«Эффективное использование информационно-коммуникационных технологий при обучении физике». Использование икт на уроках физики Муниципальное казенное образовательное учреждение

Использование ИКТ на уроках физики

Булчун Инна Олеговна

учитель физики МОУ Берт-Дагской СОШ

Тес-Хемского кожууна Республики Тыва

В современном мире информационно-коммуникативные технологии занимают всё более значительное место. Процесс школьного обучения в этом смысле не должен отставать от жизни, поэтому вопрос внедрения их в структуру современного урока весьма актуален. Из этого вытекает одна из задач нашей педагогической деятельности – формирование личности, способной адаптироваться в современном мире.

Цели использования информационных технологий на уроке:

Сделать урок современным (с точки зрения использования технических средств);

Приблизить урок к мировосприятию современного ребенка;

Установить отношения взаимопонимания между учителем и учеником; Основная роль ИКТ в работе учителя:

а) экономия времени;

б) возможность эмоционально и образно подать материал;

в) проверке и закрепление ЗУН различными методами и приемами.

Идея использования ИКТ для моделирования различных физических явлений, демонстрации устройства и принципа действия физических приборов возникла сразу, как только вычислительная техника появилась в школе. Уже первые уроки с использованием ИКТ показали, что с их помощью можно решить ряд проблем, всегда существовавших в преподавании школьной физики.

Рассмотрим две основные проблемы в преподавании физики:

1) Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают ряд трудностей в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. Компьютер может не только создать модель таких явлений, но также позволяет изменять условия протекания процесса, «прокрутить» с оптимальной для усвоения подачей учебного материала.

2) Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. К сожалению, оснащение физического кабинета не всегда позволяет провести сложные лабораторные работы, не позволяет вовсе ввести исследовательские работы, требующие более сложного современного оборудования. На помощь приходит ИКТ, которые позволяют проводить достаточно сложные лабораторные работы. В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы.

Несколько слов нужно сказать о разработке компьютерных уроков. Уже существуют электронные учебники по физике, ориентированные на индивидуального пользователя: «Физика в картинках», «1С: Репетитор», «Открытая физика» фирмы «Физикон» и другие разработки, выполненные на оптических дисках. Большинство из них сделано профессионально, имеют красивую графику, содержат хорошие мультипликации, они многофункциональны, словом, имеют массу достоинств. Но в большинстве случаев они не вписываются в тематику урока. С их помощью невозможно достичь всех целей, поставленных учителем на уроке. Компьютерные уроки требуют особой подготовки. К таким урокам я стала писать разработки, совмещая в них и настоящие, и виртуальные (т.е. реализованные на экране монитора) эксперименты, иногда используя Интернет-ресурсы, содержащие новейшую информацию по некоторым разделам учебников:

1. Теория относительности: интернет-учебник по физике http://www.relativity.ru

2. Уроки по молекулярной физике http://marklv.narod.ru/mkt/

3. Физика в анимациях http://physics.nad.ru

4. Физика.ру: сайт для учащихся и преподавателей физики http://www.fizika.ru

5. Эрудит: биографии учёных и изобретателей http://erudite.nm.ru

6. Сайт с демонстрациями http://files.school-collection/edu.ru

Наша школа уделяет большое внимание личностно-ориентированному обучению, где центром обучения является сам обучающийся - его мотивы, цели, его неповторимый психологический склад, т. е. ученик как личность. Применение информационных и коммуникационных технологий для организации личностно-ориентированного обучения позволяет:

повысить мотивированность учащихся к обучению и их познавательную активность;
построить учебный процесс, учитывая личностные особенности каждого учащегося, ориентируясь на развитие их творческих способностей;
создать условия для самостоятельного управления ходом обучения;
дифференцировать и индивидуализировать учебный процесс, создавая условия для систематического контроля (рефлексии) усвоения знаний и уровня обученности каждого учащегося;
вносить своевременные корректирующие воздействия преподавателя по ходу учебного процесса.

Особенно хочется отметить, что моделирование различных явлений ни в коем случае не заменяет настоящих, «живых» опытов, но в сочетании с ними позволяет на более высоком уровне объяснить смысл происходящего. Ученики самостоятельно могут создавать мультимедийные модели взаимодействия тел, физических явлений и, изменяя параметры взаимодействия, наглядно видеть результат. Средство интеграции текстовой информации и мультимедиа (звука, видео, анимации) делает процесс познания более привлекательным из-за красочности компьютерной графики, позволяет лучше развивать наглядно-образное мышление. Включение в мультимедийный конспект обобщающих таблиц, формул, необходимых иллюстраций и анимационных моделей способствует более интенсивной организации учебного процесса.

ИКТ не призваны заменить классную доску и классические формы обучения, они призваны помочь учителю объяснить тему наиболее эффективным способом только тогда, когда требуется продемонстрировать процесс, создать яркий образ и т.п. Иными словами, когда самой темой востребована мультимедийность представления объясняемого материала. Когда без мультимедийности объяснить в полном объеме, ярко и исчерпывающе представляется затруднительным. Когда нужно показать скрытый от человеческого глаза, по естественным причинам, объект, например, молекулярную структуру вещества.

Опыт моей работы показывает, что такие уроки вызывают у учащихся настоящий интерес, заставляют работать всех даже слабых ребят, позволяя осуществлять принцип развивающего обучения, приводящее к повышению качества знаний.

К сожалению, на сегодняшний день не всегда можно ими воспользоваться по ряду причин: недостаточная техническая оснащенность, трудоемкость, наличие свободного компьютерного класса. Использование ИКТ на занятиях, в каждом конкретном случае, приходится решать проблему уместности применения и соотношения компьютерных и реальных экспериментов.

Если учитель хочет быть интересным для своих учеников, повышать свое педагогическое мастерство и уровень интеллекта, он, по меньшей мере, должен теоретически представлять, как можно использовать ИКТ на уроках, а, как максимум, использовать эти технологии с огромными универсальными возможностями.

Список литературы:

Л.И. Губернаторова, К.А. Потехин «Новые информационные технологии в процессе

преподавания физики»

«Использование ИКТ на уроках физики и информатики»

Доклад подготовил учитель физики и информатики

Бойчук Сергей Владимирович

Калинино-2015

Основная задача современной школы заключается в организации обучения таким образом, чтобы научить всех школьников, независимо от состояния их здоровья, наличия физического или умственного недостатка, умению учиться. Поэтому перед учителем стоит важная и сложная задача: он должен не только дать ученикам знание, но и обязан научить их мыслить, рассуждать, анализировать, делать собственные выводы.

Быстрое развитие вычислительной техники и расширение её функциональных возможностей позволяет широко использовать компьютеры на всех этапах учебного процесса: во время урока, практических и лабораторных занятий, при самоподготовке и для контроля и самоконтроля степени усвоения учебного материала. Использование компьютерных технологий значительно расширило возможности объяснения эксперимента, позволяя моделировать различные процессы и явления, натуральная демонстрация которых в лабораторных условиях технически очень сложна либо просто невозможна.

Применение компьютера в образовательном процессе идет по трем направлениям: для преподавания информатики, для преподавания других предметов и во внеклассной работе. Основной принцип работы - обучать на тех программных продуктах, которые используются в различной профессиональной деятельности. Это популярные текстовые, графические редакторы, электронные таблицы, СУБД, средства для создания мультимедиапродуктов. Возможности использования ПК в учебном процессе резко увеличились Примеры использования:

Изучение нового материала

Демонстрационные опыты

Лабораторные работы

Уроки обобщения и повторения

Решение задач

Подготовка к ЕГЭ

Контроль знаний

Интернет олимпиады

Дистанционные уроки Что же такое ИКТ?

Любая педагогическая технология - это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет получение и преобразование информации.

Более удачным термином для технологий обучения, использующих компьютер, является компьютерная технология. Компьютерные (новые информационные) технологии обучения - это процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер.

При подготовке к уроку с использованием ИКТ учитель не должен забывать, что это УРОК, а значит составляет план урока исходя из его целей, при отборе учебного материала он должен соблюдать основные дидактические принципы: систематичности и последовательности, доступности, дифференцированного подхода, научности и др. При этом компьютер не заменяет учителя, а только дополняет его.

Такому уроку свойственно следующее:

принцип адаптивности: приспособление компьютера к индивидуальным особенностям ребенка;

управляемость: в любой момент возможна коррекция учителем процесса обучения;

интерактивность и диалоговый характер обучения; - ИКТ обладают способностью "откликаться" на действия ученика и учителя; "вступать" с ними в диалог, что и составляет главную особенность методик компьютерного обучения.

оптимальное сочетание индивидуальной и групповой работы;

поддержание у ученика состояния психологического комфорта при общении с компьютером;

неограниченное обучение: содержание, его интерпретации и приложение сколько угодно велики.

Компьютер может использоваться на всех этапах, как при подготовке урока, так и в процессе обучения: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле ЗУН.

Характер использования ИКТ на моих уроках может быть разный - это обучающий, развивающий, коммуникативный, диагностический, обще культурный. Это зависит от цели и задач при проектировании урока с использованием компьютера. Провожу уроки демонстрационного типа, уроки обобщения и получения новых знаний, интегрированные, уроки компьютерного тестирования и др. В качестве программного обеспечения использую готовые продукты, разработанные производителями. Использование ИКТ начинаю с анализа темы, методов подачи материала, выделения проблемных моментов и путей их разрешения. При этом продумываю возможность разнообразить тип урока через применение ИКТ. Разумеется, применение ИКТ должно быть методически обоснованно.

Перечислю основные направления использования информационно - коммуникационных технологий на своих уроках:

1.Построение урока с применением программных мультимедиа средств: Компьютерная презентация учебного материала как один из способов визуализации материала. (Видео- и анимационные фрагменты - демонстрации физических явлений, классических опытов, логические схемы, интерактивные таблицы и т.п.).

2.Мультимедийный урок использую практически на всех этапах урока:

При изучении нового материала, предъявление новой информации;

При закреплении пройденного материала, отработки учебных умений и навыков;

При повторении, практическом применении полученных знаний, умений и навыков;

При обобщении и систематизации знаний.

Большие возможности содержатся в использовании компьютерных технологий при обучении физике. Эффективность применения компьютеров в учебном процессе зависит от многих факторов, в том числе и от уровня самой техники, и от качества используемых обучающих программ, и от методики обучения, применяемой учителем.

Опыт работы в школе показал, что в развитии познавательного интереса нельзя полностью полагаться на содержание изучаемого материала. Сведение истоков познавательного интереса только к содержательной стороне материала приводит лишь к ситуативной заинтересованности на уроке. Если обучающиеся не вовлечены в активную деятельность, то любой содержательный материал вызовет в них созерцательный интерес к предмету, который не будет являться познавательным интересом.

Поэтому использование информационно - коммуникационных технологий на уроках физики является эффективным средством при формировании познавательного интереса учащихся:

появлению новых форм предъявления содержания учебного материала;

организации различных форм познавательной деятельности;

повышению качества учебной деятельности;

стимулированию речемыслительной и самостоятельной деятельности;

развитию эмоциональной сферы.

