Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Информационно-коммуникационные технологии учителя физики и учителя технологии: Сборник материалов шестой Всероссийской научно-практической конференции (3-5 апреля 2013 г., Коломна)

Голосов: 0

В сборнике представлены материалы шестой Всероссийской научно-практической конференции, проходившей 3-5 апреля 2013 г. в Московском государственном областном социально-гуманитарном институте.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
            МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
                            ГАОУ ВПО
     «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ СОЦИАЛЬНО-
                    ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ»
     ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
 ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ «ИНФОРМИКА»
      ГОУ ДПО МО «ЦЕНТР НОВЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ»
                         КОМПАНИЯ АСКОН
    САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРОДСКОЙ ДВОРЕЦ ТВОРЧЕСТВА ЮНЫХ




ИНФОРМАЦИОННО-
КОММУНИКАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
УЧИТЕЛЯ ФИЗИКИ И
УЧИТЕЛЯ ТЕХНОЛОГИИ
Материалы шестой Всероссийской научно-практической
конференции

3 – 5 апреля 2013 г.
                           Часть I
                   1. Пленарные доклады
            2. Физика. Методика обучения физике



                          Коломна
                            2013


УДК 681. 142. 7(063)                   Рекомендовано       к       изданию
ББК 32. 973. 23 я 431                  редакционно-издательским
    И74                                советом МГОСГИ




                                  Рецензенты:
      Караваев П. А.      Зав. кафедрой общетехнических дисциплин ГАОУ
                          ВПО «МГОСГИ», доцент, к. п. н.

      Анисимова Л. Н.     Доктор пед. наук, профессор кафедры профессио-
                          нального образования ГАОУ ВПО «МГОУ»


И74      Информационно-коммуникационные технологии учителя физики
       и учителя технологии: сборник материалов шестой Всероссийской на-
       учно-практической конференции : в 2-х ч. Ч 1. / отв. ред. А. А. Богу-
       славский. – Коломна : Московский государственный областной соци-
       ально-гуманитарный институт, 2013. – 170 с.




       В сборнике представлены материалы шестой Всероссийской научно-
       практической конференции, проходившей 3 – 5 апреля 2013 г. в Мос-
       ковском государственном областном социально-гуманитарном институ-
       те.




      Тексты печатаются в авторской редакции.




                                                      УДК 681. 142. 7(063)
                                                      ББК 32. 973. 23 я 431


                        © ГАОУ      ВПО    «Московский     государственный
                        областной социально-гуманитарный институт», 2013


                                                                                                                                           3


                                                        Содержание
ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ ........................................................... 6
 1. СОДЕРЖАНИЕ                           УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ                                                ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
 СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА ПО ОСВОЕНИЮ НАТУРНОГО
 КОМПЬЮТЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА .............................................................................. 6
   Вараксина Е. И., Майер В. В. .................................................................. 6
 2. ПРОГРАММА САПР КОМПАС-3D КАК НОВАЯ СРЕДА ДЛЯ ГРАФИЧЕСКОГО
 ТВОРЧЕСТВА ..................................................................................................................... 18
   Губайдуллин И. А. .................................................................................. 18
 3. НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР «МЕРА» – ИННОВАЦИОННАЯ
 СТРУКТУРА ГРУ ИМЕНИ С. А. ЕСЕНИНА ....................................................................... 25
   Степанов В. А., Горбунова Ю. А., Кубанова Л. В. .............................. 25
 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПРОВЕДЕНИЮ ДИСТАНЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ
 ПО КУРСУ «МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ В СРЕДЕ КОМПАС-3D LT» 28
   Третьяк Т. М. ........................................................................................ 28
 5. КОМПЬЮТЕРНЫЕ МОДЕЛИ ФИЗИКИ ..................................................................... 34
   Щеглова И. Ю, Богуславский А. А. ...................................................... 34
 6. ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ
 РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ............................................................................................ 39
   Хотунцев Ю. Л. ..................................................................................... 39
ФИЗИКА. МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ ........................... 48
 7. ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ С ИНТЕРАКТИВНОЙ ДОСКОЙ ............................................ 48
   Абрамова О. И. ...................................................................................... 48
 8. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СРЕДСТВ ИКТ НА РАЗЛИЧНЫХ ЭТАПАХ УРОКА (ИЗ
 ОПЫТА РАБОТЫ) .............................................................................................................. 52
   Азарова Г. М. ......................................................................................... 52
 9. РОЛЬ ИКТ В ОРГАНИЗАЦИИ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
 ШКОЛЬНИКОВ ПО АСТРОНОМИИ С ТЬЮТОРСКОЙ ПОДДЕРЖКОЙ ........................ 55
   Андреева Е. И., Гомулина Н. Н., Тимакина Е. С. ................................ 55
 10. РЕАЛИЗАЦИЯ ИНТЕРАКТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ
 ИКТ58
   Анисимов Н. М. ...................................................................................... 58
 11. РЕАЛИЗАЦИЯ                    МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ФИЗИКИ И ОБЖ С
 ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
 (ИКТ)..................................................................................................................................... 61
   Апухтина Е. Д., Уробушкина Г. Ю. ...................................................... 61
 12. ПРЕПОДАВАНИЕ КУРСА «ФИЗИКА» В УСЛОВИЯХ ХОЛИСТИЧНОЙ
 ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА (ИЗ
 ОПЫТА РАБОТЫ) .............................................................................................................. 65
   Аниськин В. Н......................................................................................... 65
 13. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА СО СКОРОСТНОЙ КИНОСЪЕМКОЙ И
 ЕГО РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ УГЛУБЛЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ ЗАКОНОВ ФИЗИКИ В
 СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ .............................................................................................................. 69


