Tvorba matematického modelu pro jednoduchou střelbu dělem
| Sitio: | Moodle ZČU |
| Curso: | 2CZV016 - Mezipředmětové vztahy a badatelské metody v popularizaci vědy - informatika, matematika |
| Libro: | Tvorba matematického modelu pro jednoduchou střelbu dělem |
| Imprimido por: | Guest user |
| Día: | domingo, 8 de noviembre de 2026, 20:12 |
Descripción
V rámci této aktivity se studenti seznámí s postupem tvorby matematizace fyzikální úlohy. Součástí této aktivity jsou i grafické výstupy. Studenti si vytvoří pod vedením jednoduchý model střelby v prostředí jednoduchého tabulkového procesoru (doporučujeme prostředí MS Excel ). Na tomto modelu si sami ověří podstatné vstupní podmínky i způsob jejich zavedení do problému. Učitel bude mít k dispozici vyřešený model zpracovaný právě v uvedenám prostředí MS Excel.
Obr. 2 - Ilustrativní obrázek, zdroj vlastní.
Náměty pro aktivitu kroužku
V rámci této kapitoly se žáci seznámí s několika jednoduchými matematickými modely konkrétních situací. Vedoucí kroužku (učitel) bude mít k dispozici (v případě jednoduchých úloh na 20 minut) konkrétní zpracování těchto úloh. Pro žáky jsou připravené předpřipravené listy s naznačením řešení úlohy. Úkolem žáků je nejdříve "nalézt" řešení a posléze ho převést do prostředí MS Excel (je zvoleno vzhledem k jeho velkému rozšíření). Podstatné jsou potom grafické výstupy, které ukazují míru správnosti postupu.
V každém úkolu je i několik her, které žáci po skončení práce mohou realizovat a tak se do dané problematiky ještě více ponořit.
Začátek práce
Konec práce s danou aktivitou a vyhodnocení
Matematický model jednoduché balistické křivky
Studenti vytváří a realizují matematický model balistické křivky bez ovlivnění větrem. Provádí realizaci pomocí výpočetní techniky. Práci provádí ve skupině a snaží se odvodit správný model samostatně. Vedoucí kroužku usměrňuje závěry tak, aby účastníci správně chápali vytvářené vzorečky. V závěru této aktivity si studenti zahrají několik her souvisejících s obsahem aktivity. Cílem aktivity je naučit žáky tvorbě modelu, tj. uplatnění matematických znalostí v rámci konkrétních situací. Popis a řešení dané úlohy jsou uvedeny v tomto souboru.
Ukázka žákovského listu s výpočty:
Ukázka grafického výstupu:
Ukázka her:
| HRY: | ||||||
| I. Vedoucí kroužku stanoví náklon zbraně a dolet. Úkolem účastníků je odhadnout co nejlépe rychlost střely, aby dostřel byl roven zadané hodnotě. | ||||||
| II. Vedoucí kroužku stanoví rychlost střely a dolet. Úkolem účastníků je odhadnout co nejlépe rychlost střely, aby dostřel byl roven zadané hodnotě. | ||||||
Metodický list pro badatelskou aktivitu 1
|
Téma |
Matematický model pro jednoduchou střelbu |
|
|
Tematický celek |
Matematické modely |
|
|
Motivační rámec aktivity |
Naučit studenty pochopit a vytvářet matematické modely konkrétních situací |
|
|
Počet žáků |
10 - 15 |
|
|
Věk žáků |
>10 |
|
|
Pomůcky |
Papír, tužka, kalkulačka |
|
|
Stručný popis aktivity s využitím přístroje |
Studenti nejdříve pomocích svých znalostí sestrojí matematický model situace a posléze ho realizují na výpočetní technice - v prostředí MS Excel. |
|
|
Vhodné místo |
Počítačová učebna |
|
|
Cíle aktivity |
Žáci budou schopni vytvořit jednoduchý matematický model fyzikální situace |
|
|
Rozvíjené kompetence |
Spolupráce |
|
|
Předchozí znalosti |
Základní znalosti matematiky a fyziky | |
| Mezipředmětové vztahy |
Matematika a fyzika |
|
|
Časový plán |
Fáze činnosti s přístrojem |
Metody a formy, motivace |
|
1 - 5 minut |
|
Popis situace |
|
5 - 10 minut |
|
Tvorba modelu |
|
10 - 20 minut |
Realizace modelu v prostředí Excelu |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hodnocení |
Hodnocení žáků bude provedeno ihned po skončení aktivity. |
|
|
Návaznosti |
Rozšíření aktivity, kdy střelba je ovlivněna větrem. |
|
|
|
||
Matematické modely jednoduché střelby
Ilustrativní obrázky:
Střelba lukem
Střelba prakem:
Hod oštěpem:
Hod kamenem:
Hod břemenem:
Střelba puškou:
Střelba kuší:
Střelba dělem:
Na těchto ilustrativních obrázcích je zřejmé, že pracovat s modelem střelby (zkoumat balistickou křivku) je užitečné. Bohužel ve většině případů má takový model militaristické uplatnění.