ИКТ технологии в системе физического образования
методическая разработка по физике на тему

ИКТ технологий

в системе физического образования

Применение новых информационных технологий по физике позволяет разнообразить практическую работу и комбинировать средства практического и визуального воздействия на учащихся.  Важно знать, что можно использовать практически все «старые приёмы», которыми владеет учитель. Суть ведь не в них, а в принципах и модели «вызов – осмысление содержания – рефлексия».

Внедрение компьютерных технологий в образовательный процесс оправдано, прежде всего, в тех случаях, в которых они эффективно дополняют существующие реальные эксперименты, физические явления и лабораторные работы или обеспечивают существенное преимущество при объяснении нового материала. Одним из таких случаев является использование в физическом практикуме динамических анимационных компьютерных экспериментов, компьютерных моделей, которые позволяют сделать уроки физики более живыми и интересными и, тем самым, повысить качество физического образования. Недостатком в организации «реального» физического практикума по курсу физики является отсутствие возможности постановки лабораторных работ по квантовой, атомной и ядерной физике. В виртуальном варианте постановки лабораторных работ такая возможность появляется на основе мультимедийного продукта. Также в виртуальном варианте становится возможным воспроизводить тонкие детали опыта, которые часто ускользают от учащихся при выполнении реальных экспериментальных работ, предоставляя, тем самым, уникальную, не достижимую в реальном физическом эксперименте, возможность более глубоко понять суть изучаемых на опыте физических законов, хорошо усвоить и закрепить учебный материал по данной теме.

В настоящее время существует огромное многообразие On-line лабораторий. Можно выделить несколько типов:

1.        Виртуальные лаборатории, видеоролики, физические эксперименты,  загружаемые на компьютер и работающие без интернета;

2.        On-line лаборатории, работающие только при наличии соединений с сетью Intenet;

3.        Интернет-олимпиады по физике.

Мультимедийные продукты по физике подразделяются на три типа: информационные, практические и контрольные.

Информационный модуль - представляет собой часть образовательной программы, предназначены для ознакомления учащихся с материалом, формирования у них основных понятий. Данный модуль используем, как на уроках, так и в домашней работе учащихся. Практический модуль -  представляет собой часть образовательной программы, предназначенный для практического закрепления материала, позволяющий показывать физические опыты или их имитацию. Контрольный модуль - представляет собой часть образовательной программы, позволяющей проводить текущий и итоговый контроль знаний и умений. В основном это тестирующие программы с выбором ответа, которые позволяют оперативно оценить и проанализировать знания больших групп учащихся. Существует много готовых программных продуктов, которые могут быть использованы учителем при проведении современного урока физики с применением новых информационных технологий.

В нашей школе в кабинете физики есть выход в интернет, интерактивная доска, мультимедийный проектор. Для каждой параллели классов создаю в своем компьютере коллекцию мультимедийного обеспечения предмета, содержащую в себе презентации, опорный конспект, интерактивные задачи, виртуальные стенды, виртуальные лабораторные работы, виртуальные кроссворды, видеоролики и папку с заданиями  экспресс проверки знаний. Есть возможность отобрать необходимый материал, подать его ярко, наглядно и доступно. Мультимедийная коллекция постоянно дополняется и обновляется в течение учебного года.

Большую практическую роль имеют On-line лаборатории по физике представленные в сети интернет, число сайтов, содержащих такие материалы, постоянно растет, поэтому я перечислю здесь только некоторые из наиболее интересных ресурсов:

1.Сайт «Вся физика». http://www.all-fizika.com/. Этот сайт интересен тем, что в нем можно найти виртуальные лабораторные работы, не предусмотренные программой: 1."Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по методу Стокса". 2. "Прибор Атвуда. Проверка Второго закона Ньютона". 3. "Соотношение величин при вращательном движении". 4. "Изучение трансформатора" и т.д.

2.  Сайт «Виртуальная образовательная лаборатория». http://www.virtulab.net/ 

Наглядные пособия этого сайта охватывают практически все разделы физики. Очень познавательный и интересный сайт. Эти два сайта работают только при наличии соединений с сетью интернет, т.е. скачать материал на свой стационарный компьютер не возможно.

3. И конечно, используем сайт «Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов». http://school-collection.edu.ru/  

Наибольший интерес при изучении физики учащиеся проявляют при выполнении самостоятельных лабораторных работ и фронтального эксперимента. Теория дает знание, - практика же, дает уверенность в этом знании, а эта уверенность, в свою очередь, и является тем базисом, который представляет собой основу мировосприятия.  Также лабораторный практикум – это благоприятная почва, на которой развиваются межличностные коммуникации, являющиеся основой формирования коммуникативной компетенции. В прошлом учебном году школа получила новое оборудование для кабинета физики, и в настоящее время практически полностью выполняем экспериментальную часть программы по физике. Наряду с реальными физическими экспериментами и лабораторными работами применяю и виртуальные. В 2013 году школа приобрела на сайте интернет-магазина: https://allsoft.ru/software/independent-vendors/176730/virtualnaya-laboratoriya-po-fizike-dlya-shkolnikov/ виртуальную лабораторию по физике-1 и виртуальную лабораторию по физике-2 с лицензией (Авторы: Монахов В.В, А.В.Кожедуб, Л.А.Евстигнеев). Лицензия дается на учебное заведение с правом копирования на произвольное число компьютеров, как в рамках данного учебного заведения, так и на личные компьютеры, используемые учащимися. Виртуальная лаборатория содержит набор программ по школьному курсу физики и предназначена для использования учителем на уроках физики, а также учащимися для выполнения заданий с использованием компьютеров на уроках и дома. Также в своей работе применяю виртуальные лабораторные работы, разработанные учителем физики МОУ СОШ №4 г. Корсаков Сенина Валентина Георгиевича.

Одаренный ребенок – это всегда большая удача для  любого учителя и в тоже время большая ответственность перед ребенком и его родителями. С учениками, проявляющими интерес и склонности к физике, составляем индивидуальную программу, по которой готовимся к олимпиадам, конкурсам. При подготовке к олимпиадам используем сайты:

1. Все о физике. Все для физики. http://fizportal.ru/olimp-podgotovka     
2. Материалы по физике: подготовка к олимпиадам и ЕГЭ. http://mathus.ru/phys/
3. Астрофизический портал. http://www.afportal.ru/physics/olymp/training/
4. Клуб юных физиков.   .http://ufclub.moy.su/load/olimpiady/podgotovka_k_olimpiadam/79 
5. Физика дистанционно. http://bocharova.ucoz.ru/index/olimpiady/0-31

Во внеурочной работе по предмету также используем ресурсы интернета:

1. Интернет-олимпиада школьников по физике. http://distolymp2.spbu.ru/olymp/
2. Национальная образовательнуая программа «Интеллектуально-творческий потенциал России». Всероссийский открытый заочный конкурс «Познание и творчество». http://www.future4you.ru/
3. Молодежный экономический и физический чемпионаты. НП «Центр развития одаренности». http://talant.perm.ru;
4. Предметные олимпиады «Инфоурок». http://infourok.ru/
5. Предметные олимпиады «Видеоурок». http://lk.videouroki.net/user/login 

Ежегодно 7-8 классы нашей школы участвуют в интернет-олимпиаде по физике на сайте «Домашняя страница интернет-олимпиады школьников по физике». Олимпиада организована Санкт-Петербургским государственным университетом (СПбГУ) и Национальным исследовательским университетом Информационных Технологий, Механики и Оптики (НИУ ИТМО). Её основное отличие от других олимпиад заключается в использовании виртуальных лабораторий. Их необходимо выполнять с использованием специальной программы - проигрывателя BARSIC, которую заранее надо загрузить на компьютер. Участнику олимпиады выдаётся набор инструментов, с помощью которых он должен выполнить задания. Практически для всех заданий существует большое количество путей получения правильного решения. То, какие инструменты выбрать, и какие действия предпринимать, должен самостоятельно выбрать сам участник олимпиады. Для каждого участника генерируется индивидуальный набор данных и соответствующих им ответов, ответы проверяются автоматически со стороны сервера. В случае неправильного или частично правильного ответа разрешаются повторные отсылки исправленных результатов на сервер, но со штрафными баллами. Задания имеют разные уровни сложности, и практически каждый может выполнить некоторые задания - особенно тестовые, а также первоначальные части заданий в каждой модели. Но имеются и очень сложные задания - с уровнем сложности всероссийской олимпиады.  Прохождение теста позволяет повысить баллы, но без успешного выполнения нескольких заданий виртуальных лабораторий не даёт возможности стать призёром олимпиады. Олимпиада рассчитана как на очень талантливых участников, так и на обычных учащихся. Сразу после регистрации открывается доступ участников к тренировочным заданиям. Тренировочные задания можно выполнять неограниченное время. Дистанционные туры проходят следующим образом. После входа на сайт олимпиады по логину и паролю участнику предлагается начать выполнение олимпиадных заданий. После истечения положенного времени вход по логину участника закрывается.  Отборочный этап олимпиады проводится через интернет в виде двух дистанционных туров, заключительный (очный) - по тем же технологиям, что дистанционные, но в дисплейных классах вузов, являющихся региональными организаторами олимпиады.

 В прошлом учебном году ученик 7 «А» класса Белобородов Илья получил диплом I степени за дистанционный тур и участвовал в заключительном (очном) туре в г. Иркутск, где успешно выступил и удостоился грамоты за отличный результат. 35 учащихся получили грамоты за хорошие и отличные результаты за дистанционные туры. В этом учебном году 34 учащихся 7-8 классов были удостоены дипломами и грамотами. В интернет-олимпиаде on-line Международного конкурса GS Group по физике для старшеклассников из нестоличных городов 10 учеников получили дипломы I степени.