4


      Бармакова Т. В., Бармакова Н. М. ........................................................ 69
    14. ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ                   АППАРАТА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ В
    ЧИСЛЕННОМ МОДЕЛИРОВАНИИ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ............................76
      Бобылев Ю. В., Романов Р. В. .............................................................. 76
    15. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИКТ КАК СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНО-
    ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА УРОКАХ ФИЗИКИ. .............................80
      Буздалина И. Н. ...................................................................................... 80
    16. ПРИМЕНЕНИЕ ИКТ НА УРОКАХ ФИЗИКИ В ПЕРЕХОДНЫЙ ПЕРИОД НА
    НОВЫЕ СТАНДАРТЫ ОБРАЗОВАНИЯ В КЛАССАХ РАЗНОГО ПРОФИЛЯ ..............83
      Буздалина И. Н. ...................................................................................... 83
    17. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ИКТ В ПРЕПОДАВАНИИ КУРСА «ФИЗИКИ» ....................87
      Бутина Н. И. .......................................................................................... 87
    18. РОЛЬ ИКТ В ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
    ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ .................................................................................................90
      Велиханова А. П..................................................................................... 90
    19. ПРИМЕНЕНИЕ        МОДЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ПОДГОТОВКЕ
    ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ФИЗИКИ И ОБУЧЕНИИ УЧАЩИХСЯ В ШКОЛЕ .........................94
      Голубева О. В., Смирнов М. Ю. ............................................................ 94
    20. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ ПО СОЗДАНИЮ ВИРТУАЛЬНОГО
    МУЗЕЯ ЭПОХИ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА ИМ. В. В. ТЕРЕШКОВОЙ ..............................98
      Гридина Е. Г., Деркачёва Е. Н., Кирюшина А. А., Мурашева О. В. .... 98
    21. МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ             ДИДАКТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПО МЕХАНИКЕ
    ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ ....................................................................................................103
      Донских С. А., Сёмин В. Н. .................................................................. 103
    22. ПРИМЕНЕНИЕ ИКТ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ .................106
      Еремин В. П. ......................................................................................... 106
    23. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОВЕРХНОСТИ КАТОДА He-Ne ЛАЗЕРА ...................111
      Ерошкин М. В., Киселев Г. В. .............................................................. 111
    24. ИЗУЧЕНИЕ       ЯВЛЕНИЯ                СВЕРХПРОВОДИМОСТИ                                  В          ВУЗОВСКОМ
    ФИЗИЧЕСКОМ ПРАКТИКУМЕ .........................................................................................115
      Красников А.С., Д. Н. Лукичёв ............................................................ 115
    25. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ
    ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК                                   ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ТЕСТА ОТ
    ПАРАМЕТРОВ ТЕСТИРОВАНИЯ ....................................................................................120
      Кирьяков Б. С., Замятина В. С., Зуйков Д. В. ................................... 120
    26. ОРИГИНАЛЬНЫЕ ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ФИЗИКЕ С
    ПРИМЕНЕНИЕМ ИКТ ........................................................................................................126
      Коновалихин С.В. ................................................................................. 126
    27. ОСОБЕННОСТИ              ПРЕПОДАВАНИЯ                             ДИСЦИПЛИНЫ                            «ОСНОВЫ
    МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ» В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ ................................................133
      Королева Л. В., Петрова Е. Б............................................................. 133
    28. КОМПЬЮТЕРНОЕ           МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ                                                     ПРОЦЕССОВ
    СРЕДСТВАМИ ИКТ ...........................................................................................................135
      Кощеева Е. С., Стихина Н. В. ............................................................ 135


