Статья об использовании ИКТ на уроках физики
статья по физике по теме

Фурасова Елена Анатольевна,

преподаватель физики ГБОУ СПО (ССУЗ)

«Челябинский техникум промышленности и

 городского хозяйства им.Я.П.Осадчего»

Информационно-коммуникационные технологии на уроке физики

Важнейшей задачей преподавателя 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 студентов. В связи с этим главную цель обучения можно конкретизировать более частными целями: воспитание у студентов  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 студентами роли физики в науке и производстве, воспитание экологической культуры, понимание нравственных и этических проблем, связанных с физикой.

К тому же в настоящее время особое внимание уделяется индивидуальному подходу при обучении студентов,  созданию условий для овладения многообразными способами самостоятельного получения и усвоения знаний, развития творческого потенциала. Одним из важнейших направлений, решающих эту задачу, является внедрение информационно-коммуникационных средств обучения.

В данной статье представлено обобщение опыта по использованию информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ) на уроках физики. Использование ИКТ в образовательном процессе должно создать условия для овладения не только знаниями по дисциплине, но и для формирования общих компетенций, предусмотренных ФГОС, и интереса к физике.

В деятельности преподавателя важное место занимает работа по организации познавательной деятельности студентов, так как только самостоятельная учебная деятельность способна привести к образованию прочных и глубоких знаний, а также устойчивых навыков.

Большие возможности содержатся в использовании ИКТ при обучении физике, являющейся экспериментальной наукой и потому предполагающей проведение демонстрационных экспериментов. В современном кабинете физики (как, впрочем, и в любом другом кабинете естественно-научного цикла) должны использоваться не только различные установки и приборы для проведения демонстрационных экспериментов, но и автоматизированное рабочее место педагога, включающее мультимедиа-проектор и демонстрационный экран.

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 картинкой, а динамичными видео- и звукорядом, что значительно повышает эффективность усвоения материала.

Применение на уроках физики ИКТ позволяет преподавателю более успешно решать следующие задачи:

- развивать образное мышление студентов  благодаря использованию широких возможностей представления визуальной информации;

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

- воспитать познавательный интерес, опираясь на естественную тягу студентов  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. 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, например:

1. Урок-исследование. В рамках изучения темы «Фотоэффект» студентам 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 студенты получают знания в процессе самостоятельной творческой работы, ибо знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Педагог в этом случае является лишь помощником в творческом овладении знаниями.

2. Урок решения задач с последующей компьютерной проверкой. При решении задач по теме «Движение тел, брошенных под углом к горизонту», студентам  для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания предлагаются 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 студентов  творческой, а зачастую приближает её по характеру к научному исследованию. В результате многие студенты  начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютерные модели.

Для эффективного вовлечения студентов  в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей могут быть подготовлены 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 техникумовский 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 студенты  с огромным удовольствием и старанием выполняют практические, экспериментальные и лабораторные работы, где идёт непосредственное соприкосновение с приборами, механизмами.

Так, при изучении математического маятника сначала выполняется лабораторная работа «Исследование зависимости периода и частоты свободных колебаний математического маятника от его длины», а затем проводится 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.

Еще пример:  при изучении темы «Изопроцессы» посредством компьютера можно 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 студенты  могут видеть, как изменяются количество теплоты, произведённая работа и внутренняя энергия данного процесса. Идёт практическая проверка первого закона термодинамики.

Также пришедший на помощь персональный компьютер позволяет проводить лабораторные работы на уроках физики, натурное проведение которых в рамках  техникума затруднено или невозможно. В них студент  может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы. Например, практически невозможно обойтись без компьютерного эксперимента при изучении темы «Квантовые явления».

ИКТ являются 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 использовать для отработки умений, проверки знаний студентов, повторения пройденного материала.

Таким образом,  наряду с многообразием технологий, форм, методов, приёмов обучения, ИКТ в обучении позволяют добиться гарантированного положительного педагогического результата. Использование таких технологий - залог успешности и конкурентоспособности современных студентов.