О физике детям: Научные мультфильмы, что показывать детям без вреда для них? / Хабр

Научные мультфильмы, что показывать детям без вреда для них? / Хабр

Объяснение закона гравитации из мультфильма «Физика для самых маленьких»

У меня растет два очень любознательных сына в возрасте три и пять лет. Они очень любят научные мультики, особенно по физике и астрономии, как только в их руки попадает планшет, маленькие пальчики начинают быстро перебирать видеоролики из YouTube в поисках интересного контента. И что же они там находят? Поскольку я не только отец двоих детей, но еще и существенную часть жизни посвятил методике преподавания физики для маленьких детей, я знаю, что показывают детям учителя, а также заботливые родители и добрые бабушки. Скажу сразу, не все из этого стоит показывать детям.

Это не стоит видеть ребенку

Уже не первый год принимаются законы, цель которых «спасти детей от пагубного влияния интернета», однако я считаю, что гораздо больший ущерб психике и развитию ребенка, во отличии от того контента, который он и так никогда не просмотрит, могут нанести псевдообучающие мультфильмы.

Как самый яркий и красочный пример, рассмотрим мультфильм “Физика для самых маленьких” Это мультфильм от известного и многими очень уважаемого режиссера Роберта Саакянца. Мультфильм получил огромную популярность и признание среди родителей бабушек и даже учителей. Так что же на самом деле он из себя представляет?

На протяжении 45-и минут пытливый заяц ведет диалог с умным роботом, который на примерах поясняет ему что такое физика, и зачем она нужна. Вполне хороший сюжет для детского мультфильма, однако за это время робот совершает около пятидесяти грубейших ляпов и ошибок! И я не вижу смысла все их перечислять. Но одно из высказываний робота настолько сильно задело мое сердце, что я решился таки на публикацию этой статьи. А именно фрагмент, когда уже загоревшийся наукой заяц спрашивает робота:

-Ну, может быть, я тогда тоже какой нибудь закон открою?
–Да тот же откроешь, который уже открыли, так что лучше не рисковать.

Таким образом автор доносит до сознания детей, что лучше даже не пытаться открывать что-то свое. Это идет в полный разрез с тем, как видится развитие и становление ребенка мной и, наверное, большинством из читателей этого поста.

Вот собственно и сам мультик. Самый сок начинается с 9:06, дольше трех минут лучше не смотреть.

Данные ролики очень популярны, они первыми выскакивают в родительских поисковых запросах типа: «мультфильм физика для маленьких», на них часто попадают мои дети гуляя по тематическим ссылкам от YouTube, а также этот мультфильм иногда показывают в школе учителя. В последнее с трудом верится, но я раньше каждый месяц проводил занятия с учителями физики со своей области и задавал вопрос, что они показывают детям? Ответы меня иногда огорчали.

Стоит добавить, что Роберта Саакянца решил познакомить детей не только с физикой, но и с математикой, астрономией, биологией и т.д., эти мультфильмы получили не меньшую популярность и вышли с подобными названиями «… для самых маленьких».

Это стоит увидеть ребенку

Рекомендованное видео:

1. Фиксики
2. Семейство почемучек
3. Почемучки

Предлагаю дополнить черный и белый список в комментариях.

Программы и ссылки:

1. Google планета Земля – Кроме того, что дети смогут увидеть нашу планету из космоса, программа позволяет посмотреть панорамы Луны и Марса с мест миссий, а также совершить виртуальный прогулки по их поверхностям.
2. Stellarium и его «планшетные» аналоги – Этим приложением можно пользоваться не только ночью при звездном небе. С особым интересом дети ищут планеты. Еще детям нравятся красочные модели Солнечной системы.
3. Посты от Zelenyikot – Просто открыть пост и оставить его на ознакомление шестилетнему ребенку – дело бессмысленное, а вот если показывать изображения и пересказывать, то глаза сразу загораются тягой к космическим путешествиям. Я не раз использовал материалы Виталия Егорова у себя на кружке астрономии.

Самое важное

Лучше всего ребенок познает мир, если прикасается к нему руками, поэтому если Вы действительно хотите вызвать у ребенка неугасимый интерес к науки – делайте с ним эксперименты:

1. Сходите с ним в музей науки.
2. Соберите обычный фонарик.
3. Заставьте парить шарик для пинг-понга в воздушном потоке от фена.
4. Сделайте микроскоп из капли на стекле.
5. Соберите униполярный двигатель.
6. Изготовьте компас из намагниченной иголки на воде.
7. Создайте свой калейдоскоп.
8. Покажите ночное небо и млечный путь (за городом).
9. Покажите Сатурн и Луну через телескоп.
10. Продемонстрируйте, как построить изображение линзой (обычной лупой).
11. Соберите камеру-обскура.
12. Наэлектризуйте воздушный шарик и прилепите его к стенке.
13. Купите ультрафиолетовый фонарик и выключите в комнате свет.
14. Купите плазменный светильник и зажгите люминесцентную лампу в руках ребенка (не оставляйте наедине со светильником).
15. Купите мыльные пузыри.
16. …

Я могу долго перечислять этот список, разные опыты подходят для детей разного возраста. Не поленитесь найти и провести пару экспериментов, которые наиболее подойдут для вашего. Желаю вам увлекательных экспериментов!

UPD: Спасибо комментаторам, которые обратили мое внимание на то, что я неправильно понял диалог зайца и робота. Например, замечание от demchuk13:

В мультфильме же:
— … хоть поймёшь отчего падает предмет сверху…
— А ещё, как высоко я смогу бросить камень.
— И с какой силой он упадет на твою голову.
— Ну, может быть, я тогда тоже какой-нибудь закон открою?
— Да тот же откроешь, который уже открыли, так что лучше не рисковать.
Следовательно, автор доносит до сознания детей, что лучше даже не пытаться бросать камни вверх, так как есть риск повредить голову упавшим камнем. А это, на мой взгляд, не так уж плохо.

Таким образом, одну из главных претензий к мультфильму я снимаю.

Необычные задачи по физике развивающие научное мышление (для школьников) / Хабр

Возможно вы уже читали мои статьи:
А сегодня я хочу поделиться своим давним но интересным проектом и его идеей.

Когда я учился в аспирантуре, и работал в “Лаборатории методики преподавания физики” при Харьковском национального университета им. В.Н.Каразина, я обеспечивал свою семью за счет репетиторств. Хотелось давать ученикам возможность увидеть физику не только в учебнике но и в реальной жизни, удивить и завлечь их наукой. Тогда и пришла идея сделать простенький сайт, в помощь мне и учителям, которые приходили в нашу лабораторию на курсы повышения квалификации.

С тех пор прошло более 10 лет, сайт не развивался, но актуальность свою сохранил. Данный пост будет интересен как преподавателям, так и родителям, которые хотят, чтоб их ребенок любил и знал физику. Заодно сможете проверить и свои навыки.

В чем суть?

Существует огромное количество хороших и качественных задачников по физики содержащие правильно подобранные и разбитые по темам задачи разного уровня сложности. Вся, причем только необходимая, информация имеется в задачи, и, разумеется, есть один единственный и точный ответ.

Решение классических задач безусловно необходимый элемент обучения, но останавливаться только на них нельзя, ведь в реальном мире мы вынуждены сами определять важные исходные данные из множества, сами выбирать наиболее оптимальные методы решения, и мириться с их неточностями.

Я искал интересные статьи, которые могли бы привлечь внимание школьника (про суперкар, слона прыгающего на батуте, или про дом поднятый в небо при помощи шаров с гелием). Почти всегда удавалось найти новость по изучаемому разделу физики. Ребенок оказывался на месте инженера, и должен был искать ответы на поставленные вопросы. Методы решения ученик выбирал сам, а все необходимые данные он искал в статье, или в просторах интернета. Некоторые данные можно было получить из фотографий.

Фото к задаче о роботе-блохе

Таким образом дети приучались к самостоятельной исследовательской работе, начинали замечать физику вокруг себя и просто получали удовольствие от занятий. На базе таких задач и появился сайт 15 Минут науки.

Проверь свои силы

Занятия с периодическим применением сайта детям понравились. Однако оказалось, что даже сильные ученики и победители олимпиад, не всегда могут правильно ответить даже на простые вопросы, из-за того что привыкли к “идеализированным” задачам. Попробуйте сами определить скорость этой улитки (считая ширину кадра равной 12 см.):

Видео из этого поста.

Определили? Оставьте свой вариант ответа в опросе (в конце поста).

Правильный ответ тут, но приглашаю голосовать честноОколо 45 см/мин. Улитка проползла пути 12 см за 16 секунд.

Многие ошибочно засекают время между тем, как улитка появилась и исчезла, но правильно зафиксировать внимание на конкретной точке улитки.

Или вот задача про маятниковые часы, какой период колебаний маятника? Как будете определять? Насколько точным будет результат?

Ответ и пояснение
Многие дети запускают секундомер на часах но, разумеется, не могут мгновенно запустить и остановить по завершению колебания. Тогда и появляется идея делать замер для десяти, или более колебаний за раз.

А вот еще одна задача из того-же поста:

Для тонкой подстройки периода колебаний маятника из “башни Елизаветы”, сверху на маятник клали (или снимали) пенни – старинная английская монета. Одна монетка способна скорректировать точность часов на 0,4 секунды за сутки. Почему это происходит, ведь период колебаний не зависит от массы маятника?

Подсказок не будет хочется увидеть ваши версии в комментарии. Кто знает правильный ответ — прячьте его под спойлер, пожалуйста.

Еще немножко про сайт и послесловие

Сайт не требует регистраций, пожертвований и не содержит рекламы, это принципиальная позиция автора. Взамен прошу понять и простить массу ошибок, они были допущены, так как сайт писался ночью после трех работ и учебы. Если пришлете замечания, я постараюсь максимально быстро внести правки.

Ответов на задачи не будет, зато по ссылке “ответы и подсказки” находится интересный дополнительный материал по теме.

Стоит обратить, что разбиение на классы соответствует старой программе украинских школ. Обновлять на новую, или добавлять российские программы не буду поскольку они постоянно меняются и одновременно актуальными могут быть сразу несколько программ. Ориентируйтесь не по классам, а по темам, или по разделам физики.

Также есть желание написать про учебный прибор по молекулярной физике, который был создан в нашей лаборатории и который может повторить каждый, и про некоторые другие простые эксперименты по физики. Есть ли читатели, которым интересна данная тема?

опыты для детей. Пневматика. Опыты по физике в домашних условиях

Приближаются весенние каникулы, и многие родители задумываются: чем занять детей? Домашние опыты по физике — например, из книги «Опыты Тома Тита. Удивительная механика» — отличное времяпрепровождение для младших школьников. Особенно если в результате получается такая полезная вещь, как духовое ружье, и становятся понятнее законы пневматики.

Сарбакан — духовое ружьё

Воздух широко применяется в различных современных технических устройствах. С его помощью работают пылесосы, им накачивают шины автомобилей, а также используют в духовых ружьях вместо пороха.

Духовое ружьё, или сарбакан, —это древнее оружие для охоты, которое иногда использовали и в военных целях. Оно представляет собой трубку длиной 2-2,5 метра, из которой под действием воздуха, выдыхаемого стрелком, выбрасываются миниатюрные стрелы. В Южной Америке, на островах Индонезии и в некоторых других местах сарбакан для охоты используют до сих пор. Миниатюру такого духового ружья ты можешь изготовить самостоятельно.

Что потребуется:

• пластмассовая, металлическая или стеклянная трубка;
• иголки или швейные булавки;
• рисовальные или малярные кисти;
• изолента;
• ножницы и нитки;
• мелкие перья;
• поролон;
• спички.

Опыт. Корпусом для сарбакана послужит пластмассовая, металлическая или стеклянная трубка длиной 20-40 сантиметров и внутренним диаметром 10-15 миллиметров. Подходящую трубку можно изготовить из третьего колена телескопической удочки или лыжной палки. Трубку можно свернуть из листа плотной бумаги, обмотав снаружи для прочности изолентой.

Теперь одним из способов нужно изготовить стрелы.

Первый способ. Возьми пучок волос, например, от рисовальной или малярной кисти, с одного края туго свяжи ниткой. Затем вставь в полученный узелок иголку или булавку. Закрепи конструкцию, обмотав изолентой.

Второй способ. Вместо волос можно использовать мелкие перья, например такие, которыми набивают подушки. Возьми несколько перьев и примотай их остевые концы изолентой непосредственно к иголке. С помощью ножниц обрежь края перьев по диаметру трубки.

Третий способ. Стрелу можно изготовить с древком из спички, а «оперение» —из поролона. Для этого по центру поролонового кубика размерами 15-20 миллиметров воткни конец спички. Затем привяжи поролон к спичечному древку за краешек. С помощью ножниц придай кусочку поролона форму конуса с диаметром, равным внутреннему диаметру трубки сарбакана. К противоположному концу спички изолентой примотай иголку или булавку.

Вложи стрелу в трубку остриём вперёд, приложи трубку к сомкнутым губам, и разомкнув губы, резко дунь.

Результат. Стрела вылетит из трубки и пролетит 4-5 метров. Если взять трубку длиннее, то, немного потренировавшись и подобрав оптимальный размер и массу стрел, ты сможешь попадать в цель с расстояния в 10-15 метров.

Объяснение. Выдуваемый тобой воздух вынужден выходить через узкий канал трубки. При этом скорость его движения сильно возрастает. А поскольку в трубке находится стрела, препятствующая свободному движению воздуха, он ещё и сжимается — в нём накапливается энергия. Сжатие и ускоренное движение воздуха разгоняют стрелу и сообщают ей кинетическую энергию, достаточную для полёта на некоторое расстояние. Однако за счёт трения о воздух энергия летящей стрелы постепенно расходуется, и она полает.

Пневматический подъёмник

Тебе, несомненно, приходилось лежать на надувном матрасе. Воздух, которым он наполнен, сжат и легко держит твой вес. Сжатый воздух обладает большой внутренней энергией и оказывает давление на окружающие предметы. Любой инженер скажет, что воздух — это прекрасный работник. С его помощью работают транспортёры, прессы, грузоподъёмные и многие другие машины. Их называют пневматическими. Это слово происходит от древнегреческого «пневмотикос» — «надутый воздухом». Проверить силу сжатого воздухо и смастерить простейший пневматический подъёмник ты можешь из простых подручных предметов.

Что потребуется:

• плотный полиэтиленовый пакет;
• две-три тяжёлые книги.

Опыт. Поставь на стол две-три тяжёлые книги, например в форме буквы «Т», как показано на рисунке. Попробуй дунуть на них, чтобы они упали или перевернулись. Сколько ни старайся, вряд ли у тебя это получится. Однако силы твоего дыхания всё же достаточно, чтобы решить эту сложную, на первый взгляд, задачу. На помощь надо призвать пневматику. Для этого воздух дыхания надо «поймать» и «запереть», то есть сделать его сжатым.

Положи под книги пакет из плотного полиэтилена (он обязательно должен быть целым). Прижми рукой открытый конец пакета ко рту и начни дуть. Не спеши, дуй медленно, ведь воздух никуда не денется из пакета. Наблюдай, что происходит.

Результат. Пакет будет постепенно раздуваться, поднимдть книги всё выше и выше и, наконец, опрокинет их.

Объяснение. Когда воздух сжимается, количество его частиц (молекул) в единице объёма возрастает. Молекулы чаще ударяют о стенки объёма, в котором он сжат (в данном случае — пакета). Это значит, что давление со стороны воздуха на стенки возрастает, причём тем больше, чем сильнее воздух сжат. Давление выражается силой, приложенной к единице площади стенки. И в данном случде сила давления воздуха на стенки пакета становится больше, чем сила тяжести, действующая на книги, и книги поднимаются.

8 фактов о физическом наказании

Одни родители бьют детей в воспитательных целях, вторые — от бессилия бороться с разрушительной активностью своего ребенка, третьи — от незнания, как поступать иначе, а четвертые — из-за наследственной модели поведения, которая передается в семье из поколения в поколение. Можно ли бить детей? Как физические методы наказания отражаются на психике и здоровье ребенка? На эти вопросы нам ответили детский психолог Юния Корнеева и невролог Виктория Габышева.

Можно ли бить ребенка

Допустимо ли физически наказывать детей за мелкие проступки — разбили вазу, уронили горшок с цветком, отобрали игрушку у другого малыша, оторвали обои, сказали непристойное слово?

Ю. К.: Каким бы ужасным и гадким ни был проступок вашего ребенка, важно не срывать на него свои эмоции, а оставаться холодным и рассудительным. При этом задача родителей состоит в том, чтобы в момент наказания не выбить из ребенка чувство защищенности и безопасности. То есть главный посыл должен быть не «Ты плохой», а «Ты совершил плохой поступок». Чувствуете разницу?  

В. Г.: Если вы решили шлепнуть ребенка, то сначала встаньте на его уровень: опуститесь на колени или присядьте, чтобы быть с ним на одной высоте. А потом подумайте, а чем он сможет вам ответить в случае физического воздействия на него, как сможет постоять за себя.

Самое страшное для маленького человека — это невозможность сказать: «Со мной нельзя себя так вести и трогать меня руками». Ни в коем случае нельзя перешагивать зону рукоприкладства.

Что происходит с ребенком в момент наказания?

Ю. К.: Самое главное и самое страшное — это потеря чувства защищенности и безопасности. Того самого чувства, которое является фундаментом для здорового психологического развития ребенка. Этот механизм очень похож на строительство дома: без крепкого и устойчивого фундамента невозможно возвести стены и положить крышу. 

В. Г.: Если вы замахнулись на ребенка, то у него начинается физиологический процесс: все внутри сжимается — особенно анус, сфинктер. Ему хочется закрыться в «домике». Этот ужас, который направлен на него, он блокирует и создает зажим во всем кровотоке, а это приводит к гипоксии и неспособности правильно реагировать на окружающий мир. Отсюда и задержка развития.

Какой возраст считается наиболее чувствительным, когда насильственные методы приводят к серьезным проблемам?

Ю. К.: В любом возрасте физическое наказание — это огромный стресс. До трех лет ребенок эмоционально еще связан с мамой и, если она причиняет ему физическую боль, это непременно сказывается на психоэмоциональном развитии малыша. Но и после трех лет любые физические воздействия непременно оставляют след в его психике. С помощью таких наказаний можно научить ребенка подчиняться, исполнять желания так, как вам удобно. Но не стоит забывать о том, что, уйдя из родительской семьи, он унесет с собой это умение: а кому он будет подчиняться после вас — большой вопрос! 

Какие могут быть последствия для психики

На что может повлиять безобидный, по мнению родителей, шлепок по губам и попе или легкий удар ремнем?

Ю. К.: Любое физическое наказание, будь то удар, шлепок, подзатыльник, резкое одергивание за руку, действует на ребенка одинаково негативно. Физическое воздействие на ребенка — это как чинить микросхему кувалдой. При таких методах тормозится психосексуальное развитие: природные качества и таланты остаются неразвитыми. Это как сорвать зеленый апельсин с дерева и ждать, что он будет сладким.  

В. Г.: Дети, постоянно вздрагивающие от ожидания физического наказания, не способны сосредоточиться ни на игрушках, ни на уроках.

Во время физических наказаний у ребенка может выработаться страх перед родителями: с течением времени это перерастает в невроз, глубокую обиду и ненависть. На фоне такого состояния малышу легче не подходить к маме и папе, сидеть в уголочке, играть одному. Такой ребенок потом очень тяжело адаптируется в окружающем мире: в общении со сверстниками и другими людьми в детском саду, школе.

Я работала с ребятами с 6 до 15 лет, которые ненавидят своих родителей. Они говорят: «Мне приходится это терпеть», «Я не знаю, когда это закончится», «Я хочу, чтобы меня просто перестали бить».

И мы с ними учимся открывать сердце для любви, нежности и заботы. «Вытащить» их очень сложно. Родители в таких ситуациях иногда говорят, что их дети стали замкнутыми, закрытыми. Но первопричиной является не ребенок: с каждым ударом у него растет количество обиды, нарушается его естественная связь с родными. В семье с насилием никогда не будет взаимопонимания.

Униженный ребенок всегда одинок. В таком состоянии он может попасть в плохие компании, начать злоупотреблять вредными привычками, думать о суициде. Он будет пытаться найти себя. Невозможно изменить его мировоззрение, потому что то, что ему недодали, он будет искать в «удовольствии».

Ребенок, которого в детстве били, выходя в свет, всегда очень насторожен: к резким движениям, звукам. Не может найти друзей, ему тяжело довериться кому-то, причем в отношениях со второй половиной тоже. В будущем у него — низкая самооценка и уверенность в жизни и себе. А еще его будет всегда преследовать право сильного: либо он будет чувствовать чью-то силу над собой, либо сам начнет применять ее в отношении тех, кто слабее его — детей, своего партнера.

Как физическое насилие влияет на ощущение личных границ?

Ю. К.: Если в семье не считаются с мнением ребенка, физические границы не имеют значения, а его эмоции и попытки сказать «нет» вызывают в родителях раздражение и агрессию, то и мир вокруг будет так же относиться к ребенку: например, закрепляется такой сценарий — будущий партнер может тоже применять к нему физическое и психологическое насилие. Такие дети, уже будучи взрослыми, чаще всего вступают в отношения с абьюзерами. 

В. Г.: Если вы отшлепали малыша в 1,5–2 года, то значит вы позволили прикасаться к его телу жестоко. В тот момент, когда ребенок выйдет в окружающий мир, он будет понимать, что к нему можно прикасаться с силой, грубостью, ненавистью и гневом. Так нарушается граница неприкосновенности.

Как физические наказания влияют на здоровье ребенка

По каким частям тела никогда нельзя бить и почему?

В. Г.: Если ударить ребенка по голове, у него может быть минимальная мозговая дисфункция, гематома, кровоизлияние, микротравма головного мозга. Если ударить по губам, то это может привести к травмам в области виска или лобных долей.

Невозможно рассчитать силу удара, потому он наносится чаще всего в эмоциональном порыве. А потом, кроме физических последствий, можно заметить, что ребенок стал меньше понимать все, плохо разговаривать.

У таких детей начинает наблюдаться дефицит внимания, гиперактивность.

Нужно ли перенимать родительский опыт

Есть ли какая-нибудь статистика, как выросшие дети, которых раньше били, поступают уже со своими детьми?

В. Г.: В 90% случаев избиваемый ребенок будет поступать так же, потому что он не знает другого способа. Но есть и те, кто, повзрослев, понимают, что не хотят поступать таким жестоким образом со своим малышом.

Ю. К.: Часто родители говорят: «Меня били в детстве, и ничего: нормальным человеком вырос!» Но это большая ловушка, потому что очевидно, что методы воспитания, которые использовали 25–30 лет назад, категорически не подходят современным детям. Кардинально изменился мир, общество, да и сами дети сейчас другие. Объем психики современных детей в разы больше, чем еще 30 лет назад.  

Как правильно наказывать детей

Какие есть правила, как, избегая шлепков и ударов, реагировать на провинности ребенка?

Важно помнить, что мы наказываем ребенка для того, чтобы что-то ему объяснить, научить, расставить границы дозволенного, а не унизить, оскорбить и обидеть. 

• Наказание должно соответствовать возрасту и проступку ребенка.
• Оно не должно наносить ни физического, ни психологического вреда.
• Не работает: «Я навсегда забираю у тебя планшет!» Дети не понимают, что такое «навсегда», это идет в разрез с их ощущением времени.  
• Нельзя наказывать важными вещами: едой, сном, чтением, общением с друзьями и близкими людьми.  
• Наказание должно отвечать на вопросы: «За что?», «В каком объеме?» и «На какой срок?»  
• Если вы озвучили свое решение о наказании, крайне важно его выполнить.   

---

— поделитесь с друзьями!

---

Эксперты: Юния Корнеева Виктория Анатольевна Габышева

Читать дальше

Говорящая физика | Разговор о преподавании и изучении физики

Ранее я написал серию сообщений в блоге, в которых подробно описывалось, как использовать manim, m at Mathematical anim ation, созданный Грантом Сандерсоном из 3Blue1Brown. С тех пор, как я написал эти сообщения, в manim было внесено много изменений, включая переход на Python 3.7. Я просмотрю и обновлю свою информацию для версии манима по состоянию на декабрь 2018 года. Большая часть информации будет повторять предыдущие сообщения в ситуациях, когда не было изменений в коде манима.Основные изменения по сравнению с моей предыдущей серией сообщений связаны с изменениями в маниме, в первую очередь, в работе с 3D-сценами. Обратите внимание, что в будущих версиях некоторые из этих команд могут быть нарушены, но поиск проблем – лучший способ изучить внутреннюю работу манима.

Брайан Хауэлл собрал действительно хороший пост о том, как установить необходимые компоненты manim на http://bhowell4.com/manic-install-tutorial-for-mac/. Один из самых полезных советов, как убедиться, что все работает, – использовать виртуальные среды.Если у вас возникли проблемы с работой manim, я предлагаю обратиться за помощью на страницу github для manim, поскольку у нее есть активная группа пользователей, которые обычно могут помочь.

В документации Readme на github также есть инструкции по установке manim.

Чтобы убедиться, что установка работает, вы можете запустить файл примера, который поставляется с manim. Введите python -m manim example_scenes.py -pl . Если это приводит к ошибкам, вам следует проверить вкладку «Проблемы» на сайте github, поскольку часто у кого-то еще была такая же проблема.

Вы можете скопировать и вставить приведенный ниже код в новый текстовый файл и сохранить его как manim_tutorial_P37.py в каталоге manim верхнего уровня, или вы можете загрузить все руководства по адресу https://github.com/zimmermant/manim_tutorial /blob/master/manim_tutorial_P37.py. Расширение .py сообщает вашей операционной системе, что это файл Python.

Откройте окно командной строки, перейдите в каталог manim верхнего уровня и введите python -m manim pymanim_tutorial_P37.py Shapes -pl

Мы вызываем интерпретатор Python с помощью команды python . Если у вас установлено несколько версий Python, вам может потребоваться вызвать python3 , а не просто python (я использую виртуальные среды Anaconda, чтобы хранить весь код Python, связанный с manim, в одном удобном месте).

Первый аргумент, переданный Python, manim , запускает manim.py в главном каталоге manim (мы проигнорируем переключатель -m , который вы должны включить).Похоже, вы можете транслировать вывод в Twitch в прямом эфире, но я не использую эту функцию, поэтому сосредоточусь на extract_scene.py, который вызывается из manim.py и который является кодом, который запускает ваш скрипт и создает видео. файл. Второй аргумент, manim_tutorial_P37.py – это имя файла (т. Е. Модуля), в котором хранится ваш скрипт. Третий аргумент, Shapes – это имя класса (то есть имя сцены), определенного в вашем файле, который дает инструкции о том, как построить сцену.Последние аргументы, -pl , сообщают сценарию extract_scene p просмотреть анимацию, проиграв ее, как только она будет завершена, и отрендерить анимацию с качеством l ow, что ускоряет создание анимации. Набрав python -m manim --help , вы увидите список различных аргументов, которые вы можете использовать при вызове python -m manim .

из импорта big_ol_pile_of_manim_imports *

class Shapes (Сцена):
    # Несколько простых фигур
    def construct (self):
        circle = Круг ()
        квадрат = Квадрат ()
        line = Line (np.массив ([3,0,0]), np.array ([5,0,0]))
        треугольник = Многоугольник (np.array ([0,0,0]), np.array ([1,1,0]), np.array ([1, -1,0]))

        self.add (строка)
        self.play (ShowCreation (круг))
        self.play (FadeOut (круг))
        self.play (GrowFromCenter (квадрат))
        self.play (Трансформировать (квадрат, треугольник))
 

Если все работает, вы должны увидеть в своем терминале следующие сообщения (или что-то подобное):

Первая строка в командном терминале сообщает вам, где сохраняется видеофайл.В следующих нескольких строках перечислены названия команд анимации, которые вы вызвали, а также некоторая информация о том, сколько времени потребовалось для каждой анимации, и другая информация, которую я не понимаю. Последняя строка просто позволяет узнать, сколько анимаций было вызвано в вашем скрипте.

Видео должно выглядеть так:

Все различные модули манима содержатся в big_ol_pile_of_manim_imports.py , поэтому его импорт дает вам все основные функции манима.Это не включает каждый модуль из manim, но содержит основные модули. Вы можете посмотреть модули, включенные здесь. Стоит потратить время на то, чтобы погрузиться в некоторые модули, чтобы увидеть, как все устроено. Я выучил удивительное количество Python, пытаясь понять, как все работает. Между прочим, я нахожу использование поля поиска на https://github.com/3b1b/manim очень полезным для поиска различных классов и выяснения, какие аргументы они принимают и как работают. Здесь также готовится документация по маниму, хотя работа над ней еще продолжается.

2.1 Сцены и анимация

Сцена – это сценарий, который сообщает маниму, как размещать и анимировать ваши объекты на экране. Я читал, что каждое видео 3blue1brown создается как отдельные сцены, которые сшиваются вместе с помощью программного обеспечения для редактирования видео. Вы должны определить каждую сцену как отдельный класс, который является подклассом Scene . Этот класс должен иметь метод construct () , а также любой другой код, необходимый для создания объектов, добавления их на экран и их анимации.Метод construct () по существу является основным методом в классе, который вызывается при запуске через extract_scene.py (который вызывается сценарием manim.py). Аналогичен __init__ ; это метод, который автоматически вызывается при создании экземпляра любого подкласса Scene . В этом методе вы должны определить все свои объекты, любой код, необходимый для управления объектами, и код для размещения объектов на экране и их анимации.

Для этой первой сцены мы создали круг, квадрат, линию и треугольник.Обратите внимание, что координаты указываются с использованием массивов numpy np.array () . Вы можете передать 3-кортеж, например (3,0,0) , который иногда работает, но некоторые методы преобразования ожидают, что координаты будут массивом numpy.

Одним из наиболее важных методов из класса Scene () является метод play () . play () – это то, что обрабатывает различные анимации, которые вы просите выполнить manim. Моя любимая анимация – это Transform , которая прекрасно трансформирует один математический объект (mobject ) в другой.В этой сцене квадрат превращается в треугольник, но вы можете использовать преобразование, чтобы объединить любые два объекта вместе. Чтобы объекты появлялись на экране без какой-либо анимации, вы можете использовать add () для их размещения. Линия была добавлена ​​и отображается в самом первом кадре, в то время как другие объекты либо исчезают, либо растут. Названия преобразований довольно просты, поэтому обычно очевидно, что каждое из них делает.

Что стоит попробовать
– Измените порядок команд add () и play () .Как изменение порядка влияет на их появление на экране.
– Попробуйте использовать метод Transform () для других фигур.
– Проверьте формы, определенные в файле geometry.py, который находится в папке / manim / manimlib / mobject / .

С помощью манима можно создать практически любую геометрическую форму. Вы можете создавать круги, квадраты, прямоугольники, эллипсы, линии и стрелки. Давайте посмотрим, как нарисовать некоторые из этих фигур.

Вы можете скачать заполненный код здесь: manim_tutorial_P37.ру. После загрузки учебного файла в каталог manim верхнего уровня вы можете ввести следующее в командной строке для запуска этой сцены: python -m manim manim_tutorial_P37.py MoreShapes -pl .

класс MoreShapes (сцена):
    def construct (self):
        круг = Круг (цвет = ПУРПУРНЫЙ_A)
        квадрат = Квадрат (fill_color = GOLD_B, fill_opacity = 1, color = GOLD_A)
        square.move_to (ВВЕРХ + ВЛЕВО)
        circle.surround (квадрат)
        прямоугольник = Прямоугольник (высота = 2, ширина = 3)
        ellipse = Эллипс (ширина = 3, высота = 1, цвет = КРАСНЫЙ)
        эллипс.сдвиг (2 * ВНИЗ + 2 * ВПРАВО)
        указатель = CurvedArrow (2 * RIGHT, 5 * RIGHT, color = MAROON_C)
        arrow = Стрелка (ВЛЕВО, ВВЕРХ)
        arrow.next_to (круг, ВНИЗ + ВЛЕВО)
        rectangle.next_to (стрелка, ВНИЗ + ВЛЕВО)
        кольцо = Кольцо (внутренний_радиус = 0,5, внешний_радиус = 1, цвет = СИНИЙ)
        ring.next_to (эллипс, ВПРАВО)

        self.add (указатель)
        self.play (FadeIn (квадрат))
        self.play (вращение (квадрат), постепенное появление (круг))
        self.play (GrowArrow (стрелка))
        self.play (GrowFromCenter (прямоугольник), GrowFromCenter (эллипс), GrowFromCenter (кольцо))
 

Вы заметите, что у нас появилось несколько новых фигур и мы используем несколько новых команд.Ранее мы видели классы Circle , Square , Line и Polygon . Теперь мы добавили Rectangle , Ellipse , Annulus , Arrow и CurvedArrow . Все формы, за исключением линий и стрелок, создаются в начале координат (центр экрана, который равен (0,0,0)). Для линий и стрелок нужно указать расположение двух концов.

Для начала мы указали цвет квадрата с помощью ключевого слова аргумент color = .Большинство фигур являются подклассами VMobject, что означает экторизованный v объект m ath . VMobject сам является подклассом объекта m ath class Mobject . Лучший способ определить аргументы ключевого слова, которые вы можете передать классам, – это взглянуть на допустимые аргументы для классов VMobject и Mobject. Некоторые возможные ключевые слова включают радиус , высоту , ширину , цвет , fill_color и fill_opacity .Для класса Annulus у нас есть inner_radius и outer_radius для аргументов ключевого слова.

Список названных цветов можно найти в словаре COLOR_MAP , расположенном в файле constant.py, который находится в каталоге / manim / manimlib / . Названные цвета являются ключами к словарю COLOR_MAP , которые дают шестнадцатеричный цветовой код. Вы можете создавать свои собственные цвета, используя средство выбора шестнадцатеричного кода цвета и добавляя записи в COLOR_MAP .

3.1 Векторы направления

Файл constants.py содержит другие полезные определения, такие как векторы направления, которые можно использовать для размещения объектов в сцене. Например, UP – это массив чисел (0,1,0), который соответствует 1 единице расстояния. Чтобы соблюдать соглашение об именах, используемое в маниме, я решил назвать единицы расстояния MUnit или м на единицей (это мой собственный термин, а не термин маним). Таким образом, высота экрана по умолчанию составляет 8 MUnits (как определено в constants.ру). Ширина экрана по умолчанию составляет 14,2 MUnits.

Если мы думаем в терминах x-, y- и z-координат, UP – это вектор, указывающий вдоль положительной оси y. RIGHT – это массив (1,0,0) или вектор, указывающий вдоль положительной оси x. Другие векторы направления: LEFT , DOWN , IN и OUT . Каждый вектор имеет длину 1 MUnit. После создания экземпляра объекта вы можете использовать метод .move_to () , чтобы переместить объект в определенное место на экране.Обратите внимание, что векторы направления могут быть сложены вместе (например, UP + LEFT ) или умножены на скаляр, чтобы увеличить его (например, 2 * RIGHT ). Другими словами, векторы направления действуют так, как вы ожидаете от математических векторов. Если вы хотите указать свои собственные векторы, они должны быть массивами с тремя компонентами. Центральный край каждой стороны экрана также определяется векторами TOP , BOTTOM , LEFT_SIDE и RIGHT_SIDE .

Общий масштаб векторов (соотношение между пикселями и MUnits) устанавливается переменной FRAME_HEIGHT , определенной в constants.py. Значение по умолчанию для этого – 8. Это означает, что вам нужно будет переместить объект 8 * UP , чтобы перейти от нижней части экрана к верхней части экрана. В настоящее время я не вижу другого способа изменить его, кроме как изменить его в constants.py .

Mobject также может быть расположен относительно другого объекта с помощью метода next_to () .Команда arrow.next_to (круг, ВНИЗ + ВЛЕВО) помещает стрелку на один MUnit вниз и на один слева от круга. Затем прямоугольник располагается на один MUnit вниз и один слева от стрелки.

Класс Circle имеет метод surround () , который позволяет вам создать круг, полностью охватывающий другой мобъект. Размер круга будет определяться наибольшим размером окруженного мобекта.

3.2 Создание простой анимации

Как упоминалось ранее, модель .Метод add () помещает мобъект на экран в начале сцены. Метод .play () может использоваться для анимации объектов в вашей сцене.

Названия анимаций, например FadeIn или GrowFromCenter , довольно понятны.

План урока по физике для детей: Go Vector Go Game

Оценка: 01

CCSS.ELA-Literacy.RI.1.3

Опишите связь между двумя людьми, событиями, идеями или фрагментами информации в тексте.

Оценка: 01

CCSS.ELA-Literacy.RI.1.5

Знать и использовать различные текстовые функции (например, заголовки, оглавления, глоссарии, электронные меню, значки), чтобы находить ключевые факты или информацию в тексте.

Оценка: 01

CCSS.ELA-Literacy.RI.1.7

Используйте иллюстрации и детали в тексте, чтобы описать его основные идеи.

Оценка: 02

CCSS.ELA-Literacy.RI.2.1

Задайте и ответьте на такие вопросы, как кто, что, где, когда, почему и как продемонстрировать понимание ключевых деталей в тексте.

Оценка: 02

CCSS.ELA-Literacy.RI.2.10

К концу года грамотно читать и понимать информационные тексты, в том числе тексты по истории / обществознанию, естествознанию и технические тексты, в группе сложности текста 2–3 классов, при необходимости с использованием строительных лесов в верхней части диапазона.

Оценка: 02

CCSS.ELA-Literacy.RI.2.3

Опишите связь между рядом исторических событий, научных идей или концепций или этапов технических процедур в тексте.

Оценка: 02

CCSS.ELA-Literacy.RI.2.5

Знайте и используйте различные текстовые функции (например, подписи, жирный шрифт, подзаголовки, глоссарии, указатели, электронные меню, значки), чтобы эффективно находить ключевые факты или информацию в тексте.

Оценка: 03

CCSS.ELA-Literacy.RI.3.10

К концу года самостоятельно и умело читать и понимать информационные тексты, в том числе тексты по истории / обществознанию, естествознанию и технические тексты в верхней части диапазона сложности текста 2–3 классов.

Оценка: 03

CCSS.ELA-Literacy.RI.3.3

Опишите взаимосвязь между серией исторических событий, научных идей или концепций или этапов технических процедур в тексте, используя язык, который относится ко времени, последовательности и причине / следствию.

Оценка: 03

CCSS.ELA-Literacy.RI.3.5

Используйте текстовые функции и инструменты поиска (например, ключевые слова, боковые панели, гиперссылки), чтобы эффективно находить информацию, относящуюся к данной теме.

Оценка: 03

CCSS.ELA-Literacy.RI.3.7

Используйте информацию, полученную из иллюстраций (например, карты, фотографии) и слов в тексте, чтобы продемонстрировать понимание текста (например,g., где, когда, почему и как происходят ключевые события).

Класс: 04

CCSS.ELA-Literacy.RI.4.10

К концу года грамотно читать и понимать информационные тексты, в том числе тексты по истории / обществоведению, естествознанию и техническим наукам, в группе сложности текста для 4–5 классов, при необходимости с использованием строительных лесов в верхней части диапазона.

Класс: 04

CCSS.ELA-Literacy.RI.4.3

Объяснять события, процедуры, идеи или концепции в историческом, научном или техническом тексте, включая то, что произошло и почему, на основе конкретной информации в тексте.

Класс: 04

CCSS.ELA-Literacy.RI.4.7

Интерпретируйте информацию, представленную визуально, устно или количественно (например, в диаграммах, графиках, диаграммах, временных линиях, анимации или интерактивных элементах на веб-страницах), и объясните, как информация способствует пониманию текста, в котором она появляется.

Класс: 05

CCSS.ELA-Literacy.RI.5.10

К концу года самостоятельно и умело читать и понимать информационные тексты, в том числе тексты по истории / обществознанию, естествознанию и технические тексты в верхней части диапазона сложности текста 4–5 классов.

Класс: 05

CCSS.ELA-Literacy.RI.5.3

Объяснять отношения или взаимодействия между двумя или более людьми, событиями, идеями или концепциями в историческом, научном или техническом тексте на основе конкретной информации в тексте.

Класс: K

CCSS.ELA-Literacy.RI.K.3

С подсказками и поддержкой опишите в тексте связь между двумя людьми, событиями, идеями или фрагментами информации.

Физика | NDSU

На кафедре работают десять штатных преподавателей, лаборант и административный помощник. Мы ориентированы на научные исследования с активными усилиями в области теоретической, вычислительной и экспериментальной физики конденсированного состояния (мягкое вещество, сложные жидкости, наноматериалы, электроника одиночных молекул и биофизика) и исследований в области образования в области физики.

Предлагаем M.S. и Ph.Магистерские программы и бакалавриат по специальности «Физика», включая опцию «Оптика и инженерия», а также программы двойного направления по математике, информатике и электротехнике. Перейдите по ссылкам выше, чтобы узнать больше о наших областях исследований, программах получения степени и предлагаемых курсах.

Дорогие друзья и выпускники, 1 декабря 2020 года пятый ежегодный День благотворительности NDSU! Благотворители выделили более 740 000 долларов на рекордное количество матчей и испытаний, чтобы ваш подарок в 2020 году стал еще более успешным.Я надеюсь, что вы присоединитесь к выпускникам и друзьям NDSU и сделаете свой подарок сегодня в поддержку светлого будущего для NDSU, Северная Дакота и за ее пределами на www.NDSUGivingDay.com

Эндрю Кролл CoPI в партнерстве с Дином Вебстером из Polymers и отдел покрытий на грант в размере 5,79 миллиона долларов через Управление военно-морских исследований!

Грант NSF поддерживает исследования Андрея Криевского. Читайте здесь!

Эндрю Кролл обсуждает недавний грант в размере 301 461 долларов США от Управления армейских исследований.Подробнее читайте здесь!

Алан Дентон получает грант NSF на сумму 266 039 долларов! Подробнее читайте здесь.

Департамент физики преуспевает, несмотря на пандемию, и ищет новых подающих надежды исследователей.