Уроки с использованием мультимедийных возможностей очень нравятся детям, они активизируют их интерес к изучению предмета. При объяснении таких тем как «Строение вещества», «Строение атома и атомного ядра», «Электромагнитные взаимодействия» и др., где демонстрации невозможно провести ни в каких условиях, использование анимированной модели становится единственным наглядным способом представления явления или процесса, которые ученик в состоянии воспринять, проанализировать и понять их сущность. Такие модели могут быть понятными даже ученикам, не обладающим абстрактным и пространственным воображением. Обычно такие модели я представляю в форме мультимедийных презентаций уроков, которые ни в коем случае не должны быть «книжкой на экране». Они должны дополнять учебники, используя все возможности современных компьютеров. Хорошая презентация должна не столько разъяснять учебную ситуацию, сколько моделировать ее, давая простор для воображения.

Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. На помощь приходит персональный компьютер, который позволяет проводить достаточно сложные лабораторные работы. Многие явления, недоступные для изучения в классах из-за отсутствия оборудования, ограниченности времени либо не подлежащие прямому наблюдению, могут быть достаточно подробно изучены в компьютерном эксперименте. То есть компенсирую отсутствие физических приборов, используя живые модели физических явлений, что вызывает большой интерес у обучающихся. При этом следует подчеркнуть, что компьютерная демонстрация физических явлений рассматривается не как замена реального физического демонстрационного опыта, а как его дополнение. В своей работе использую: «Виртуальные лабораторные работы по физике». Особенности программы:

Теоретические сведения и раздел для повторения.

Реалистичное моделирование интерактивного эксперимента.

Экспериментальные задачи.

Вывод результатов работы на печать.

Используя компьютерную модель, ученики самостоятельно могут провести небольшое исследование и получить необходимые результаты. Компьютерные программы позволяют за считанные минуты провести такое исследование. В этом случае ученики в процессе самостоятельной творческой работы получают знания, необходимые им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Такой урок можно провести только в компьютерном классе.

Использование ИКТ как источника дополнительного материала. Сайт « Классная физика» содержит учебный материал с 7-11 класс. Весь материал можно разделить на 4- блока: 1.Теоретический. 2. Практический. 3.Познавательный 4. Здоровье сберегающий материал по охране здоровья и жизни.

Использование методических программных средств. В своей работе использую диски «ИКТ на уроках физики». Интерактивное учебное пособие. Наглядная физика.7-11класс. Электронные уроки и тесты: Молекулярная структура материи; Внутренняя энергия; Свет. Оптические явления; Колебания и волны; Электрический ток; Получение и передача электроэнергии; Электрическое поле; Магнитные поля.

Особенности программы: Наглядная форма представления материала курса; видеофрагменты и анимация с демонстрацией экспериментов и изучаемых процессов; словарь физических терминов, справочник формул, биографии учёных-физиков; разнообразные интерактивные упражнения с возможностью проверки ответов и работы над ошибками;

Использование программных продуктов на уроках позволяет обучающимся максимально точно изучить процессы и явления, происходящие в реальном мире. Это дополнительно активизирует познавательную деятельность и способствует повышению мотивации обучающихся к получению новых знаний.

Использование ИКТ на уроках физики способствует возникновению межпредметной связи, например, физика - химия (молекулярная физика), физика - литература (факты об ученых), физика - математика (оптика, механика, решение задач) и т. д. Чтобы эта нить (преемственность других предметов) была прочной, на уроках с применением ИКТ создаю условия для формирования таких умений.

Усовершенствование образовательного процесса на уроке физике за счёт применения программных и технических средств ИКТ позволяет в сжатые сроки обогатить память учащихся необходимыми физическими знаниями. На уроках физики в 7 - 11-х классах могут широко использоваться презентации, которые позволяют повысить интерес к изучению предмета. Это даёт возможность учителю проявить творчество, индивидуальность, избежать формального подхода к проведению уроков.

Используя информационно-коммуникационные технологии на уроках информатики, можно добиться значительного усиления мотивации учащихся к обучению, интереса к предмету, повышения качества знаний. Использование ИКТ позволяет сделать процесс обучения личностно ориентированным, развивать и повышать информационную компетентность учащихся, их коммуникативные способности, логическое мышлении.

Использование современных информационно-коммуникационных образовательных технологий должно быть тщательно продумано, взвешено и хорошо отработано. Только в этом случае эффективность будет достаточно высокой и принесёт удовлетворение и учителю, и ученикам.

Я хочу более конкретно остановиться на своем опыте применения информационных технологий в практике преподавания информатики.

На первых этапах применяю информационные технологии для создания дидактического материала. Для этой цели использую следующие технологии и программы MS Office :

текстовый редактор Word;

электронные таблицы Microsoft Excel;

технологию сканирования и обработки текстовой и графической информации;

технологию подготовки презентации учебного материала при помощи программы PowerPoint ;

информационные ресурсы сети Интернет.

Использование ресурсов сети Интернет. Большой интерес вызывает у учащихся поиск информации по заданной теме в Интернете. Такие индивидуальные задания они выполняют с удовольствием и готовы увлеченно рассказывать об этом на уроке. Рассказы вызывают множество вопросов и вовлекают остальных в беседу. В выигрыше оказываются и докладчики, и слушатели.

Интерактивные тесты.

Тестовый контроль (а тем более компьютерный) позволяет:

более рационально использовать время урока;

охватить больший объем содержания;

быстро установить обратную связь с учащимися и определить результаты усвоения материала;

сосредоточить внимание на пробелах в знаниях и умениях и внести в них коррективы;

обеспечить одновременную проверку знаний учащихся всего класса и сформировать у них мотивацию для подготовки к каждому уроку;

во многих случаях преодолеть субъективизм выставления оценок;

индивидуализировать работу с учениками,

развивать у учащихся добросовестность и аккуратность; повышать интерес к предмету;

создавать несколько однотипных вариантов одного теста за короткое время.

Часто учебники или другие печатные пособия имеют ссылку, изображение которых в них отсутствует. Проводить урок по теме «Форматирование текста» не имеет смысла, если перед глазами учащихся не имеются зрительные образы. Усвоение материала в данном случае будет иметь очень низкий процент (10%). Урок с использованием традиционных наглядных средств обучения значительно повышает этот процент (30%). При применении на таких уроках мультимедийных программ наблюдается значительный рост усвоения материала, чем при применении традиционных наглядных средств обучения (>50%).

На моих уроках ИКТ выступает как вспомогательный элемент учебного процесса, а не основной. Уроки с использованием ИКТ стали привычными для моих воспитанников, а для меня нормой работы.

Преимущества использования ИКТ для меня, как учителя заключается в следующем:

экономия учебного времени (до 30%);

возможность обеспечить аудио - визуальное восприятие информации;

включение в активную деятельность;

развитие коммуникативных умений на уроке;

осуществление дифференцированного и индивидуального подхода в обучении;

рациональное использование различных форм, методов и приемов работы;

создание положительного эмоционального фона урока;

Для учащихся ИКТ:

обеспечивает более эффективную доступность информации;

приближает урок к мировосприятию современного ребенка;

позволяет ученику работать в своем темпе;

развивает нестандартное мышление;

воспитывает самостоятельность, способность принимать решения;

формирует уверенность в своих возможностях, способностях.

Таким образом, средства ИКТ являются необходимыми в условиях современного образования. Опираясь на собственный опыт работы, могу с уверенностью сказать, что такие уроки вызывают у учащихся настоящий интерес, включают в работу всех, даже слабых ребят, способствуют формированию компетенций, необходимых не только на физике и информатике, но и на других предметах. Качество знаний при этом заметно возрастает, что позволяет говорить о рациональном использовании новых форм, методов и технологий в учебном процессе.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 1 города Бирска муниципального района Бирский район Республики Башкортостан

УТВЕРЖДАЮ

Директор МБОУ СОШ № 1 г. Бирска

__________ Мингалеев З. А.

Программа

профессионального самообразования

учителя физики.

Салимжановой Н.Н.

Тема: Использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики.

Рассмотрено на заседании ШМО

учителей естественно-математического цикла

МБОУ СОШ № 1 г.Бирска

Руководитель ШМО

Мухамедьярова И. М.

2014г.

Актуальность

ИКТ – одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использование информации.

Сегодня в мире нет ни одной отрасли науки и техники, которая развивалась бы столь же стремительно и порождала такое разнообразие подходов к изучению материала, как информатика. Каждые два года происходит смена поколений аппаратных и программных средств вычислительной техники. Такого развития одной отрасли история науки и техники ещё не знала.

Фактически мы можем говорить о том, что последние годы на наших глазах произошла компьютерная революция, затронувшая все сферы социальной, культурной, научной и производственной деятельности людей. Проникновение компьютеров во все сферы жизни общества убеждает в том, что культура общения с компьютером становится частью общей культуры человека.

Очень важной задачей школы на сегодняшний день является подготовка конкурентоспособного выпускника, владеющего новыми информационными технологиями.

Особое внимание в программе уделяется формированию практических навыков. В поддержку курса разработан комплект дидактического материала «Практикум» для проведения практических работ, который содержит как сформулированные задания, так и подробный комментарий (алгоритм) к выполнению работы.

Разработка урока с использованием компьютерных технологий возможна лишь при наличии электронного ресурса, которые сейчас имеются в достаточном количестве. Электронные образовательные ресурсы – облегчают подготовку и проведение уроков учителем и учениками как в домашних условиях, так и в условиях школы, а также способствуют развитию самостоятельной творческой и исследовательской деятельности учащихся. Применение ИКТ в учебном процессе способствует повышению эффективности урока, наглядности преподавания, интереса учащихся к предмету, осознанности в овладении программным материалом.

Это позволяет учащимся выполнять работу в собственном темпе, использовать наглядную справочную информацию и точно знать какой результат они должны получить после выполнения работы.

Контроль теоретических знаний предлагается осуществлять с помощью компьютерного тестирования.

Цели:

профессиональный рост учителя

совершенствование качества и эффективности обучения физики.

развитие творческого потенциала обучаемого, его способностей к коммуникативным действиям, умений экспериментально-исследовательской деятельности.

формирование представлений о процессе научного познания, развитие логического мышления, отработка практических навыков в понимании законов физики, развитие речи учащихся, познавательного интереса, интеллектуальных способностей.

научить школьников понимать явления, объяснять эти процессы с точки зрения физики;

сформировать умения применять самостоятельно полученные знания на практике.

Задачи

Стимулировать мыслительную деятельность, повышать познавательную интерес учащихся. Развитие познавательной деятельности учащихся при изучении физики.

Расширение кругозора учащихся в понимании физических понятий и законов.

Развитие знаний, умений и навыков при решении физических задач различного типа(качественные, графические, расчётные, экспериментальные и др.)

Решение многих проблем, связанных с наглядностью, демонстрационным оборудованием и проведению лабораторных работ.

5.Отобрать компьютерные программы, презентации, компьютерные тестирования по физике по разным темам.

Реализация программы рассчитана на три года (2014 - 2017 г.г.)

Этапы реализации программы

1 этап 2014 - 2015 учебный год – подборка и изучение

материалов по теме;

2 этап 2015 – 2016 учебный год - реализация практической части

программы.

3 этап 2016 – 2017 учебный год – завершающий этап.

Участники:

Учитель физики, учащиеся 7-11 классов.

Основные направление работы

Основные

направления

Действия и мероприятия

Профессиональное

1. Постоянно знакомиться с современными исследованиями ученых в области преподавания предмета «Физики» и знакомиться с новыми технологиями в области предмета «Информатики»

2. Знакомиться с новыми примерными и авторскими программами по физике, концепциями обучения, их оценками.

3. Изучать новую литературу по физике и информатике, методике преподавания.

4. Своевременно повышать квалификацию на курсах для учителей.

5. Принимать активное участие в работе МО учителей естественно – математического цикла.

6. Принимать участие на научно-практических конференциях, конкурсах, фестивалях различных уровней.

7. Посещать уроки коллег и участвовать в обмене опытом.

8. Систематически интересоваться событиями современной экономической, политической жизни.

9.Повышать уровень своей эрудиции, правовой и общей культуры.

10. Проводить открытые уроки для анализа со стороны коллег.

11. Организовывать внеклассную деятельность по предметам.

13. Посещать семинары, конференции, организованные на разных уровнях.

Психолого-

педагогическое

1. Совершенствовать свои знания в области классической и современной психологии и педагогики.

2. Изучать современные психологические методики.

Методическое

1. Знакомиться с новыми педагогическими технологиями, формами, методами и приемами обучения через предметные издания.

2. Изучать прогрессивный опыт коллег по организации различных форм уроков физики.

3. Посещать библиотеки, изучать научно-методическую и учебную литературу.

4. Разрабатывать разные формы уроков, внеклассных мероприятий, учебных материалов.

5. Проектировать личную методическую веб-страницу (сайт).

8. Создавать пакет сценариев уроков с применением информационных технологий.

Эстетическое

1. Посещение выставок, музеев, проведение экскурсий.

2. Участвовать в смотрах художественной самодеятельности.

ИКТ

1. Обзор в Интернете информации по преподаваемому предмету, психологии, педагогике, педагогических технологий.

2. Изучать информационно-компьютерные технологии и внедрять их в учебный процесс.

Охрана здоровья

1. Своевременно обновлять инструкции по ТБ на уроках физики.

2. Внедрять в образовательный процесс здоровьесберегающие технологии.

3. Вести здоровый образ жизни.

Предполагаемый результат:

1 Применение ИКТ на уроках физики, обмен опытом с коллегами.

2. Умение учащихся работать с различными заданиями на компьютере: заданиями на выбор правильного ответа; работать с материалами для презентации своих проектов.

3.Повышение качества преподаваемого предмета (повышение средний балл по предмету; отсутствие неуспевающих).

4.Разработанные программы по физике.

5.Проведенные открытые уроки.

6.Доклады и выступления.

7.Разработка дидактических материалов.

8.Разработка и проведение уроков с использование ЭОР.

9.Создание комплектов педагогических разработок уроков и внеклассных мероприятий.

Введение.

Информационные технологии довольно прочно обосновались практически во всех сферах деятельности человека. Образовательный процесс не является исключением. Среди множества способов повышения эффективности урока, использование информационных технологий – ИТ занимает одно из ведущих мест. С их помощью можно решать множество дидактических, организационных и методических проблем, разнообразить методы преподавания, проводить исследования, которые при использовании стандартного школьного оборудования выполнить невозможно, повысить уровень усвоения учебного материала. Компьютер – самое мощное и самое эффективное из всех существовавших до сих пор технических средств, которыми располагал учитель.

Преподавание физики, в силу особенностей самого предмета, представляет собой благоприятную среду для применения современных ИТ, которые открывают поистине необозримые возможности для решения широкого круга задач. Это могут быть следующие направления: мультимедийные сценарии уроков; использование готовых программных продуктов; применение компьютерных тренажеров; компьютерные демонстрации; лабораторно-компьютерные практикумы; компьютерное моделирование; выполнение виртуальных лабораторных работ. Особо отметим применение мультимедийных сценариев уроков. По сравнению с традиционной формой ведения урока, заставляющей учителя постоянно обращаться к мелу и доске, использование презентаций на уроках высвобождает большое количество времени, которое можно употребить для дополнительного объяснения учебного материала.

Применение на уроках презентаций приводит к целому ряду положительных эффектов: облегчается процесс усвоения материала, урок обогащается эмоциональной окрашенностью, возрастает уровень наглядности, повышается интерес к предмету, учащиеся легче усваивают учебный материал.

Компьютерные технологии помогают сделать наглядными молекулярные, атомные и ядерные процессы, помогают развивать творческие способности учащихся, раскрывая богатые возможности Интернета при подготовке уроков – семинаров и конференций, помогают формированию навыков работы с тестами и подготовке к ЕГЭ.

Появление в школах мобильных классов открыло возможность интенсивного использования компьютера в роли инструмента учебной деятельности на многих уроках. Причем появление компьютера именно у учащегося, поскольку основная задача школы на сегодняшний день – научить учиться самостоятельно. И именно компьютер – самый подходящий инструмент для достижения этой цели. Перечислю те возможности, которые открылись при использовании компьютеров учащимися на уроках:

Повышение мотивации к учебной работе

Самостоятельная работа в индивидуальном темпе

Оперативный доступ к разнообразным информационным источни-

кам (Интернет)

Возможность выполнять задания и получать оценку при отсутствии

возможности посещать школу (болезнь, экстернат, инвалидность)

Продуктивная работа в различных компьютерных средах, модели-

рующих реальные процессы («Живая физика»)

включение в учебный процесс экспериментов из любой области фи-

зики;

повышение наглядности при объяснении физических процессов;

проведения фронтальных лабораторных работ;

организации тестирования учащихся с использованием диагности-

ческих электронных пособий и Интернет-ресурсов

Опыт использования компьютера в целях самообразования

При подключении мобильного класса к локальной сети появляется

возможность сразу видеть результат работы учащегося.

Мобильный класс, где индивидуальный компьютер заменяет ученику традиционную тетрадь, книгу, авторучку, добавляя к стандартному набору инструментов возможность виртуального моделирования, интерактивного взаимодействия с мультимедийными материалами, быстрого контроля и самоконтроля знаний, затрагивает и меняет сами основы существующего образовательного процесса. Меняются формы и стиль взаимодействия ученика и учителя, ученика с учебным материалом; организация и форма проведения урока; организация контроля и самоконтроля. Учителю физики необходимо способствовать развитию у учащихся самостоятельности в познавательной деятельности, научить их самостоятельно овладевать знаниями, самостоятельно применять знания в учении и практической деятельности. Важнее всего дать возможность учащимся приобрести опыт использования компьютера и Интернета в образовательных целях. В этом одна из ключевых задач современной школы.

Основная часть.

Информационные технологии в лабораторном методе при изучении физики.

Одним из основных методов при преподавании физики я считаю лабораторный метод. Лабораторный метод основан на самостоятельном проведении экспериментов, исследований учащимися и применяется при изучении физики, химии, биологии. При использовании информационных технологий от учащихся требуется

большая активность и самостоятельность, чем во время демонстрации, где они выступают пассивными наблюдателями.

Особенно эффективен проблемный (исследовательский) лабораторный метод. Он состоит в том, что сами учащиеся выдвигают гипотезу исследования, намечают его путь, подбирают необходимые материалы и приборы. Затруднения побуждают к самостоятельной работе, в которой учащиеся стараются хорошо уяснить себе сущность проблемы, найти пути достижения цели, позволяющие разрешить проблему наиболее рационально. Решение проблемы активизирует продуктивное мышление, ведет к росту количества познанных предметов и явлений, присущих им характеристик и отношений, а главное – формирует творческие подход к обучению.

Компьютерные технологии, использующиеся при проведении лабораторных работ, выполняет две функции:

Проведение компьютерных лабораторных работ.

Обработка результатов с использованием бланков лабораторных работ.

Большая их часть интерактивных лабораторных работ содержит опыты, записанные в виде анимации или видеоролика, сопровождающихся голосовым объяснением.

При выполнении практических лабораторных работ широко применяются компьютерные модели.

Компьютерная модель позволяет имитировать физические явления, эксперименты или идеализированные ситуации, встречающиеся в задачах. Компьютерное моделирование позволяет получить наглядные динамические иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, которые часто ускользают при наблюдении реальных явлений и экспериментах. При использовании моделей компьютер предоставляет уникальную, не достижимую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощённой модели. При этом можно поэтапно включать дополнительные факторы, которые усложняют модель и приближают её к реальному физическому явлению.

Работа учащихся с компьютерными моделями на лабораторных работах позволяет в широких пределах изменять начальные условия в физических экспериментах, что приводит к возможности выполнения многочисленных виртуальных опытов. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов.

Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Эти компьютерные модели представляют особую ценность, т.к. учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

При изучении графического представления различных процессов предлагается использовать интерактивные модели. На них хорошо видно, как и насколько меняется значение одной величины при изменении другой, как при этом меняется положение или наклон графиков, какой происходит сдвиг по осям.

При выполнении практических работ предполагается использование готовых бланков отчета, выполнение практикумов – тренингов по решению задач на изучаемую тему.

Использование ИКТ в проектной методике.

Еще одним направлением в использовании информационных технологий

в учебном процессе является создание мультимедийных проектов, направленных на развитие познавательной самостоятельности учащихся. Технология создания мультимедиа проектов состоит из следующих этапов.

На 1 этапе происходит формулирование темы, обоснование её, социальной и практической значимости. Создаются творческие группы, которые обсуждают предложенные темы, в ходе дискуссии отрабатываются навыки культуры речевого действия, гибкость мышления, культура эмоций. Следующий этап – планирование работы, что предполагает распределение обязанностей между участниками проекта, выбор инструментальных средств выполнения проекта (использования звука, графики, анимации, гипертекста и сканирование изображений).

Следующий важный этап – сбор информации по теме. Для реализации данного этапа учащимся прилагается обширная медиатека, включающая в себя мультимедийные справочники, энциклопедии, словари, электронная библиотека и сеть Интернет. Непосредственная работа над проектом осуществляется в малых группах, что способствует обработке навыков коллективной работы и межличностного общения, культуры воспитания коммуникативных действий партнёра по общению.

Обсуждение результатов выполнения мультимедийного проекта проходит в форме защиты, что, в свою очередь, предполагает обработку учащегося навыка публичного выступления, ведения дискуссии, умение аргументировано отставать свою позицию.

Таким образом, при создании мультимедийного проекта студенты демонстрирует высокий уровень самостоятельности, проявляя творческую активность.

Наиболее успешными за время использования проектной методики стали проекты по темам: «Воздействие тепловых двигателей на окружающую среду», «Кто нарушает экологию родного края?», «Город в котором я живу!». Все проекты были созданы студентами 1 курса и участвовали в конкурсе «Человек. Земля. Космос.» внутри техникума.

Творчество – это удел человека. Современные технологии могут помочь в развитии творческих способностей и сделать эффективнее многие этапы творческого процесса, позволяет добиваться всё более и более совершенных результатов. Применение информационных технологий оказывает как прямое, так и косвенное воздействие на личность человека, что в последствии может проявиться так же и в тех видах деятельности, которое напрямую никак несвязанно с их применением. Это связано с тем, что в ходе обучения на основе информационных технологий человек осваивает новые категории, дающие новые представления о картине мира, что в последствии будет сказываться в других, не только в учебных сферах его деятельности.

Использование ИКТ на уроках физики для контроля знаний учащихся.

Планирование уроков физики с применением компьютера нужно начинать с тщательного изучения возможностей программных учебных продуктов и самих же компьютеров. Компьютер может быть применён на любом уроке, поэтому необходимо спланировать, что и когда применить для более эффективного результата.

Применение компьютерных программ позволяют успешно сочетать уроки на компьютерах с обычными уроками физики, что обеспечивает своевременное выполнение учебного плана.

Обучение на основе ИКТ создает условия для эффективного проявления фундаментальных закономерностей мышления, оптимизирует познавательный процесс. Фактором, позволяющим это сделать, является визуализация основных математических и физических понятий, процессов и явлений при помощи компьютера.

Информационные (компьютерные) технологии, являясь современным средством обучения, открывают поистине необозримые возможности для решения широкого круга задач.

Можно придумать много различных способов использования ПК: компьютерные демонстрации, лабораторно – компьютерные практикумы, интегрированные курсы, компьютерное моделирование физических процессов, компьютерное тестирование и т.д. Но учитель – практик не всегда может ими воспользоваться по ряду причин: недостаточная техническая оснащенность, трудоемкость, наличие свободного компьютерного класса, деление класса на подгруппы. Используя ПК на занятии, в каждом конкретном случае, приходится решать проблему уместности применения компьютера и соотношения компьютерных и реальных экспериментов.

В своей работе я расскажу об использовании ИКТ на уроках физики для контроля знаний, о преимуществах и недостатках форм контроля с использованием ИКТ.

Чаще всего, учителя используют компьютер на уроках для объяснения нового материала. Но с большой эффективностью компьютер можно использовать и для контроля знаний учащихся. Использование ИКТ для контроля знаний развивает интерес учащихся к предмету (традиционные формы контроля быстро надоедают учащимся), учатся более эффективно использовать компьютер.

Но всегда нужно помнить, что

 Компьютер не может полностью заменить учителя. Только учитель имеет возможность заинтересовать учеников, пробудить в них любознательность, завоевать их доверие, он может направить их внимание на те или иные аспекты изучаемого предмета, вознаградить их усилия и заставить учиться.

 Методика проведения урока физики с использованием компьютера зависит от подготовленности учителя, учащихся и от программ, обеспечивающих компьютерную поддержку.

 Реальный эксперимент необходимо проводить всегда, когда это возможно, а компьютерную модель следует использовать, если нет возможности показать данное явление.

 Невозможно использовать компьютер на каждом уроке, т.к. это приведёт к нарушению санитарных норм и повлечёт ухудшение здоровья школьников.

На своих уроках я использую следующие формы контроля:

1.Создание презентаций.

2.Комппьютерные тесты (создание тестов учащимися и тестирование с помощью готовых тестов).

3.Использование кроссвордов для контроля знаний.

4.Виртуальные лабораторные работы.

1.Презентации – форма контроля знаний учащихся на уроках физики.

Обычно учитель использует презентации для объяснения новой темы.

Но презентации можно использовать для контроля знаний.

После прохождения темы (главы), учащимся предлагается создать презентацию по данной теме. Презентация должна состоять из 5-8 слайдов и рассчитана на 3-7 мин. На обобщающем уроке учащиеся показывают и защищают свои презентации. Сами же учащиеся оценивают презентации (путем мониторинга). Учитель по итогам выставляет оценки в журнал.

Презентацию можно использовать при закреплении нового материала.

На этапе закрепления новых знаний можно провести игру (принцип игры: на экране возникает вопрос по изученной теме - следует ответ учащегося - возникает на слайде правильный ответ, сопровождающийся тематическим рисунком или фотографией). В конце урока динамично можно повторить основные этапы

Но такая форма контроля имеет ряд недостатков:

1.Учащийся должен хорошо владеть компьютером.

2.На создание презентации уходит много времени.

3.Необходима соответствующая литература.

4.У учащегося дома должен быть компьютер и т.д.

Достоинствами такой формы контроля являются:

1.Самостоятельная работа учащегося.

2.Развивает навыки защиты своих работ, умение выражать свою мысль используя научную терминологию.

3.Развивает навыки работы на компьютере.

4.Учитель более объективно может оценить, насколько учащийся усвоил тему.

6.Развивает интерес учащихся к предмету.

2.Компьтерные тесты.

Компьютерные тесты - это тесты, которые создаются с помощью специальных программ. Такие программы можно приобрести или бесплатно скачать из интернета.

Тесты могут создаваться учителем. Можно создать разные варианты тестов. В одних и тех же тестах можно использовать различные типы (выбор варианта, продолжить формулировку, соответствие, последовательность) и сложность вопросов (очень легкий, легкий, нормальны, сложный, очень сложный). При необходимости вопрос можно дополнить рисунком (фото).

Недостатком такой формы контроля знаний является то, что создание тестов требует много времени. Если тесты создаются учащимися, то они должны обладать соответствующими навыками.

3.Кроссворды.

Еще одной из форм контроля знаний учащихся на уроках физики являются кроссворды. Кроссворды можно использовать после прохождения темы. Создаются кроссворды с помощью специальных программ или можно использовать стандартную программу Exel .

Заключение.

В современных образовательных учреждениях все большую актуальность приобретает использование мультимедийных технологий. Компьютеризация образования является одним из приоритетных направлений его развития. Все большее количество учебных заведений оснащается компьютерной техникой, и на сегодняшний день стоит вопрос о грамотном ее использовании.

Мультимедийные компьютерные технологии позволяют заменить почти все традиционные технические средства обучения. Во многих случаях это оказывается более эффективным и удобным. Кроме того, использование

компьютера на уроке предоставляет преподавателям и студентам новые уникальные возможности, связанные с интерактивностью электронных учебных пособий. При оперативном сочетании компьютера с другими средствами обучения появляется также возможность экономить время урока, увеличивая при этом объем информации и используя наглядный материал. Информационные технологии можно использовать для изучения теоретического материала, в качестве средства моделирования и визуализации. Выбор зависит от целей и задач уроков физики. Использование компьютеров на уроках оправдано в тех случаях, в которых он обеспечивает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения.

Литература.

1. Захарова, И. Г. Информационные технологии в образовании: учеб. посо-

бие для студ. высш. учеб. заведений / И. Г. Захарова. – 5-е изд., стер. – М. :

Издательский центр «Академия», 2008. – 192 с.

2. Пивоварова, М. А. Информационные технологии в учебном процессе: воз-

можности и опасности // Соц.- гуман. знания. – 2000, №5. – с. 139 – 140.

3. Полат, Е. С. Современные педагогические и информационные технологии

в системе образования: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Е. С.

Полат, М. Ю. Бухаркина, 2-е изд.,стер. – М. : Издательский центр «Акаде-

мия», 2008. – 368 с.

4. Суртаева, Н. Н. Нетрадиционные образовательные технологии – Новокуз-

нецк: 2000. – 63 с.

5. www.fisika.ru

Важнейшей задачей школы, в том числе, и преподавания физики, является формирование личности, способной ориентироваться в потоке информации в условиях непрерывного образования. Осознание общечеловеческих ценностей возможно только при соответствующем познавательном, нравственном, этическом и эстетическом воспитании школьника. В связи с этим главную цель обучения можно конкретизировать более частными целями: воспитание у школьников в процессе деятельности положительного отношения к науке вообще и к физике в частности; развитие интереса к физическим знаниям, научно - популярным статьям, жизненным проблемам. Физика является основой естествознания и современного научно - технического прогресса, что определяет следующие конкретные цели обучения: осознание учащимися роли физики в науке и производстве, воспитание экологической культуры, понимание нравственных и этических проблем, связанных с физикой.

На современном этапе развития школы выдвигается задача преобразования традиционной системы обучения в качественно новую систему образования – задача воспитания грамотного, продуктивно мыслящего человека, адаптированного к новым условиям жизни в обществе. Естественной в учебно-воспитательном процессе становится установка на самостоятельное получение знания обучаемыми, на их самообразование и на самопознание.
В связи с этим в настоящее время особое внимание уделяется индивидуальному (ориентированному на личность) подходу при обучении учащихся, созданию условий, для того чтобы ребёнок овладел многообразными способами самостоятельного получения и усвоения знаний, развивал свой творческий потенциал. Одним из важнейших направлений, решающих эту задачу является внедрение информационных средств, в процесс обучения
Целью моей работы является обобщение опыта по использованию информационно-коммуникационных технологий на уроках физики. Свою задачу вижу в том, чтобы помочь учащимся через использование информационно – коммуникационных технологий создать условия для овладения общеучебными навыками, знаниями по предмету и для формирования интереса к физике. Конечным результатом организации данной деятельности вижу повышение качества обучения по предмету физика как одного из приоритетных направлений Концепции модернизации российского образования.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Использование ИКТ на уроках физики

Учитель физики МБОУ «СОШ №14»

Имени А.М. Мамонова, г.Старый Оскол

Введение

Глава 1. Роль и место компьютера в обучении физике.

Глава 2. Использование информационно – коммуникационных технологий в обучении физике.

2.1. Компьютерный эксперимент, как средство исследовательской деятельности учащихся.

2.2. Роль компьютера на разных этапах урока.

2.3. Компьютерное тестирование – эффективный способ контроля знаний

Заключение

Литература

Введение

В связи с этим в настоящее время особое внимание уделяется индивидуальному (ориентированному на личность) подходу при обучении учащихся, созданию условий, для того чтобы ребёнок овладел многообразными способами самостоятельного получения и усвоения знаний, развивал свой творческий потенциал. Одним из важнейших направлений, решающих эту задачу является внедрение информационных средств, в процесс обучения .

Целью моей работы является обобщение опыта по использованию информационно-коммуникационных технологий на уроках физики. Свою задачу вижу в том, чтобы помочь учащимся через использование информационно – коммуникационных технологий создать условия для овладения общеучебными навыками, знаниями по предмету и для формирования интереса к физике. Конечным результатом организации данной деятельности вижу повышение качества обучения по предмету физика как одного из приоритетных направлений Концепции модернизации российского образования.

Глава 1. Роль и место компьютера в обучении физике

Наиболее ценными результатами образования считается гибкость и широта мышления, способность и стремление учиться. Но на практике школьное обучение дает в основном некоторую сумму знаний, интересы учащихся при этом развиваются недостаточно. Это связано в первую очередь с преобладанием пока в большинстве школ объяснительно-иллюстративного метода обучения.

В настоящее время актуальной проблемой образования является творческое усвоение знаний школьниками. Именно оно может обеспечить развитие и саморазвитие личности ученика исходя из его индивидуальных особенностей. Основная задача педагога при этом заключается в том, чтобы сделать приобретаемые знания личностно значимыми для учащегося. Это можно достичь формированием у школьников положительного отношения к учению, организацией обучения таким образом, чтобы оно максимально способствовало развитию у них активности, самостоятельного творческого мышления, но для этого необходимо сделать акцент в организации учебного процесса на увеличение самостоятельной работы учащихся.

В деятельности учителя максимальную роль должна играть работа по организации познавательной деятельности учащихся, а не сообщение им информации. Учитель же не всегда может сочетать свою деятельность по изложению учебного материала с необходимой долей деятельности по организации самостоятельной работы учащихся над этим материалом. Из основ дидактики хорошо известно, что только самостоятельная индивидуальная учебная деятельность способна привести к образованию прочных и глубоких знаний, устойчивых навыков.

Решение возникших трудностей, возможно, многими путями, остановимся на одном из них. Преодолеть существующие трудности учителю во многом может помочь компьютер, операционные возможности которого несут огромный дидактический потенциал. Поэтому многие педагоги и возлагают на электронно-вычислительные машины большие надежды, полагая, что их применение может сократить разрыв между знаниями, которые действительно сейчас дает школа и которых требует от подрастающего поколения современное общество.

Быстрое развитие вычислительной техники и расширение её функциональных возможностей позволяет широко использовать компьютеры на всех этапах учебного процесса: во время лекций, практических и лабораторных занятий, при самоподготовке и для контроля и самоконтроля степени усвоения учебного материала. Использование компьютерных технологий значительно расширило возможности лекционного эксперимента, позволяя моделировать различные процессы и явления, натурная демонстрация которых в лабораторных условиях технически очень сложна либо просто невозможна.

Большие возможности содержатся в использовании компьютеров при обучении физике. Эффективность применения компьютеров в учебном процессе зависит от многих факторов, в том числе, и от уровня самой техники, и от качества используемых обучающих программ, и от методики обучения, применяемой учителем.

Физика - наука экспериментальная, её всегда преподают, сопровождая демонстрационным экспериментом. В современном кабинете физики (как, впрочем, и в любом другом кабинете естественно-научной специализации) должны использоваться не только различные установки и приборы для проведения демонстрационных экспериментов, но и вычислительная техника с мультимедиа проектором или демонстрационным экраном.

Разнообразный иллюстративный материал, мультимедийные и интерактивные модели поднимают процесс обучения на качественно новый уровень. Нельзя сбрасывать со счетов и психологический фактор: современному ребенку намного интереснее воспринимать информацию именно в такой форме, нежели при помощи устаревших схем и таблиц. При использовании компьютера на уроке информация представляется не статичной неозвученной картинкой, а динамичными видео- и звукорядом, что значительно повышает эффективность усвоения материала.

Интерактивные же элементы обучающих программ позволяют перейти от пассивного усвоения к активному, так как учащиеся получают возможность самостоятельно моделировать явления и процессы, воспринимать информацию не линейно, с возвратом, при необходимости, к какому-либо фрагменту, с повторением виртуального эксперимента с теми же или другими начальными параметрами.

В качестве одной из форм обучения, стимулирующих учащихся к творческой деятельности, можно предложить создание одним учеником или группой учеников мультимедийной презентации, сопровождающей изучение какой-либо темы курса. Здесь каждый из учащихся имеет возможность самостоятельного выбора формы представления материала, компоновки и дизайна слайдов. Кроме того, он имеет возможность использовать все доступные средства мультимедиа для того, чтобы сделать материал наиболее зрелищным.

Рассмотрим некоторые способы применения информационно-коммуникационных технологий на уроках физики:

· компьютерное моделирование;

· компьютерные демонстрации;

· лабораторно – компьютерный практикум;

· решение задач в электронной таблице Excel;

· компьютерное тестирование.

Компьютерные демонстрации

Основным достоинством этой технологии является то, что она может органично вписаться в любой урок и эффективно помочь учителю и ученику. Другим немаловажным обстоятельством является то, что существуют такие физические процессы или явления, которые невозможно наблюдать визуально в лабораторных условиях, например, движение спутника вокруг Земли. В данном случае компьютерные демонстрации имеют неоценимое значение, так как позволяют «сжать» временные и пространственные рамки и в то же время получать выводы и следствия, адекватные реальности. С другой стороны достоинство этой технологии заключается в том, что она не требует большого числа компьютеров. Достаточно одного компьютера, видеопроектора, или комплекса - компьютер плюс телевизор, чтобы начать работать по этой технологии .

Компьютерное моделирование

Компьютерное моделирование является мощным научным направлением, которое разрабатывается уже десятки лет. Применение этой компьютерной технологии в школе, особенно в специализированных классах, имеет большое будущее, так как компьютерное моделирование является мощным инструментом познания мира. Применяется как индивидуальная, так и групповая форма создания компьютерных моделей учащимися.

Компьютерное тестирование

В учебном процессе тестирование в той или иной форме используется давно. В традиционной форме тестирование - это чрезвычайно трудоемкий процесс, который требует больших временных вложений. Использование компьютеров делает процесс тестирования настолько технологичным, что в ближайшем будущем, возможно, он станет основным элементом контроля уровня знаний учащихся.

Компьютерный практикум

Эта технология более трудоемка для учителя и требует специальной подготовки. Необходимо наличие компьютерного класса и деление класса на подгруппы. Так как изначально в технологии заложена активная роль ученика, этот вид занятий необычайно эффективен для его творческого развития. Компьютер здесь рассматривается как средство для решения тех или иных задач физики. Но, применяя компьютерный практикум, учителю не следует отказываться и от традиционной формы проведения лабораторной работы, а лучше умело сочетать эти формы на практических уроках. Например, пока одна подгруппа выполняет практикум с использованием виртуальной лаборатории, другая делает такой же практикум, но с использованием традиционного физического оборудования. Затем можно подгруппы поменять местами.

Решение задач в Microsoft Excel

Программа Microsoft Excel очень эффективна в плане экономии учебного времени (быстрота расчетов), а также удобна для графического представления физических процессов, для анализа и сравнения полученных графиков. Такая методика повышает познавательный интерес учащихся, так как, даже те дети, которые не любят решать задачи, в данном случае охотно откликаются на предложенные варианты использования Excel на уроках физики, что в конечном итоге повышает результативность обучения.

Бесспорно, что в школе компьютер не решает всех проблем, он остается всего лишь многофункциональным техническим средством обучения. Не менее важны и современные педагогические технологии и инновации в процессе обучения, которые позволяют не просто “вложить” в каждого обучаемого некий запас знаний, но, в первую очередь, создать условия для проявления познавательной активности учащихся.

Глава 2. Использование информационно – коммуникационных технологий в обучении физике

Для использования информационно-коммуникационных технологий в обучении в образовательном процессе в школе имеются необходимые условия. Кабинет физики оснащён 11 компьютерами для учеников и автоматизированным местом учителя, объединённых локальной сетью с выходом в Интернет, а так же мультимедийным проектором, лазерным принтером и сканером.

Применение в преподавании физики информационных технологий позволяет мне более успешно решать следующие задачи:

· развивать образное мышление учащихся благодаря использованию широких возможностей представления визуальной информации;

· развивать творческое мышление путём использования динамичных методов обработки и предъявления информации;

· осуществлять воспитание коллективизма и коммуникативности в процессе обмена данными между учащимися при обсуждении или создании совместных видеопроектов;

· воспитать познавательный интерес, опираясь на естественную тягу школьников к компьютерной технике;

· разрабатывать новые методы обучения, ориентированные на индивидуальные познавательные потребности личности.

Решение этих задач становится возможным вследствие использования вместе с видеокомпьютерными средствами таких методов обработки информации, как математическое моделирование, компьютерная графика, мультимедиа, компьютерная обработка результатов лабораторных экспериментов.

2.1. Компьютерный эксперимент как средство исследовательской деятельности учащихся

Компьютеры на уроках физики, прежде всего, позволяет выдвинуть на первый план экспериментальную, исследовательскую деятельность учащихся. Замечательным средством для организации подобной деятельности являются компьютерные модели. Компьютерное моделирование позволяет создать на экране компьютера живую, запоминающуюся динамическую картину физических опытов или явлений и открывает для учителя широкие возможности по совершенствованию уроков.

Следует отметить, что под компьютерными моделями понимаются компьютерные программы, имитирующие физические опыты, явления или идеализированные модельные ситуации, встречающиеся в физических задачах. Наибольший интерес у учащихся вызывают компьютерные модели, в рамках которых можно управлять поведением объектов на экране компьютера, изменяя величины числовых параметров, заложенных в основу соответствующей математической модели.

Некоторые модели позволяют одновременно с ходом эксперимента наблюдать в динамическом режиме построение графических зависимостей от времени ряда физических величин, описывающих эксперимент. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся, как правило, испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяя продемонстрировать почти «живьём» многие физические эффекты, которые обычно мучительно и долго объясняются «на пальцах». Кроме того, компьютерные модели позволяют организовывать новые, нетрадиционные виды учебной деятельности.

Приведу в качестве примеров два вида такой деятельности, опробованные на практике:

1. Урок-исследование в 11 классе по теме «Фотоэффект». Учащимся предлагается самостоятельно провести исследование зависимости фототока от частоты падающего света, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. Компьютерная программа «Физика в картинках» позволяет буквально за считанные минуты провести такое исследование. В этом случае урок приближается к идеалу, так как ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы, ибо знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Я в этом случае являюсь лишь помощником в творческом овладении знаниями.

2. Урок решения задач с последующей компьютерной проверкой . В 10 классе при решении задач по теме «Движение тел, брошенных под углом к горизонту», я предлагаю учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания индивидуальные задачи, правильность решения которых они могут проверить, поставив затем компьютерные эксперименты. Возможность последующей самостоятельной проверки в компьютерном эксперименте полученных результатов усиливает познавательный интерес, делает работу учащихся творческой, а зачастую приближает её по характеру к научному исследованию. В результате многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютерные модели. Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей готовлю индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности. Эти материалы могут содержать следующие виды заданий:

1. Ознакомительное задание. (Назначение модели, управление экспериментом, задания и вопросы по управлению моделью).

2. Компьютерные эксперименты. (Провести простые эксперименты по данной модели по предложенному плану, вопросы к ним и результаты измерений).

3. Экспериментальное задание. (Спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов).

4. Тестовые задания. (Выбрать правильный ответ, используя модель)

5. Исследовательское задание. (Провести эксперимент, доказывающий некоторую предложенную закономерность, или опровергающий её; самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом).

6. Творческое задание. (Придумать задачу, решить её, поставить эксперимент для проверки полученных ответов).

Значительное число компьютерных моделей, охватывающих почти весь школьный курс физики, содержится в учебных электронных изданиях: “Физика в картинках”, “Открытая физика”, “Живая физика”. Существуют большие возможности моделирования физических задач в среде Microsoft Excel. Программной средой компьютерного моделирования являются языки программирования.

Разумеется, компьютерная лаборатория не может полностью заменить настоящую физическую, но этого и не требуется. Не секрет, что учащиеся с огромным удовольствием и старанием выполняют практические, экспериментальные и лабораторные работы, где идёт непосредственное соприкосновение с приборами, механизмами.

Так, в 8 классе при изучении математического маятника, сначала выполняем лабораторную работу «Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний математического маятника от его длины», а затем проводим компьютерное исследование этой же зависимости. Разность значений, полученных при реальном и компьютерном эксперименте, позволяет говорить о погрешностях измерения не как об отвлечённых математических величинах, а как об обязательном факторе проведения реального компьютерного эксперимента.

В компьютерной модели «Превращение энергии при колебаниях» (тема, рассматриваемая в 8 и 10 классах) графически показано соотношение между потенциальной и кинетической энергией в любой момент времени. В компьютерном эксперименте можно изменять массу тела, совершающего колебательные движения, жёсткость и полную энергию системы. И здесь опять открываются широкие возможности по совершенствованию структуры урока: возможность проведения урока с классами разных ступеней обучения.

В 11 классе при изучении темы «Изопроцессы» компьютерные модели позволяют моделировать процессы сжатия и расширения идеального газа при фиксированном значении одного из параметров: давления, температуры, объёма. При этом на графике, приведённом рядом с анимационной моделью процесса, наблюдается изменение двух остальных параметров и, следовательно, внешнего вида самого графика. Тут же выводится энергетическая диаграмма, и учащиеся могут видеть, как изменяются количество теплоты, произведённая работа и внутренняя энергия данного процесса. Идёт практическая проверка первого закона термодинамики. Данные модели изопроцессов я также использую при проведении зачётов после завершения темы.

Принципы применения компьютерной модели на уроке:

1. Модель явления необходимо использовать лишь в том случае, когда невозможно провести эксперимент или когда это явление протекает очень быстро и за ним невозможно проследить детально.

2. Компьютерная модель должна помогать разбираться в деталях изучаемого явления или служить иллюстрацией условия решаемой задачи.

3. В результате работы с моделью ученики должны выявить как качественные, так и количественные зависимости между величинами, характеризующими явление.

При работе с моделью учитываю индивидуальные особенности каждого ученика и предлагаю им дифференцированные задания разного уровня сложности, содержащие элементы самостоятельного творчества.

Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. Победа школы в приоритетном национальном проекте «Образование» и получение 1 миллиона рублей на инновационные процессы позволили улучшить материально-техническую базу кабинета физики: приобретено оборудование для проведения лабораторных работ и демонстрационного эксперимента. Но пришедший на помощь персональный компьютер позволяет проводить лабораторные работы, натурное проведение которых в рамках школы затруднено или невозможно. В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы.

При изучении темы «Электродинамика» в 10 классе провожу лабораторную работу «Расчёт электрических цепей». Достоинством данной работы является возможность получить графики вольт – амперной характеристики с учетом внутреннего сопротивления самих приборов. Для построения графиков учащиеся используют возможности программы «Excel». В рамках этой же темы провожу с учащимися исследование влияния электрического и магнитного полей на движение заряженной частицы.

Практически невозможно обойтись без компьютерного эксперимента при изучении темы «Квантовые явления» в 11 классе, так как реальный эксперимент по данной теме провести в школьных условиях невозможно.

Для проведения виртуального эксперимента использую такие программы, как «Физика в картинках» (разработчик «Физикон») и «Stratum» (разработчик Пермский технический государственный университет).

Систематичное, грамотное проведение компьютерного эксперимента приводит к появлению у школьников осознанной потребности применения компьютера для решения задач, в том числе и по физике. От учеников часто слышу предложения решить или проверить задачу на компьютере. Оптимально подобранные программы для проведения эксперимента позволяют учащимся самостоятельно выбрать программу для решения конкретной задачи.

2.2. Роль компьютера на разных этапах урока

Компьютер является неотъемлемой частью при объяснении нового материала. Это и создание презентаций средствами PowerPoint, и демонстрация материалов программы «1С Образование. Физика». По сравнению с традиционной формой ведения урока использование мультимедийных презентаций высвобождает большее количество времени, которое можно употребить для объяснения нового материала, отработки умений, проверки знаний учащихся, повторения пройденного материала.

Презентация урока представляет собой его мультимедийный конспект, содержащий краткий текст, основные формулы, чертежи, рисунки, видеофрагменты, анимации. Обычно такие сценарии подготавливаются в форме мультимедийных презентаций с использованием программы PowerPoint из пакета Microsoft Office. При помощи PowerPoint можно строить диаграммы и графики, готовить слайды, проспекты, а также организовывать показы слайдов.

Новое теоретическое содержание учащиеся выявляют в ходе организованного активного восприятия компьютерного материала: я своим словом, умело поставленным вопросом направляю восприятие и мысль к нужным теоретическим выводам. Экранная форма компьютерной (и ауидивизуальной) информации дает редкую возможность совместного – моего и класса наблюдения - и размышления над фактами, поиска выхода из проблемных учебных ситуаций, сопереживания драматическим моментам истории науки, позволяет по ходу усвоения обсудить актуальность и значимость изучаемого материала.

Материалы программы «1С Образование. Физика» использую при устной проверке домашнего задания. Видеофрагменты и анимации данного программного продукта снабжены аудиорядом, то есть устным объяснением происходящего. Отвечающему ученику предлагаю озвучить ролик, который показывала на предыдущем уроке, а затем вновь просмотреть его, но уже опять со звуком. Таким образом, ученик может сам оценить верность и полноту своего ответа.

При завершении изучения каждой темы предлагаю учащимся самим составить презентации, которые затем обсуждаются с учащимися. Лучшие из презентаций я демонстрирую ученикам, которые на следующий год придут в этот класс. В кабинете систематизированы созданные учащимися презентации по темам и классам.

На этапе обобщения и систематизации знаний создаю и заполняю различные таблицы одновременно с учащимися, используя мультимедийный проектор. Например, в 7 классе при изучении темы «Агрегатные состояния вещества» вывожу на экран документ в формате Word, содержащий следующую таблицу

Затем, совместно с учащимися эту таблицу заполняем: они в тетрадях, учитель на экране.

В своей работе большое внимание уделяю воспитательному аспекту урока и считаю, что великим учёным ребёнок может и не быть, а вот самостоятельным человеком, способным анализировать свои поступки, поведение, самосовершенствоваться, реализовывать себя в окружающем мире ему научиться необходимо. Именно работа с компьютером на уроках формирует навыки поиска необходимой ему в данный момент времени информации. Источником такой информации может быть книга, энциклопедия, Интернет, интерактивные компьютерные курсы. Например, недостаток в учебнике физики сведений об ученых и их жизнедеятельности, особенностях характера раньше приходилось компенсировать показом видеосюжетов, которые записывала с телевизора, собственными рассказами, сообщениями ребят. Теперь стало возможным использовать «Интерактивную энциклопедию науки и техники», Интернет.

Уроки самостоятельного поиска информации с использованием всех возможных источников наиболее любимы моими учениками. Так, например, заканчивая изучение темы «Энергия» в 8 классе провожу урок «Использование энергии движущейся воды и ветра». Учащимся предлагается самостоятельно найти информацию о разных видах электростанций. При этом часть учащихся будет использовать печатные источники, а часть – ресурсы Интернет (Приложение 1). Философская идея такого урока заключается в том, чтобы «развернуть» учащихся в сторону книги как источника знаний и подвести к мысли о необходимости использования всех доступных источников информации. Одной из целей такого урока является и воспитание критического подхода и осмысления полученной информации.

Для поиска информации на уроках физики активно использую электронные учебники. Например, при изучении звуковых колебаний в 8 классе задаю учащимся вопрос: «Что такое болевой порог слышимости?». Для корректного ответа на этот вопрос предлагаю воспользоваться ресурсами программы «Открытая Физика 2.0» (разработчик ООО «Физикон»). Учащиеся, уже знакомые с принципами поиска информации, запускают поисковую систему программы и находят ответ на поставленный вопрос. Затем следует обсуждение полученных сведений.

2.3. Компьютерное тестирование эффективный способ контроля знаний

Проверка знаний, умений и навыков является, бесспорно, важным элементом любого учебного процесса. В своей работе использую различные подходы к контролю за знаниями: иногда отвожу ему большую часть урока, применяя различные способы и формы проверки, в другой раз провожу фронтальный опрос или контрольную работу. Для систематической, глубокой проверки знаний учащихся большую помощь оказывает компьютер. Он позволяет сократить затраты времени на проверку. Современные электронные учебники предоставляют мне, как учителю большой выбор различных видов тестовых заданий и задач для проверки знаний. При такой форме контроля исключается возможность субъективной оценки, так как отметку выставляет «бесстрастный» компьютер. Немаловажным является тот факт, что ученик работает в удобном для него ритме. Предпочитаю использовать не только готовые формы контроля, но и разрабатывать их сама. Сегодня разработано достаточно много оболочек, которые учитель заполняет вопросами по своему желанию. Например, «Q-тест». Эта программа позволяет составлять несложные тесты для промежуточного контроля знаний учащихся буквально за считанные минуты. При изучении темы «Работа и мощность тока. Тепловое действие тока» предлагаю тест, разработанный в программе «Q-тест», содержащий 10 вопросов, на каждый из которых 4 варианта ответов, в том числе, только 1 верный. После прохождения теста результаты заносятся в текстовый документ. Накопленные результаты тестирования позволяют мне вести мониторинг освоения программного материала, спланировать индивидуальную работу с учащимися.

2.4. Применение Microsoft Excel для решения задач по физике

При решении расчётных задач, особенно в старших классах, практикую применение Microsoft Excel. Использование электронных таблиц позволяет отвлечься от рутинных расчётов, даёт возможность обрабатывать большое количество данных, строить графики и диаграммы для глубокого понимания процесса анализировать суть явлений. Например, при изучении темы «Гравитационные явления» в 9 классе при решении задач предлагаю школьникам, используя возможности программы Excel, решить такую задачу: определить первую космическую скорость для всех планет Солнечной системы, зная их радиусы и ускорение свободного падения на них, построить графики зависимости и проанализировать их. Затем, используя полученные результаты, решить следующую задачу (Рис. 1).

Рис.1. Решение задач «Движение искусственных спутников»

2.5. Использование компьютера во внеклассной работе

Одной из форм творческой работы школьников на уроках физики и во внеурочное время является подготовка тематических докладов, рефератов, кроссвордов, ребусов, устных журналов. Здесь опять помогают компьютерные технологии. При выполнении данного вида заданий ученики приобретают навыки создания таблиц, осваивают умения набора текста, вставляют рисунки и таблицы в текстовой документ, пользуются различными шрифтами, составляют заголовки, оформляют деловые документы, например, при подготовке к научно-практическим конференциям. (Рис.2).

Рис.2.Оформление титульного листа работы на научно-практической конференции

Использование компьютерных технологий на уроках, конечно, позволяет решить большое количество проблем в обучении физике. Но нужно отметить одну сложность, о которой уже упоминалась выше. Это уверенное владение компьютером как учителем, так и учеником. При проведении таких уроков педагог очень зависим от степени владения учеником навыками работы с компьютером, которые, в основном, прививаются на уроках информатики. Преподавание информатики по Базисному учебному плану в школе ведётся с 8 класса, поэтому мне большим подспорьем стало то, что я веду пропедевтический курс информатики, начиная со 2-го класса с 2000 года. Это позволило уже с начальной школы сформировать у учащихся понятие, что компьютер – это не игровая приставка, а мощное и очень удобное средство для решения многих учебных и неучебных задач.

Мои учащиеся готовят презентационные материалы, рефераты не только для уроков физики, но и для других предметов, активно используют компьютер во внеклассной деятельности. Под моим руководством в школе уже 3-й год выпускается школьная газета «ЕСШ.ru» с электронным приложением. Первоначально мы со старшеклассниками выпускали газету только в печатной форме, но фото и видеоматериалы, собранные ребятами для освещения жизни школы, накапливались. Ученики предложили показывать их в холле школы в формате презентаций и видеороликов. Определили периодичность выхода – 1 раз в месяц (Рис.3).

Рис. 3. Титульный лист электронного приложения к школьной газете «ЕСШ.ru»

Материалы для презентаций готовят не только члены редколлегии, но и все желающие, в том числе, и администрация школы. Поэтому каждый выход электронного приложения ожидается всеми.

Таким образом, применение информационно-коммуникационных технологий – это уже широко признанное и быстро развивающееся направление в образовании. Мой опыт «Использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики» обобщён на муниципальном уровне. Неоднократно для коллег района я проводила «мастер-классы» и выступала с сообщениями на заседаниях районного методического объединения учителей физики.

Много лет работая в школе, наблюдаю общественную активность учащихся, владеющих компьютером. Считаю, что этому способствовали и мои уроки с использованием информационно – коммуникационных технологий.

Заключение

В работе я обобщила опыт по использованию информационно-коммуникационных технологий в обучении физики и пришла к выводу, что наряду с многообразием технологий, форм, методов, приёмов обучения, информационно – коммуникационные технологии в обучении позволили добиться гарантированного педагогического результата.

По итогам обучения за 5 лет успеваемость в классах, где я веду уроки полная (100%); качество знаний от 55% на II ступени до 63% на III ступени; степень обученности от 66% на II ступени до 51% на III ступени.

Ежегодно мои учащиеся принимают участие в районной олимпиаде по физике. С 2004 по 2007 года победителями и призёрами были 7 человек.

Учащиеся 9-х и 11-х классов выбирают физику как экзамен по выбору

2003 – 2004 учебный год, экзамен по выбору

Класс	Количество сдававших	Успеваемость	Качество	Степень обученности	Средний балл
	7,4%	100%
	24,3%	100%	30,8%	50,2%

Лучший результат по району Брюховой Елены, 11 класс

2004 – 2005 учебный год, аналог ЕГЭ, экзамен по выбору

2005 – 2006 учебный год, ЕГЭ, экзамен по выбору

Средний тестовый балл – 56,8

2007 – 2008 учебный год, аналог ЕГЭ, экзамен по выбору

Лучший результат у Сальникова Алексея – 26 баллов из 32, среднетестовый балл – 18 (в крае 17,24), средняя оценка 3,5 (в крае – 3,44)

Прочные знания по предмету, интерес к физике позволяют учащимся продолжать обучение. За последние 5 лет поступили в высшие учебные заведения, сдавая физику или с результатом ЕГЭ – 11 человек.

Оценка качества подготовки учащихся наряду с количественной может быть и качественной. Я испытываю чувство глубокого удовлетворения, когда, уходя с урока, ученики говорят: «Спасибо за урок!», или «Сегодня был замечательный урок!», когда я вижу их горящие любопытством глаза, когда предмет «физику» они называют любимым предметом.

В дальнейшей деятельности я продолжу работу по использованию информационно – коммуникационных технологий в педагогической деятельности. Широкое распространение сейчас получили сетевые технологии для дистанционного обучения. В использовании таких технологий я вижу залог успешности и конкурентоспособности моих учеников, которые смогли бы обучаться таким способом по индивидуальным образовательным траекториям. Благодаря внедрению проекта КПМО в школе обновляется парк компьютерной техники. Использование интерактивной доски на уроке поднимет процесс обучения на качественно новый уровень образования.

Литература:

1. Бордовская Н.А., Реан А.А. Педагогика. Санкт-Петербург: Питер, 2000.

2. Варламов С.Д., Эминов П.А.. Сурков В.А.Использование Microsoft Office в школе. Учебно-методическое пособие для учителей. Физика. М: ИМА-пресс, 2003.

3. Вильямс Р., Маклин К. Компьютеры в школе. М.: Прогресс, 1998.

4. Высоцкий И. Р., Компьютер в образовании, //Информатика и образование,2000,№ 1.

5. Дьячук П.П., Лариков Е.В. Применение компьютерных технологий обучения в средней школе. Красноярск: Изд-во КГПУ, 1996.

6. Игнатова И.Г., Н.Ю. Соколова. Информационные коммуникационные технологии в образовании// Информатика и образование- М.: 2003-№3.

7. Кавтрев А. Ф., Компьютерные модели в школьном курсе физики. Журнал «Компьютерные инструменты в образовании», № 2, Санкт-Петербург, Информатизация образования, 1998.

8. Кавтрев А. Ф., Опыт использования компьютерных моделей на уроках физики в школе. «Дипломат», Сб. РГПУ им. А. И. Герцена «Физика в школе и вузе», Санкт-Петербург, Образование, 1998.

9. Львовский М. Б., Львовская Г. Ф. Преподавание физики с использованием компьютера. // Информатика и образование - М.1999, № 5.

10. Плотникова И.А. Методика тестового контроля в старших классах// Информатика и образование- М.: 2000- №1.

11. Подласый И. П.,Педагогика. Новый курс: Учебник для студентов пед. вузов: В 2 кн.-М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000-Кн. 2.: Процесс воспитания.

12. Подласый И. П.,Педагогика. Новый курс: Учебник для студентов пед. вузов: В 2 кн.-М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000- Кн. 1: Общие основы. Процесс обучения.

13. Полат Е. С. Информационные технологии в системе образования. М.,1999.

14. Усова А.В., Бобров А.А.Формирование учебных навыков на уроках физики. – М.: Просвещение, 1988.

15. Хорошавин С.А.Физический эксперимент в средней школе: 6-7 кл.-ил.: Просвещение. 1988.

16. Шоломий К. М., Психология и компьютер, //Информатика и образование,1999,№ 6.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное

учреждение «Гимназия №7»

Использование ИКТ

на уроках физики

Добродумова Н.П.,

учитель физики высшей категории

г. Торжок

ВВЕДЕНИЕ

В современной концепции полного среднего образования в России ставится задача формирования у выпускников учебных заведений умений, в частности, использовать мультимедийные ресурсы и компьютерные технологии для обработки, передачи, систематизации информации, создания базы данных, презентации результатов познавательной деятельности, позволяющих им успешно решать практические задачи прикладного характера в широком спектре разнообразных профессиональных ситуаций. Сегодня неотъемлемой частью современной методики обучения физике являются информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), использующие широкий арсенал цифровых образовательных ресурсов. Качество современного учебного процесса напрямую связано с улучшением технологий и методов обучения, что в свою очередь зависит от применения учителями комплекса средств ИКТ. Это одна из закономерностей, характеризующих современный учебно-воспитательный процесс в переживаемую нами эпоху всеобщей информатизации общества, которая ставит новые проблемы перед системой образования и воспитания подрастающего поколения. Оснащение кабинета физики предполагает широкое использование ИКТ при проведении уроков по большинству тем учебных программ. Это и тестирование с помощью компьютера, и проведение демонстрационных опытов и виртуальных лабораторных работ, демонстрация презентаций, привлечение учащихся к созданию тематических презентаций, возможность простейшего моделирования естественнонаучных процессов и другие виды учебных работ. Компьютер - самое мощное и самое эффективное из всех существовавших до сих пор технических средств, которыми располагал учитель.

Цель работы : показать, что использование ИКТ на уроках физики позволяют повышать интерес к изучению предмета, расширяют возможности демонстрации опытов через использование виртуальных образов, повышает интерес к обучению.

ОСНАЩЕНИЕ КАБИНЕТА ФИЗИКИ

Гимназия является базовым инновационным общеобразовательным учреждением, поэтому все кабинеты оборудованы необходимыми средствами для успешного проведения учебного процесса.

Успешность применения ИКТ зависит не только от учителя, но и от наличия техники и качества программного обеспечения.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИКТ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Хорошо известно, что курс физики средней школы включает в себя разделы, изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать, сравнивать. В первую очередь речь идет о таких разделах, как "Молекулярная физика", некоторые главы "Электродинамики", "Ядерная физика", "Оптика" и др. Строго говоря, в любом разделе курса физики можно найти главы, трудные для понимания. К сожалению, многие ученики не владеют необходимыми мыслительными навыками для глубокого понимания явлений, процессов, описанных в данных разделах. В таких ситуациях на помощь приходят современные технические средства обучения и, в первую очередь, - персональный компьютер.

Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. Компьютер может не только создать модель таких явлений, но также позволяет изменять условия протекания процесса, "прокрутить" с оптимальной для усвоения скоростью.

Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. Оснащение физического кабинета не всегда позволяет провести лабораторные работы, требующие более сложного оборудования. На помощь приходит персональный компьютер, который позволяет проводить достаточно сложные лабораторные работы. В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы.

Безусловно, компьютер можно применять и на уроках других типов: при самостоятельном изучении нового материала, при решении задач, во время контрольных работ. Необходимо также отметить, что использование компьютеров на уроках физики превращает их в настоящий творческий процесс, позволяет осуществить принципы развивающего обучения. Есть возможность отобрать необходимый материал, подать его ярко, наглядно и доступно. Использование ИКТ на уроке повышает мотивацию обучающихся к процессу учения, создаются условия для приобретения учащимися средств познания и исследования мира.

2.3 Варианты построения уроков с использованием электронного учебника

Электронный учебник используется при изучении нового материала и его закреплении (20 мин. работы за компьютером ). Учащихся сначала опрашивают по традиционной методике или с помощью печатных текстов. При переходе к изучению нового материала ученики парами садятся у компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и структурными единицами параграфа под руководством и по плану учителя.

Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления материала. На данном уроке новый материал изучается обычным способом, а при закреплении все учащиеся 5-7 мин. под руководством учителя соотносят полученные знания с формулой параграфа.

