปลี่ยนเจ้าหญิง 810 องค์ให้กลายเป็นหนอนผีเสื้อ? กี่เจ้าหญิงต่อวันจะต้องกลายเป็นหนอนผีเสื้อเพื่อรับมือกับงานใน 15 วัน? คำถามใดที่สามารถนำมาประกอบกับประเภทของ "จะเกิดอะไรขึ้นถ้า ... " และคำถามใด - กับประเภทของ "จะทำอย่างไรเพื่อที่ ... "?

ระบุเป้าหมายที่รู้จักกันดีที่สุดของการสร้างแบบจำลอง จัดระเบียบปัญหาขี้เล่นจาก "Problem Book" ของ G. Oster:

จากคูหาสองคูหาที่อยู่ห่างกัน 27 กม. สุนัขสองตัวที่ร้ายกาจกระโดดเข้าหากันพร้อมๆ กัน วิ่งครั้งแรกด้วยความเร็ว 4 กม. / ชม. และครั้งที่สอง - 5 กม. / ชม. การต่อสู้จะเริ่มนานแค่ไหน? บ้าน: §11.4, 11.5.

1. แนวคิดของข้อมูล

   เอกสาร

   โลกรอบตัวเรามีความหลากหลายมากและประกอบด้วยวัตถุที่เชื่อมต่อถึงกันจำนวนมาก เพื่อค้นหาสถานที่ในชีวิตของคุณ ตั้งแต่วัยเด็ก ร่วมกับพ่อแม่ และจากนั้นกับครูของคุณ คุณจะได้เรียนรู้ความหลากหลายทั้งหมดนี้ทีละขั้นตอน

2. บรรณาธิการบริหาร V. Zemskikh บรรณาธิการ N. Fedorova บรรณาธิการศิลปะ R. Yatsko Layout T. Petrova Proofreaders M. Odinokova, M. Schukina bbk 65. 290-214

   หนังสือ

   Ш39 วัฒนธรรมองค์กรและความเป็นผู้นำ / ต่อ จากอังกฤษ. เอ็ด วี.เอ. สปิวัก. - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: ปีเตอร์ 2545 - 336 น: ป่วย - (ชุด "ทฤษฎีและการปฏิบัติของการจัดการ")

3. ความซับซ้อนของการศึกษาและระเบียบวินัยในสาขาวิชา: "การตลาด" ความเชี่ยวชาญพิเศษ: 080116 "วิธีการทางคณิตศาสตร์ในทางเศรษฐศาสตร์"

   ศูนย์ฝึกอบรมและมาตรวิทยา

   พื้นที่ของกิจกรรมระดับมืออาชีพ: การวิเคราะห์และการสร้างแบบจำลองของกระบวนการทางเศรษฐกิจและวัตถุในระดับจุลภาค มหภาค และระดับโลก การตรวจสอบแบบจำลองทางเศรษฐศาสตร์และคณิตศาสตร์ การพยากรณ์ การเขียนโปรแกรม และการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบเศรษฐกิจ

เทศบาลปกครองตนเอง

สถาบันการศึกษา

"มัธยมศึกษาปีที่31"

ซิคทิฟการ์

การทดลองทางคอมพิวเตอร์

ในวิชาฟิสิกส์ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย

ไรเซอร์ อี.อี.

สาธารณรัฐโคมิ

จี .Syktyvkar

เนื้อหา:

ฉัน. บทนำ

ครั้งที่สอง ประเภทและบทบาทของการทดลองในกระบวนการเรียนรู้

สาม. การใช้คอมพิวเตอร์ในบทเรียนฟิสิกส์

วี บทสรุป.

หก. อภิธานศัพท์

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว บรรณานุกรม.

แปด. การใช้งาน:

1. การจำแนกประเภทของการทดลองทางกายภาพ

2. ผลการสำรวจนักศึกษา

3. การใช้คอมพิวเตอร์ระหว่างการทดลองสาธิตและการแก้ปัญหา

4.การใช้คอมพิวเตอร์ระหว่างงาน

ห้องปฏิบัติการและการปฏิบัติงาน

คอมพิวเตอร์ทดลอง

ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนมัธยมศึกษา

…ได้เวลาวางมือแล้ว

ครูกับเครื่องมือใหม่

และได้ผลทันที

ส่งผลกระทบต่อคนรุ่นต่อไปในอนาคต

Potashnik MM,

นักวิชาการของ Russian Academy of Education, Doctor of Pedagogical Sciences, ศาสตราจารย์

ฉัน. บทนำ.

ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ทดลอง กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์เริ่มต้นด้วยการสังเกต การสังเกตมีค่ามากที่สุดเมื่อมีการควบคุมเงื่อนไขที่ส่งผลต่อการสังเกตการณ์อย่างแม่นยำ สิ่งนี้เป็นไปได้หากเงื่อนไขคงที่ ทราบและสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความประสงค์ของผู้สังเกต การสังเกตที่ดำเนินการภายใต้สภาวะควบคุมอย่างเข้มงวดเรียกว่า การทดลอง. และวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนนั้นมีลักษณะการเชื่อมต่อแบบอินทรีย์ระหว่างการสังเกตและการทดลองด้วยการกำหนดค่าเชิงตัวเลขของลักษณะของวัตถุและกระบวนการภายใต้การศึกษา

การทดลองเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งเป็นพื้นฐานของการทดลองทางวิทยาศาสตร์ที่มีการพิจารณาเงื่อนไขและการควบคุมอย่างแม่นยำ คำว่าการทดลองนั้นมาจากภาษาละติน การทดลอง- ทดสอบประสบการณ์ ในภาษาทางวิทยาศาสตร์และงานวิจัย คำว่า "การทดลอง" มักใช้ในความหมายที่เหมือนกับแนวคิดที่เกี่ยวข้องจำนวนหนึ่ง ได้แก่ ประสบการณ์ การสังเกตอย่างมีจุดมุ่งหมาย การทำซ้ำของวัตถุแห่งความรู้ การจัดระเบียบเงื่อนไขพิเศษสำหรับการดำรงอยู่ของมัน การตรวจสอบ ของการทำนาย แนวคิดนี้รวมถึงการตั้งค่าทางวิทยาศาสตร์ของการทดลองและการสังเกตปรากฏการณ์ภายใต้การศึกษาภายใต้เงื่อนไขที่นำมาพิจารณาอย่างแม่นยำซึ่งทำให้สามารถติดตามปรากฏการณ์และสร้างขึ้นใหม่ทุกครั้งที่มีการเกิดซ้ำเงื่อนไขเหล่านี้ แนวคิดของ "การทดลอง" หมายถึงการกระทำที่มุ่งสร้างเงื่อนไขสำหรับการดำเนินการตามปรากฏการณ์หนึ่งๆ และหากเป็นไปได้ บ่อยครั้งที่สุดคือ ไม่ซับซ้อนด้วยปรากฏการณ์อื่นๆ วัตถุประสงค์หลักของการทดลองคือเพื่อระบุคุณสมบัติของวัตถุที่กำลังศึกษา ทดสอบความถูกต้องของสมมติฐาน และบนพื้นฐานนี้ การศึกษาในวงกว้างและเชิงลึกของหัวข้อการวิจัยทางวิทยาศาสตร์

ก่อนXVIIIใน เมื่อฟิสิกส์เป็นชั่วโมงของปรัชญา นักวิทยาศาสตร์พิจารณาบันทึกข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์เป็นพื้นฐานและเท่านั้นการทดลองทางความคิด สามารถสำหรับพวกเขาเชื่อในการก่อตัวของแนวโน้มniya บนอุปกรณ์ของโลก, fi . หลักกฎหมายซิก กาลิเลโอ ซึ่งถือว่าเป็นบิดาแห่งการทดลองอย่างถูกต้องฟิสิกส์ไม่สามารถพิสูจน์อะไรให้คนรุ่นก่อนทำการทดลองกับลูกบอลที่ร่วงหล่นจากมวลสารต่าง ๆ จากปิศาจหอฟ้า. "ความคิดของกาลิเลโอทำให้เกิดคำพูดดูหมิ่นและสับสน"การทดลองทางความคิดเกี่ยวกับการวิเคราะห์พฤติกรรมของสามร่างเท่ากับมวลsy ซึ่งทั้งสองเชื่อมต่อกันด้วย neveด้าย somy กลายเป็นสำหรับเพื่อนร่วมงานของเขาโน้มน้าวใจมากกว่าโดยตรงประสบการณ์ธรรมชาติ

ในทำนองเดียวกัน กาลิเลโอได้พิสูจน์ความถูกต้องของกฎความเฉื่อยโดยมีระนาบเอียงสองอันและลูกบอลเคลื่อนที่ไปตามนั้น I. นิวตันเองก็พยายามพิสูจน์กฎที่เขารู้จักและค้นพบในหนังสือของเขาเรื่อง "Mathematical Foundations of Natural Philosophy" โดยใช้โครงร่างของ Euclid การแนะนำสัจพจน์และทฤษฎีบทที่อิงจากกฎเหล่านี้ บนหน้าปกหนังสือเล่มนี้

พรรณนาถึงดิน ภูเขา (ช)และปืน ( พี) (รูปที่ 1).

ปืนใหญ่จะยิงกระสุนปืนใหญ่ที่ตกลงมาจากภูเขาในระยะต่างๆ กัน ขึ้นอยู่กับความเร็วเริ่มต้น ที่ความเร็วระดับหนึ่ง แกนกลางอธิบายการโคจรรอบโลกอย่างสมบูรณ์ นิวตันด้วยภาพวาดของเขานำไปสู่แนวคิดเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการสร้างดาวเทียมเทียมของโลกซึ่งถูกสร้างขึ้นหลายศตวรรษต่อมา

ในขั้นตอนนี้ของการพัฒนาฟิสิกส์ จำเป็นต้องมีการทดลองทางความคิด เนื่องจากขาดเครื่องมือและฐานทางเทคโนโลยีที่จำเป็น การทดลองจริงจึงเป็นไปไม่ได้ D.K.Maxwell ใช้การทดลองทางความคิดในการสร้างระบบสมการพื้นฐานของอิเล็กโทรไดนามิกส์ (แม้ว่าจะใช้ผลของการทดลองเต็มรูปแบบที่ดำเนินการโดย M.Faraday ก่อนหน้านี้ด้วย) และโดย A. Einstein ในการพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพ

ดังนั้น การทดลองทางความคิดจึงเป็นองค์ประกอบหนึ่งของการพัฒนาทฤษฎีใหม่ การทดลองทางกายภาพส่วนใหญ่ในขั้นต้นมีการสร้างแบบจำลองและดำเนินการทางจิตใจ และหลังจากนั้นก็เกิดขึ้นจริง ด้านล่างนี้เราจะยกตัวอย่างการทดลองทางความคิดที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาฟิสิกส์

ในค. ปีก่อนคริสตกาล นักปรัชญา Zeno ได้สร้างความขัดแย้งเชิงตรรกะระหว่างปรากฏการณ์ที่แท้จริงกับสิ่งที่สามารถหาได้จากข้อสรุปเชิงตรรกะ เขาเสนอการทดลองทางความคิดซึ่งแสดงให้เห็นว่าลูกธนูไม่สามารถแซงเป็ดได้ (รูปที่ 2)

จี. กาลิเลโอในกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของเขาใช้เหตุผลตามสามัญสำนึกซึ่งหมายถึง "การทดลองทางจิต" สาวกของอริสโตเติลปฏิเสธความคิดของกาลิเลโอ อ้างข้อโต้แย้ง "ทางวิทยาศาสตร์" จำนวนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม กาลิเลโอเป็นปรมาจารย์ผู้ยิ่งใหญ่ในการโต้เถียง และการโต้เถียงของเขากลับกลายเป็นว่าปฏิเสธไม่ได้ การให้เหตุผลเชิงตรรกะสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นน่าเชื่อถือกว่าหลักฐานจากการทดลอง

ฟิสิกส์ "ยุคครีเทเชียส"เช่นเดียวกับวิธีการสอนฟิสิกส์แบบอื่นที่ไม่สอดคล้องกับวิธีทดลองทำความเข้าใจธรรมชาติเริ่มโจมตีโรงเรียนรัสเซียเมื่อ 10-12 ปีที่แล้ว ในช่วงเวลานั้น ระดับการจัดหาห้องเรียนพร้อมอุปกรณ์ของโรงเรียนลดลงต่ำกว่า 20% ของระดับที่กำหนด อุตสาหกรรมที่ผลิตอุปกรณ์การศึกษาแทบหยุดทำงาน รายการงบประมาณที่ได้รับการคุ้มครองที่เรียกว่า "สำหรับอุปกรณ์" ซึ่งสามารถใช้จ่ายได้ตามจุดประสงค์เท่านั้นหายไปจากการประมาณการของโรงเรียน เมื่อตระหนักถึงสถานการณ์วิกฤติ โปรแกรมย่อย "ตู้ฟิสิกส์" ก็รวมอยู่ในโปรแกรมของรัฐบาลกลาง "เทคโนโลยีการศึกษา" ส่วนหนึ่งของโครงการนี้ ได้มีการฟื้นฟูการผลิตอุปกรณ์คลาสสิกและได้มีการพัฒนาอุปกรณ์การเรียนที่ทันสมัย ​​รวมทั้งการใช้ข้อมูลและเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ล่าสุด การเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงที่สุดได้เกิดขึ้นในอุปกรณ์สำหรับงานด้านหน้า ชุดอุปกรณ์ตามหัวข้อในกลศาสตร์ ฟิสิกส์ระดับโมเลกุลและอุณหพลศาสตร์ อิเล็กโทรไดนามิกส์ ออปติก ได้รับการพัฒนาและกำลังมีการผลิตจำนวนมาก (โรงเรียนมีชุดอุปกรณ์ใหม่นี้ครบชุดสำหรับสิ่งเหล่านี้ ส่วน)

บทบาทและสถานที่ของการทดลองอิสระในแนวคิดของพลศึกษาเปลี่ยนไป: การทดลองไม่ได้เป็นเพียงวิธีในการพัฒนาทักษะการปฏิบัติเท่านั้น แต่ยังกลายเป็นวิธีการควบคุมวิธีการรับรู้ด้วย คอมพิวเตอร์ "ระเบิด" เข้าสู่ชีวิตในโรงเรียนด้วยความเร็วมหาศาล

คอมพิวเตอร์เปิดทางใหม่ในการพัฒนาความคิด ให้โอกาสใหม่ๆ สำหรับการเรียนรู้เชิงรุก โดยใช้คอมพิวเตอร์ประกอบการเรียน

แบบฝึกหัด การทดสอบ และงานในห้องปฏิบัติการ ตลอดจนบันทึกความคืบหน้าจะมีประสิทธิภาพมากขึ้น และสามารถเข้าถึงข้อมูลปริมาณมหาศาลได้อย่างง่ายดาย การใช้คอมพิวเตอร์ในบทเรียนฟิสิกส์ยังช่วยให้เข้าใจหลักการของความสนใจส่วนตัวของนักเรียนในการเรียนรู้เนื้อหาและหลักอื่น ๆ อีกมากมายของการศึกษาเพื่อการพัฒนา
อย่างไรก็ตาม ในความคิดของฉัน คอมพิวเตอร์ไม่สามารถแทนที่ครูได้อย่างสมบูรณ์ ครูมีความสามารถในการทำให้นักเรียนสนใจ กระตุ้นความอยากรู้อยากเห็น ชนะใจพวกเขา เขาสามารถชี้นำความสนใจของพวกเขาไปยังบางแง่มุมของวิชาที่กำลังศึกษา ให้รางวัลกับความพยายามของพวกเขา และทำให้พวกเขาเรียนรู้ คอมพิวเตอร์จะไม่สามารถทำหน้าที่เป็นครูได้

ช่วงของการใช้คอมพิวเตอร์ในงานนอกหลักสูตรก็กว้างเช่นกัน: มันมีส่วนช่วยในการพัฒนาความสนใจในการเรียนรู้ในเรื่องนั้น ๆ ขยายความเป็นไปได้ของการค้นหาอย่างสร้างสรรค์อย่างอิสระสำหรับนักเรียนที่กระตือรือร้นที่สุดในวิชาฟิสิกส์

ครั้งที่สอง ประเภทและบทบาทของการทดลองในกระบวนการเรียนรู้

การทดลองทางกายภาพประเภทหลัก:

ประสบการณ์การสาธิต;

งานห้องปฏิบัติการหน้าผาก

การประชุมเชิงปฏิบัติการทางกายภาพ

งานทดลอง;

งานทดลองที่บ้าน;

การทดลองโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (รูปลักษณ์ใหม่)

ทดลองทดลองเป็นหนึ่งในองค์ประกอบของการทดลองทางกายภาพเพื่อการศึกษาและเป็นการจำลองปรากฏการณ์ทางกายภาพโดยครูบนโต๊ะสาธิตโดยใช้อุปกรณ์พิเศษ หมายถึงวิธีการสอนเชิงประจักษ์ที่แสดงตัวอย่าง บทบาทของการทดลองสาธิตในการสอนถูกกำหนดโดยบทบาทของการทดลองในฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ในฐานะที่เป็นแหล่งความรู้และเป็นเกณฑ์สำหรับความจริงของการทดลอง และความเป็นไปได้ในการจัดกิจกรรมการศึกษาและความรู้ความเข้าใจของนักเรียน

มูลค่าการทดลองฟิสิกส์สาธิตมีดังนี้

นักเรียนทำความคุ้นเคยกับวิธีการทดลองของความรู้ความเข้าใจในฟิสิกส์โดยมีบทบาทในการทดลองในการวิจัยทางกายภาพ (เป็นผลให้สร้างโลกทัศน์ทางวิทยาศาสตร์)

นักเรียนพัฒนาทักษะการทดลองบางอย่าง: ความสามารถในการสังเกตปรากฏการณ์ ความสามารถในการเสนอสมมติฐาน ความสามารถในการวางแผนการทดลอง ความสามารถในการวิเคราะห์ผลลัพธ์ ความสามารถในการสร้างความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณ ความสามารถในการสรุป ฯลฯ

การทดลองสาธิตซึ่งเป็นวิธีการสร้างภาพข้อมูลมีส่วนช่วยในการจัดการรับรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับสื่อการเรียนรู้ ความเข้าใจและการท่องจำ อนุญาตให้มีการศึกษาโปลีเทคนิคของนักเรียน ส่งเสริมความสนใจในการศึกษาฟิสิกส์และการสร้างแรงจูงใจในการเรียนรู้เพิ่มขึ้น แต่เมื่อครูดำเนินการทดลองสาธิต นักเรียนจะสังเกตการทดลองที่ครูเป็นผู้ดำเนินการเท่านั้น โดยที่พวกเขาเองไม่ได้ทำอะไรเลยด้วยมือของพวกเขาเอง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการทดลองอิสระของนักศึกษาวิชาฟิสิกส์

การสอนฟิสิกส์ไม่สามารถนำเสนอได้เฉพาะในรูปแบบของชั้นเรียนเชิงทฤษฎี แม้ว่านักเรียนจะแสดงการทดลองทางกายภาพสาธิตในห้องเรียนก็ตาม สำหรับการรับรู้ทางประสาทสัมผัสทุกประเภท จำเป็นต้องเพิ่ม "การทำงานด้วยมือ" ในห้องเรียน สำเร็จได้เมื่อนักเรียน การทดลองทางกายภาพในห้องปฏิบัติการเมื่อพวกเขาประกอบการติดตั้ง วัดปริมาณทางกายภาพ และทำการทดลอง การศึกษาในห้องปฏิบัติการทำให้เกิดความสนใจอย่างมากในหมู่นักเรียน ซึ่งค่อนข้างเป็นธรรมชาติ เนื่องจากในกรณีนี้ นักเรียนจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับโลกรอบตัวเขาจากประสบการณ์และความรู้สึกของตัวเอง

ความสำคัญของชั้นเรียนในห้องปฏิบัติการในวิชาฟิสิกส์อยู่ที่ความจริงที่ว่านักเรียนสร้างแนวคิดเกี่ยวกับบทบาทและสถานที่ของการทดลองในการรับรู้ เมื่อทำการทดลอง นักเรียนจะพัฒนาทักษะการทดลองซึ่งรวมถึงทักษะทางปัญญาและการปฏิบัติ กลุ่มแรกประกอบด้วยความสามารถในการกำหนดวัตถุประสงค์ของการทดลอง เสนอสมมติฐาน เลือกเครื่องมือ วางแผนการทดลอง คำนวณข้อผิดพลาด วิเคราะห์ผลลัพธ์ จัดทำรายงานเกี่ยวกับงานที่ทำ กลุ่มที่สองประกอบด้วยความสามารถในการประกอบการตั้งค่าการทดลอง การสังเกต วัดผล และการทดลอง

นอกจากนี้ ความสำคัญของการทดลองในห้องปฏิบัติการอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อทำการทดลอง นักเรียนจะพัฒนาคุณสมบัติส่วนบุคคลที่สำคัญ เช่น ความแม่นยำในการทำงานกับเครื่องมือ การรักษาความสะอาดและความสงบเรียบร้อยในที่ทำงาน ในบันทึกที่ทำขึ้นระหว่างการทดลอง การจัดระเบียบ ความอุตสาหะในการได้ผลลัพธ์ พวกเขาสร้างวัฒนธรรมบางอย่างของการทำงานหนักทางร่างกายและจิตใจ

- นี่เป็นงานประเภทหนึ่งเมื่อนักเรียนทุกคนในชั้นเรียนทำการทดลองแบบเดียวกันพร้อมกันโดยใช้อุปกรณ์เดียวกัน งานห้องปฏิบัติการส่วนหน้ามักดำเนินการโดยกลุ่มนักเรียนที่ประกอบด้วยคนสองคน บางครั้งก็เป็นไปได้ที่จะจัดระเบียบงานเป็นรายบุคคล ดังนั้นสำนักงานควรมีเครื่องมือสำหรับห้องปฏิบัติการด้านหน้า 15-20 ชุด จำนวนอุปกรณ์ดังกล่าวทั้งหมดจะอยู่ที่ประมาณหนึ่งพันชิ้น รายชื่อผลงานทางห้องปฏิบัติการส่วนหน้าระบุไว้ในหลักสูตร มีมากมายสำหรับเกือบทุกหัวข้อของหลักสูตรฟิสิกส์ ก่อนปฏิบัติงาน ครูจะเปิดเผยความพร้อมของนักเรียนในการทำงานอย่างมีสติ กำหนดจุดประสงค์กับพวกเขา อภิปรายความคืบหน้าของงาน กฎการทำงานกับเครื่องมือ วิธีการคำนวณข้อผิดพลาดในการวัด งานห้องปฏิบัติการส่วนหน้าไม่ได้ซับซ้อนมากในเนื้อหา มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเนื้อหาที่กำลังศึกษาตามลำดับเวลา และมักจะออกแบบมาสำหรับบทเรียนเดียว รายละเอียดของงานในห้องปฏิบัติการมีอยู่ในหนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์

การประชุมเชิงปฏิบัติการทางกายภาพดำเนินการโดยมีวัตถุประสงค์ในการทำซ้ำ ขยายความ ขยาย และสรุปความรู้ที่ได้รับจากหัวข้อต่างๆ ของหลักสูตรฟิสิกส์ พัฒนาและปรับปรุงทักษะการทดลองของนักเรียนโดยใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น การทดลองที่ซับซ้อนมากขึ้น ทำให้เกิดความเป็นอิสระในการแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับ การทดลอง. การประชุมเชิงปฏิบัติการทางกายภาพไม่ได้เชื่อมโยงในเวลากับเนื้อหาที่กำลังศึกษา โดยปกติแล้วจะจัดขึ้นในช่วงปลายปีการศึกษา บางครั้งในช่วงปลายภาคเรียนที่หนึ่งและสอง และรวมถึงชุดการทดลองในหัวข้อเฉพาะ นักเรียนดำเนินการเวิร์กช็อปทางกายภาพในกลุ่ม 2-4 คนโดยใช้อุปกรณ์ต่างๆ ในชั้นเรียนต่อไปนี้มีการเปลี่ยนแปลงงานซึ่งทำตามตารางที่วาดขึ้นเป็นพิเศษ เมื่อจัดตารางเวลา ให้คำนึงถึงจำนวนนักเรียนในชั้นเรียน จำนวนเวิร์กช็อป ความพร้อมของอุปกรณ์ มีการจัดสรรชั่วโมงการศึกษาสองชั่วโมงสำหรับแต่ละงานของเวิร์กช็อปทางกายภาพ ซึ่งต้องมีการแนะนำบทเรียนสองบทเรียนในวิชาฟิสิกส์ลงในกำหนดการ สิ่งนี้นำเสนอความยากลำบาก ด้วยเหตุผลนี้ และเนื่องจากขาดอุปกรณ์ที่จำเป็น จึงมีการฝึกปฏิบัติงานทางกายภาพเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ควรสังเกตว่าการทำงานสองชั่วโมงนั้นดีกว่า เนื่องจากงานของเวิร์คช็อปนั้นยากกว่างานห้องปฏิบัติการด้านหน้า พวกเขาจะใช้เครื่องมือที่ทันสมัยกว่า และสัดส่วนของการมีส่วนร่วมอย่างอิสระของนักเรียนนั้นมากกว่าในกรณีของ งานห้องปฏิบัติการหน้าผาก สำหรับแต่ละงาน ครูต้องจัดทำคำแนะนำที่ควรมีชื่อ วัตถุประสงค์ รายการเครื่องมือและอุปกรณ์ ทฤษฎีสั้น ๆ คำอธิบายของเครื่องมือที่นักเรียนไม่รู้จัก และแผนงาน หลังจากทำงานเสร็จแล้ว นักศึกษาต้องส่งรายงานที่ควรมีชื่องาน วัตถุประสงค์ของงาน รายการเครื่องมือ แผนผังหรือแบบแปลนการติดตั้ง แผนการปฏิบัติงาน ตารางผลงาน สูตรโดย ซึ่งคำนวณค่าของการคำนวณข้อผิดพลาดในการวัดข้อสรุป ในการประเมินงานของนักเรียนในการประชุมเชิงปฏิบัติการ ควรคำนึงถึงการเตรียมตัวสำหรับการทำงาน รายงานเกี่ยวกับงาน ระดับการพัฒนาทักษะ ความเข้าใจในเนื้อหาเชิงทฤษฎี วิธีการวิจัยเชิงทดลองที่ใช้

ชม และวันนี้สนใจในอดีต งานปริมณฑล ถูกกำหนดแล้ว และสาเหตุของสังคมและเศรษฐกิจตัวละครท้องฟ้า ในการเชื่อมต่อกับ "เงินทุนไม่เพียงพอ" ในปัจจุบันของโรงเรียน moความชราทางร่างกายและร่างกายฐานของตู้คืออดีตงานรอบนอกสามารถเล่นได้สำหรับโรงเรียน บทบาทของการเข้าข้าง ซึ่งสามารถบันทึกทางกายภาพ exปริมณฑล รับรองได้เลยว่าอัศจรรย์การผสมผสานที่ลงตัวของความเรียบง่ายด้วยฟิสิกส์ที่จริงจังและลึกซึ้งซึ่งสามารถสังเกตได้จากตัวอย่างตัวอย่างที่ดีที่สุดของปัญหาเหล่านี้อินทรีย์พอดี ทดลองงานในประเพณีแผนการสอน หลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนเป็นไปได้เฉพาะเมื่อใช้ ที่เกี่ยวข้อง

เทคโนโลยี.

สอนนักเรียนให้ขยายความรู้ที่ได้รับในบทเรียนและรับความรู้ใหม่ ๆ สร้างทักษะการทดลองโดยใช้ของใช้ในครัวเรือนและเครื่องใช้ในบ้าน พัฒนาความสนใจ ให้ข้อเสนอแนะ (ผลลัพธ์ที่ได้รับระหว่าง IED อาจเป็นปัญหาที่ต้องแก้ไขในบทเรียนถัดไปหรืออาจเป็นการรวมเนื้อหา)

จากทั้งหมดที่กล่าวมา ประเภทหลักการทดลองทางกายภาพเพื่อการศึกษาจะต้องเสริมด้วยการทดลองโดยใช้คอมพิวเตอร์ งานทดลอง งานทดลองที่บ้าน โอกาส คอมพิวเตอร์อนุญาต
เปลี่ยนแปลงเงื่อนไขของการทดลอง ออกแบบแบบจำลองการติดตั้งอย่างอิสระและสังเกตการทำงานของพวกมัน สร้างความสามารถ ทดลองเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์รุ่นต่างๆทำการคำนวณโดยอัตโนมัติ

จากมุมมองของเรา การทดลองประเภทนี้ควรเสริมการทดลองทางการศึกษาในทุกขั้นตอนของการเรียนรู้กิจกรรม เนื่องจากจะมีส่วนช่วยในการพัฒนาจินตนาการเชิงพื้นที่และความคิดสร้างสรรค์

สาม . การใช้คอมพิวเตอร์ในบทเรียนฟิสิกส์

ฟิสิกส์เป็นวิทยาศาสตร์ทดลอง การศึกษาฟิสิกส์เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการได้หากไม่มีงานในห้องปฏิบัติการ น่าเสียดายที่อุปกรณ์ของห้องปฏิบัติการทางกายภาพไม่อนุญาตให้ทำงานห้องปฏิบัติการแบบเป็นโปรแกรมเสมอไป ไม่อนุญาตให้แนะนำงานใหม่ที่ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่านี้ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเข้ามาช่วยเหลือซึ่งช่วยให้คุณสามารถทำงานในห้องปฏิบัติการที่ค่อนข้างซับซ้อนได้ ในนั้น ครูสามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์เริ่มต้นของการทดลองได้โดยใช้ดุลยพินิจของตนเอง สังเกตว่าปรากฏการณ์นั้นเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร วิเคราะห์สิ่งที่เขาเห็น และหาข้อสรุปที่เหมาะสม

การสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทำให้เกิดเทคโนโลยีสารสนเทศใหม่ ๆ ที่ปรับปรุงคุณภาพของการดูดซึมข้อมูลอย่างมีนัยสำคัญ เร่งการเข้าถึงข้อมูล และอนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในด้านต่าง ๆ ของกิจกรรมของมนุษย์

ผู้ที่คลางแคลงใจจะคัดค้านว่าทุกวันนี้คอมพิวเตอร์มัลติมีเดียส่วนบุคคลมีราคาแพงเกินไปที่จะจัดหาให้ในโรงเรียนมัธยมศึกษา อย่างไรก็ตาม คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเป็นผลิตผลของความก้าวหน้า และอย่างที่คุณทราบ ปัญหาทางเศรษฐกิจชั่วคราวไม่สามารถหยุดความคืบหน้าได้ (ช้าลง ใช่ หยุด - ไม่เคย) เพื่อให้ทันกับระดับของอารยธรรมโลกในปัจจุบัน ถ้าเป็นไปได้ ควรจะนำไปปฏิบัติในโรงเรียนภาษารัสเซียของเรา

ดังนั้น คอมพิวเตอร์จึงเปลี่ยนจากเครื่องจักรที่แปลกใหม่ไปเป็นวิธีการสอนทางเทคนิคอีกวิธีหนึ่ง ซึ่งอาจเป็นวิธีการทางเทคนิคที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ครูมีอยู่

เป็นที่ทราบกันดีว่าหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายประกอบด้วยส่วนต่างๆ การศึกษาและความเข้าใจซึ่งต้องใช้การคิดเชิงจินตนาการที่พัฒนาขึ้น ความสามารถในการวิเคราะห์ เปรียบเทียบ ก่อนอื่น เรากำลังพูดถึงส่วนต่างๆ เช่น "Molecular Physics" บางบทของ "Electrodynamics", "Nuclear Physics", "Optics" ฯลฯ พูดอย่างเคร่งครัดในส่วนใด ๆ ของหลักสูตรฟิสิกส์คุณจะพบบทที่ ยากที่จะเข้าใจ

จากประสบการณ์ทำงาน 14 ปีแสดงให้เห็นว่า นักเรียนไม่มีทักษะทางจิตที่จำเป็นสำหรับการเข้าใจปรากฏการณ์และกระบวนการที่อธิบายไว้ในส่วนเหล่านี้อย่างลึกซึ้ง ในสถานการณ์เช่นนี้ ครูเข้ามาช่วยเหลืออุปกรณ์ช่วยสอนทางเทคนิคสมัยใหม่ และในตอนแรก - คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

แนวคิดในการใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเพื่อสร้างแบบจำลองปรากฏการณ์ทางกายภาพต่างๆ แสดงให้เห็นอุปกรณ์และหลักการทำงานของอุปกรณ์ทางกายภาพเกิดขึ้นเมื่อหลายปีก่อนทันทีที่เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ปรากฏขึ้นที่โรงเรียน บทเรียนแรกที่ใช้คอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาสามารถแก้ปัญหาจำนวนหนึ่งที่มีอยู่ในการสอนฟิสิกส์ของโรงเรียนได้เสมอ

ขอรายชื่อบางส่วนของพวกเขา ไม่สามารถแสดงปรากฏการณ์หลายอย่างในห้องเรียนฟิสิกส์ของโรงเรียนได้ ตัวอย่างเช่น สิ่งเหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ของพิภพเล็ก ๆ หรือกระบวนการที่รวดเร็ว หรือการทดลองกับอุปกรณ์ที่ไม่ได้อยู่ในสำนักงาน ส่งผลให้นักเรียนประสบปัญหาในการศึกษาเนื่องจากไม่สามารถจินตนาการได้ คอมพิวเตอร์สามารถสร้างแบบจำลองของปรากฏการณ์ดังกล่าวได้ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนเงื่อนไขของกระบวนการ "เลื่อน" ด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดูดซึม

การศึกษาอุปกรณ์และหลักการทำงานของอุปกรณ์ทางกายภาพต่างๆ เป็นส่วนสำคัญของบทเรียนฟิสิกส์ โดยปกติเมื่อศึกษาอุปกรณ์ใดอุปกรณ์หนึ่งครูจะสาธิตให้บอกหลักการทำงานโดยใช้แบบจำลองหรือไดอะแกรม แต่บ่อยครั้งที่นักเรียนประสบปัญหาเมื่อพยายามจินตนาการถึงกระบวนการทางกายภาพทั้งหมดที่ทำให้แน่ใจถึงการทำงานของอุปกรณ์ที่กำหนด โปรแกรมคอมพิวเตอร์พิเศษทำให้สามารถ "ประกอบ" อุปกรณ์จากชิ้นส่วนแต่ละส่วน เพื่อสร้างกระบวนการแบบไดนามิกด้วยความเร็วที่เหมาะสมที่สุดซึ่งอยู่ภายใต้หลักการทำงานของอุปกรณ์ ในกรณีนี้ สามารถ "เลื่อน" ภาพเคลื่อนไหวได้หลายครั้ง

แน่นอน คอมพิวเตอร์ยังสามารถใช้ในบทเรียนประเภทอื่นๆ ได้อีกด้วย: เมื่อศึกษาเนื้อหาใหม่ๆ อย่างอิสระ เมื่อแก้ปัญหา ระหว่างการทดสอบ

ควรสังเกตด้วยว่าการใช้คอมพิวเตอร์ในบทเรียนฟิสิกส์ทำให้พวกเขากลายเป็นกระบวนการสร้างสรรค์ที่แท้จริง ช่วยให้คุณสามารถนำหลักการของการศึกษาเชิงพัฒนาการไปปฏิบัติได้

ควรพูดสองสามคำเกี่ยวกับการพัฒนาบทเรียนคอมพิวเตอร์ เราทราบถึงแพ็คเกจซอฟต์แวร์สำหรับฟิสิกส์ "โรงเรียน" ที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัย Voronezh ที่แผนกฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก และผู้เขียนมีหนังสือเรียนอิเล็กทรอนิกส์บนดิสก์เลเซอร์ "Physics in Pictures" ที่แพร่หลาย เป็นที่รู้จัก. ส่วนใหญ่สร้างขึ้นอย่างมืออาชีพมีกราฟิกที่สวยงามมีแอนิเมชั่นที่ดีพวกมันใช้งานได้หลากหลายในคำเดียวพวกเขามีข้อดีมากมาย แต่ส่วนใหญ่ไม่เข้ากับโครงร่างของบทเรียนนี้โดยเฉพาะ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา เป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุเป้าหมายทั้งหมดที่ครูกำหนดในบทเรียน

หลังจากเรียนคอมพิวเตอร์ครั้งแรก เราก็ได้ข้อสรุปว่าพวกเขาต้องการการฝึกอบรมพิเศษ เราเริ่มเขียนสคริปต์สำหรับบทเรียนดังกล่าว โดยพื้นฐานแล้ว "การทอ" ลงในบทเรียนเหล่านี้ทั้งจากการทดลองจริงและแบบเสมือนจริง (กล่าวคือ ใช้งานบนหน้าจอมอนิเตอร์) ฉันต้องการทราบโดยเฉพาะอย่างยิ่งว่าการจำลองปรากฏการณ์ต่างๆ ไม่มีทางแทนที่การทดลองจริงที่ "เกิดขึ้นจริง" แต่เมื่อใช้ร่วมกับสิ่งเหล่านี้จะทำให้เราสามารถอธิบายความหมายของสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับที่สูงขึ้นได้ ประสบการณ์การทำงานของเราแสดงให้เห็นว่าบทเรียนดังกล่าวกระตุ้นความสนใจอย่างแท้จริงในหมู่นักเรียน ทำให้ทุกคนทำงานได้ แม้แต่เด็กที่รู้สึกว่าฟิสิกส์เป็นเรื่องยาก ในขณะเดียวกัน คุณภาพของความรู้ก็เพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างการใช้คอมพิวเตอร์ในห้องเรียนเป็น TCO สามารถดำเนินต่อไปได้เป็นเวลานาน

คอมพิวเตอร์ถูกใช้อย่างกว้างขวางเพื่อเป็นเทคนิคการคูณสำหรับการทดสอบนักเรียนและดำเนินการทดสอบหลายตัวแปร ไม่ว่าในกรณีใด ด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมค้นหา ครูสามารถค้นหาสิ่งที่น่าสนใจมากมายบนอินเทอร์เน็ต

คอมพิวเตอร์เป็นผู้ช่วยที่ขาดไม่ได้ในชั้นเรียนทางเลือก เมื่อปฏิบัติงานจริงและในห้องปฏิบัติการ และแก้ปัญหาการทดลอง นักเรียนใช้เพื่อประมวลผลผลงานวิจัยเล็กๆ ของพวกเขา: พวกเขาสร้างตาราง สร้างกราฟ ดำเนินการคำนวณ สร้างแบบจำลองอย่างง่ายของกระบวนการทางกายภาพ การใช้คอมพิวเตอร์ดังกล่าวจะพัฒนาทักษะในการแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ความสามารถในการวิเคราะห์ผลลัพธ์ และรูปแบบการคิดทางกายภาพ

IV. ตัวอย่างการใช้คอมพิวเตอร์ในการทดลองประเภทต่างๆ

คอมพิวเตอร์เป็นองค์ประกอบของการตั้งค่าการทดลองเพื่อการศึกษาถูกใช้ในขั้นตอนต่างๆ ของบทเรียนและในการทดลองแทบทุกประเภท (มักเป็นการทดลองสาธิตและงานในห้องปฏิบัติการ)

บทเรียน "โครงสร้างของสสาร" (การทดลองสาธิต)

วัตถุประสงค์: เพื่อศึกษาโครงสร้างของสสารในสถานะการรวมกลุ่มต่าง ๆ เพื่อระบุความสม่ำเสมอบางประการในโครงสร้างของวัตถุในสถานะก๊าซของเหลวและของแข็ง

เมื่ออธิบายเนื้อหาใหม่ แอนิเมชันของคอมพิวเตอร์จะใช้เพื่อแสดงการจัดเรียงของโมเลกุลในสถานะรวมที่แตกต่างกันด้วยสายตา

คอมพิวเตอร์ช่วยให้คุณแสดงกระบวนการเปลี่ยนสถานะจากการรวมตัวเป็นสถานะอื่นการเพิ่มความเร็วของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นปรากฏการณ์การแพร่กระจายแรงดันแก๊ส

บทเรียนการแก้ปัญหาในหัวข้อ: "การเคลื่อนไหวในมุมสู่ขอบฟ้า"

วัตถุประสงค์: เพื่อศึกษาการเคลื่อนที่ของขีปนาวุธการนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน

ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์แอนิเมชั่น เป็นไปได้ที่จะแสดงให้เห็นว่าวิถีการเคลื่อนไหวของร่างกาย (ความสูงและระยะการบิน) เปลี่ยนแปลงอย่างไรขึ้นอยู่กับความเร็วเริ่มต้นและมุมตกกระทบ การใช้คอมพิวเตอร์เช่นนี้ช่วยให้คุณทำสิ่งนี้ได้ในเวลาไม่กี่นาที ซึ่งช่วยประหยัดเวลาในการแก้ปัญหาอื่นๆ ช่วยให้นักเรียนไม่ต้องวาดภาพสำหรับแต่ละปัญหา (ซึ่งพวกเขาไม่ชอบทำจริงๆ)

หุ่นจำลองนี้แสดงให้เห็นการเคลื่อนไหวของร่างกายที่พุ่งจากมุมหนึ่งไปยังขอบฟ้า คุณสามารถเปลี่ยนความสูงเริ่มต้น รวมทั้งโมดูลัสและทิศทางของความเร็วของร่างกายได้ ในโหมด "Strobe" เวกเตอร์ความเร็วของวัตถุที่ถูกโยนและการฉายภาพบนแกนนอนและแกนแนวตั้งจะแสดงบนวิถีที่สม่ำเสมอ

งานห้องปฏิบัติการ "การวิจัยกระบวนการไอโซเทอร์มอล".

วัตถุประสงค์: เพื่อทดลองสร้างความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรของก๊าซที่อุณหภูมิคงที่

งานนี้มาพร้อมกับคอมพิวเตอร์ (ชื่อ, วัตถุประสงค์, ตัวเลือกอุปกรณ์, ลำดับงาน, การคำนวณที่จำเป็น) วัตถุคืออากาศในท่อ พารามิเตอร์ถูกพิจารณาในสองสถานะ: เริ่มต้นและบีบอัด มีการคำนวณที่เหมาะสม ผลลัพธ์จะถูกเปรียบเทียบและสร้างกราฟตามข้อมูลที่ได้รับ

ปัญหาการทดลอง: การหาค่า pi โดยการชั่งน้ำหนัก

วัตถุประสงค์: เพื่อกำหนดมูลค่าของ pi ในรูปแบบต่างๆ แสดงว่าสามารถเท่ากับ 3.14 โดยการชั่งน้ำหนัก

ในการทำงาน สี่เหลี่ยมและวงกลมถูกตัดออกจากวัสดุเดียวกันเพื่อให้รัศมีของวงกลมเท่ากับด้านข้างของสี่เหลี่ยม ตัวเลขเหล่านี้จะถูกชั่งน้ำหนัก จากอัตราส่วนมวลของวงกลมและสี่เหลี่ยมจัตุรัส ตัวเลข Pi จะถูกคำนวณ

การทดลองที่บ้านเพื่อศึกษาลักษณะของการเคลื่อนที่แบบแกว่ง

วัตถุประสงค์: เพื่อรวบรวมความรู้ที่ได้รับในบทเรียนเกี่ยวกับคาบและความถี่ของการแกว่งของลูกตุ้มคณิตศาสตร์

