Применение цифровых образовательных ресурсов как способ повышения эффективности урока физики
учебно-методический материал

Применение цифровых образовательных ресурсов как способ повышения эффективности урока физики

Актуальность темы

Цифровые образовательные ресурсы становятся все более популярными в учебном процессе благодаря их способности повышать интерес обучающихся к предмету, улучшать понимание материала и способствовать развитию практических навыков. В контексте физики использование таких ресурсов может помочь обучающимся лучше понять сложные концепции и провести эксперименты виртуально, что особенно полезно для тех, кто имеет ограниченный доступ к лабораторному оборудованию. Применение ЦОР на уроках физики не заменит полноценных лабораторных работ, но может существенно облегчить их проведение.

Цели реферата

Основная цель данного реферата заключается в анализе потенциала использования цифровых образовательных ресурсов на уроках физики и оценке их влияния на эффективность учебного процесса. Более конкретные цели включают:

• Рассмотрение различных типов цифровых образовательных ресурсов, доступных для изучения физики.
• Оценку возможностей этих ресурсов для улучшения понимания сложных концепций и проведения виртуальных экспериментов.
• Анализ преимуществ и недостатков использования цифровых образовательных ресурсов в обучении физике.
• Предложение рекомендаций по интеграции цифровых образовательных ресурсов в процесс обучения физике.

Задачи реферата

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

• Провести обзор существующих цифровых образовательных ресурсов, предназначенных для изучения физики.
• Исследовать примеры успешного внедрения цифровых образовательных ресурсов в школьную программу.
• Оценить влияние использования цифровых образовательных ресурсов на успеваемость обучающихся.
• Разработать рекомендации по использованию цифровых образовательных ресурсов учителями физики.

Основная часть

Типы цифровых образовательных ресурсов

Перед каждым учителем, готовым включить цифровые образовательные ресурсы в свой урок,  стоит непростая задача: выбор конкретного вида ЦОР, в соответствии с поставленной целью занятия, детальное изучение методики, а также анализ и оценка эффективности его применения в процессе обучения. Также преподаватель может самостоятельно разработать простейший цифровой образовательный ресурс. Рассмотрим подробнее классификации ЦОР.

Первая классификация цифровых образовательных ресурсов базируется на принципе типа информации, которую эти ресурсы в себе содержат.

По данному типу выделяются следующее цифровые ресурсы, содержащие:

• текстовый тип информации. К ним относятся: электронные учебники, учебно-методические пособия, словари, справочники и т.д.;
• только аудио информацию. Например, аудиокниги, аудиозаписи лекций;
• аудио и видео информацию. К ним относятся записи видео-лекций, обучающие видеоролики;
• визуальную информацию. Например, электронные таблицы, графики, диаграммы, статичные изображение предметов окружающей действительности;
• интерактивные модели. К ним относятся электронные динамичные модели окружающей действительности. Например, модель Солнечной Системы, модели физических и химических приборов и др.);
• комбинированный тип информации. Примером ЦОР такого типа можно считать массовый открытый онлайн-курс, в котором могут использоваться практически все типы информации. Следующая классификация ЦОР имеет своим принципом цель, с которой конкретные ресурсы были созданы. В данной категории выделяют два вида ЦОР:

• обучающие ЦОР (целью создания данных ресурсов является повышение эффективности процесса освоения обучающимися основных учебных дисциплин на всех ступенях образовательной системы). К ним относятся: учебно-методические пособия, таблицы, схемы, диаграммы, интерактивные модели, презентации и т.д.;
• воспитательные ЦОР (целью создания данных ресурсов является повышение эффективности процесса нравственного и личностного развития обучающихся, формирования дисциплинарной ответственности, взглядов на мир, процессов самоанализа деятельности). Например, видео-уроки, посвящённые правилам поведения, просмотр поучительных фильмов.

Также существует более узкая классификация цифровых образовательных ресурсов, в основе которой лежит фактор наличия печатного эквивалента. По данному параметру выделяют два вида ЦОР:

• ресурсы, являющиеся аналогом ранее изданного печатного ресурса, представленные в электронном формате (к данной категории относятся электронные версии ранее изданных учебников, методических пособий, справочников и т.д.);
• ресурсы, изначально созданные в электронном виде, существующие самостоятельно и неразделимо от электронного носителя (к данной категории относятся интерактивные модели, анимированные презентации, онлайн-тесты и т.д.) Последняя классификация цифровых образовательных ресурсов базируется на методах обучения, в соответствии с которыми данные ЦОР применяются преподавателем.

Выделяют ЦОР:

• конвекционные (данный тип ЦОР соответствует традиционным методам обучения и воспитания, их целям и требованиям). Чаще всего данные ресурсы носят энциклопедический характер, предназначаются для прямой передачи информации от преподавателя к обучающимся, не ставят перед собой целью повышение познавательной активности и мотивации учащихся. К ЦОР такого типа относятся электронные учебники, справочники и учебно-методические пособия;
• являющиеся инструментами учебной деятельности. К таким ресурсам относят изменяемые графические объекты, программы для работы с числовыми данными, изображениями, звуками, видеозаписями. Также включает в себя компьютерные лаборатории;
• программированные (данный тип ЦОР соответствует методам обучения и воспитания, применяемых в образовательной системе по типу «стимул-реакция»). Целью применения ресурсов такого типа является повышение уровня навыка самостоятельной работы обучающихся, акцент на практико-ориентированность полученных знаний, умений и навыков в дальнейшей профессиональной деятельности. Важной отличительной чертой ресурсов такого типа можно считать возможность их применения в процессе работы с моделями изучаемых объектов, а также управляемый интерфейс работы с данными ЦОР;
• проблемные (как следует из названия данного типа ЦОР, они соответствуют методам проблемного обучения). Целью применения ресурсов такого типа является развитие логического мышления обучающихся, их стремления к самообразованию, самостоятельному поиску информации, овладению новыми умениями и навыками. Данные ЦОР направлены на повышение познавательной активности учащихся, включения в роли субъекта в образовательный процесс, стимулирования их творческой активности;

комбинированные (данный тип ЦОР называют универсальным). Такие ресурсы могут содержать в своей структуре различные элементы всех вышеперечисленных видов ЦОР. Использование их вариативно, они могут эффективно применяться при различных технологиях обучения. Можно рассмотреть различные типы цифровых образовательных ресурсов, такие как интерактивные учебники, онлайн-платформы, симуляторы и приложения. Например, интерактивные учебники могут содержать видеоролики, 3D-анимации и викторины, что делает материал более наглядным и увлекательным. Онлайн-платформы позволяют обучающимся выполнять задания и получать обратную связь в реальном времени. Симуляторы дают возможность проводить виртуальные эксперименты без необходимости доступа к реальным лабораториям.

Очень важно уделять должное внимание к отбору цифровых образовательных ресурсов, а также чётко формулировать цель и методику их применения.

Возможности цифровых образовательных ресурсов (ЦОР)

Эти ресурсы предоставляют множество возможностей для улучшения понимания и усвоения материала, а так же проведения виртуальных экспериментов. Они помогают визуализировать абстрактные понятия, демонстрировать динамику процессов и предоставлять мгновенную обратную связь. Обучающиеся могут самостоятельно управлять процессом обучения, что способствует активному вовлечению и мотивации.

Цифровые образовательные ресурсы включают:

1. Имитацию сложных, дорогих или опасных экспериментов.

 - Например, компьютерные модели позволяют на экране компьютера имитировать физические явления, эксперименты или идеализированные ситуации.

2. Создание виртуальных лабораторий. 

Это более сложные компьютерные программы, которые предоставляют пользователю более широкие возможности, чем компьютерные модели.

3. Использование симуляторов и тренажёров. Программно создаётся модель объекта, явления или процесса, максимально приближенная к реальности, поведение которой всесторонне исследуется за счёт возможности изменения её параметров.  Например, компьютерные курсы «Живая физика» дают возможность учащимся представить изучаемый материал более наглядно, провести самому имитацию физического явления, рассмотреть устройство механизмов и т.д.

Преимущества и недостатки использования ЦОР в обучении физике

Рекомендации по внедрению ЦОР

Использование ЦОР является одним из условий создания информационно-образовательной среды, которая позволяет повысить качество образовательного процесса.

Построение учебного процесса на основе использования ЦОР предполагает изменение роли учителя и ученика.

Во-первых, происходит переосмысление позиций педагога, который становится в большей степени «координатором» или «наставником».

Во-вторых, обучающийся занимает позицию активного участника учебного процесса, самостоятельного изучающего особенности ЦОР и использующего их для решения задачи урока.

Использование ЦОР в процессе обучения предполагает организацию деятельности учащихся с текстами, иллюстрациями, анимацией, видеофрагментами, аудио-фрагментами, схемами и моделями. В ходе работы с ЦОР обучающиеся осуществляют чтение фрагментов текста, просмотр, иллюстраций и видеофрагментов, прослушивание комментариев к текстам и иллюстрациям, аудио-фрагментов, активизацию элементов (гиперссылок, фрагментов интерактивной мультимедиа композиции с аудиовизуальным представлением новых информационных объектов, иллюстраций и т.п.).

Включая ЦОР в процесс обучения, учитель может построить объяснение в режиме работы с интерактивной доской, в режиме презентации, организовать фронтальную работу учащихся или самостоятельную индивидуальную работу в классе или дома, а также самостоятельную групповую работу в классе по изучению нового содержания.

ЦОР призваны активизировать деятельность учеников и способствовать формированию читательских и речевых умений, универсальных учебных действий на основе знаний.

Использование ЦОР предполагает организацию деятельности учащихся по конструированию, решению задач с подсказками и без, выполнение упражнений с подсказками и без них, наблюдение за объектами, явлениями, процессами, выполнение практических и лабораторных работ, проведение учебного мини-исследования, выполнение тренажеров с подсказками и без них, с проверкой ответа.

В процессе работы с ЦОР обучающиеся выполняют действия по вводу текста с клавиатуры, переносу элементов в нужную ячейку, установлению соответствия между элементами множеств, выбору элемента из предложенного списка, группировке объектов, перемещению объектов для составления определенных композиций, совмещению объектов для изменения их свойств или получения новых объектов, объединению объектов связями с целью организации определенной системы, восстановлению правильной последовательности этапов процесса.

ЦОР помогают проверить знания учеников и степень сформированности их умений, их готовность к самостоятельной работе с книгой.

Учителям физики рекомендуется интегрировать цифровые образовательные ресурсы в свои уроки постепенно, начиная с простых инструментов и увеличивая сложность по мере освоения обучающимися. Важно обеспечить баланс между использованием технологий и традиционными методами преподавания, чтобы сохранить контакт с учениками и поддерживать их вовлеченность.

Заключение

Анализ показал, что цифровые образовательные ресурсы действительно обладают потенциалом для повышения эффективности уроков физики. Их активное применение может улучшить понимание материала, развить практические навыки и повысить общую заинтересованность обучающихся в предмете, реализовать идеи развивающего обучения, повысить темп урока, увеличить объём самостоятельной работы. Вместе с тем, важно учитывать специфические потребности учеников и культурные особенности образовательной среды при выборе и использовании этих ресурсов.

Хочу отметить, что, на мой взгляд, полноценное внедрение ЦОР в учебный процесс позволит лаконично дополнять и сочетать традиционные методы преподавания с новыми, использующими информационные технологии, объективно оценивать качество обученности по предмету.

Список литературы

1. Иванов А.А., Петрова Е.С. Цифровая трансформация образования: современные тенденции и перспективы // Образование и наука. – 2020. – №6.
2. Кузнецова М.В. Использование цифровых образовательных ресурсов в преподавании физики // Вестник ТГПУ. – 2019. – №4.
3. Семенов И.П. Инновационные технологии в образовании: возможности и ограничения // Педагогика. – 2021. – №2.
4. Котова Ю.М. Развитие цифрового образовательного пространства школы // Современные научные исследования и инновации. – 2020. – №7.
5. Шатрова А.Б. Эффективность использования цифровых образовательных ресурсов в школьном курсе физики // Материалы VIII Международной научно-практической конференции. – 2021.
6. Пасыева А.И., Шайхлисламов А.Х. Цифровые образовательные ресурсы и дистанционное обучение // Евразийское Научное Объединение. 2020. № 5-6(63). С. 459-461.
7. Рахымбергенова А.Г., Кенжегулов Б.З. Багитова К.Б. Цифровые образовательные ресурсы и их классификация // Актуальные научные исследования в современном мире. 2016. № 11-1 (19). С. 10-14.
8. Шапиев Д.С. Цифровые образовательные ресурсы в деятельности учителя // Молодой ученый. 2019. №16 (254). С. 296–298.
9. Бахтина Е.Ю. Цифровые образовательные ресурсы от простого к сложному // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатика и информатизация образования. 2007. № 9. С. 149-152.