В рамках комбинированного урока с помощью электронного учебника осуществляется повторение и обобщение изученного материала (15-17мин.). Такой вариант предпочтительнее для уроков итогового повторения, когда по ходу урока требуется «пролистать» содержание нескольких параграфов, выявить родословную понятий, повторить наиболее важные факты и события, определить причинно следственные связи. На таком уровне учащиеся должны иметь возможность поработать сначала сообща (по ходу объяснения учителя), затем в парах (по заданию учителя), наконец, индивидуально (по очереди).

Отдельные уроки могут быть посвящены самостоятельному изучению нового материала и составлению по его итогам своей структурной формулы параграфа. Такая работа проводится в группах учащихся (3-4 человека). В заключении урока (10 мин.) учащиеся обращаются к электронной формуле параграфа, сравнивая её со своим вариантом. Тем самым происходит приобщение учащихся к исследовательской работе на уроке, начиная с младшего школьного возраста. ЭУ используется как средство контроля усвоения учащимися понятий. Тогда в состав электронного учебника входит система мониторинга. Результаты тестирования учащихся по каждому предмету фиксируются и обрабатываются компьютером. Данные мониторинга могут использоваться учеником, учителем, методическими службами и администрацией. Процент правильно решённых задач даёт ученику представление о том, как он усвоил учебный материал, при этом он может посмотреть, какие структурные единицы им усвоены не в полной мере, и впоследствии дорабатывать этот материал. Таким образом, ученик в какой-то мере может управлять процессом учения.

Учитель, в свою очередь на основе полученной информации также имеет возможность управлять процессом обучения. Результаты класса по содержанию в целом позволяют учителю увидеть необходимость организации повторения по этой или иной структурной единице для достижения максимального уровня обученности. Рассматривая результаты отдельных учащихся по структурным единицам, можно сделать аналогичные выводы по каждому отдельному учащемуся и принять соответствующие методические решения в плане индивидуальной работы. Наконец, можно проследить динамику обучения ученика по предмету. Стабильно высокие результаты некоторых учеников даёт учителю возможность выстроить для них индивидуальную предметную траекторию. Информационная технология открывает для учащихся возможность лучше осознать характер самого объекта, активно включиться в процесс его познания, самостоятельно изменяя как его параметры, так и условия функционирования. В связи с этим, информационная технология не только может оказать положительное влияние на понимание школьниками строения и сущности функционирования объекта, но, что более важно, и на их умственное развитие. Использование информационной технологии позволяет оперативно и объективно выявлять уровень освоения материала учащимися, что весьма существенно в процессе обучения.

Сегодня в педагогике и психологии большое внимание уделяется вопросу развития в процессе обучения творческих способностей учащихся. Здесь я исхожу из того, что тренировка - один из необходимых и важнейших средств обеспечения высокий эффективности обучения и развития творческого потенциала учащихся. Для решения проблемы соотношения “компьютерного” и “человеческого” мышления необходимо наряду с информационными методами обучения применять и традиционные. Используя различные технологии обучения, приучаю учащихся к разным способам восприятия материала: чтение страниц учебника, объяснение учителя, получение информации с экрана монитора и др.. С другой стороны, обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не навязывать ему готовый, созданный программистом. Благодаря построению собственного алгоритма действий ученик начинает систематизировать и применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно для их осмысления. При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание таких программ с другими (традиционными) средствами обучения. Наличие обратной связи с возможностью компьютерной диагностики ошибок, допускаемых учащимися в процессе работы, позволяет проводить урок с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Контроль одного и того же материала может осуществляться с различной степенью глубины и полноты, в оптимальном темпе, для каждого конкретного человека. Таким образом, предполагается, что информационную технологию наиболее целесообразно применять для осуществления предварительного контроля знаний, где требуется быстрая и точная информация об освоении знаний учащимися, при необходимости создания информационного потока учебного материала или для моделирования различных физических объектов.

В своей практике я пользуюсь созданными специально для конкретных уроков мультимедийными сценариями. Такие сценарии представляют собой мультимедийные конспекты урока, содержащие краткий текст, основные формулы, чертежи, рисунки, видеофрагменты, анимации. Три основных вопроса, которые встают перед учителем, решившим самостоятельно готовить демонстрационные материалы для урока:

Как это сделать?

Где взять материал для демонстраций?

Как использовать сценарии во время урока?

Постараюсь показать, как решить эти вопросы.

Обычно такие сценарии подготавливаются в форме мультимедийных презентаций с использованием программы Power Point из пакета Microsoft Office. Указанная программа проста в применении и позволяет свободно конструировать урок. За считанные минуты можно создать новый сценарий урока, включить в него новые слайды, скомбинировать слайды нескольких презентаций, удалить лишние. При использовании этой программы, учителю открывается широкий простор для творчества. Можно подготовить урок с учетом конкретных особенностей класса, темпа прохождения материала в текущем учебном году. Встает лишь вопрос об источниках информации и материалов для слайдов.

Презентации (Приложение1) демонстрирую непосредственно в кабинете физики, с помощью мультимедийного проектора, подключенного к персональному компьютеру. Изображение проецируется на интерактивную доску, что позволяет работать с рисунками, графиками и т.д. По сравнению с традиционной формой ведения урока, заставляющей учителя постоянно обращаться к мелу и доске, использование таких сценариев высвобождает большое количество времени, которое можно употребить для дополнительного объяснения материала. Сценарии применяются как при изложении нового материала, так и при повторении пройденного. При этом следует подчеркнуть, что компьютерная демонстрация физических явлений рассматривается не как замена реального физического демонстрационного опыта, а как его дополнение.

Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических явлений и процессов. Используя учебные компьютерные модели, учитель может представить изучаемый материал более наглядно, продемонстрировать его новые и неожиданные стороны неизвестным ранее способом, что, в свою очередь, повышает интерес учащихся к изучаемому предмету и способствует углублению понимания учебного материала. Значительное число компьютерных моделей, охватывающих почти весь курс школьной физики, содержится на широко известном лазерном диске "Физика в картинках" (научный центр ФИЗИКОН, г. Москва). Опыт использования данного диска на уроках физики показывает, что если учащимся предлагать модели для самостоятельного изучения, то учебный эффект оказывается чрезвычайно низким. Учащиеся увлечённо исследуют модель 3-5 минут, при этом они знакомятся главным образом с её регулировками, не вникая в суть моделируемого процесса или явления, а затем теряют интерес к данной модели и не знают, чем себя занять. Контрольные вопросы, задаваемые учащимся после такого (знакомства) с моделью, показывают, что какого-либо осознания и понимания физики рассматриваемого процесса или явления, как правило, не происходит. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяют продемонстрировать на экране компьютера (или на большом экране с помощью проектора) многие физические эффекты, а также позволяют организовывать новые, нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся.

Компьютерные модели позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, которые могут ускользать при наблюдении реальных экспериментов. Компьютерное моделирование позволяет изменять временной масштаб, варьировать в широких пределах параметры и условия экспериментов, а также моделировать ситуации, недоступные в реальных экспериментах. Ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы. Изучение устройства и принципа действия различных физических приборов – неотъемлемая часть урока физики. Обычно, изучая тот или иной прибор, демонтирую его, рассказываю принцип действия, используя при этом модель или схему. Безусловно, компьютер можно применять и на уроках других типов: при самостоятельном изучении нового материала, при решении задач и во время контрольных работ. Применение компьютера на уроке позволяет индивидуально подходить к каждому учащемуся в процессе обучения. Компьютер дает возможность сделать урок более интересным, увлекательным и современным.

С помощь компьютера удобно реализовать принцип наглядности в обучении. На языках программирования составлены модели различных физических явлений, например, опыт Резерфорда, электрическая дуга, модель атома и его ядра, модели состояний вещества и др. Модели эти действующие, в них можно производить действия, например, показать, как делится ядро урана. Это уже не просто картинка, как это было еще лет десять назад. Изложение учебного материала, лекции всегда можно сопровождать материалами из готовых программных средств. Это видиофильмы, презентации, демонстрационные опыты. Для показа отсутствующих современных приборов и устройств я выбираю их снимки из ППС «Физика» под редакцией Ханнановой Н.К., современную технику просматриваем по интерактивной энциклопедии «От плуга до лазера». Большое применение на уроках у иллюстративного материала составлено мною и моими учениками в POWER POINT в виде презентаций.

Практический опыт показывает, что для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности. Перечислим основные виды заданий, которые используются нами при работе с компьютерными моделями:

1. Ознакомительное задание. Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащемуся осознать назначение модели и освоить её регулировки. Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы.

2. Компьютерные эксперименты. В рамках этого задания учащемуся предлагается провести несколько простых экспериментов с использованием данной модели и ответить на контрольные вопросы.

3. Экспериментальные задачи. Учащемуся предлагается решить 1-4 задачи без использования компьютера, а затем, используя компьютерную модель, проверить правильность своего решения.

4. Исследовательское задание. Учащемуся предлагается самому спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые подтверждают или опровергают некоторую закономерность. Наиболее способным учащимся предлагается самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом.

5. Творческое задание. В рамках данного задания учащиеся сами придумывают задачи, формулируют их, решают и ставят компьютерные эксперименты для проверки полученных результатов.

Предложенные задания помогают учащимся быстро овладеть управлением компьютерной моделью, способствуют осознанному усвоению учебного материала и пробуждению творческой фантазии. Особенно важно то, что учащиеся получают знания в процессе самостоятельной работы, так как эти знания необходимы им для получения конкретного наблюдаемого на экране компьютера результата. Учитель на таком уроке выполняет лишь роль помощника и консультанта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, использование ИКТ в процессе преподавания физики позволяет:

значительно расширить круг учебных задач, которые могут быть включены в содержание образования за счет использования вычислительных, моделирующих и других возможностей компьютера;

увеличить возможность и состав учебного эксперимента, благодаря использованию компьютерных моделей тех процессов и явлений, эксперименты с которыми в школьных условиях учебных лабораторий были бы невозможны;

расширить источники получения знаний в процессе обучения путем использования информационно – справочных систем.

Использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышает его качество и эффективность.

Использование компьютерных технологий в качестве инструментов обучения, познания себя и действительности.

Использование средств новых информационных технологий в качестве средства творческого развития обучаемого.

В результате использования ИКТ у обучающихся повысился интерес к физике, как к экспериментальной науке.

Своим опытом работы я делюсь с коллегами. В 2011-2012, 2012-2013 учебных годах я дала открытые уроки и мероприятия с использованием ИКТ для учителей города и области.

В приложении презентация к уроку на тему «Интерференция»

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. «Открытая физика 1.1». 2004. ООО «Физикон», www / phisicon . ru . Полный мультимедиа курс физики, разработанный под руководством профессора Козела С.М., (МФТИ). Механика, термодинамика, колебания и волны, электромагнетизм, оптика, квантовая физика.

3. Полат Е.С. и др. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования.- М.: Издательский центр «Академия».1999.