Aktivity pro fyziku založenou na kalkulu

Byl jsem tak trochu vržen do výuky fyziky založené na kalkulích se spoustou oborů mimo fyziku, kteří absolvovali jeden semestr kalkulu a jsou s tímto materiálem chudí. Je to jen 50 minut týdně. Takže jsem uvízl mezi výukovými prvky, které dostávají v kalkulační sekvenci (integrace po částech, $ i $ a $ j $ vektorová notace, tečkový součin, částečné derivace atd.) a poněkud náhodné integrální nebo derivační verze věcí, které „viděli ve své běžné třídě fyziky běžící paralelně. Také se mi nelíbí kalkulačka založený text, který používám souběžně s jejich běžným textem třídy bez kalkulace. Jelikož je to 50 minut týdně, 1 hodina kreditní hodiny s nízkými očekáváními, může mi někdo doporučit nějaké „zajímavé“ aktivity, nebo mě přesměrovat na pěkná standardní sada problémů, dělat tam?

Komentáře

  • Souhlasím s tím, že by bylo docela užitečné vědět něco víc o přesném cíl kurzu.
  • Ve které zemi se jedná? Tady v USA jsem ' nikdy neslyšel o hodině fyziky 50 min / týden. To pro mě vyvolává obrovské poplachy. Takže jsem ' uvízl mezi výukovými prvky, které ' dostávají v kalkulační sekvenci (integrace po částech, i a j vektorová notace, tečkový součin, částečné derivace atd. I ' m to těžko dává smysl. Integrace po částech, alespoň na mé škole, by byla v jejich semestrálním kurzu, takže byste ji neměli používat. Částečné deriváty. Věci o vektorech se v mé škole teoreticky mají učit v trig prereq, ale instruktoři trig […]
  • […] mají tendenci to přeskakovat, takže to studenti vidí poprvé ve fyzice. Existuje přehled vektorů v kalkulu 3. semestru. Obecně nechápu ', jaká je situace a jaká je otázka. Znamená činnost činnost ve třídě? Problémy s domácími úkoly? Mohli byste upravit svou otázku a ujasnit, o co se ' děje a o co ' žádáte?
  • Související otázka: " Matematika, kterou lze zapracovat do inženýrského kurzu 8. ročníku "
  • Dovolte mi to rozpracovat: Učím standardní kurz fyziky bez výpočtu. Někteří z těchto studentů se se mnou však setkávají jednou (50 minut) týdně, což ' má být " hodit nějaké kalkulace založené příklady toho, co jsme viděli ve třídě. " Toto nebylo ' tak plynulý proces, jak jsem předpokládal, částečně zase kvůli potřeba učit některé věci, které nebyly učeny v ' v kalku 1: integrace po částech, tečkový součin, křížový součin, parciální derivace (používané při studiu konzervativních sil) atd. Snadné věci, které se mají učit za běhu, ale opět se jedná o třídu 50 minut týdně. Návrhy?

Odpověď

Budu předpokládat, že učíte kalkul „pomocníka“ versus celý třída fyziky. Vaše původní výroky tomu neodpovídají. Ale pak celý váš popisovaný obsah je matematika, nikoli fyzika. A také 50 minut týdně zní pro celou třídu spíše lehce. [Pokud je tomu naopak, věnoval bych vám čas. ..fyzika.]

S ohledem na to moje rada NENÍ hledat nějaké zajímavé aktivity. Místo toho je využijte jako příležitost, abyste se seznámili s matematikou požadovanou na hodinách stereotypní fyziky 101. A dejte dětem se to týká. Podívejte se na domácí úkoly a podívejte se, jaké jsou v nich klíčové matematické kroky. A pomozte jim. Neučte to fyziku (žádné slovní úlohy, pochopí to ve skutečné třídě ). Ale abstrahujte to jen do samotné matematiky.

Pokusil bych se paralelizovat vše, co se děje na hodinách fyziky. Pokud jsou vektory tento týden důležité, věnujte tento týden nějaký čas vektorům. Pokud jsou integrály důležité v jiném týdnu, věnujte tomu čas. Nyní se nemusí shodovat s perfektní shodou a může být zapotřebí určité nápravy problémů v předchozím semestru. Ale ať je to obecný průvodce.

Pokud jde o formát, pokusil bych se udělat něco interaktivního a každý týden jsem použil podklady. Nějaká přednáška a některá cvičení s využitím listu.

Komentáře

  • A spousta výpočtů, které studenti musí udělat.
  • Dobré nápady a to jsem původně zamýšlel.Toto je bohužel druhý semestr této fyzikální sekvence (a paralelně druhý semestr části založené na výpočtu jednou za týden) a kniha, kterou jsem ' používal k tahání příklady založené na výpočtu buď z ' t neměly velmi dobré doprovodné derivace / vysvětlení, nebo, konkrétněji, neměly ' t velmi dobré z kalcu příklady. Takže jsem v něm ' skákal, jen jsem se snažil najít nějaké příklady založené na kalkulovaných věcech, které jsme ' už udělali v běžném třída. V ideálním případě tedy byla moje otázka hledání konkrétnějších zdrojů, ze kterých bych mohl vytáhnout.

Odpověď

Nevím mít nějaké konkrétní zdroje, ale navrhuji, že můžete najít malý úspěch hledáním některých fyzikálních aplikací, kde skutečně existuje rozdíl mezi fyzikou „založenou na algebře“ a „založenou na výpočtu“, která používá např. vícerozměrný výpočet nebo integraci po částech nebo Něco.

Jako příklad si myslím, že existují určité problémy spojené s prací (např. čerpáním vody z kuželové nádrže?), které pravděpodobně nejsou úplně řešitelné bez integrálů a které mohou vyžadovat dokonce i trigonstituci nebo horší. Pokud máte přístup k příručce k řešení „skutečného“ kurzu fyziky založeného na výpočtech, můžete si v něm prostudovat problémy, u nichž se tyto specifické techniky vyskytnou, a pak problém vyřešit až do bodu, kdy se objeví počet. Dejte jim dvě minuty na rozhovor se sousedem, aby řekli „teď, co mám dělat“, a za předpokladu, že o tom nemají ponětí, nyní zkontrolujete příslušnou techniku výpočtu.

To jim pravděpodobně nepomůže internalizovat nové kalkul, který potřebují, ale třída 1 kreditu bude mít pravděpodobně minimální očekávání, takže se alespoň trochu spojí.

Komentáře

  • (Mimochodem, toto ' to neznamená, že odpověď hosta ' nemusí být užitečná; hodně záleží na tom, co kultura instituce od tohoto kurzu očekává.)
  • To byl můj přístup. Ačkoli to ' s obecně zneklidňuje text, který používám ' m, protože I ' jsme šli dál. Moje otázka se v zásadě týkala konkrétních zdrojů. Přinejmenším jste mi ' připomněli problémy, které se vyskytují v programu Calc 2, který zahrnuje čerpání vody nebo věci jako těžiště atd. Díky.
  • Ano , upřímně, ' d jen vyzkoušet " klasický " fyzikální text založený na kalkulačce a hledat vše, co zahrnuje integrální nebo nepolynomiální derivaci. Hodně štěstí!
  • Možná také můžete napsat svůj vlastní takový zdroj a otevřít ho – licencovat a doporučím GPL pretextbook.org pro použití při psaní těchto zdrojů

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *