Физикалық құбылыстар мен процестерді модельдеу

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны
І.Кіріспе ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2
ІI.НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...3
2.1. Физикалық құбылыстар мен процестерді модельдеу ... ... ... ... ... ... .. ... ..3
2.2. Компьютерлік құралдарды физикалық бейнені көрсетуде қолдану ... ... .9
ІІІ. АРНАЙЫ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
3.1. Компьютерлік құралдарды физикалық процестер мен құбылыстарды модельдеуге қолдану ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
IV.Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..1 9
V.Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20

І.Кіріспе
Ақпарат ағыны бір жеке тұлғаға алып қарағанда күн өткен сайын артып келеді. Үлкен көлемдегі ақпаратты игеру қазіргі заман мұғалімі үшін жеткіліксіз талап болып табылады. Барлық көкейкестілік жаңа нəрсені жасай алуға бағытталған. Кез келген бағытта ақпараттық креативтілік бағыт өте тез қарқынмен дамуда: ғылыми, өндірістік, əсіресе педагогикалық бағыттарда. Осыған орай, жоғары оқу орындарында білім беру жүйесінің алдында əдістемелік жүйені жетілдіру мен дамыту қажеттігі туындайды. Бұл бағытта елімізде көптеген ғалымдардың зерттеу жұмыстары кездеседі, мысалы: (Б.Б. Баймұқанов, Е.Ы. Бидайбеков, Д.М. Жүсіпəлиева, Г. Жангисина, С. Кариев, Ж.А.Қараев, А.Қ. Қозыбай, С.С. Құнанбаева, Е.А. Нəбиев, Г.Қ. Нұрғалиева, Ж. Нұрбекова, Қ.С. Мусин, С.С. Усенов, К. Сариева жəне т.б.) Соңғы бірнеше жылдарда болып жатқан жалпы білімді ақпараттандыру жалпы қоғамның жоғары деңгейде дамуына септігін тигізуде маңызы зор. Əсіресе физиканы оқытуда ақпараттық технологияларды пайдалану ерекше орын алады. Физикалық зерттеулердің мазмұны толық математикалық модельдеудің танымдық əлеуеті, табиғат, техника жəне қоғамның нақты-əлемдік құбылыстарды зерттеуі қазіргі заманның негізі болып табылады.Қазіргі кезде физиканы оқытуда ақпараттық технологияларды оқу үдерісінде қолдану, əсіресе жоғары оқу орындарында болашақ физика мұғалімдерін даярлауда шексіз көлемде оқу ақпаратын игеріп, əлемдік ақпараттық білім беру кеңістігіне қосылуды қамтамасыз етеді. Сондықтан, білім беру жүйесін ақпараттандыру жағдайында физикалық кəсіби білім негіздерін меңгерген маман тұлғасын қалыптастыруда, кəсіби білім деңгейін бағалауға қажетті электрондық ресурстарды, оқу-əдістемелік жəне виртуалдық зертханалық кешендерді жетілдіру, оны жасаудың мəселелеріне көңіл аударған жөн.