 Среди множества способов повышения эффективности урока, использование информационных технологий на сегодня занимает одно из ведущих мест. Безусловно, будущее - за информационными технологиями. С их помощью уже сегодня можно решать множество дидактических, организационных и методических проблем.

 Немного о том, за счет каких резервов увеличиваю часы на решение задач.

 I. Теоретический материал  в 9-11 классах подается крупными блоками – лекции.

II. Вместо устного опроса, занимающего до 30% учебного времени, применяю фронтальный письменный опрос по поставленным вопросам на зачетах. Это, конечно, загружает учителя проверкой работ, зато высвобождает много учебного времени. Основные требования к проверке успеваемости учащихся – регулярность и объективность оценки.

Большой объем сложной информации в школьном курсе физики изучается в весьма сжатые сроки, и если учесть то, что само содержание курса ориентировано на решение большого массива задач, необходимых для полноценного понимания физических явлений, необходимость перехода на леционно-семинарско-зачетную систему очевидна. Использование лекций позволило мне при относительно небольших расходах учебного времени компактно изложить сложный материал. Чтобы логически точно и главное понятно изложить материал работаю с первоисточником (учебником) и лекционным материалом с сайта   http://www.edu.delfa.net/CONSP/consp. - «Кабинет физики Санкт-Петербургской Академии постдипломного педагогического образования». Научить ребят решать задачи по физике очень не просто. Для того чтобы успешно решать задачи, знание теории необходимо, но недостаточно. И причина этого в том, что умение решать задачи по физике требует не только конкретных знаний, но в большей степени знаний обобщенных, которые приобретаются только на опыте, в процессе решения большого количества задач. Отсюда, и это едва ли не главное условие обучения, - необходимо время для приобретения этого опыта. Кроме того, если учитель использует проблемно-диалоговые, деятельностные, развивающие технологии обучения, которые предусмотрены стандартами второго поколения,  времени, требуется еще больше.

Меду тем, реформаторы вдвое сократили недельную нагрузку по физике в старших классах при том же содержании, а в 9 классе при двух часовой программе ввели: механику (кинематику, динамику, законы сохранения, колебания и волны); электромагнитное поле; физику атомного ядра. При этом получилась бредовая копия содержания 10 и 11 класса. Сокращение числа часов на преподавание привело к тому, что оказалось практически невозможным на базовом уровне должным образом изложить ряд тем учебных программ курса физики 9-11 классов. И эта ситуация напоминает знаменитую формулу Бернштейна «Движение – все, конечная цель – ничто».

Хочется остановиться на повышающем коэффициенте сложности по предмету в оплате труда. В первую группу сложности предметов, с коэффициентом 20 % входят предметы русский язык, литература, иностранный язык, математика, 1 класс начальной школы, бурятский язык. Во вторую группу, с коэффициентом  сложности 15 %, входят история, обществознание, география, биология, информатика, физика, химия, 2–4 классы начальной школы. В третью группу, с коэффициентом сложности 10 %: право, экономика, технология. Без коэффициента сложности: астрономия, физическое воспитание, ИЗО, музыка, черчение, ОБЖ, элективные курсы. А по факту, предмет «Физика» объективно сложна, гораздо сложнее истории, литературы, биологии и даже математики. Часто не берут в расчёт, что для понимания физики учащиеся помимо обширных знаний теории,  должны ещё научиться решать задачи.

Говоря о занятости учителей, а значит, и всей школы, невозможно не сказать об участии детей (читай — учителей) в так называемых «воспитательных и образовательных мероприятиях». Конкурсы, выставки, слеты, конференции, презентации, соревнования — уйма всех этих мероприятий отвлекают учителей и учеников от основной их работы — учить и учиться. Невозможно сказать, что организация всевозможных творческих конкурсов совершенно бесполезна, что эта работа вредит образовательному процессу, но их количество в последнее время превысило все разумные пределы. Не добавляют легкости в работе учителя и всевозможные проверки и отчеты, которые не имеют никакого отношения к образовательному процессу.

Мои предложения:

1. В преподавании физики, как основы фундаментальных наук, необходимо добавить число часов на базовом уровне в 9 – 11 классах или по возможности вернуться к сетке числа часов старых программ (до 3-х часов в неделю и более в 9-м классе и до 4-5 ч. в 10 – 11 классах);
2. Включить в оплату труда предмет «Физика» в первую группу сложности, с коэффициентом 20 %;
3. На муниципальной предметной олимпиаде включать 1-2 задачи высокого уровня сложности, а не только олимпиадный уровень;
4. Определить максимальное количество воспитательных, развлекательных мероприятий, проводимых с участием учащихся школ и учителей.

Хочу завершить свое выступление словами Николая Заболоцкого: «Два мира есть у человека – один, который нас творил, другой, который мы от века творим по мере наших сил».

Литература

1. Интернет-ресурсы по физике.

2. Фундаментальное ядро содержания общего образования/ Под ред. В.В.Козлова, А.М.Кондакова - М. «Просвещение», 2009г

3. http://news.1september.ru

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