задачи по физике: новый подход к решению

E-Book Overview

М.:НИУ МЭИ: "Открытое образование", 2012, №6, с.30
В статье рассмотрены вопросы использования современных компьютерных систем для решения классических задач физики. Ключевые слова: физика, Mathcad, анимация

E-Book Content

1 Задачи по физике: новый подход к решению В.Ф. Очков (статья принята к публикации в журнале «Открытое образование») История развития методов решения задач по математике, физике, химии и другим школьным и вузовским учебным дисциплинам – это, помимо прочего, и история борьбы с… вычислительными средствами. Сначала (на уроках устного счета, например) запрещали пользоваться бумагой и ручкой, затем (при изучении счета «столбиком» ручкой на бумаге) – калькулятором и, наконец1, при решении более сложных задач «по математике, физике, химии и другим школьным и вузовским учебным дисциплинам» – компьютером с современными математическими программами: Mathematica, Maple, Matlab, Mathcad, SMath и др. Вернее, прямо не запрещали и не запрещают, а говорят в том плане, что, мол, решение школьной задачи по физике в среде, например, программы Mathcad равносильно решению задачи для устного счета (65 помножить на 9, например) на калькуляторе. Этот запрет касается не самих вычислительных средств, которые можно и нужно осваивать с помощью специально подобранных примерах на занятиях по информатике, а применения этих средств для решения задач, придуманных для уроков «математики, физики, химии» задолго до появления компьютеров и калькуляторов. Но современные школьники и студенты этого не понимают. Более того, они уже не мыслят учебы, а иногда, к сожалению, и досуга без компьютера. С устным здесь счетом все более-менее ясно. Эти упражнения – прекрасная гимнастика для ума. Использование на таких занятиях калькулятора равносильно дооборудованию спортивного тренажера (гимнастика для тела)… 2 гидроусилителями. Счет «столбиком» также можно рассматривать как гимнастику для ума. Но тут подмешивается еще один довод: считать в уме нужно уметь, если 1 Еще один «способ» решения задач с использованием современных информационных технологий таков. Задача отправляется по SMS эксперту или через Интернет вывешивается на каком-либо форуме. Слово «способ» тут можно писать и без кавычек. Почему?! Преподаватель может задать школьникам или студентам задачу и попросить решить ее всеми возможными способами, включая и тот, какой мы отметили выше – с использованием современных средств связи: «звонок другу». На форуме вышеотмеченных математических программ www.exponenta.ru часто можно увидеть такие «звонки». 2 Когда-то считали и на счетах, щелкая костяшками, на логарифмической линейке, двигая ее ползунок, на арифмометре, крутя ее ручку. В античные времена был в ходу абак. Всего и не припомнишь… 2 под рукой не окажется карандаша и бумаги, считать карандашом на бумаге3 нужно уметь, если под рукой не окажется калькулятора4 и т.д. Но… добывать огонь трением «нужно уметь, если под рукой не окажется» спичек или зажигалки, определять стороны света по деревьям в лесу «нужно уметь, если под рукой не окажется» компаса и т.д. и т.п. К сожалению или к счастью с развитием цивилизации мы разучились считать в уме, добывать огонь трением, ориентироваться на местности и т.д. и т.п. Противники использования современных компьютерных средств решения школьных и вузовских задач по «математике, физике, химии…» опираются также на ряд других доводов, о которых они, правда, открыто не говорят. Во-первых, многие школьные учителя и преподаватели вузов, к сожалению, просто-напросто не умеют работать с такими программами. Компьютер они освоили на уровне офисных программ (текстовый и табличный процессор, электронная почта, работа в Интернет