Заказать работу


Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка междисциплинарного курса «Моделирование космических полетов»

Работа №63768
Тип работыДипломные работы, ВКР
Предметматематика
Объем работы49
Год сдачи2017
Стоимость4760 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено 32
Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Введение 3
1 Фундаментальные принципы моделирования движения космических тел
в СКМ Maple в рамках междисциплинарного курса 7
1.1 Место междисциплинарного курса в системе обучения. Необходимость рассмотрения связи математики, физики и моделирования 7
1.2 Использование СКМ Maple в междисциплинарном курсе 9
1.3 Команды для создания графиков и анимированного движения в Maple ... 12
1.4 Описание математических и физических объектов в СКМ Maple 19
2 Теоретические аспекты изучения полетов космических тел, согласно
физико-математической науке 23
2.1 Движение космического тела в гелиоцентрической системе отсчета. Основные законы совершения движения 23
2.2 Маневрирование космического тела с использованием эллиптической траектории движения. Гомановские эллипсы 28
3 Гравитационные маневры как решение проблем баллистики 35
3.1 Особенности гравитационных маневров 35
3.2 Практическая и научная значимость гравитационных маневров 39
3.3 Моделирование движений космических тел на основе гравитационных маневров в СКМ Maple. Ускорение и замедление космического аппарата.... 41
Заключение 45
Список использованной литературы

Космология —- одна из древнейших наук, которая привлекала внимание ученых,
начиная с начала создания планеты, что проявляется в мифах Древней Греции,
описывающих галактики и звезды, и заканчивая Коперником, заложившим основы для развития современной науки.
Конечно же, астрономия и космология не являются обязательными в образовательных учреждениях, но заинтересованность космическими объектами и процессами, происходящими в Галактике, свойствами звезд и их природой является
популярной среди младшего поколения и студентов высших учебных заведений.
Актуальность исследуемой темы: повышение интереса и мотивации учеников к обучению с помощью введения междисциплинарных предметов является
одной из главных задач учебных заведений, переходящих к западным методикам
обучения: не традиционная, CLIL, сингапурская и другие. Рассмотрение движений космических тел на основе гравитационного маневра позволяет понять необходимость изучения понятий физики и ее значимость в современном мире.
Цель работы —- разработка методического обеспечения междисциплинарного курса, направленного на изучение космических полетов с помощью систем
компьютерного моделирования.
Достижению поставленной целью способствуют следующие задачи:
1. Определение места и необходимости данного междисциплинарного курса в
системе обучения на основе выявления связи между физикой, математикой
и моделированием;
2. Выбор в качестве средства моделирования СКМ Maple и описание его связи
с междисциплинарным курсом;
3. Предоставление основных принципов работы в СКМ Maple на основе описания фундаментальных команд, принципов построения графиков функций,
описывающих математические объекты;
4. Рассмотрение законов механики, основных понятий относительно движения
космического аппарата;
35. Определение основных траекторий движений космического аппарата в гелиоцентрической системе отсчета;
6. Предоставление информации о влиянии гравитации, солнечного света, угла
наклона эллипса к экватору Земли на движение космического аппарата;
7. Введение исторических данных, касающихся появления гравитационных маневров, описание их значимости для современной науки;
8. Приведения примеров, способствующих большему пониманию необходимости изучения данной темы .
Объект исследования —- математическое моделирование движения космических тел на основе гравитационных маневров в процессе обучения физике и
математике.
Предметом исследования выступает реализация междисциплинарных связей, которые представляют собой средство развития познавательного интереса и
логического мышления учащихся.
Гипотеза исследования заключается в том, что на основе междисциплинарного курса возможно расширение познавательных способностей учащихся, а также повышение их мотивации к изучению физики, математики и моделированию.
Появление стремления в педагогике к учету интересов ученика, развитию
его познавательных навыков, всестороннему развитию, требованию повышения
мотивации и интереса доказывают то, что исследуемая тема будет полезна при
введении в учебных заведениях. В свою очередь ученики получают информацию
не только об осуществлении движения космических аппаратов, но и о связи с
жизнью, что является главным критерием при вопросе о введении темы.
Детальное изучение космического пространства помогло американской станции «Вояджер – 2» пролететь за 10 лет через все планеты из – за появления парада планет и ее своевременного запуска. Конечно же, такое явление достаточно
редко в истории и оказывает влияние на метеорологические процессы: смещение
тектонических плит, изменение климата, появление цунами и наводнений.
Даже в медицине и психологии существует понятие о магнитных бурях,
вызывающих головокружения, повышающих или понижающих давление.
Тем самым видна научная новизна данной проблемы: космос полностью
влияет на все этапы и области жизни человека. Так как общество быстро развивается, стремится изучить планеты, затратив на это меньше усилий и средств, то
4изучение данного вопроса является актуальным и важным. Обеспечению лучшего
исследования и меньшей затрате средств способствуют гравитационные маневры,
на основе которых строится данный междисциплинарный курс.
Конечно, изучение вопроса невозможно без методологической базы: специализированной литературы, современных научных и военных данных, математических программ для моделирования движений.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании студенческих
и аспирантских работ!


