Введение
В условиях современной потребности общества
знаний в области информационных технологий
необходимо, чтобы учитель мог эффективно
использовать их для повышения качества обучения
школьников. Многие средства прикладного
программного обеспечения компьютера можно и
нужно использовать на уроках.
В своей статье, я хочу поделиться опытом
использования одной из офисных программ на
уроках по физике.
Microsoft Excel, представляет собой, мощный
инструмент, предназначенный для создания,
редактирования, обработки, анализа,
использования и отображения информации в виде
электронных таблиц.
В виду всего выше перечисленного, Microsoft Excel
может быть использован, как средство для
создания дидактических материалов, основная
цель создания которых – управление усвоением
знаний школьниками учебной темы. Таким образом,
на уроках по физике, я использую электронные
таблицы Microsoft Excel в следующих случаях:
- создание, форматирование и применение на уроках
электронных табло; (см.
Приложение1) - проведение расчётов различного уровня
сложности, с целью экономии времени урока; (см. Приложение2) - построение и оформление графиков на основе
электронных таблиц данных, с целью исследования
физических процессов; (см.
(Приложение3) - анализ формул электронных таблиц и
преобразование их в соответствие с
общепринятыми по физике; - программированный контроль знаний учащихся с
помощью проверочных тестов, составленных в Microsoft
Excel. (см. Приложение4)
Создание, форматирование и применение на
уроках электронных табло
Очень часто при проведении нестандартных
уроков на повторение темы ( урок – соревнование,
урок – турнир, урок – эстафета и т.д.), необходимо
быстро оценивать не только команду ( группу,
соревнующих учащихся ), но и индивидуальную
работу каждого члена группы, а затем подводить
итоги, представляя результаты деятельности на
обозрение учащихся. Такую работу можно поручить
компьютеру, создав электронное табло с помощью
Microsoft Excel.
На <Рисунке1> представлено электронное табло
к уроку – соревнованию, проводимому мною в 8-м
классе при повторении темы “Количество
теплоты”. Нетрудно догадаться, что членам жюри
необходимо только своевременно заносить
необходимые баллы по каждому этапу, а
суммированием общего их количества и
подведением итога займётся компьютер,
достаточно лишь занести в соответствующие
ячейки таблицы нужные формулы. Подобного вида
табло, можно использовать и при проведении
других уроков. При подобном способе подведения
итогов результата работы учащихся, своевременно
оцениваются как отдельные члены группы, так и вся
команда, а результаты электронной таблицы
проецируются на большой экран, с помощью
проектора. В этом случае на высоте оказывается
эстетическое оформление урока и его
результативность видна на лицо.
Рисунок1
Проведение расчётов различного уровня
сложности в целях экономии времени урока
Такие разделы физики, как квантовая физика и
физика атомного ядра, требуют при проведении
количественных расчётов очень большой точности.
Многим ученикам, особенно гуманитарного склада
ума, такие уроки настоящее мучение. Подобного
вида расчёты можно осуществлять с помощью
построенных заранее электронных таблиц, правда,
при этом учащиеся самостоятельно должны
выполнить все необходимые операции, связанные,
непосредственно, с нахождением искомой величины.
Приведу пример такого рода работы,
составленной мною по теме “Квантовая теория
электромагнитного излучения”. На <Рисунке2>
можно рассмотреть несколько примеров задач по
этой теме: нахождение длины волны,
соответствующей красной границе фотоэффекта,
определение кинетической энергии
фотоэлектронов, вырываемых с поверхности
металлов, определение радиуса пяти боровских
орбит в атоме водорода. При выполнении данной
работы учащиеся целиком поглощены в физический
процесс. Их задача сводится к тому, чтобы найти
необходимые данные в таблице постоянных величин
по работе выхода и занести необходимые формулы в
ячейки “ работа выхода, Дж”, “ длина волны, м” и
т.д., а математические расчёты, причём, с очень
большой точностью, выполнит компьютер, если,
конечно, с физической точки зрения, все операции
выполнены учеником правильно. Если на обычном
уроке ученики решат максимум 4-5 задач, то на уроке
с использованием электронных таблиц до 15-20. Самое
главное, что после решения ученик сможет
производить оценивание результата расчётов,
например, соотношение работы выхода и длины
волны электромагнитного излучения.
Рисунок2
Построение и оформление графиков на основе
таблиц данных с целью исследования физических
процессов
Графическими называют задачи, в которых
объектом исследования являются графики
зависимости физических величин. В одних задачах
эти графики заданы в условии, в других – их надо
построить. Если график зависимости между
величинами дан, да ещё электронным способом
легко может быть изменён, при изменении значения
исходных данных, насколько эффективнее пойдёт
исследование, например, равнопеременного
движения, можно себе представить. На <Рисунке3>
представлена работа, выполненная в Microsoft Excel по
исследованию равнопеременного движения.
Учащимся я предлагаю изменить значения исходных
данных: ускорения, начальной скорости и
начальной координаты. Автоматически будет
видоизменяться и график движения. Поэтому
наглядно видно как соотносятся уравнение
движения и графическое представление
зависимости координаты движущегося тела от
времени. По этому же проекту может быть
предложена такая задача учащимся, построить
график для вполне конкретного уравнения
движения и охарактеризовать его. Вариантов
работы с готовым проектом на уроке может быть
различное множество. Такие работы можно
составлять и для исследования гармонических
колебаний.
Рисунок3
Анализ формул электронных таблиц и
преобразование их в соответствие с
общепринятыми по физике
Для закрепления усвоения формул по физике,
иногда применяю такой приём, также выполненный в
Microsoft Excel. Составляю задачу в электронном виде, по
расчёту величины в одно действие. Учащимся
требуется не просто внести данные в таблицу с
карточки, переведённые в систему СИ, но и
преобразовать формулу, со строки формул Microsoft Excel,
в формулу по физике для нахождения искомой
величины. Тогда учащийся не просто получит ответ
на поставленную задачу, посчитанный компьютером,
но поймёт, как именно, это было произведено.
Пример такого задания приведён на <Рисунке4>.
Такая работа ребятам очень нравится и, кроме
этого, она очень результативна
Рисунок4
Программированный контроль знаний учащихся с
помощью проверочных тестов, составленных в Microsoft
Excel
Необходимым компонентом образования является
контроль знаний учащихся на любом этапе
обучения. Вариантов контроля знаний существует
сегодня огромное множество. Но, я хочу
представить программированный контроль в виде
тестов, оформленных в Microsoft Excel. Эффективен он тем,
что программу можно составить таким образом, что
в конце работы учащегося компьютер будет не
просто суммировать количество правильных
ответов, но и поставит оценку за работу. Добиться
этого можно, организуя вложенную логическую
функцию. Тесты могут быть различные. На
<Рисунке5> представлен пример теста с выбором
варианта ответа. На <Рисунке6> представлен
тест, ответы к которому нужно набирать с
клавиатуры (грамотно) и заносить в колонку ответ.
Работать с такими тестами очень удобно и учителю,
ведь в данном случае проверка результата
деятельности осуществляется компьютером и
ненужно тратить на это своё время. А дети с
большим удовольствием работают с машиной.
Рисунок5
Рисунок6
Заключение
В заключении хочу сказать следующее:
использование информационных технологий на
уроках очень эффективно. Даже те учащиеся,
которые не проявляют явного интереса к предмету
физика, при использовании данных приёмов
оживляются, активно включаются в учебный
процесс, чтобы показать свои знания и умение
обращаться с компьютером. Причём, если в
большинстве случаев на уроках ребята
предпочитают работать группами, то на уроках с
использованием компьютерных технологий
выражают желание работать индивидуально.
Учителю же важно привлечь машину себе во
служение. Хочется отметить, что большой толчок к
применению новейших информационных технологий
на уроках мне дала программа Intel “Обучение для
будущего”.
Решение задач физике средствами MS Excel_12
MS Excel является удобным средством решения разнообразных расчетных задач.
Рассмотрим решение задачи по физике средствами Excel, требующих выполнения значительного числа шагов, что делает эти задачи излишне трудоемкими для решения вручную.
Задача о вычислении эффективного значения силы переменного тока
Имеется сигнал в виде переменного электрического тока. Известны амплитуда и период повторения. Требуется найти эффективное значение тока (напряжения).
Решение.
Эффективное значение силы переменного тока определяется как «среднее тепловое действие переменного тока, сопоставляемое с тепловым действием постоянного тока соответствующей силы».
Исходя из математического определения эффективного значения тока, представляющего эту величину как среднее квадратичное за период, приходим к необходимости вычисления интеграла. Если известны значения силы тока в дискретные моменты времени, то вместо интегрирования можно сделать приближенные вычисления по формуле
Если абсолютные значения силы тока для обоих направлений тока отличаются незначительно, достаточно ограничиться одной половиной периода изменения тока.
Для простоты построения таблицы примем численное значение амплитуды равным1.
Построим таблицу для 20 значений фазы тока. Для этого в столбец А таблицы введем значения с приращением 0,15708 (т. е, π/20). В столбец В введем значения тока, соответствующие этим фазам, в столбец С — квадраты силы тока. Столбец D (ячейки D3:D22) заполним округленным до двух знаков после запятой выражением для среднего квадратичного значения силы тока =ОКРУГЛ(КОРЕНЬ (СУММ(С$3:С$22)/20);2). Эту величину отразим на графике. Полученная на графике прямая линия показывает значение постоянного тока, соответствующее эффективному значению переменного тока.
Формулы, по которым выполняются вычисления, представлены в таблице на рис. 5, результат вычислений — на рис.1
Рисунок 1. Формулы для расчета эффективного значения силы тока
В частности, если переменный ток имеет синусоидальную форму, то приведенные выше вычисления упрощаются, так как среднее квадратичное значение в этом случае равно амплитуде сигнала, деленной на 
. Для амплитуды синусоидального тока, равной 1 амперу, вычисление сводится к формуле 
, дающий результат 0,70710.
Рисунок 2. Результаты расчета эффективного значения тока
Литература:
-
Понятный самоучитель работы в Excel. СПб,: Питер, 2002
-
Информатика и образование. №4, 2003.
Чаще всего под формулами в Excel подразумевают именно встроенные функции, предназначенные для выполнения расчетов, и куда реже математические формулы, имеющие уже устоявшийся вид.
В этой статье я рассмотрю обе темы, чтобы каждый пользователь нашел ответ на интересующий его вопрос.
Окно вставки функции
Некоторые юзеры боятся работать в Экселе только потому, что не понимают, как именно устроены функции и каким образом их нужно составлять, ведь для каждой есть свои аргументы и особые нюансы написания. Упрощает задачу наличие окна вставки функции, в котором все выполнено в понятном виде.
-
Для его вызова нажмите по кнопке с изображением функции на панели ввода данных в ячейку.
-
В нем используйте поиск функции, отобразите только конкретные категории или выберите подходящую из списка. При выделении функции левой кнопкой мыши на экране отображается текст о ее предназначении, что позволит не запутаться.
-
После выбора наступает время заняться аргументами. Для каждой функции они свои, поскольку выполняются совершенно разные задачи. На следующем скриншоте вы видите аргументы суммы, которыми являются два числа для суммирования.
-
После вставки функции в ячейку она отобразится в стандартном виде и все еще будет доступна для редактирования.
Комьюнити теперь в Телеграм
Подпишитесь и будьте в курсе последних IT-новостей
Подписаться
Используем вкладку с формулами
В Excel есть отдельная вкладка, где расположена вся библиотека формул. Вы можете использовать ее для быстрого поиска и вставки необходимой функции, а для редактирования откроется то же самое окно, о котором шла речь выше. Просто перейдите на вкладку с соответствующим названием и откройте одну из категорий для выбора функции.
Как видно, их названия тематические, что позволит не запутаться и сразу отобразить тот тип формул, который необходим. Из списка выберите подходящую и дважды кликните по ней левой кнопкой мыши, чтобы добавить в таблицу.
Приступите к стандартному редактированию через окно аргументов функции. Кстати, здесь тоже есть описания, способные помочь быстрее разобраться с принципом работы конкретного инструмента. К тому же ниже указываются доступные значения, которые можно использовать для работы с выбранной формулой.
Ручная вставка формулы в Excel
Опытные пользователи, работающие в Excel каждый день, предпочитают вручную набирать формулы, поскольку так это делать быстрее всего. Они запоминают синтаксис и каждый аргумент, что не только ускоряет процесс, но и делает его более гибким, ведь при использовании одного окна с аргументами довольно сложно расписать большую цепочку сравнений, суммирований и других математических операций.
