Pravmisl.ru


ГЛАВНАЯ





Практические занятия по mathcad

Опыт разработки и использования дидактического материала с физической тематикой для практических занятий по mathcad на факультете довузовской подготовки школьников

Автор: Е. В. Овечкина

Обсуждаются основные подходы, пример разработки и использования дидактического материала с физической тематикой при проведении практических занятий по изучению пакета MathCAD в курсе информационных технологий на факультете довузовской подготовки школьников Нижнетагильского технологического института Уральского государственного технического университета (НТИ УГТУ).

Пакет MathCAD – современный профессиональный математический пакет для решения научных, инженерных, экономических и др. задач. Данный пакет, изучаемый в курсе информационных технологий, является инструментом при последующем курсовом проектировании, реализации численных и экономикоматематических методов, исследовании операций и других расчетах. В качестве базового учебного пособия при изучении пакета используются методические указания, составленные Н. А. Литвиненко [1].

Мы считаем, что знакомство с данным математическим пакетом следует начитать уже в 10–11 классах общеобразовательной школы, так как в пакете MathCAD постановка задач, запись операций и вывод решений выполняются в общепринятой математической нотации. Отметим также сочетание дружественного интерфейса пользователя с возможностью выполнения алгебраических (символьных) преобразований, графических представлений сложных функциональных зависимостей. Для реализации на практике предлагаемого подхода составлено адаптированное к школьному курсу информатики и математики пособие по практическим занятиям с пакетом MathCAD [2], где в сжатой форме изложены необходимые сведения и примеры решения конкретных задач.

Для освоения приемов работы с пакетом MathCAD на продуктивном уровне и приобретения компетенции в его практическом использовании достаточно интересный и доступный для школьников дидактический материал дает физика. Использование пакета MathCAD при изучении физики позволяет на практике реализовать междисциплинарный (интегративный) подход в обучении, который позволяет учащимся более глубоко разобраться в вопросах физики.

Примером такого дидактического материала может служить разработанное нами задание по численному и графическому моделированию в MathCAD кинематики движения автомашины. При выполнении задания учащиеся повторяют и используют физические познания, используют многие возможности пакета MathCAD:

Объявление:

- выделяют участки разгона, равномерного движения и торможения;
- математически описывают кинематику равноускоренного, равномерного и равнозамедленного движения в формате MathCAD;
- задают близкие к реальным скорости, ускорения разгона и торможения, проверяют размерности данных величин;
- алгоритмизируют вычисления с использованием стандартных операций и обеспечением размерности;
- выводят сложные (составные) графики пути и скорости на участках с разной кинематикой движения.

Алгоритм реализуется в виде последовательности соответствующих операций, выполняемых в интерактивном режиме, программыфункции на языке MathCAD.
После составления программы и тестирования готовый документ используется для компьютерного моделирования кинематики автомашины в зависимости от параметров модели: ускорений разгона и торможения, скорости, общего пути. Компьютерное моделирование позволяет учащимся оценить реальный тормозной путь при разных скоростях, условиях торможения и реальном времени реакции водителя.

Литература

1. Литвиненко Н. А. 15 практических занятий с MathCAD 7.0: Методические указания к выполнению практикума по курсу «Вычислительная техника». Екатеринбург: УГТУ, 1998.
2. Литвиненко Н. А. MathCAD 7.0: Методическое пособие для учащихся старших классов по курсу «Информационные технологии». Нижний Тагил: УГТУ, 2000.


Новости по теме:
 
< Предыдущая   Следующая >