Actividades para física basada en cálculos

Me dediqué a enseñar física basada en cálculo a un grupo de estudiantes no especializados en física, que habían cursado un semestre de cálculo, y son pobres con ese material. Es solo una clase de 50 minutos por semana. Así que me he quedado atrapado entre los elementos de enseñanza que recibirían en la secuencia de cálculo (integración por partes, $ i $ y $ j $ notación vectorial, producto escalar, derivadas parciales, etc.) y versiones integrales o derivadas algo aleatorias de cosas que han visto en su clase de física normal ejecutándose en paralelo. Tampoco me gusta el cálculo texto basado en texto que estoy usando en paralelo con el texto de clase normal que no es de cálculo. Dado que es una clase de 50 minutos a la semana, 1 hora de crédito con expectativas bajas, ¿alguien puede recomendarme algunas actividades «interesantes» o indicarme una buen conjunto de problemas estándar, ¿qué hacer allí?

Comentarios

  • Estoy de acuerdo en que sería muy útil saber un poco más sobre el objetivo del curso.
  • ¿En qué país se encuentra? Aquí en los EE. UU., ‘ nunca he oído hablar de una clase de física de 50 minutos por semana. Esto me provoca grandes alarmas. Así que ‘ he estado atascado entre los elementos de enseñanza que ‘ d recibirían en la secuencia de cálculo (integración por partes, i y j notación vectorial, producto escalar, derivadas parciales, etc.) I ‘ estoy teniendo dificultades para entender esto. La integración por partes, al menos en mi escuela, estaría en su curso de segundo semestre, por lo que simplemente no debería usarla. Derivadas parciales ídem. El material vectorial, en mi escuela, se supone teóricamente que deben aprender en el prerrequisito trigonométrico, pero los […]
  • […] instructores tienden a omitirlo, por lo que los estudiantes lo ven la primera vez en física. Hay una revisión de los vectores en el cálculo del tercer semestre. En general, ‘ no entiendo realmente cuál es la situación y cuál es la pregunta. ¿Las actividades significan actividades en clase? ¿Problemas con la tarea? ¿Podría editar su pregunta para aclarar qué ‘ está sucediendo y qué ‘ está pidiendo?
  • Relacionado pregunta: » Matemáticas que se pueden trabajar en el curso de ingeniería de octavo grado »
  • Permítame desarrollar: Estoy enseñando un curso estándar de física sin calc. Sin embargo, algunos de esos estudiantes se reúnen conmigo una vez (50 minutos) por semana para lo que ‘ se supone que son » y agregan algo de cálculo ejemplos basados en lo que vimos en clase. » Este ‘ t ha sido un proceso tan fluido como anticipé, en parte nuevamente la necesidad de enseñar algunas cosas que no fueron ‘ t enseñadas en calc 1: integración por partes, producto escalar, producto cruzado, derivadas parciales (utilizadas en el estudio de fuerzas conservadoras), etc. Fácil cosas para enseñar sobre la marcha, pero de nuevo, esta es una clase de 50 minutos por semana. ¿Sugerencias?

Respuesta

Voy a suponer que estás enseñando un «ayudante» de cálculo versus el clase de física. Tus afirmaciones iniciales no coinciden con eso. Pero entonces todo el contenido que se describe son matemáticas, no física. Y también 50 minutos por semana suenan bastante ligeros para toda una clase. [Si ocurre lo contrario, pasaría tu tiempo en. ..física.]

Con eso en mente, mi consejo es NO buscar algunas actividades interesantes. En su lugar, use esto como una oportunidad para aprender sobre las matemáticas requeridas en las clases 101 de física estereotipada. a los niños un repaso relacionado con eso. Mire la tarea y vea cuáles son los pasos matemáticos clave en ellos. Y ayúdelos un poco. No enseñe la física (no hay problemas de palabras, lo obtienen en la clase real ). Pero resumanlo solo a las matemáticas en sí.

Trataría de hacer un paralelo con todo lo que se está haciendo en la clase de física. Si los vectores son importantes esta semana, dedique algo de tiempo a los vectores esta semana. Si las integrales son importantes en una semana diferente, dedique tiempo a eso. Ahora, es posible que no coincida con la combinación perfecta, y es posible que sea necesario corregir algunos problemas del semestre anterior. Pero que sea una guía general.

En términos de formato, trataría de hacer algo interactivo, usando un folleto cada semana. Un poco de lectura y algo de práctica, usando la hoja.

Comentarios

  • Y muchos cálculos para que los estudiantes hagan.
  • Buenas ideas, y esto era lo que pretendía inicialmente.Desafortunadamente, este es el segundo semestre de esta secuencia de física (y en paralelo el segundo semestre de la sección basada en cálculos una vez por semana), y el libro que ‘ he estado usando para extraer ejemplos basados en calc de hasn ‘ t tenían muy buenas derivaciones / explicaciones acompañantes o, más prácticamente, hasn ‘ t tenían muy buenas bases de cálculo ejemplos. Así que ‘ he saltado, tratando de encontrar ejemplos basados en cálculos para cosas que ‘ ya hemos hecho en el clase. Entonces, idealmente, mi pregunta buscaba fuentes más específicas de las que pudiera extraer.

Responder

No tiene recursos específicos, pero sugiero que puede encontrar un poco de éxito al encontrar algunas aplicaciones de física donde realmente hay una diferencia entre la física «basada en álgebra» y «basada en cálculo» que utilizan, por ejemplo, cálculo multivariante o integración por partes o algo.

Como ejemplo, creo que hay algunos problemas relacionados con el trabajo (por ejemplo, ¿bombear agua de un tanque cónico?) que probablemente no se puedan resolver exactamente sin integrales, y que podrían requerir incluso la sustitución de trigonometría. o peor. Si tiene acceso a un manual de solución para el curso de física basado en cálculos «real», puede buscarlo en busca de problemas en los que surjan esas técnicas específicas, y luego resolver el problema hasta el punto en el que intervenga el cálculo. dos minutos para hablar con un vecino y decir «ahora qué hago», y suponiendo que no tengan idea, ahora revisa la técnica de cálculo relevante.

Esto probablemente no los ayudará a internalizar nuevos cálculo que necesitan, pero de nuevo, una clase de 1 hora de crédito probablemente tendrá expectativas bastante mínimas, así que al menos conectará un poco.

Comentarios

  • (Por cierto, esta ‘ no significa que la respuesta del invitado ‘ no sea útil para ti también; muchas depende de lo que la cultura de la institución espera de este curso).
  • Este ha sido mi enfoque. Aunque ‘ s generalmente se vuelve más frustrante con el texto que ‘ estoy usando, ya que ‘ he ido. Básicamente, mi pregunta era pedir, idealmente, fuentes específicas. Al menos ‘ me has recordado los problemas que surgen en el cálculo 2 relacionados con el bombeo de agua o cosas como el centro de masa, etc. gracias.
  • Sí , sinceramente, ‘ d acabo de consultar un texto de física » clásico » basado en cálculos y busque todo lo que implique una derivada integral o no polinomial. ¡Buena suerte!
  • Además, tal vez puedas escribir tu propio recurso de este tipo eventualmente y obtener una licencia abierta. Enchufaré y recomendaré la pretextbook.org para usar en la redacción de dichos recursos

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