                                                                                                        5


29. ОРГАНИЗАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ139
  Кузнецова Ю. В. ................................................................................... 139
30. ИЗУЧЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА В ГРАВИТАЦИОННОМ ПОЛЕ ЗЕМЛИ С
ПОМОЩЬЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ..................................................... 143
  Кустов Ал. И., Зеленев В. М., Добрачёва А. Н., (1)Мигель И. А....... 143
31. ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ
ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ТЕПЛОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...................................................... 147
  Кустов Ал. И., Зеленев В. М., Добрачёва А. Н., (1)Мигель И. А....... 147
32. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ СТУДЕНТОВ ПРИ                                            ИЗУЧЕНИИ
КУРСА «ФИЗИКА» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИКТ .......................................................... 151
  Муравьева С. Б. ................................................................................... 151
33. ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТУННЕЛЬНОГО ЭФФЕКТА С ПОМОЩЬЮ
ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА................................................... 155
  Официн С. И., Шапошников А. В. ....................................................... 155
34. СОВРЕМЕННЫЕ СРЕДСТВА ИКТ И ИНТЕРЕС К ИЗУЧЕНИЮ ФИЗИКИ ........... 159
  Петрова Е. Б. ...................................................................................... 159
35. ПРИМЕНЕНИЕ ИКТ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНОЙ СВЯЗИ
ФИЗИКИ И ХИМИИ В СРЕДНЕЙ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ ................................................ 163
  Утенышев А. Н., Коновалихин С. В. .................................................. 163


6                                                          Пленарные доклады


ПЛЕНАРНЫЕ ДОКЛАДЫ


СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА ПО ОСВОЕНИЮ
НАТУРНОГО КОМПЬЮТЕРНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
Вараксина Е. И., Майер В. В.
Глазов,     Глазовский      государственный      педагогический   институт
им. В. Г. Короленко.


     Актуальная проблема формирования умений натурного компьютерного
эксперимента в современной системе подготовки учителя физики исследована
недостаточно. Полученные в этой области результаты отличаются невысокой
доступностью и обеспечивают деятельность лишь единиц заинтересованных
студентов. Разработанные электронные приборы и программное обеспечение
зачастую недоступны даже преподавателям общего курса физики, которые не
обладают необходимыми специальными знаниями и умениями. Навыки, полу-
ченные студентами при изучении информатики, автоматически не превраща-
ются в умения натурного компьютерного эксперимента.
     В   настоящей       работе   кратко   рассмотрено   содержание   учебно-
исследовательской деятельности студентов физических специальностей педа-
гогических вузов по формированию умений применения персонального ком-
пьютера в качестве основного прибора учебного физического эксперимента.
     1. Освоение стандартной периферии персонального компьютера.
Практически все современные персональные компьютеры оснащены звуковы-
ми картами, поддерживающими полнодуплексный режим, который обеспечи-
вает возможность одновременной работы с входным и выходным сигналами.
Звуковая карта компьютера включает аналого-цифровой и цифроаналоговый
преобразователи. Поэтому в учебном физическом эксперименте компьютер со
звуковой картой может выполнять роль генератора и одновременно служить
анализатором сигнала. На первом, начальном, этапе формирования умений на-


Пленарные доклады                                                         7


турного компьютерного эксперимента целесообразно выполнить опыты, в ко-
торых используются дидактические возможности звуковой карты [1].
     К стандартным аппаратно-программным средствам персонального ком-
пьютера, например, ноутбука, относятся динамики, микрофон и готовое про-
граммное обеспечение.
     Освоение программного продукта целесообразно начать с использования
программы Adobe Audition 1.5 или ее аналога. Студент вначале должен нау-
читься получать сигналы различной формы и разных параметров и выводить
их на динамик. Затем, используя микрофонный вход, он осваивает прием и
анализ сигналов, испускаемых динамиком. Уже только эти два прибора – ди-
намик и микрофон – позволяют поставить большую серию натурных компью-
терных экспериментов со звуковыми волнами, в которых на качественном и
количественном уровнях исследуются явления распространения, поглощения,
отражения, интерференции, дифракции механических волн. Выполняя эти экс-
перименты, студенты доводят до известного автоматизма управление компью-
тером, уделяя главное внимание физической сущности исследуемых явлений.
     2. Компьютерный спектроанализатор. Следующий этап освоения на-
турного компьютерного эксперимента связан с применением программы Adobe
Audition 1.5 для исследования спектра акустического сигнала. Возможности
компьютера в качестве спектроанализатора усваиваются при эксперименталь-
ном изучении акустического эффекта Доплера [2]. Студенту предлагается изу-
чить оригинальную статью [3], выявить недостатки предложенной в ней уста-
новки и устранить их, используя персональный компьютер со звуковой картой.
     Установка для учебного исследования акустического эффекта Доплера
может быть собрана на основе ноутбука как показано на рис. 1. Микрофон и
динамик располагают на расстоянии около полуметра друг от друга и включа-
ют в соответствующие гнезда ноутбука. Переводят компьютер в режим генера-
ции переменного напряжения частотой 10 кГц для возбуждения динамика и в
режим анализа спектра сигнала с микрофона.


