• O projektu
• Aktuality
• Kurzy pro učitele
• Kurzy pro studenty
• Remote Lab
• Realizační tým
• Další řešené projekty
• Kontakt
• Fotogalerie
• Kniha návštěv

Kurzy pro studenty

Interaktivní fyzika (Interactive Physics) ve výuce fyziky

Software Interactive Physics umožňuje modelovat, simulovat a zkoumat široké spektrum fyzikálních jevů. Téměř každý experiment se uživateli podaří modelovat pouze s použitím myši.

Seminář zařazujeme do výuky studentů učitelství fyziky a dalších přírodovědných předmětů. Studenti se s programem Interactive Physics seznámí v rámci předmětů didaktika fyziky, počítače ve výuce fyziky, teorie elektromagnetického pole, kvantová mechanika, termodynamika a statistická fyzika, kvantová teorie molekul.

Kurz probíhá v počítačové učebně. Každý student má k dispozici vlastní počítač s nainstalovaným programem Interactive Physics a činnost přednášejícího na jeho počítači sleduje na plátně, kam je zobrazován obsah monitoru počítače přednášejícího projekčním monitorem. Studenti se nejprve seznámí s možnostmi hlavní nabídky a nastavením prostředí programu Interactive Physics, přičemž každý sleduje činnost přednášejícího na plátně a zároveň si může okna voleb otevřít a vyzkoušet na svém počítači. Poté je zadána konkrétní úloha, kterou řeší lektor a podle voleb zobrazených na plátně současně vytváří model studenti na svých počítačích. Závěr je věnován dotazům a možnostem stažení již vytvořených modelů z Internetu.

Kurz Interactive Physics ve výuce fyziky

1. Seznámení s prostředím programu Interactive Physics - spuštění programu, vytvoření nové simulace, otevření ukázkového modelu.
2. Nastavení pracovního prostředí pro tvorbu simulace - velikost pracovní plochy, zobrazení os a mřížky.
3. Vkládání nejjednodušších objektů do modelu a nastavení jejich vlastností - fyzikální vlastnosti (poloha, počáteční rychlost, hmotnost, náboj, hustota, volba materiálu, tření, elasticita), geometrické vlastnosti (velikost a tvar), vlastnosti zobrazení (barva, název, zobrazení objektu na ploše,...).
4. Volby fyzikálních vlastností prostředí - gravitace (žádná, homogenní, planetární), odpor prostředí, elektrostatické pole, vlastní potenciálové pole.
5. Přesnost simulace - volba numerické metody (Euler, Kutta-Merson), integrační krok, simulace v reálném čase.
6. Spuštění simulace, její přerušení a návrat do počátečních podmínek.
7. Vykreslení trajektorie pohybu těles - volba počtu vykreslených bodů, volba bodů, jejichž trajektorii chceme pro dané těleso vykreslit, vymazání zobrazené trajektorie.
8. Zobrazení tlačítek na ploše, např. tlačítko pro spuštění simulace.
9. Měření fyzikálních veličin během simulace - např. zobrazení doby od začátku pohybu, zobrazení okamžité rychlosti hmotného bodu.
10. Tvorba vlastního modelu podle zadané úlohy (viz přiložené výukové materiály).

V rámci kurzu je modelována například následující úloha:

Uvažujme pohyb kosmické sondy, která startuje ze vzdálenosti desetinásobku poloměru Země od středu Země, má obletět Měsíc a vrátit se zpět na Zemi. Celý pohyb sondy je v rámci modelu značně zjednodušen. Zjednodušení spočívá v tom, že neuvažujeme vlastní pohyb Měsíce kolem Země, sondě je udělena počáteční rychlost a její pohyb není dále korigován, např. silovým působením raketových motorů.

ke stažení:
Sonda.ip ... řešení modelového přikladu
Sonda.avi ... výstupní video řešeného modelového příkladu