ИКТ на уроках физики
статья по физике (7, 8, 9, 10, 11 класс) на тему

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СОВРЕМЕННЫЙ УРОК ФИЗИКИ

Рассматривая содержание современного урока, мы не можем не обратить свое внимание на состояние системы образования на данном этапе развития нашего общества и на те изменения, которые несет с собой реформа средней школы. Реформа среднего образования, поставила перед научными коллективами цели и задачи, направленные как на изменение структурного уровня образования, так и на изменение его содержания. В рамках реформы предполагается последовательный переход на двенадцатилетнее образование и введение трех структурных уровней:

Планируется на каждом из выделенных уровней изучать курс естествознания.

Что же касается содержательной компоненты реформы образования, то это наиболее уязвимая область проводимой реформы и особенно для естественнонаучных дисциплин. Хотя реформа школы и поставила перед научными коллективами проблему подготовки учебно-методических комплексов для средней школы, но практически как и в отношении большинства предметов школьного курса, так и в отношении физики вопрос об их создании остался открытым. В состав учебно-методического комплекса, по-нашему мнению, должен входить широкий спектр как учебников, учебно-методических пособий и методических разработок, так и педагогических программных средств, мультимедиа-систем и телекоммуникационных систем. Использование такого комплекса несет с собой возможность свободной педагогической экспериментальной работы и позволяет перейти от жестких нормативных рамок работы к планированию курса предмета и конструированию учебной деятельности учащихся на уроке. Такой подход ломает систему стереотипов и для учителя выдвигает на первый план задачу наиболее оптимального конструирования учебной деятельности на уроке. Это позволит использовать различные технологии обучения, включая и информационные технологии.

Понятие " технология обучения" включает большой круг проблем, начиная от структурного анализа учебного материала и заканчивая системной организацией учебного процесса с комплексным использованием печатных и технических средств. Отметим следующие направления в развитии технологии обучения:

• использование различных моделей обучения (технологий обучения);
• действительное раскрепощение преподавателя и учащихся в выборе технологии обучения;
• насыщенность технологии обучения разнообразными техническими средствами, включая персональный компьютер.

Технология проектирования содержания курса физики должна представлять систему последовательных действий преподавателя: предварительное планирование; структурирование; деление на микротемы (с учетом компьютерной поддержки курса, например, программно-методический комплекс " Активная физика", разработанный под руководством Г.А. Забаровского на базе Белорусского государственного педагогического университета), которые можно было бы адаптировать к способностям и интересам ученика; конструирование структурно-логичеcкой граф-схемы связи понятий по каждой теме и матрицы связей; определение последовательности их (понятий) введения; исследование межпредметных и межтемных связей и использование в рамках курса; создание структурно-логического плана, который станет для учеников основой для обобщения и систематизации знаний; составление комплексов методических заданий различного формата и содержания; использование в рамках реального урока программно-методического комплекса (например, " Активная физика"), реализованного на компьютере; определение содержания приобретенных знаний.

ПМК " Активная физика" предназначен для формирования основных понятий, умений и навыков и рассчитан на использование как при групповой, так и индивидуальной работе. Отличительные особенности комплекса: активно-деятельностный подход к обучению; направленность на развитие мышления; вариативность стратегии и тактики обучения. ПМК имеет открытую структуру, основан на разделении сценариев обучения и баз знаний и предусматривает возможность конструирования собственных сценариев. Это позволяет обеспечить сопровождение не только традиционных, но и инновационных моделей обучения.

Основные организационные трудности проведения компьютерных занятий по этой модели связаны с необходимостью деления класса на группы для обеспечения индивидуальной работы и вызваны ограниченным числом компьютеров. Если же в учебном процессе есть возможность использовать и сетевые коммуникации, то это позволяет не только вступить в сообщество сетей, но и изменить структуру коммуникативного взаимодействия, что будет стимулировать развитие творческого мышления, повышать интерес учащихся к физике. К тому же применение телекоммуникаций и сетевых информационных технологий обеспечивает учащимся и преподавателям следующие дополнительные возможности:

1. Удаленный доступ к банкам данных по научной и учебно-методической проблематике, которая необходима для углубленного изучения предмета и организации виртуального дистанционного обучения.

2. Оперативный обмен учебной, методической и научной информацией между учебными заведениями, отдельными преподавателями и учащимися.

3. Проведение телеконференций, открытых уроков, в которых могут участвовать преподаватели и учащиеся из различных областей.

4. Организация творческой исследовательской работы по общим интересующим проблемам.

Формы использования информационных технологий на уроках физики определяются различными факторами, например, темой и задачами конкретного урока, особенностями и возможностями имеющихся учебных компьютерных программ. Рассмотрим этот вопрос применительно к урокам физики в 9 классе, когда в учебных целях используется программа “Живая физика”, которая наиболее приспособлена для изучения механики. Уроки, проводимые с использованием проектной среды “Живая физика” на компьютерах Макинтош, используют следующие возможности в зависимости от цели урока:

а) демонстрация физических явлений, позволяющая выявить основные закономерности и усвоить основные понятия механики (ученики по описанию учителя сами создают модели физических явлений, с помощью которых осуществляется знакомство с новым материалом, либо закрепление ранее полученных знаний),

б) выявление закономерностей физических явлений, моделируемых и наблюдаемых на экране компьютера (компьютерные лабораторные работы),

в) моделирование физических ситуаций, представленных в условиях задач, дающее более четкое понимание задачи и позволяющее успешно решать задачи повышенной трудности,

г) проведение микроисследований на базе задач повышенной сложности,

д) работа в проектном режиме, активизирующая полученные знания и стимулирующая творческую и познавательную активность учащихся, включающая конструкторскую и исследовательскую деятельность.

Обоснование применяемых форм компьютерной поддержки уроков физики:

1. Готовые модели обычно бывают красочными и продуманными с точки зрения методики преподавания физики, но дети, еще мало знакомые с программой “Живая физика”, плохо их воспринимают. Они часто отвлекаются на второстепенные детали, не могут понять, что показывает конкретная модель, для чего она нужна, как ею управлять.

2. Детям проще разобраться с моделью, которую они сами создают на том же уроке (использование ранее созданных моделей из-за забывания за неделю деталей также нежелательно).

3. При отсутствии предварительного знакомства с программой “Живая Физика” игровые творческие задания по моделированию реальных устройств (лифт, автомобиль, пушка, ракета и др.) позволяют быстрее осваивать возможности программы. Знакомясь с новыми инструментами и объектами по заданию учителя, ребенок не так хорошо их запоминает, как в случае игровой ситуации, где он делает это по собственной инициативе, стараясь создать интересную действующую компьютерную модель.

4. Решение задач по физике часто осложняется тем, что ученикам трудно представить описанную в задаче физическую ситуацию. Компьютерная модель описанной в задаче ситуации помогает в решении, делает его более интересным и запоминающимся.

5. Разнообразные формы применения компьютера на уроке позволяют учесть особенности восприятия и характера разных детей.

Однако перед каждым уроком, проводимым с использованием компьютера, учителю необходимо продумать, какие модели физических явлений, наблюдаемых на экране компьютера, наилучшим образом позволяют добиться главной цели: понимания основных физических законов и умения применять их для анализа различных физических ситуаций.

Модели в программе "Живая физика"

Демонстрация невесомости

Движение тела по наклонной плоскости