8                                                      Пленарные доклады




    Рис. 1.
      Быстрым движением приближают звучащий динамик к микрофону. На
спектрограмме обнаруживают выброс вверх (рис. 1, слева), который свиде-
тельствует об увеличении частоты принимаемого сигнала. После окончания
движения спектроанализатор показывает частоту звука, даваемого неподвиж-
ным динамиком, которая совпадает с заданной частотой 10 кГц. Примерно с
такой же скоростью удаляют динамик от микрофона, и на экране монитора об-
наруживают выброс вниз, показывающий уменьшение частоты принимаемого
сигнала (рис. 1, справа).
      Далее студенты собирают установку для выполнения лабораторной рабо-
ты физического практикума [4]. Закрепив микрофон на грузе физического ма-
ятника, исследуют зависимость доплеровского изменения частоты от скорости
приемника, частоты звуковой волны и угла между вектором скорости прием-
ника и направлением на источник.
      Проделанные опыты приводят к естественному выводу, что применение
персонального компьютера позволяет существенно повысить учебность экспе-
римента по изучению эффекта Доплера. Опыт стал более доступным и нагляд-
ным, появилась возможность его постановки в демонстрационном, лаборатор-
ном и индивидуальном вариантах.
      3. Технология изготовления электронных приборов. Государственный


Пленарные доклады                                                        9


образовательный стандарт высшего профессионального образования не рас-
сматривает умения работать руками в качестве одной из ключевых компетен-
ций будущего учителя физики. Традиционное изучение дисциплин и даже
учебно-исследовательская работа студентов зачастую обходятся без выполне-
ния необходимых для изготовления электронных приборов действий. Поэтому
технология изготовления электронных приборов для натурного компьютерного
эксперимента должна быть такой, чтобы даже ничего не умеющий делать ру-
ками студент смог в отведенное на занятия время достичь положительного ре-
зультата, следовательно она должна включать: 1) принципиальную схему при-
бора с указанием номиналов радиоэлементов в понятной для изучившего фи-
зику человека форме; 2) указание цоколевки радиодеталей: выводы микросхем,
электроды диодов, транзисторов и т.д.; 3) четкие указания по созданию мон-
тажной платы и пример монтажной схемы, разработанной таким образом, что-
бы даже при отсутствии навыков пайки была обеспечена надежность прибора;
4) краткую инструкцию по пайке; 5) последовательность подключения прибора
к компьютеру, включения питания и тестирование прибора.




    Рис. 2.
     Многолетняя практика показывает, что учебные электронные приборы
целесообразно собирать либо на картонной плате с нарисованной на ней прин-
ципиальной и – на обороте – монтажной схемами (рис. 2), либо на печатной
плате, непосредственно на проводящие дорожки которой припаиваются элек-
тронные детали (рис. 3). Печатную плату студенты с удовольствием разраба-
тывают на компьютере, пользуясь программой Sprint-Layout5.0, распечатывают


10                                                      Пленарные доклады


на лазерном принтере, переводят на фольгированный гетинакс и травят фольгу
в растворе хлорного железа.




       Рис. 3.
        4. Программное обеспечение. Многие студенты старших курсов педаго-
гических вузов не владеют приемами программирования. Значительная часть
из них не умеет программировать даже на уровне простейших алгоритмиче-
ских действий. Поэтому предназначенные для натурного эксперимента про-
граммы должны быть как можно проще. Необходимо пошаговое руководство
работой студента по созданию программы, которое включает: 1) подробное
описание действий в выбранной среде программирования; 2) полный текст
программы, который студент должен ввести с клавиатуры; 3) пояснения каж-
дого шага программы, позволяющие студенту вносить необходимые измене-
ния.
        Мы рекомендуем программное обеспечение, написанное в свободно рас-
пространяемой среде разработки Lazarus на языке программирования Free
Pascal. Выбор инструментов для написания программы обусловлен тенденций
перехода на использование свободного программного обеспечения в образова-
нии. Free Pascal можно считать базовым языком обучения программированию.
На этом языке под нашим руководством разработаны программы Гальвано-
метр, Генератор, Одноканальный осциллограф [5], Двухканальный осцилло-
граф, Уравнение колебаний [6], Радуга [7], Распространение света в гради-
ентной среде и др. Отметим, что интегрированная среда разработки Lazarus



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика