Физическая культура как способ развития внимания
статья по физкультуре на тему
В статьи содержится информация о физических упражнениях, способствующих развитию внимания.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| fizicheskaya_kultura_kak_sposob_razvitiya_vnimaniya.docx | 15.17 КБ |
Предварительный просмотр:
Физическая культура как способ развития внимания
Для формирования внимания используются различные педагогические методы. В ходе развития внимания увеличивается количество воспринимаемых объектов и явлений.
В процессе выполнения физических упражнений также можно сформировать переключение внимания. Существуют упражнения на переключение внимания с объекта на объект с предварительным усвоением техники переключения, упражнения на выделение более важных объектов из второстепенных и упражнения на тренировку быстрого переключения с одного объекта на другой.
Волевые качества обеспечивают устойчивость внимания. Наиболее важными физическими упражнениями, способствующими развитию внимания, являются гимнастические и строевые упражнения, а так же спортивные игры с мячом. Последние требуют высокого уровня проявления внимания. Например, волейболист в ходе игры воспринимает более 10 объектов и их элементов. В ходе приема мяча, ему приходится определять расстояние до мяча и игроков, следить за перемещением игроков своей команды и команды противника и, помимо этого, выбирать способ передачи мяча. Играя в волейбол, игрок постоянно меняет предмет, на который направлено внимание. Так, совершив передачу, он акцентируется на страховке, приеме и др. Таким образом, за одну секунду в центре его внимания находятся от 3 до 6 объектов. Другими словами, занятия волейболом способствуют развитию внимания.
Помимо вышеупомянутых к упражнениям на развитие внимания можно отнести следующие:
- бег;
- езда на велосипеде;
- бег в среднем и быстром темпе с одновременным выполнением заданий для рук и ног;
- прыжки в длину с разбега;
- метание легкоатлетических снарядов;
- жонглирование двумя и более мячами;
- ходьба по гимнастической скамейке.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Некоторые приемы саморегуляции эмоционального и физического состояния учащихся на уроках физической культуры как способ повышения академической успеваемости
В данной статье предлагается опыт работы по применению сопряженного психофизического воздействия в 1-х классах, применение АМО (активных методов обучения), приемов саморегуляции эмоционального и.
Способы развития внимания на уроках математики
ак часто, на уроках мы сталкиваемся с невнимательностью наших учеников, в чем их причина.
Способы развития внимания на уроках математики
ак часто, на уроках мы сталкиваемся с невнимательностью наших учеников, в чем их причина.
ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБЧАТОГО АМОРТИЗАТОРА ЭКСЕРТЬЮБА НА УРОКАХ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, КАК СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ МОТИВАЦИИ К ЗДОРОВОМУ ОБРАЗУ ЖИЗНИ И САМОСТОЯТЕЛЬНЫМ ЗАНЯТИЯМ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ
На сегодняшний день, одна из острых проблем в преподавании — повышение мотивации учащихся к занятиям физической культурой.Своих учеников я призываю к сознательному, целеустремлённому подходу в отношен.
ТЕМА: «ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА КАК СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ У ДЕТЕЙ ПОТРЕБНОСТИ В ВЫБОРЕ ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ.
Содержание:1 Актуальность темы2.
Физическая культура как способ развития физических качеств в рамках реализации ФГОС
Формирование личности, готовой к активной творческой самореализации в пространстве общечеловеческой культуры, — главная цель развития отечественной системы школьного образования. Как следствие, каждая.
Физическая культура как способ развития патриотических качеств будущих защитников Отечества
В процессе экономического и политического реформирования, в ходе которого существенно изменилась социокультурная жизнь подрастающего поколения, возникла важная проблема – патриотическое воспитание.Эта.
Источник
Физическая информатика и информационный подход исследования мироздания
Содержимое публикации
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Проблемы современной фундаменталбной науки»
Тема: «физическая информатика и информационный подход исследования мироздания»
студент группы СИТ21
Д.ф.–м .н. Черкесова Л.В.
Ростов-на-Дону 2019 г.
Аннотация Error: Reference source not found
2.ИСТОРИЯ О ФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКЕ 5
3.Определение физической информатики 8
4.Физическая информатика. Основные результаты…………………………..15
5.Актуальные проблемы физической информатики 18
Список используемых источников 21
Урсул А.Д. еще в 1968 году в книге «Природа информации. Философский очерк» предсказал, что «Методами теории информации будут изучаться свойства пространства и времени, чем до сих пор занимались в основном физические теории (например, специальная и общая теории относительности А.Эйнштейна). Взаимопроникновение физики и теории информации в ходе развития информатики сформировало синтетическую дисциплину «Физическая информатика». Гуревич И.М. (с 1989 по настоящее время) систематизирует знания по сложным системам, информационным методам их исследований на базе законов информатики и проводит исследования сложных систем на основе этих законов. Основными результатами автора являются: утверждение о существовании законов природы более общих, чем физические, – законов информатики, определяющих, ограничивающих физические явления и процессы и предшествующих физическим законам; формулировка законов информатики; оценка объема информации во Вселенной. Работы автора и зарубежных ученых обосновывают первичность информационных законов (законов информатики).
Физическая информатика является информационным фоном физики: законы информатики носят общий, универсальный характер, действуют во всех возможных вселенных с различными физическими законами. Законы информатики предшествуют физическим законам. Определения и оценки даны для информационных характеристик физических систем (фундаментальных и элементарных частиц, атомов, молекул . звездных объектов, галактик, . Вселенной в целом). Получены информационные ограничения по взаимодействию физических систем.
Еще в 1968 г. акад. А.Д. Урсул предсказал, что «методами теории информации будут изучаться свойства пространства и времени, чем до сих пор занимались физические теории – например, теории относительности». Физика и теория информации взаимно проникают друг в друга, что приводит к созданию двух синтетическихдисциплин прикладной теорииинформации и информационной физики». Взаимопроникновение физики и теории информации в ходе развития информатики сформировало синтетическую дисциплину – физическую информатику.
Многие выдающиеся ученые – физики отмечали важность информации. Так, Дж. Уиллер писал: «Моя жизнь в физике представляется мне разделенной на три периода. В первый из них я был захвачен идеей, что «всё – это частицы». Я искал способы выстроить все базовые элементы материи: нейтроны, протоны, мезоны и т.д. из самых легких, наиболее фундаментальных частиц – электронов и фотонов. Второй период я называю «всё – это поля». Теперь же я захвачен новой идеей: «всё – это информация». Э. Стин отмечал: «…необходимо определить законы, схожие с законами сохранения энергии и момента, но используемые по отношению к информации и определяющие большую часть квантовой механики». Б.Б. Кадомцев считал: «при переходе к изучению все более сложных систем именно структурные, информационные аспекты их поведения и развития выступают на первый план, а динамика создает лишь основу для информационного развития. С учетом квантовых процессов в микромире картина развития мира становится еще более сложной и более богатой в смысле ее информационного поведения».
ИСТОРИЯ О ФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАТИКЕ
Многие выдающиеся ученые отмечали важность информации . Дж. Уиллер : «Моя жизнь в физике представляется мне разделенной на три периода. В первый из них, растянувшийся с начала моей карьеры и до начала 1950-х годов, я был захвачен идеей, что “Всё — это частицы”. Я искал способы выстроить все базовые элементы материи (нейтроны, протоны, мезоны и т. д.) из самых легких, наиболее фундаментальных частиц — электронов и фотонов. Второй период я называю “Всё — это поля”. Теперь же я захвачен новой идеей: “Всё — это информация” (1962); Э. Стин (2000) «…необходимо определить несколько законов, схожих с законами сохранения энергии и момента, но используемых по отношению к информации и определяющих большую часть квантовой механики»; Б.Б. Кадомцев (1999) : «При переходе к изучению все более сложных систем именно структурные, информационные аспекты их поведения и развития выступают на первый план, а динамика создает лишь основу для информационного развития. С учетом квантовых процессов в микромире картина развития мира становится еще более сложной и более богатой в смысле ее информационного поведения». Впервые анализ физических процессов с использованием информационных понятий провел А. Эйнштейн (1905) . Л. Сциллард (1929) , анализируя мысленный эксперимент с «демоном Максвелла», показал, что энтропия, теряемая газом за счет разделения молекул на медленные и быстрые, в точности равна информации, получаемой «демоном Максвелла». И. Фон Нейман (1932) ввел понятие квантовой энтропии. Энтропия Неймана чистого состояния по определению равна нулю, но физики, как правило, для описания и исследований квантовых систем используют эту энтропию. К. Шеннон (1948) ввел понятие информационная энтропия. Информационная энтропия Шеннона определяемая в битах (натах) является универсальной мерой неопределенности (информации) в классических и квантовых системах. Систематическое применение методов теории информации к анализу физических явлений и процессов было, по-видимому, впервые проведено Л. Бриллюэном (1960) . «Мы введем теперь различие между двумя видами информации: 1) свободная информация (free information), возникающая, когда возможные случаи рассматриваются как абстрактные и не имеющие определенного физического значения; 2) связанная информация (bound information), возникающая, когда возможные случаи могут быть представлены как микросостояния физической системы». Л. Бриллюэн (1959) показал, что одна двоичная единица информации соответствует энергии равной постоянной Больцмана, умноженной на температуру и дал оценку объема информации, содержащейся в физическом законе. Р. Пенроуз (1989) , С. Хокинг (2005) и др. использовали информационный подход применительно к процессу образования черных дыр. «Может ли исчезать информация при образовании черной дыры? Куда она может исчезать? Черная дыра искажает проглоченную информацию, но все же не разрушает ее бесследно. В процессе испарения черной дыры информация вырывается из ее объятий». A. Zeilinger (1999) выдвинул следующий принцип как возможный фундамент всей квантовой теории, представив две его формулировки:
1) элементарная система представляет истинностное значение одного суждения;
2) элементарная система несет один бит информации. С. Ллойд (2001) выдвинул постулаты:
1) теорема Марголиса–Левитина ;
2) общее количество битов, доступных для обработки в системе, ограничено энтропией системы.
3) скорость перемещения информации ограничена скоростью света. Эти три предела применены для оценки способности Вселенной обрабатывать информацию.
В частности, оценено и общее количество битов, доступных во Вселенной для вычисления, и число элементарных логических действий, которые могут быть выполнены на этих битах за время существования Вселенной. Общее количество битов в материи – 1090 (результат автора, 1989г) . S. Hsu и А. Zee (2005) , D. Scott и J. Zibin (2005) обсуждают проблему представления послания Создателя неоднородностями реликтового излучения и оценивают объем послания. Они считают, что 105 бит информации могут быть закодированы в космическом микроволновом фоне. Автор (с 1989 по настоящее систематизирует знания по сложным системам, информационным методам их исследований на базе законов информатики и проводит исследования сложных систем на основе этих законов. Основными результатами автора являются: утверждение о существовании законов природы более общих, чем физические, – законов информатики, определяющих, ограничивающих физические явления и процессы и предшествующих физическим законам; формулировка законов информатики; оценка объема информации во Вселенной. Количество ученых, использующих информационный подход и информационные методы в физических исследованиях, быстро возрастает.
Определение и характеристики информации
Определение и характеристики информации Наряду с материей и энергией Вселенная содержит, включает в себя и информацию. Основополагающий принцип квантовой механики постулирует, что элементарная физическая система несет один бит информации. Информация – это устойчивая определенное время неоднородность: «Под информацией мы будем понимать устойчивые определенное время неоднородности произвольной физической природы. Тем самым, буква в книге, атом, молекула, элементарная частица, звезда, чертеж, рисунок, вспаханное поле, лес и другие неоднородности содержат и несут информацию» .
Классы неоднородностей: физические, химические, биологические, геологические, технические, социальные, экономические. Универсальной мерой физической неоднородности является информационная энтропия по определению Шеннона (энтропия по определению Неймана не может использоваться в качестве меры неоднородности, поскольку она равна нулю для имеющего структуру чистого состояния), что приводит к необходимости использования информационных методов исследования как самой информации, так и связанных с нею материи и энергии. Использование такого подхода позволяет получить новые, порой более общие результаты, по отношению к сведениям, получаемым на основе только физических законов. Урсул А.Д. еще в 1968 году в книге «Природа информации. Философский очерк» дал близкое к вышеизложенному определение информации: «…во-первых, информация связана с разнообразием, различием, во-вторых, с отражением. В соответствии с этим ее можно определить в самом общем случае как отраженное разнообразие. Информация – это разнообразие, которое один объект содержит о другом объекте (в процессе их взаимодействия). Но информация может рассматриваться и как разнообразие, которое является как бы результатом отражения объектом самого себя, т.е. самоотражения. …информация выражает свойство материи, которое является всеобщим… Понятие информации отражает как объективно-реальное, не зависящее от субъекта свойство объектов неживой и живой природы, общества, так и свойства познания, мышления… Информация, таким образом, присуща как материальному, так и идеальному. Она применима и к характеристике материи, и к характеристике сознания. Если объективная информация может считаться свойством материи, то идеальная, субъективная информация есть отражение объективной, материальной информации». «В.М.
Глушков в ряде работ характеризует информацию как меру неоднородности в распределении энергии (или вещества) в пространстве и во времени… Информация существует постольку, поскольку существуют материальные тела и, следовательно, созданные им неоднородности». Интересно, что в своей книге Урсул А.Д. отметил, что «Неоднородность – это иное выражение вид разнообразия». «Методами теории информации будут изучаться свойства пространства и времени, чем до сих пор занимались в основном физические теории (например, специальная и общая теории относительности А.Эйнштейна). Итак, физика и теория информации взаимно проникают друг в друга, что, в общем, ведет к созданию двух основных синтетических дисциплин – особой прикладной теории информации (а скорее всего, ряда еe ветвей — термодинамической, квантовой) и информационной физики». Классы неоднородностей: физические, химические, биологические, геологические, технические, социальные, экономические. Универсальной мерой физической неоднородности является информационная энтропия по определению Шеннона. Это приводит к необходимости использования информационных методов исследования как самой информации, так и связанных с нею материи и энергии. Использование такого подхода позволяет получить новые, порой более общие результаты, по отношению к сведениям, получаемым на основе только физических законов.
Информационная энтропия – характеристика наблюдаемых и состояний квантовых систем, мера сложности систем. На физических системах естественным образом определяется информационная энтропия. Согласно квантовой механике система, находящаяся в чистом состоянии, описывается волновой функцией или амплитудой вероятности, квадраты модулей которых определяют вероятность реализации ее состояний, а система, находящаяся в смешанном состоянии, описывается набором волновых функций или амплитуд вероятности, заданных с определенными вероятностями.
Единицы измерения информации. Объем информации I измеряется в битах (двоичных единицах). Для системы с n равновероятными состояниями объем информации, получаемой при реализации одной из альтернатив, равен логарифму числа состояний, в которых может находиться система I = log 2 n . Один бит – объем информации получаемой при реализации одной из двух равновероятных альтернатив: 1 бит = log 2 2. Объем информации измеряется в безразмерных величинах.
Связь информации с энтропией, энергией, массой. Физическая энтропия S пропорциональна логарифму числа микросостояний, в которых может находиться система S = k ln P . k = 1,38 10-16 эрг/K = 1,38
10-23 Дж/К – постоянная Больцмана; а P – статистический вес (число микросостояний). Если система имеет 2 состояния, то энтропия системы равна S = k ln 2= 1,38 ∙ 10-16 ln 2 эрг/K = 1,38 ∙ 10 — 23 ln 2 Дж/К.
Объем информации в системе из двух равновероятных состояний в информационных единицах равен одному биту, а в единицах энтропии равен постоянной Больцмана, умноженной на ln 2 ]. В общем случае энтропия системы, содержащей I бит информации, равна постоянной Больцмана, умноженной на I ln 2: S = k I ln 2. Энергия, требуемая для передачи, чтения, записи одного бита при температуре T , не может быть меньше величины Emin = kT ln 2. Соответственно, учитывая формулу Эйнштейна, масса, требуемая для передачи, чтения или записи одного бита при температуре T , не может быть меньше величины Mmin = (kT ln 2)/c 2 .
Микроинформация и макроинформация. Д.С. Чернавский , развивая и уточняя идеи Бриллюена , различает макроинформацию (классическую информацию) и микроинформацию. Макроинформация есть запомненный выбор одного варианта из нескольких возможных и равноправных. Микроинформация есть выбор не запоминаемый. «Микроинформация существенно отличается от макроинформации, поскольку она не имеет важного для информации свойства фиксируемости, ибо незапоминаема. Макроинформация существенно отличается от микроинформации не только качественно, но и количественно. Это ясно, если вернуться от энтропийных к обычным единицам измерения информации – битам: I микро = — ( DS /k )log 2e = — 1,44 DS /k , гдеI микро — огромное число, ибо k = 1,38 10-23 Дж/К (DS q -битов Показано, что для формирования фундаментальных частиц необходимо не менее 6 q -битов. Оценки совместной энтропии по разным независимым экспериментальным данным, характеризующей матрицы смешивания электрослабого взаимодействия близки к оценкам совместной энтропии матриц смешивания кварков.
Это свидетельствует о единой информационной и физической природе сильного и электрослабого взаимодействия. Даны прямые оценки объема информации в физических системах. Оценки объемов информации в фундаментальных и элементарных частицах, атомах, молекулах, газах, жидкостях, твердых телах. Разработаны информационные модели космологических объектов (черных дыр, нейтронных звезд, белых карликов, звезд солнечного типа). Выведена формула Хокинга для черных дыр (информационный спектр излучения). Получены информационные ограничения на образование и слияние черных дыр. Выведена формула для информационного спектра излучения нейтронных звезд и белых карликов. Открыто существование и исследованы характеристики оптимальных черных дыр (минимизирующих объем информации в областях Вселенной, Вселенной в целом). Дана оценка массы начальных неоднородностей Вселенной. Показано, что расширение Вселенной является причиной и источником формирования информации, причем разнообразные физические процессы в расширяющейся Вселенной обеспечивают формирование информации.
. Показано, что наряду с физическими мировыми константами существуют информационные мировые константы: информационная граница ( information border , limit ) IB = 1090 бит, постоянная памяти ( constant memory ) M = 1028 бит/кг, постоянная быстродействия ( constant speed , performance ) IS = 1039 (оп/с)/кг, постоянная информационных затрат ( information costs ) IC = 10-13 кг/бит. Данные константы следует добавить в ряд мировых констант: постоянная Планка , гравитационная постоянная , скорость света , постоянная Больцмана , … Информационные мировые константы определяют процессы формирования и развития естественных и искусственных объектов. Достичь данных мировых констант при исследовании и создании информационных систем невозможно – это ограничения, которые необходимо учитывать, это пределы к которым необходимо стремиться. Показано, что Вселенная с конечной информацией абсолютно познаваема. Показана возможность и даны конструктивные предложения по сохранения разума при космических и планетных катаклизмах. Поскольку неоднородности должны существовать во вселенных с любыми физическими законами, то подход, базирующийся на информационных характеристиках неоднородностей любой природы и соответствующие закономерности (законы информатики), распространяется на все возможные вселенные. Не означает ли это идентичность всех возможных вселенных или единственность Вселенной?.
Актуальные задачи физической информатики
С учетом полученных результатов, в дополнение и в целях конкретизации задач, поставленных А.Д. Урсулом в 1968 году, перечислим актуальные задачи Физической информатики.
1. Разработка информационных методов исследования физических систем. Развитие, уточнение законов информатики.
2. Оценка информационных характеристик (информационной энтропии, информационной дивергенции, совместной информационной энтропии, информации связи, дифференциальной информационной емкости) физических, химических и биологических систем.
3. Оценки объема информации в физических, химических и биологических системах.
4. Вывод из законов информатики физических законов.
5. Совместное использование законов сохранения энергии и сохранения неопределенности (информации) для расчетов характеристик физических систем и процессов.
6. Изучение информационного взаимодействия физических систем.
7. Формирование информационных ограничений на образование, развитие, взаимопревращение физических, химических и биологических систем.
8. Изучение информационных характеристик квантовых компьютеров и квантовых вычислений.
9. Формирование фундаментальных ограничений на характеристики информационных систем.
10. Уточнение оценки объема информации, определяющего возникновение и развитие Вселенной. Уточнение массы неоднородности, содержащей эту информацию.
11. Исследование расширения Вселенной как причины и источника формирования информации во Вселенной.
12. Формирование ограничений на управление развитием Вселенной.
13. Формирование ограничений на познаваемость Вселенной.
14. Изучение способов формирования классической (запоминаемой, копируемой) информации во Вселенной.
15. Анализ информационных характеристик внеземных цивилизаций.
16. Определение характеристик минимального познающего субъекта.
17. Исследование вопросов компактного представления знаний и сохранения накопленных цивилизацией знаний.
18. Формирование информационных основ теории квантовой гравитации, «Теории Всего».
Работы автора и зарубежных ученых (американских, канадских, европейских, китайских …) подтверждают первичность информационных законов . Информационные законы (законы информатики) определяют и ограничивают физические законы. Информационные законы (законы информатики) имеют всеобщий, универсальный характер, действуют во всех возможных вселенных, даже во вселенных с разными физическими законами. Приведенные сведения показывают, что приоритет получения информационными методами физических результатов принадлежит России, хотя последние результаты зарубежных ученых очень интересны и важны. Использование информационных законов (законов информатики) совместно с физическими законами позволит раскрыть все тайны природы, в частности, построить теорию квантовой гравитации.
Список используемых источников
1) ПРОБЛЕМЫ СОВРЕМЕННОЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКИ. Черкесова Л. В.,
2)Колин К.К. Эволюция информатики. Информационные технологии, № 1, 2005. – С. 2-16.
3) 50.Гуревич Игорь. ФИЗИЧЕСКАЯИНФОРМАТИКА . LAP Lambert Academic Publishing. 2012. 288 с .
4) Igor Gurevich. Some works on physical informatics. LAP (Lambert Academic Publishing). 2012. ISBN-13: 978-3-659-30498-9.
Источник
