Ещё один пример моделинга

 

Программа от MIT Media Lab – хороший пример моделинга, т.е. интерактивного моделирования реальности, в данном случае – механических процессов.

Ощущение настоящего наблюдения и экспериментирования! В комментариях на этот видео-ролик обычны слова: «Класс! Здорово! Ух ты!» и т.п. Но, если серьёзно: чем полезно это средство для обучения физике? Как его можно использовать на уроке?

Безусловно, эта программа помогает ученику представлять и анализировать физическую ситуацию, «проживать», «прочувствовывать» физику. Поэтому можно эту программу или подобную ей «Живую физику» (Interactive Physics) использовать для иллюстраций условия задачи, для лучшего понимания физической ситуации. В этом клипе не показано: можно ли менять массы тел, жёсткость пружины, коэффициент трения и т.п. и видеть численный результат. Если данная программа предусматривает это, то можно её использовать как виртуальную лабораторию. Программа Живая Физика (Interactive Physics) легко позволяет проводить виртуально многие физические эксперименты с анализом результата, построением графиков.

Для учеников самостоятельная работа с таким физическим конструктором очень увлекательна. Можно, например, дать задание сконструировать лифт, ракету, «оживить» задачу, посмотреть «что будет, если…».

На следующем рисунке показан скриншот выполнения заданий: 1) найти результат упругого центрального соударения двух одинаковых шаров, один из которых неподвижен, и 2) построить «колыбель Ньютона».

Скриншот закон сохранения импульса - колыбель Ньютона и центральный упругий удар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полезно иногда использовать Живую Физику для экспериментальной проверки результата решённой задачи.

ЖФ позволяет легко собрать любую установку, смоделировать многие физические явления, быстро сохранить результат, например, в виде мультипликации, и использовать потом в любое время. В среде ЖФ имеются готовые демонстрационные файлы и эксперименты по разным темам, в том числе электростатике, молекулярной физике. Но следует помнить, что реальный физический эксперимент всегда предпочтительнее виртуального.

Интересным является вопрос: есть ли такие учебные физические задачи , решение которых интересно и полезно осуществить именно с помощью «Живой физики»?

Может быть, стоит озадачить детей, обратив их внимание на то, что происходящие так реально на экране движения и взаимодействия тел – всего лишь модель реальных физических процессов. Каждое положение тела на экране рассчитывается компьютером по законам физики, открытым людьми и изучаемым «сейчас нами на уроке». Компьютер делает то же, что и мы – решая задачу – только во много раз быстрее. В реальном же мире тела движутся без математических расчётов координат, траекторий, скоростей – сами по себе. (Могут вспомнить о Боге, без Которого волос не падает с головы человека, Который всё предвидит, везде присутствует и обо всём промышляет. Т.е. могут реальный мир уподобить виртуальному с экрана компьютера, т.е. принять модель за подобие). Кстати, современные компьютерные игры используют подобные алгоритмы расчёта падений, столкновений, прыжков и тому подобных физических действий для большей похожести происходящего на экране на реальность.

google.com bobrdobr.ru del.icio.us technorati.com linkstore.ru news2.ru rumarkz.ru memori.ru moemesto.ru

2 ответов to “Ещё один пример моделинга”

  1. В журнале Квант 1, 2006 есть статья «Наблюдения в «нефизическом» мире», в которой автор проводит оценку физических закономерностей мира одной из компьютерных игр, находя соответствие с нашей физической реальностью (ускорение сободного падения то же) и некоторые отличия (нет закона преломления света).

  2. Algodoo – Программа имитации физических взаимодействий и т. п.
    интерфейс намного приятней, понятней, полнее чем в «Живой физике»
    возможностей больше,
    и преломление света так же присутствует.

Оставьте комментарий