Для начала записи выделите ячейку и обязательно поставьте знак =, после чего начните вписывать название формулы и выберите ее из списка.
Далее начните записывать аргументы, в чем помогут всплывающие подсказки. По большей части они нужны для того, чтобы не запутаться в последовательности и разделителях.
По завершении нажмите клавишу Enter, завершив тем самым создание формулы. Если все записано правильно, и программе удается рассчитать результат, он отобразится в выбранной ячейке. При возникновении ошибки вы сможете ознакомиться с ее текстом, чтобы найти решение.
Вставка математических формул
В завершение поговорим о математических формулах в Excel, так как тематика статьи подразумевает и вставку таких объектов в таблицу тоже. Доступные уравнения относятся к символам, поэтому для их поиска понадобится перейти на вкладку со вставкой и выбрать там соответствующий раздел.
Из появившегося списка найдите подходящее для вас уравнение или приступите к его ручному написанию, выбрав последний вариант.
На экране появится редактор и блок формулы. Его используйте для перемещения, а сам редактор – для того, чтобы заносить в формулу числа и редактировать ее под себя. Учитывайте, что в этом случае не работают никакие проверки, поэтому правильность написания проверять придется собственноручно.
Это были самые простые способы вставить функции и формулы в Excel. Первые три помогут создать операции, а последний пригодится математикам и тем, кто выполняет сложные расчеты при помощи таблицы и нуждается во вставке математических формул.
Использование программы Microsoft Excel
на уроках физики
В современном обществе существует
потребность в использовании информационных технологий. Учитель может эффективно
использовать их для повышения качества обучения школьников. Большие возможности
содержатся в использовании компьютеров на уроках физики. Физика является наукой
экспериментальной, при ее преподавании чаще всего используются демонстрационные
эксперименты.
На уроках физики информационных
технологии представлены такими способами:
— компьютерное моделирование;
— компьютерные демонстрации;
— лабораторно-компьютерный практикум;
— решение задач в электронной таблице
Microsoft Excel;
— компьютерное тестирование.
Программа Microsoft Excel
очень проста и удобна в применении. Так же она позволяет сэкономить учебное
время, потому что расчеты происходят быстро. В данной программе существует
возможность графического представления функций. Программа Microsoft Excel
позволяет обработать большое количество данных. Использование Microsoft Excel
на уроках физики повышает результативность обучения.
Для обучения на уроках физики с
применением информационных технологий урок протекает в таком виде. Сначала
школьники решают задачи в тетрадях или у доски. Далее они переходят за
компьютеры и осуществляют решение задач с помощью программы Microsoft Excel.
Для решения задач необходимо обучить
школьников работе в данной программе. Они должны уметь создавать электронные
таблицы, форматировать и редактировать их, вводить формулы, использовать
встроенные функции, строить графики.
Рассмотрим задачу из курса 8 класса. Она
основывается на формулах нахождения количества теплоты с использование удельной
теплоты плавления. Условия задачи: Для приготовления чая турист положил в
котелок лед массой 2 кг, имеющий температуру 0°С. Какое количество теплоты
необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100°С? Энергию,
израсходованную на нагревание котелка, не учитывать.
Решение данной задачи было записано в
программе Microsoft Excel.
Решение заняло меньшее время для вычисления результата. На рисунке 1
представлена электронная таблица с решением задачи.
Символы, используемые в формулах,
встроены в программу Microsoft Excel.
Вычисления производятся быстро. Для нахождения количества теплоты (Q1),
записываем напротив формулы выражение(=B6*B3)
и получаем результат. Для вычисления других значений Q2(=B7*B3*(B5-B4))
и Q(=F3+F4),
поступаем аналогичным образом. В результате всех вычислений получаем ответ
1520000 Дж, сверяем его с ответом, найденным в тетради, и убеждаемся в
правильности вычислений.
Использование информационных
технологий для решения задач очень эффективно. Учащиеся активно включаются в
новый вид работы, а так же охотно используют такие системы из-за быстроты
вычислений. В современных условиях обучающиеся все больше хотят заниматься за
компьютерами, они становятся более заинтересованными в данном предмете и хотят
показать свое умение обращаться с компьютером.
Компьютер в школе является
многофункциональным техническим средством. Информационные технологии приводят процесс
обучения на новый уровень.