Проведенное исследование, заключающееся в разработке методического обеспечения междисциплинарного курса «Моделирование космических полетов» привело к решению поставленных в начале исследования задач, на основе чего получены следующие результаты:
1. Показана необходимость введения данного междисциплинарного курса в
программу школьного курса, которая позволяет найти общие связи между
физикой, математикой и моделированием;
2. В работе описаны основные принципы работы с СКМ Maple, на основе
которой проводится исследование и моделирование движения космических
тел ;
3. Рассмотрены законы Ньютона, являющиеся фундаментальными законами
движения тел, а также особенности движения тел в космическом пространстве;
4. Выделена гелиоцентрическая система отсчет, а также основные понятия,
необходимые для рассмотрения движения космических аппаратов во Вселенной, рассмотрено влияние солнца, гравитации на движение космических
тел;
5. Рассмотрена практическая и научная значимость гравитационных маневров,
которые являются решением задач современной баллистики ;
6. Приведены модели движения космических тел в СКМ Maple, что способствует лучшему пониманию темы.
Знание космического пространства, основных идей о гравитационных маневрах
повышают не только интерес учеников, так как речь будет идти о звездах, солнечной системе и орбитах, но и показывают связь науки с различными областями
деятельности человека.
Проблемы окружающей действительности часто требуют комплексного решения, фундамент для которых закладывается именно междисциплинарными курсами, представляющими собой важное условие и результат комплексного подхода
в обучении учеников.



1. Белецкий В.В. Очерки о движении космических тел / под ред. Л.А. Якининой. - СПб.: Айрис-Пресс, 2013. - 548 с.
2. Бутиков Е.И. Движение космических тел в компьютерных моделях: учебное пособие / Е.И. Бутиков. - СПб.: СПбГУ, 20015. - 43 с. .
3. Головинский П.А. Теоретическая физика и анализ сложных систем. Матема-тические модели / П.А. Головинский. - СПб.: Питер-Пресс, 2015. - 318 с.
4. Дубровский В.Н., Лебедева Н.А., Белайчук О.А. 1С: Математический кон-структор - новая программа динамической геометрии // Компьютерные инстру-менты в образовании. - СПб.: Изд-во ЦПО «Информатизация образования», 2015. №3. - С. 47-56.
5. Игнатьев Ю.Г. Агафонов А.А. Математические основы физики: математиче-ские модели теоретической физики с примерами решения в СКМ Maple. - Казань: Казанский университет, 2016. - 250 с.
6. Игнатьев Ю.Г. Агафонов А.А. Математические модели теоретической физики с примерами решения задач в СКМ Maple // Избранные материалы Международ-ного научного семинара «Нелинейные модели в механике, теории поля и космо-логии» Казань 5-7 ноября 2016 г. т 2. - Казань: Казанский университет, изд-во АН РТ, 2016. - 264 с.
7. Колягин Ю.М., Луканкин Г.Л. и др. Методика преподавания математики в средней школе. Общая методика: учебное пособие / Ю.М. Колягин. - Чебокса¬ры: Изд-во Чувашского университета, 2009. - 732 с.
8. Коробейников А.Г. Разработка и анализ математических моделей с использо-ванием MATLAB и MAPLE. Учебное пособие / А.Г. Коробейников. - СанктПе- тербург. 2010. - 145 с.
9. Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении
/ под ред. С.И. Махмушина. - М.: Наука, 2011. - 512 с.
10. Перышкин А.В. Физика. 8 кл.: учебник для общеобразовательных учрежде-ний. - 5-е изд., стереотип / А.В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2013. - 192 с.
11. Салехова Л.Л, Зарипов Ф.Ш. Математическое и дидактическое моделирова-ние как основа подготовки учителей двойного профиля (математика и информа-тика). - Казань: Казанский университет, 2012. - 47 с.
12. Трофимова Т.И. Курс физики: учебное пособие для вузов / Т.И. Трофимова. - М.: Высш.школа, 2014.- 541 с.
Электронные ресурсы:
13. Левитан Е.П., Румянцев А.Ю. Дидактика астрономии: от ХХ к XXI веку : http://xreferat.ru/54/912-1-didaktika-astronomii-ot-hh-k-hhiveku.html
14. Примерная основная образовательная программа образовательного учрежде¬ния:
http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=6400
15. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования:
http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2587

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.

Пожалуйста, укажите откуда вы узнали о сайте!


Подобные работы


© 2008-2021 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.