ИТО-98/Секция 3

В работе излагается опыт, накопленный в одной из специализированных школ физико - математического профиля, в решении вопросов, связанных со знакомством учащихся с вычислительным экспериментом как новым методом научного познания природы и общества. Рассматривается содержание интегрированного курса "Элементы численных методов и компьютерное моделирование" и компьютерного лабораторного практикума, позволяющего проводить исследование физических явлений на компьютерных моделях.

С появлением мощных вычислительных машин сформировалась новая технология проведения теоретических исследований - вычислительный эксперимент, теоретической основой которого является математическое моделирование. Знакомство с его возможностями целесообразно начинать уже на этапе школьного образования, особенно это важно в классах с углубленным изучением естественно-математических дисциплин.

Однако, в ныне действующих школьных программах этому вопросу не уделяется необходимого внимания, что значительно обедняет содержание школьных курсов, снижает познавательный интерес учащихся и, следовательно, замедляет формирование личности, способной к активной, творческой деятельности в условиях информационного общества. Например, учащиеся специализированных школ, получив достаточно глубокие физические знания, в силу недостаточной математической подготовки могут применять их для решения простейших физических задач. По этой же причине недостаточно внимания в курсе физике уделяется стохастическим и нелинейным процессам, хотя хорошо известно, что во многих явлениях природы они играют решающую роль.

В данной работе излагается опыт, накопленный автором в решении поставленной задачи, в одной из специализированных школ лингво-математического профиля г. Тамбова.

Учащимся предлагается интегрированный спецкурс "Элементы численных методов и компьютерное моделирование", в котором широко используются знания математики, физики, информатики, биологии, химии и других наук. Курс состоит из двух частей. В первой части учащиеся знакомятся с вычислительными методами, которые позволяют значительно расширить класс задач, приблизить их содержание к реальным условиям, использовать более сложные модели изучаемых явлений. Во второй части раскрывается содержание основных понятий "модель" и "вычислительный эксперимент", излагаются основные этапы изучения математических моделей, рассматриваются вопросы моделирования явлений на основе динамических и стохастических моделей.

Другая возможность знакомства учащихся с вычислительным экспериментом состоит во введении в лабораторный практикум исследование физических явлений на готовых математических моделях. Автором разработан физический практикум на компьютере, включающий более 30 компьютерных лабораторных работ, позволяющих в наглядной и доступной форме исследовать физические закономерности явлений, которые в силу экономических, экологических, ограниченности временных и пространственных масштабов или других причин не могут быть изучены в школьной физической лаборатории.

Сервер поддерживается фирмой НПП "БИТ про" и Московским центром Федерации Интернет Образования