Дипломдық жұмыс: Физика | Физикалық процестерді зерттеудің математикалық әдістері
Кіріспе
Дипломдық жұмыстың тақырыбының өзектілігі. Дипломдық жұмыс физиканы орта мектептерде оқыту барысында қолданатын демонстрациялық бағдарламаларды құрастыруға және оның қолдану әдістемесін жасауға арналған.
Заманауи мектептердің компьютерлермен және интерактивті тақталармен толық қамтылуы мұғалім компьютермен жұмыс істеу жағынан психологиялық және кәсіптік дайын болмаса білім беруді өзгеріске алып келмейді.
Қазіргі уақытта есептеу техникасын физикалық зерттеулерде қолданудан үлкен тәжірибе жинақталған, негізгі физикалық мәселелерді шешудің жалпы әдістемелік жолы жасалған, сондайақ жалпы физикамен және теориялық физикамен қатар заманауи физиканың құрамдас бөлігі болатын физика бойынша білім стандартына кіретін жаңа пән-компьютерлік физика пайда болды деп айтуға болады.
Компьютерлік физиканың негізгі зерттеу әдісі - теориялық базасы ретінде математикалық моделдеу, ал эксперименттік базасы ретінде ЭЕМ қызмет ететін компьютерлік эксперимент болып табылады [2].
Компьютерлік модельдеу теориялық физика, сандық талдау және бағдарламалау пәндерін интеграциялайды.
Бүгінгі күнде физиканы оқытуда көптеген маңызды физикалық құбылыстар мен тәжірибелерді, олардың қиындығына байланысты құралдардың көмегімен демонстрациялық түрде көрсете алмайды. Оларды түсіндіру үшін мұғалімнен үлкен “бейнелеу мүмкіндігін” талап етеді. Міне, сондықтанда осы сияқты күрделі процестерді модельдеу үшін компьютерлік бағдарламалар жасау тенденциясы пайда болды [1-7]. Күрделі демонстрациялың компьютерлік модельдері жасалса, мұғалім бастапқы мәндерді алдын-ала дайындап, материалдарды түсіндіру барысында процестің дамуының мүмкін болар варианттарын және оларға сәйкес графиктерді эксперименттік қондырғының компьютердегі моделінің көмегімен көп уақыт жұмсамай-ақ демонстрациялауға болады.
Бұдан бөлек мұндай бағдарламаларды күрделі деңгейлі әр түрлі қосымша тапсырмасы бар практикумдарда қолдануға болады.
Дипломдық жұмыстың мақсаты:
- демонстрациялық компьютерлік бағдарламаларды жасауға қажетті аналитикалық шешімдерді алу үшін моделі жасалатын физикалық процестерді зерттеу. Сандық әдістер негізінде алгоритмдер құру;
- Алынған шешімдер негізінде демонстрациялық бағдарламалар жасау және лабораториялық жұмыстар құрастыру;
- Құрастырылған лабораториялық жұмыстарды апробациядан өткізу.
Дипломдық жұмыс нәтижелерінің ғылыми жаңалығы:
Жұмыста алғаш рет:
- “Өзара байланысты екі шаманың сызықтық тәуелдлігін моделдеу”, Серіппелі маятниктің тербелісін моделдеу”, “Электрлік тербелмелі контурдағы өшетін тербелістерді моделдеу”, “Альфа-бөлшектердің шашырауы бойынша Резерфорд тәжірибелерін моделдеу” тақырыптары бойынша 11-сыныпқа араналған лабораториялық жұмыстар құрастырылды....
Дипломдық жұмыстың тақырыбының өзектілігі. Дипломдық жұмыс физиканы орта мектептерде оқыту барысында қолданатын демонстрациялық бағдарламаларды құрастыруға және оның қолдану әдістемесін жасауға арналған.
Заманауи мектептердің компьютерлермен және интерактивті тақталармен толық қамтылуы мұғалім компьютермен жұмыс істеу жағынан психологиялық және кәсіптік дайын болмаса білім беруді өзгеріске алып келмейді.
Қазіргі уақытта есептеу техникасын физикалық зерттеулерде қолданудан үлкен тәжірибе жинақталған, негізгі физикалық мәселелерді шешудің жалпы әдістемелік жолы жасалған, сондайақ жалпы физикамен және теориялық физикамен қатар заманауи физиканың құрамдас бөлігі болатын физика бойынша білім стандартына кіретін жаңа пән-компьютерлік физика пайда болды деп айтуға болады.
Компьютерлік физиканың негізгі зерттеу әдісі - теориялық базасы ретінде математикалық моделдеу, ал эксперименттік базасы ретінде ЭЕМ қызмет ететін компьютерлік эксперимент болып табылады [2].
Компьютерлік модельдеу теориялық физика, сандық талдау және бағдарламалау пәндерін интеграциялайды.
Бүгінгі күнде физиканы оқытуда көптеген маңызды физикалық құбылыстар мен тәжірибелерді, олардың қиындығына байланысты құралдардың көмегімен демонстрациялық түрде көрсете алмайды. Оларды түсіндіру үшін мұғалімнен үлкен “бейнелеу мүмкіндігін” талап етеді. Міне, сондықтанда осы сияқты күрделі процестерді модельдеу үшін компьютерлік бағдарламалар жасау тенденциясы пайда болды [1-7]. Күрделі демонстрациялың компьютерлік модельдері жасалса, мұғалім бастапқы мәндерді алдын-ала дайындап, материалдарды түсіндіру барысында процестің дамуының мүмкін болар варианттарын және оларға сәйкес графиктерді эксперименттік қондырғының компьютердегі моделінің көмегімен көп уақыт жұмсамай-ақ демонстрациялауға болады.
Бұдан бөлек мұндай бағдарламаларды күрделі деңгейлі әр түрлі қосымша тапсырмасы бар практикумдарда қолдануға болады.
Дипломдық жұмыстың мақсаты:
- демонстрациялық компьютерлік бағдарламаларды жасауға қажетті аналитикалық шешімдерді алу үшін моделі жасалатын физикалық процестерді зерттеу. Сандық әдістер негізінде алгоритмдер құру;
- Алынған шешімдер негізінде демонстрациялық бағдарламалар жасау және лабораториялық жұмыстар құрастыру;
- Құрастырылған лабораториялық жұмыстарды апробациядан өткізу.
Дипломдық жұмыс нәтижелерінің ғылыми жаңалығы:
Жұмыста алғаш рет:
- “Өзара байланысты екі шаманың сызықтық тәуелдлігін моделдеу”, Серіппелі маятниктің тербелісін моделдеу”, “Электрлік тербелмелі контурдағы өшетін тербелістерді моделдеу”, “Альфа-бөлшектердің шашырауы бойынша Резерфорд тәжірибелерін моделдеу” тақырыптары бойынша 11-сыныпқа араналған лабораториялық жұмыстар құрастырылды....
Дипломдық жұмыстар