ІІ. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1. Физикалық құбылыстар мен процестерді модельдеу
Қазіргі таңда елімізде барлық жоғары оқу орындарында білім беру үдерісінде компьютерді қолдану жоғары сатыға өтуде. Əсіресе, компьютерді қолдану физиканы оқыту үдерісінде аудиториялық сабақтардың кез келген түрінде сабақтың тиімділігін арттырады жəне келесі маңызды мəселелерді шешуге, мүмкіндіктерді жетілдіруге əкеледі:
* экспериментті басқару, графиктер құру, формула бойынша есептеу, лабораториялық практикум;
* физикалық есептерді шығару;
* сандық эксперимент;
* лабораториялық сабақтарда бақылануы қиын болған физикалық құбылыстарды модельдеу, экранға шығару;
* көрсетілімдік эксперимент;
* білім алушының ақпаратты сақтау қоры, электрондық оқулық, электрондық анықтамалар, т.б. Демек, білім беру үдерісінде компьютерді қолдану студент игерген объектілер мен құбылыстарды, үдерістерді, олардың арасындағы өзара ықпалдасуды модельдеу негізінде қабылданған шешімдер нəтижелерінің іске асуын болжау, оқу жəне практикалық есептер шешімін іздеу қабілетін қалыптастыру, оның белсенділік деңгейін көтеру, жеке тұлғасын дамыту мақсатында жаңа ақпараттық технологияларды пайдаланудың тиімділігін өзекті етеді. Физикалық есептерді шығару физика сабақтарының түгелдей барлық түрлері мен кезеңдеріне жəне аудиториядан тыс жұмыстарында орындалады. Есеп шығару физиканы оқыту үрдісінің ұдайы бөлінбес құрамды бөлігі болып саналады, есеп шығару, физиканы оқытудың əдістері, тəсілдері, амалдары ретінде əр жақты мағынада қолданылады. Физикалық есептерді шығарудың маңыздылығы: студенттердің логикалық жəне физикалық ойлауын дамытады, математикалық амалдар мен түрлендірулерді орындауға жаттықтырады, физикалық заңдар мен эксперименттің сандық жəне сапалық мағыналарын ашады; физикалық құбылыстар мен заңдылықтардың практикалық маңызына жəне өмірмен байланыстылығына көз жеткізеді; студенттерді тапқырлыққа, өз бетінше жұмыс істеуге, еңбек сүйгіштікке қиындықты жеңу төзімділігіне үйретеді, еңбек-жігерлерін қайрайды; физикалық ұғымдарды, студенттердің практикалық іскерліктері мен дағдыларын, шығармашылық қабілеттерін қалыптастырады; студенттердің алған білімдерінің тереңдігі мен беріктігін тексереді; студенттердің физикаға деген қызығушылығын арттырады. Ақпараттық технологиялардың дамуы - физикалық есептерді түрлі компьютер бағдарламалары көмегімен шешуге жол ашты. Физиканы оқытуда есептерді компьютер арқылы шешудің ерекшелігі, студенттердің физикалық құбылысты жан-жақты талдауға, сол құбылыс негізделген физикалық формулаларды зерттеуге, алгоритмдер құруға, жəне физика, математика, информатика пəндері арасындағы байланысты құра алуға үйретеді. Физикалық есептерді компьютер арқылы шығару, негізінен, есептеу жолдары қайталанатын, есептің жауабы графикалық түрде алынатын жағдайларда тиімді болып саналады. Əрбір шығарылған есепте студенттерге əр түрлі проблемалық жағдайларда дұрыс модель құруға, есепті шығарудағы ыңғайлы əдісті таңдай алуына үйрету қажет. Студенттің стандартты білім деңгейін жоғарылату үшін жүйелі түрде есеп шығару тəжрибесі болуы керек. Бұл кейбір физикалық есеп шығару əдістерін мысалдарымен жүйелендіру жəне анықтамаларын тұжырымдау əрекетінен туындайды. Есеп шығарудың синтетикалық əдісі төмендегі суретте келтірілген. Жоғарыда аталған есеп шығару əдістер спектрі айтарлықтай кең жəне кездейсоқ арттыру əдісінен бастап (аналитикалық есеп шығаруға, есеп шығару құрылғысының үлесі нөлге жақын), калькуляторлық əдіске (компьютер үлесіне, шығару кезінде алынған, қорытынды формула бойынша əр түрлі күрделі есептеулер ғана қалады) дейін таралады. Кейбір əдістердің іргелі айырмашылығы бар, ал басқалары программаны жазуға дайындық немесе қарапайым аналитикалық шығару бөлігіне қосқан үлесімен ғана бір-бірінен ерекшеленеді. Сол себепті, əдістер мен жүйелендірулер шартты түрде сипат беріп отырады. Мысалы: аналитикалық есептеу жəне калькулятор əдістері арасында айырмашылық үлкен емес. Негізінде, есеп шығарудың барлық əдістерін бірдей синтетикалық əдіске алып келу мүмкін. Студент есепті белгілі бір кезеңге дейін шығарады (бұл, ақырында есеп шығаруды əдістерге бөлінуін анықтайды), программаны құрайды жəне компьютер есеп шығаруды қорытындылайды, не кейбір аралық нəтижелерді береді, не жауабын, не графигін немесе т.б. Алайда, физикалық есептер шығарудың модельдік, есептеу, арттыру əдістерінің мағынасын ажырата білуі, сонымен қатар, таңдап алынған əдісті қолдана отырып, физикалық есепті компьютер арқылы шешудің жүйесін меңгеруі қажет

Халықаралық қазақ-түрік университеті фидыбысы естіледі. Дыбыстың жылдамдығын зика кафедрасында Физикалық процестерді компьютерлік модельдеу пəнін оқытуда, лекциялық сабақтарда жалпы физика құбылыстарын өз ішіне қамтыған, физикалық құбылыстар мен заңдылықтар туралы қысқаша анықтамалар, анимациялық көрсетілімдер, суреттер, графиктер келтірілген электронды оқу құралымен,Физикалық процестерді компьютерлік модельдеу оқу құралы оқу үдерісіне енгізілді. Компьютер арқылы шешу үдерісі жүреді.Жоғарыда айтылған физикалық есептерді компьютер көмегімен шығарудың əдістеріне, блок-схемасына сүйене отырып, физикалық есептердің алгоритмін құруға мысал келтірейік. 1-есеп: Тас шахтыға құлайды жəне арадан 6с уақыт өткенде тастың шахты түбіне тиген дыбысы естіледі. Дыбыстың жылдамдығын 330 м с , еркін түсу үдеуін 10 м с 2 деп алып, шахтының тереңдігін есептеңдер. Есептеу қателігін 1м деп алыңдар.

Бұл квадраттық теңдеуді аналитикалық жолмен есептеп шығару күрделірек жəне уақыттың көп кететіндігін есепке ала отырып, калькуляторлық есептеу əдісін қолданып алгоритм құрайық.

2.2. Компьютерлік құралдарды физикалық бейнені көрсетуде қолдану
"Модель Түсінігінің анықтамасы
Адам өзінің шығармашылық ғылыми жолында кез-келген моделдің объектісімен жұмыс істеуге тура келеді. Бұл бейнені құру үшін бір мақсатқа жету қажет. Модель бұл тануды жеңілдету немесе көзқарас қалыптастыру болып табылатын құрал. Күнделікті біз әртүрлі модельмен және модельдік көріністермен кездесеміз. Негізінде модельге жол картасы және фото суреттер, тізімдер және бізге таныс белгілер арқылы қолданылатын ақпараттар. Модель жаратылыстану ғылымдарында: физика, химия, қолданбалы математика және информатика әртүрлі объектілердің қасиетін және құрылысын сипаттайтын әдіс үлкен роль ойнайды. Ғылыми зерттеулердің қорытындысын, болжамын алатын таңдалынған модельдік көріністерді жиі сәттілігін анықтайды. Модель- таза ақпараттық түсініктеме. Модельдер - бұл қажетті белгілердің, қасиеттердің және құбылыстың қатынасының, объектілердің немесе заттық әлем үрдісінің көрінісі. Мысалы: ұшақтың моделі оның ұшу қасиетінің зертелуі; болашақ аудан құрылысының макеті ұсынатын мақсатта архитектуралық шешімін, схема, сызу немесе қолданылатын суреттің жасалуы; кристалдық тор молекулалардың құрылу макеті кеңістікте белгілі бір зат атомдарының орналасуы текст көмегімен белгілі бір үрдіс немесе құбылысты сипаттайды, бұл құбылыс немесе басқа үрдіс моделіне мәлімет береді. Жақсы құрылған модель шынайы объектіге қарағанда зерттелуі оңай болып табылады. Модельдің көмегімен сол немесе басқа объект қасиетін қалыптастыратын негізгі қажетті факторлар пайда болады. Сонымен қатар модель объектпен тәжірибе жасауға қолайсыз, қиын немесе мүмкін емес болатын жағдайда объектпен басқаруды үйретеді. Модельдің қатал ережелерін құрылуы қиынға түседі. Бірақ адамзат бұл ортада мол тәжірибе жинаған. Бүкіл білім (мектептік және жоғарғы білім) - бұл модельдердің, сонымен қатар жағдайлардың қолдануы. Мысалы, мектептегі физика курсында әртүрлі деңгейлер,модельдердің қарастырылған құбылысты немесе үрдістерді қарастырады. Егер физикалық есепті шешерде сәйкес деңгейді іздеуді бастайды, яғни модельді таңдаудан, есептің талабына жауап бертіндей болуы керек. Яғни алдын - ала керекті модельді іздеуден бастау керек. Мысалы, ғылыми ортада Ньютон модельді іздегенде, аспан әлеміндегі денелердің қозғалысын сипаттауда алдын ала белгілі математикалық формулада іздеген. Бірақ Тихо Браге планеталар жылжу модельін таблица түрінде жасаған, ал Кеплер қозғалыс заңдылықтары ретінде жасаған. Мысал ретінде жер сілкінісін алуға болады. Жер асты сілкінісінің күшін 10 баллдық шкаламен есептеуге болады. Негізінде біз табиғи құбылыстағы оңай модель күшінің бағасымен кездесіп отырмыз. Натурал сандар 111-120 дейінгі үлкенірек қатынаспен бірге жоғарыда айтылған табиғи құбылыс модельі сияқты қарастыруға болады. Бүтін санның орнына үлкенірек қатынас бөлшек бөлігімен қарастыруға болады. Мысалы: 111, 110, 19 ...12. Сонымен, сандарды геометриялық сандармен ауыстыруға болады, ал күштірек қатынасты құрамдас қатынасымен ауыстыруға болады.

Қарастырылған мысал келесі қорытындыларды шығарады:
1. Модель ретінде таңдалынған объектілердің мәні жоқ. Ең қажеттісі олардың көмегімен оқылатын құбылыстармен олардың үрдістердің қажетті белгілерін анықтайды;
2. Ешқандай модель құбылысты өзгерте алмайды. Бірақ 111-тапсырманың шешімі оқылатын құбылыстың немесе үрдістің анықталу қасиетін қызықтырады. Модель кейде пайдалы, ал кейде зерттеудің жалғыз құралы болып табылады. Осылайша қорытынды шығаруға болады. Модель осылар үшін қажетті:
1. Дәл объектінің құрылуын түсіну - оның құрылымын, негізгі қасиеттері, даму заңдары мен қоршаған ортамен қарым қатынасы қандай;
2. Объект немесе үрдіспен басқаруды үйрену және берілген мақсатта және критериларды ең жақсы басқару әдісі бойынша анықтау;
3. Берілген әдістерде және объектіге әсер ететін формада тура және ауыспалы салдарын болжау. Бастапқыда модель деп анықталған жағдайда объектіні алмастыратын қандай да бір көмекші объекті аталған. Сондықтан табиғат заңдарының әмбебаптығы, модельдеудің жалпылығы және біздің білімдерімізді модель түрінде бейнелеудің мүмкіндіктері сәйкессіз болды. Мысалы ертедегі философтар табиғи процестерді модельдеу мүмкін емес, табиғи және жасанды процестер түрлі заңдылықтарға бағынады деп санады. Олар табиғатты тек қана логиканың, талқылау әдістерінің, пікір алмасулардың, яғни замандық терминологияның, тілдік модельдеудің көмегімен бейнелеуге болады деп жобалады. Ұзақ уақыттар бойына "модель" түсінігі арнайы типтегі материалдық объектілерге ғана, мысалы манекен (адам денесінің моделі), плотинаның кішірейтілген гидродинамикалық моделі, кемелер мен самолеттердің, жануарлардың модельдері ретінде ќалыптасты. Уақыт өте келе нақты объектілер жасанды сызбалардың, суреттердің, карталардың модельдік ерекшеліктері арќылы сипаттала бастады. Келесі қадамда модель ретінде нақты объект ғана емес абстрактылы, идеалдық құрылымдардың да жұмыс істеу мүмкіндіктері белгілі болды. Мұның мысалы математикалық модельдер бола алады. Математика негіздерін зерттеумен айналысатын математиктер мен философтардың еңбектерінің нәтижесінде модельдер теориясы жасалды. Онда модель бір абстрактылы математикалық құрылымның басқасына бейнелену, түрлендіру нәтижесі болып анықталады. ХХ ғасырда модель түсінігі нақты және идеалдық модельдерді ќатар қамтитындай болып жалпыланды. Сондықтан, абстрактылы модель түсінігі математикалық модельдер шеңберінен шығып, әлем туралы білімдер мен танымдардың барлығына қатысты болды. Модель түсінігінің айналасындағы кең талқылаудың қазіргі кезде де жалғасып отырғандығын естен шығармау қажет. Бастапқыда ақпараттық, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.