แบบจำลองของลูกตุ้มแกว่งทำจากวิธีการชั่วคราว (ร่างเล็กถูกแขวนไว้บนเชือก) สำหรับการทดลองนั้นจำเป็นต้องมีนาฬิกาด้วยเข็มวินาที หลังจากนับการแกว่ง 30 ครั้งในช่วงเวลาหนึ่ง ระยะเวลาและความถี่จะถูกคำนวณ เป็นไปได้ที่จะทำการทดลองกับวัตถุต่างๆ โดยพิจารณาแล้วว่าลักษณะการสั่นสะเทือนไม่ได้ขึ้นอยู่กับร่างกาย และหลังจากทดลองกับเธรดที่มีความยาวต่างกัน คุณสามารถสร้างความสัมพันธ์ที่เหมาะสมได้ ผลการบ้านทั้งหมดต้องอภิปรายในชั้นเรียน

ปัญหาการทดลอง : การคำนวณงานและพลังงานจลน์

วัตถุประสงค์: เพื่อแสดงว่าค่าของงานเครื่องกลและพลังงานจลน์ขึ้นอยู่กับสภาวะต่างๆ ของปัญหาอย่างไร

ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ ความสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วง (น้ำหนักตัว) แรงฉุด มุมของการใช้แรง และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานถูกเปิดเผยอย่างรวดเร็ว

โมเดลนี้แสดงให้เห็นแนวคิดของงานกลไกในตัวอย่างการเคลื่อนที่ของแท่งเหล็กบนระนาบที่มีการเสียดสีภายใต้การกระทำของแรงภายนอกที่พุ่งไปที่มุมหนึ่งไปยังขอบฟ้า โดยการเปลี่ยนค่าพารามิเตอร์ของแบบจำลอง (มวลของแท่ง m สัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน โมดูลัส และทิศทางของแรงกระทำ F ), สามารถติดตามปริมาณงานที่ทำระหว่างการเคลื่อนที่ของแท่ง แรงเสียดทาน และแรงภายนอกได้ ตรวจสอบให้แน่ใจในการทดลองคอมพิวเตอร์ว่าผลรวมของงานเหล่านี้เท่ากับพลังงานจลน์ของแท่ง สังเกตว่างานที่ทำโดยแรงเสียดทาน แต่เป็นลบเสมอ

สามารถใช้งานที่คล้ายคลึงกันเพื่อควบคุมความรู้ของนักเรียน คอมพิวเตอร์ช่วยให้คุณเปลี่ยนพารามิเตอร์ของปัญหาได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นจึงสร้างตัวเลือกจำนวนมาก (ไม่รวมการโกง) ข้อดีของงานนี้คือการตรวจสอบอย่างรวดเร็ว สามารถตรวจสอบผลงานได้ทันทีต่อหน้านักศึกษา นักเรียนได้รับผลและสามารถประเมินความรู้ของตนเองได้

การเตรียมตัวสอบ.

วัตถุประสงค์: เพื่อสอนเด็กให้ตอบคำถามทดสอบอย่างรวดเร็วและถูกต้อง

จนถึงปัจจุบันได้มีการพัฒนาโปรแกรมเพื่อเตรียมนักเรียนให้พร้อมสำหรับการสอบแบบรวมศูนย์ ประกอบด้วยงานทดสอบที่มีระดับความซับซ้อนต่างกันในทุกส่วนของหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน

วี บทสรุป.

การสอนฟิสิกส์ที่โรงเรียนแสดงถึงการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องของหลักสูตรด้วยการทดลองสาธิต อย่างไรก็ตาม ในโรงเรียนสมัยใหม่ การทดลองทางฟิสิกส์มักจะทำได้ยากเนื่องจากไม่มีเวลาสอนและขาดวัสดุและอุปกรณ์ทางเทคนิคที่ทันสมัย และแม้ว่าห้องปฏิบัติการของสำนักงานฟิสิกส์จะเพียบพร้อมไปด้วยเครื่องมือและวัสดุที่จำเป็น การทดลองจริงต้องใช้เวลามากกว่ามากในการเตรียมการและการดำเนินการและสำหรับการวิเคราะห์ผลงาน ขณะเดียวกัน เนื่องจากลักษณะเฉพาะของมัน (ข้อผิดพลาดในการวัดที่มีนัยสำคัญ การจำกัดเวลาของบทเรียน ฯลฯ) การทดลองจริงมักไม่บรรลุจุดประสงค์หลัก - เพื่อเป็นแหล่งความรู้เกี่ยวกับรูปแบบทางกายภาพและกฎหมาย การขึ้นต่อกันที่เปิดเผยทั้งหมดเป็นเพียงการประมาณเท่านั้น ซึ่งบ่อยครั้งข้อผิดพลาดที่คำนวณได้ถูกต้องจะมากกว่าค่าที่วัดได้เอง

การทดลองทางคอมพิวเตอร์สามารถเสริมส่วน "ทดลอง" ของหลักสูตรฟิสิกส์และเพิ่มประสิทธิภาพของบทเรียนได้อย่างมาก เมื่อใช้งาน คุณสามารถแยกสิ่งสำคัญในปรากฏการณ์ ตัดปัจจัยรอง ระบุรูปแบบ ทำการทดสอบพารามิเตอร์ตัวแปรซ้ำๆ บันทึกผลลัพธ์ และกลับสู่การวิจัยของคุณในเวลาที่สะดวก นอกจากนี้ยังสามารถดำเนินการทดลองจำนวนมากขึ้นในเวอร์ชันคอมพิวเตอร์ การทดลองประเภทนี้ดำเนินการโดยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ของกฎหมาย ปรากฏการณ์ กระบวนการ ฯลฯ การทำงานกับแบบจำลองเหล่านี้เปิดโอกาสทางปัญญาอย่างมหาศาลให้กับนักเรียน ทำให้พวกเขาไม่เพียงแต่เป็นผู้สังเกตการณ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้เข้าร่วมในการทดลองด้วย

ในแบบจำลองเชิงโต้ตอบส่วนใหญ่ มีตัวเลือกสำหรับเปลี่ยนพารามิเตอร์เริ่มต้นและเงื่อนไขของการทดสอบในช่วงกว้าง ช่วงเวลาที่แตกต่างกันไป รวมถึงสถานการณ์การสร้างแบบจำลองที่ไม่มีในการทดลองจริง

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ คอมพิวเตอร์มีคุณลักษณะเฉพาะ ไม่ได้นำไปใช้ในการทดลองทางกายภาพจริง ความสามารถในการมองเห็นไม่ใช่ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แท้จริง แต่เป็นแบบจำลองทางทฤษฎีที่ง่ายขึ้น ซึ่งช่วยให้คุณค้นหารูปแบบทางกายภาพหลักของการสังเกตได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ปรากฏการณ์. นอกจากนี้ นักเรียนสามารถสังเกตการสร้างการพึ่งพาแบบกราฟิกที่เกี่ยวข้องพร้อมกันกับหลักสูตรของการทดลอง วิธีแสดงผลการจำลองแบบกราฟิกช่วยให้นักเรียนดูดซึมข้อมูลจำนวนมากที่ได้รับได้ง่ายขึ้น โมเดลดังกล่าวมีค่าเฉพาะเนื่องจากนักเรียนมักประสบปัญหาในการสร้างและอ่านกราฟ

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องคำนึงว่าไม่ใช่ทุกกระบวนการ ปรากฏการณ์ การทดลองทางประวัติศาสตร์ในฟิสิกส์สามารถจินตนาการได้โดยนักเรียนโดยปราศจากความช่วยเหลือจากแบบจำลองเสมือนจริง (เช่น วัฏจักรคาร์โนต์ มอดูเลตและดีมอดูเลต การทดลองของมิเชลสันในการวัดความเร็วของ แสงสว่าง การทดลองของรัทเทอร์ฟอร์ด เป็นต้น) โมเดลเชิงโต้ตอบช่วยให้นักเรียนเห็นกระบวนการต่างๆ ในรูปแบบที่เรียบง่าย จินตนาการถึงรูปแบบการติดตั้ง ทำการทดลองที่โดยทั่วไปแล้วเป็นไปไม่ได้ในชีวิตจริง เช่น การควบคุมการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์

ทุกวันนี้ มีเครื่องมือซอฟต์แวร์การสอน (PPS) จำนวนหนึ่งอยู่แล้วในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งที่มีแบบจำลองเชิงโต้ตอบในวิชาฟิสิกส์ น่าเสียดายที่ไม่มีใครให้ความสำคัญกับการสมัครของโรงเรียนโดยตรง บางรุ่นมีศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์มากเกินไปเนื่องจากการมุ่งเน้นไปที่การใช้งานในมหาวิทยาลัย ในโปรแกรมอื่น โมเดลเชิงโต้ตอบเป็นเพียงองค์ประกอบที่แสดงเนื้อหาหลักเท่านั้น นอกจากนี้ แบบจำลองต่างๆ ยังกระจัดกระจายไปตาม PPP ต่างๆ ตัวอย่างเช่น "ฟิสิกส์ในภาพ" โดย "Physicon" ซึ่งเป็นวิธีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทดลองคอมพิวเตอร์ส่วนหน้า สร้างขึ้นบนแพลตฟอร์มที่ล้าสมัยและไม่มีการสนับสนุนสำหรับการใช้งานในเครือข่ายท้องถิ่น อาจารย์ผู้สอนคนอื่นๆ เช่น "Open Physics" ของบริษัทเดียวกัน มีสื่อข้อมูลจำนวนมากพร้อมๆ กันกับแบบจำลองที่ไม่สามารถปิดได้ตลอดระยะเวลาการทำงานในบทเรียน ทั้งหมดนี้ทำให้การเลือกและการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ซับซ้อนอย่างมากเมื่อทำบทเรียนฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยมศึกษา

สิ่งสำคัญคือสำหรับการประยุกต์ใช้การทดลองทางคอมพิวเตอร์อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นต้องมีอาจารย์ผู้สอน ซึ่งมุ่งเน้นเป็นพิเศษเพื่อใช้ในโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลาย เมื่อเร็ว ๆ นี้ มีแนวโน้มในการสร้างอาจารย์เฉพาะทางสำหรับโรงเรียนภายใต้กรอบโครงการของรัฐบาลกลาง เช่น การแข่งขันสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อการศึกษาที่จัดโดย National Training Foundation บางทีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราจะได้เห็นคณาจารย์ที่สนับสนุนการทดลองคอมพิวเตอร์ในหลักสูตรฟิสิกส์ระดับมัธยมปลายอย่างครอบคลุม ช่วงเวลาทั้งหมดนี้ฉันพยายามเปิดเผยในงานของฉัน

VI. อภิธานศัพท์

การทดลองเป็นกิจกรรมทางประสาทสัมผัสและวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์

การทดลองทางกายภาพ- นี่คือการสังเกตและวิเคราะห์ปรากฏการณ์ที่ศึกษาภายใต้เงื่อนไขบางประการ ช่วยให้คุณสามารถติดตามปรากฏการณ์และสร้างใหม่ได้ทุกครั้งภายใต้สภาวะคงที่

สาธิต- เป็นการทดลองทางกายภาพ แสดงถึงปรากฏการณ์ทางกายภาพ กระบวนการ รูปแบบ การรับรู้ทางสายตา

งานห้องปฏิบัติการหน้าผาก- ประเภทของงานจริงที่ทำในหลักสูตรของเนื้อหาโปรแกรมที่ศึกษา เมื่อนักเรียนทุกคนในชั้นเรียนทำการทดลองประเภทเดียวกันพร้อมกันโดยใช้อุปกรณ์เดียวกัน

การประชุมเชิงปฏิบัติการทางกายภาพ- งานปฏิบัติที่ดำเนินการโดยนักเรียนเมื่อสิ้นสุดส่วนก่อนหน้าของหลักสูตร (หรือตอนสิ้นปี) บนอุปกรณ์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น โดยมีระดับความเป็นอิสระมากกว่างานห้องปฏิบัติการส่วนหน้า

งานทดลองที่บ้าน- การทดลองอิสระที่ง่ายที่สุดที่ทำโดยนักเรียนที่บ้าน นอกโรงเรียน โดยไม่ได้รับคำแนะนำโดยตรงจากครู

ปัญหาการทดลอง- งานที่การทดลองทำหน้าที่เป็นเครื่องมือในการกำหนดปริมาณเริ่มต้นที่จำเป็นสำหรับการแก้ปัญหา ให้คำตอบสำหรับคำถามที่วางไว้หรือเป็นวิธีตรวจสอบการคำนวณที่ทำขึ้นตามเงื่อนไข

ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว บรรณานุกรม:

1. Bashmakov L.I. , S.N. Pozdnyakov, N.A. Reznik "สภาพแวดล้อมการเรียนรู้ข้อมูล", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: "Light", p.121, 1997

2 Belostotsky P.I. , G.Yu. Maksimova, N.N. Gomulina "เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์: บทเรียนสมัยใหม่ในฟิสิกส์และดาราศาสตร์" หนังสือพิมพ์ "ฟิสิกส์" ฉบับที่ 20, น. 3, 1999.

3. Burov V.A. "สาธิตการทดลองฟิสิกส์ ม.ปลาย". มอสโกตรัสรู้ 2522

4. Butikov E.I. พื้นฐานของไดนามิกแบบคลาสสิกและการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ วัสดุของการประชุมทางวิทยาศาสตร์และระเบียบวิธีครั้งที่ 7, Academic Gymnasium, St. Petersburg - Old Peterhof, p. 47, 1998.

5. Vinnitsky Yu.A. , G.M. Nurmukhamedov "การทดลองคอมพิวเตอร์ในวิชาฟิสิกส์ในโรงเรียนมัธยม" วารสาร "ฟิสิกส์ที่โรงเรียน" ฉบับที่ 6, p. 42, 2549.

6. Golelov A.A. แนวคิดของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่: หนังสือเรียน การประชุมเชิงปฏิบัติการ - M.: Humanitarian Publishing Center VLADOS, 1998

7. Kavtrev A.F. "วิธีการใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์ในบทเรียนฟิสิกส์". การประชุมนานาชาติครั้งที่ห้า "ฟิสิกส์ในระบบการศึกษาสมัยใหม่" (FSSO-99), บทคัดย่อ, เล่มที่ 3, เซนต์. ปีเตอร์สเบิร์ก: "สำนักพิมพ์ของมหาวิทยาลัยการสอนแห่งรัฐรัสเซียตั้งชื่อตาม A. I. Herzen", p. 98-99, 1999.

8. Kavtrev A.F. "แบบจำลองคอมพิวเตอร์ในหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน". วารสาร "เครื่องมือคอมพิวเตอร์ในการศึกษา", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: "สารสนเทศการศึกษา", 12, p. 41-47, 1998.

9. ทฤษฎีและวิธีการสอนฟิสิกส์ที่โรงเรียน ปัญหาทั่วไป. เรียบเรียงโดย S.E. คาเมเนย์โกโก, N.S. พูรีเชวา. M: "Academy", 2000

10. Trofimova T.I. "หลักสูตรฟิสิกส์", ed. "โรงเรียนมัธยม", ม., 2542

11. Chirtsov A.S. เทคโนโลยีสารสนเทศในการสอนฟิสิกส์ วารสาร "เครื่องมือคอมพิวเตอร์ในการศึกษา", เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: "สารสนเทศการศึกษา", 12, p. ซ, 1999.

ใบสมัครหมายเลข 1

การจำแนกประเภทของการทดลองทางกายภาพ

ใบสมัคร №2

ผลการสำรวจนักศึกษา.

ในบรรดานักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 5, 6 a, 7 - 11 ได้ทำการสำรวจตามคำถามต่อไปนี้:

การทดลองมีบทบาทอย่างไรสำหรับคุณในการศึกษาฟิสิกส์?

โปรแกรมมี 107 รุ่นที่สามารถใช้เพื่ออธิบายวัสดุใหม่และแก้ปัญหาการทดลอง ฉันต้องการยกตัวอย่างบางส่วนที่ฉันใช้ในบทเรียน

ส่วนหนึ่งของบทเรียน “ปฏิกิริยานิวเคลียร์ นิวเคลียร์.

วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างแนวคิดของปฏิกิริยานิวเคลียร์เพื่อแสดงความหลากหลาย พัฒนาความเข้าใจในสาระสำคัญของกระบวนการเหล่านี้

คอมพิวเตอร์จะใช้เมื่ออธิบายเนื้อหาใหม่สำหรับการสาธิตกระบวนการภายใต้การศึกษาที่มองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ช่วยให้คุณเปลี่ยนเงื่อนไขของปฏิกิริยาได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถกลับสู่สภาวะก่อนหน้าได้


รุ่นนี้แสดงให้เห็น

การเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ประเภทต่างๆ

การเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์เกิดขึ้นเนื่องจาก

กระบวนการสลายกัมมันตภาพรังสีของนิวเคลียสและ

อันเนื่องมาจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ควบคู่ไปด้วย

ฟิชชันหรือฟิวชันของนิวเคลียส

การเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในเมล็ดพืชสามารถแบ่งย่อยได้

เป็นสามกลุ่ม:

1. การเปลี่ยนแปลงของนิวคลีออนตัวใดตัวหนึ่งในนิวเคลียส

   การปรับโครงสร้างโครงสร้างภายในของนิวเคลียส

   การจัดเรียงนิวเคลียสจากนิวเคลียสหนึ่งไปยังอีกนิวเคลียส

กลุ่มแรกประกอบด้วยการสลายตัวของเบต้าประเภทต่างๆ เมื่อนิวตรอนตัวใดตัวหนึ่งของนิวเคลียสกลายเป็นโปรตอนหรือในทางกลับกัน การสลายตัวของบีตาประเภทแรก (บ่อยกว่า) เกิดขึ้นกับการปล่อยอิเล็กตรอนและแอนตินิวตริโนอิเล็กตรอน การสลายตัวของบีตาประเภทที่สองเกิดขึ้นโดยการปล่อยโพซิตรอนและนิวตริโนอิเล็กตรอน หรือโดยการจับอิเล็กตรอนและปล่อยนิวตริโนอิเล็กตรอน (อิเล็กตรอนถูกจับจากเปลือกอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้นิวเคลียสที่สุด) โปรดทราบว่าในสภาวะอิสระ โปรตอนไม่สามารถสลายตัวเป็นนิวตรอน โพซิตรอน และอิเล็กตรอนนิวตริโนได้ ซึ่งต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมที่ได้รับจากนิวเคลียส พลังงานทั้งหมดของนิวเคลียสจะลดลงเมื่อโปรตอนถูกแปลงเป็นนิวตรอนในกระบวนการสลายตัวของบีตา นี่เป็นเพราะการลดลงของพลังงานของการผลักคูลอมบ์ระหว่างโปรตอนของนิวเคลียส (ซึ่งมีน้อยกว่า)

กลุ่มที่สองควรรวมถึงการสลายตัวของรังสีแกมมา ซึ่งนิวเคลียสซึ่งเดิมอยู่ในสถานะตื่นเต้น จะทิ้งพลังงานส่วนเกิน ปล่อยรังสีควอนตัมแกมมา กลุ่มที่สามรวมถึงการสลายตัวของอัลฟา (การปล่อยอนุภาคแอลฟาจากนิวเคลียสดั้งเดิม - นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียมซึ่งประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว) การแยกตัวของนิวเคลียส (การดูดซับของนิวตรอนโดยนิวเคลียสแล้วตามด้วยการสลายตัวเป็นไฟแช็กสองตัว นิวเคลียสและการปล่อยนิวเคลียสหลายตัว) และการสังเคราะห์ทางนิวเคลียร์ (เมื่อเนื่องจากการชนกันของนิวเคลียสแสงสองนิวเคลียส นิวเคลียสที่หนักกว่าจะก่อตัวขึ้นและอาจยังคงมีเศษของแสงหรือโปรตอนหรือนิวตรอนแต่ละตัวเหลืออยู่)

โปรดทราบว่าในระหว่างการสลายอัลฟา นิวเคลียสจะหดตัวและเปลี่ยนทิศทางอย่างเห็นได้ชัดในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางของการปล่อยอนุภาคแอลฟา ในเวลาเดียวกัน การหดตัวระหว่างการสลายตัวของเบต้านั้นเล็กกว่ามาก และไม่สังเกตเห็นเลยในโมเดลของเรา นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามวลของอิเล็กตรอนมีจำนวนน้อยกว่ามวลของนิวเคลียส (และแม้กระทั่งหลายแสนครั้งสำหรับอะตอมหนัก)

ส่วนหนึ่งของบทเรียน "เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์"

วัตถุประสงค์: เพื่อสร้างแนวคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ เพื่อแสดงการทำงานโดยใช้คอมพิวเตอร์


คอมพิวเตอร์อนุญาตให้คุณเปลี่ยนเงื่อนไข

ปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์ การถอดจารึก

คุณสามารถทดสอบความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับโครงสร้างได้

เครื่องปฏิกรณ์แสดงเงื่อนไขภายใต้ที่

การระเบิดเป็นไปได้

เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นอุปกรณ์

ออกแบบมาเพื่อแปลงพลังงาน

นิวเคลียสของอะตอมเป็นพลังงานไฟฟ้า

แกนกลางของเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วยกัมมันตภาพรังสี

สาร (โดยปกติคือยูเรเนียมหรือพลูโทเนียม)

พลังงานที่ปล่อยออกมาเนื่องจากการสลายตัวของ a - เหล่านี้

อะตอมทำให้น้ำร้อน ไอน้ำที่เกิดขึ้นจะพุ่งเข้าสู่กังหันไอน้ำ เมื่อมันหมุน กระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า น้ำอุ่นหลังจากทำความสะอาดอย่างเหมาะสมแล้วเทลงในอ่างเก็บน้ำใกล้เคียง น้ำเย็นเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์จากที่นั่น ปลอกหุ้มแบบพิเศษช่วยปกป้องสิ่งแวดล้อมจากรังสีที่เป็นอันตรายถึงชีวิต

แท่งกราไฟท์พิเศษดูดซับนิวตรอนเร็ว ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขา คุณสามารถควบคุมทิศทางของปฏิกิริยาได้ กดปุ่ม "เพิ่ม" (สามารถทำได้ก็ต่อเมื่อเปิดปั๊มที่สูบน้ำเย็นเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์) และเปิด "เงื่อนไขของกระบวนการ" หลังจากที่ยกแท่งขึ้น ปฏิกิริยานิวเคลียร์จะเริ่มขึ้น อุณหภูมิ ตู่ภายในเครื่องปฏิกรณ์จะเพิ่มขึ้นเป็น 300 ° C และในไม่ช้าน้ำก็จะเริ่มเดือด เมื่อดูที่แอมมิเตอร์ที่มุมขวาของหน้าจอ คุณจะเห็นว่าเครื่องปฏิกรณ์ได้เริ่มผลิตกระแสไฟฟ้าแล้ว คุณสามารถหยุดปฏิกิริยาลูกโซ่ได้โดยการดันก้านกลับ

ใบสมัครหมายเลข 4

การใช้คอมพิวเตอร์ในการปฏิบัติงานในห้องปฏิบัติการและการปฏิบัติทางกายภาพ

มีซีดี 4 แผ่น พัฒนาผลงานในห้องปฏิบัติการ 72 ชิ้น อำนวยความสะดวกในการทำงานของครู ทำให้บทเรียนน่าสนใจและทันสมัยมากขึ้น การพัฒนาเหล่านี้สามารถใช้เมื่อดำเนินการประชุมเชิงปฏิบัติการทางกายภาพเพราะ บางส่วนอยู่นอกขอบเขตของหลักสูตร นี่คือตัวอย่างบางส่วน. ชื่อ, วัตถุประสงค์, อุปกรณ์, การทำงานทีละขั้นตอน - ทั้งหมดนี้ฉายบนหน้าจอโดยใช้คอมพิวเตอร์


งานห้องปฏิบัติการ: "การวิจัยกระบวนการไอโซบาริก"

วัตถุประสงค์: เพื่อทดลองสร้างความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและ

อุณหภูมิของก๊าซมวลหนึ่งในปริมาณต่างๆ

รัฐ

อุปกรณ์: ถาด, ท่อ - ถังมีก๊อกสองอัน,

เทอร์โมมิเตอร์, แคลอรีมิเตอร์, เทปวัด

วัตถุประสงค์ของการศึกษาคืออากาศในท่อ -

ถัง. ในสถานะเริ่มต้น ปริมาณจะถูกกำหนดโดย

ความยาวของช่องด้านในของท่อ หลอดถูกวางขดโดยขดลวดในเครื่องวัดความร้อน วาล์วด้านบนเปิดอยู่ น้ำ 55 0 - 60 0 C เทลงใน calorimeter สังเกตการเกิดฟองอากาศ จะก่อตัวจนอุณหภูมิของน้ำและอากาศในท่อเท่ากัน อุณหภูมิวัดด้วยเครื่องวัดอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการ อากาศจะถูกถ่ายโอนไปยังสถานะที่สองโดยเทน้ำเย็นลงในเครื่องวัดปริมาณความร้อน หลังจากสร้างสมดุลทางความร้อนแล้ว อุณหภูมิของน้ำจะถูกวัด ปริมาตรในสถานะที่สองวัดจากความยาวในท่อ (ความยาวเดิมลบด้วยความยาวของน้ำที่เข้ามา)

เมื่อทราบพารามิเตอร์ของอากาศในสองสถานะแล้ว ความสัมพันธ์จะถูกสร้างขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ความดันคงที่

บทเรียน - การประชุมเชิงปฏิบัติการ: “การวัดสัมประสิทธิ์แรงตึงผิว

วัตถุประสงค์: เพื่อหาวิธีการหนึ่งในการหาค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิว

อุปกรณ์ : ตาชั่ง ถาด แก้ว หยดน้ำ.

วัตถุประสงค์ของการวิจัยคือน้ำ ตาชั่งถูกนำเข้าสู่ตำแหน่งการทำงานอย่างสมดุล ใช้เพื่อกำหนดมวลของแก้ว หยดน้ำประมาณ 60 - 70 หยดจากที่เขี่ยบุหรี่ลงในแก้ว หามวลของน้ำหนึ่งแก้ว. ผลต่างของมวลใช้เพื่อกำหนดมวลของน้ำในแก้ว เมื่อทราบจำนวนหยดคุณสามารถกำหนดมวลของหนึ่งหยดได้ เส้นผ่านศูนย์กลางของรูหยดถูกระบุบนแคปซูล สูตรคำนวณค่าสัมประสิทธิ์แรงตึงผิวของน้ำ เปรียบเทียบผลลัพธ์ที่ได้รับกับค่าตาราง

สำหรับนักเรียนที่เข้มแข็งคุณสามารถเสนอให้ทำการทดลองเพิ่มเติมกับน้ำมันพืช