ИКТ на уроке физики.
статья на тему

В современном обществе использование информационных технологий становится необходимым практически в любой сфере деятельности человека. Овладение навыками этих технологий еще за школьной партой во многом определяет успешность будущей профессиональной подготовки нынешних учеников.

 Компьютер универсален, он - гораздо лучшая "контролирующая машина", чем те, что разрабатывались ранее; при работе с ним можно использовать все полезные наработки программированного обучения, им можно заменить телевизор и кинопроектор, таблицы, плакаты, кодограммы, калькуляторы и многое другое.

Физика - наука экспериментальная, и для ее изучения необходимо использовать опыты. Компьютер выступает как часть исследовательской установки, лабораторного практикума, на нем можно моделировать различные физические процессы.

Основными направлениями модернизации образования являются:

• Личная ориентация содержания образования.

• Деятельностный характер образования.

• Обеспечение всеобщей компьютерной грамотности.

Согласно этому и образовательному стандарту приоритетами курса физики являются:

• Познавательная деятельность, которая предполагает использование наблюдений, измерений, физического эксперимента, экспериментальную проверку гипотез, самостоятельно выполнять творческие работы.

• Информационно-коммуникативная деятельность, которая предполагает приобретение умения получать информацию из разных источников и использовать ее; отделение основной информации от второстепенной, критическое оценивание достоверности полученной информации, передача содержания информации адекватно поставленной цели; использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи, систематизации информации, создания баз данных, презентации результатов познавательной и практической деятельности; ведь уровень информатизации характеризует уровень развития государства.

Рефлексивная деятельность. Для выполнения этих требований необходимо организовывать наблюдение, описание и объяснение физических явлений, измерение физических величин, проведение опытов и экспериментальных исследований по выявлению физических закономерностей, объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов, практическое применение физических знаний. Это значит, что учащиеся должны не только знать результаты научных достижений, но и овладеть методами научных исследований физических явлений. Учитель должен контролировать не запоминание текста учебника, а правильные и успешные познавательные действия ученика.

Использование ИКТ в учебном процессе предполагает, что учитель умеет:

обрабатывать  текстовую, цифровую, графическую и звуковую информацию при помощи соответствующих редакторов для подготовки дидактических материалов, чтобы работать с ними на уроке;

создавать слайды по данному учебному материалу , используя редакторы презентаций PowerPoint , продемонстрировать презентацию на уроке;

осуществлять поиск необходимой информации в Интернете в процессе подготовки к урокам и внеклассным мероприятиям;

организовывать работу  с учащимися по поиску необходимой информации в Интернете непосредственно на уроке;

разрабатывать тесты, используя готовые программы - оболочки и проводить компьютерное тестирование.

Основные цели использования ИКТ в обучении физике:

1. Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышение его эффективности и качества.

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

3. Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества.

Исследования, проводимые психологами, показали, что учащиеся глубже вникают в суть вопроса, появляется интерес к предмету. У детей развивается умение планировать свою деятельность, принимать ответственные решения.

Психологические особенности применения ИКТ:

• Стимулируется мыслительная деятельность.

• Повышается активность работы учащихся.

• Способствует развитию самостоятельности.

• Развивает способности к анализу и обобщению.

• Облегчает усвоение абстракций, позволяя их конкретизировать в виде наглядных образов: схем, моделей рисунков (усвоение до 50 %).(Е.И.Машбиц).

• Реализуются принципы и методы развивающего обучения.

ИКТ осуществляется:

• при преподавании физики, как проникающая технология, ИКТ применяется при изучении отдельных тем, решении отдельных дидактических задач.

 В практике применения ИКТ на уроках физики выделяю следующие аспекты:

• Использование компьютерных моделей.

•Использование компьютерной измерительной лаборатории.

• Использование internet.

 •  Использование средств Microsoft Office.

Использование компьютерных моделей на уроке физики, в настоящее время, считаю приоритетным.

Основные направления использования на моих уроках ИКТ.

Во время изучения нового материала использую как готовые уроки, так и графики, схемы, модели явлений, презентации. Гораздо проще и нагляднее показать, как движется тело при наличии II космической скорости, используя модель, чем объяснять при помощи доски и мела. 

Предлагаю учащимся исследовательские и проблемные задания. В ходе выполнения задания учащиеся планируют и проводят компьютерный эксперимент, который позволяет выявить зависимость или установить факт. Такие задания наиболее эффективны, так как ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы.

Для демонстрации сложных и опасных экспериментов, обработки результатов, отображения результатов эксперимента (броуновское движение, опыт Резерфорда).

При решении задач. Использую готовые задачи с решениями, задачи с подсказками. Применяю и модели, меняя условие задачи. Сразу определяя правильность решения.

При проведении лабораторных работ использую готовые и составляю сама, используя модели.

Для контроля и оценки знаний и умений учащихся использую готовые тесты и готовлю свои.

Компьютерные модели позволяют получить в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизвести 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. Некоторые модели позволяют выводить на экран графики временной зависимости величин, описывающих эксперименты, причём графики выводятся на экран одновременно с отображением самих экспериментов, что придаёт им особую наглядность и облегчает понимание общих закономерностей изучаемых процессов. В этом случае графический способ отображения результатов моделирования облегчает усвоение больших объёмов получаемой информации. При использовании моделей компьютер предоставляет уникальную возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощённой теоретической модели с поэтапным включением в рассмотрение дополнительных усложняющих факторов, постепенно приближающих эту модель к реальному явлению. Так, на уроке в 9 классе при объяснении нового материала по теме «Преобразование внутренней энергии атомных ядер в электрическую энергию» использую компьютерную модель «Ядерный реактор». Модель позволяет учащимся не только изучить устройство реактора, но и усвоить принцип действия установки. Создаётся живая, запоминающаяся динамическая картина физического явления. Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности.

Видеозаписи натурных экспериментов делают курс более привлекательным и

позволяют сделать занятия живыми и интересными. К

каждой компьютерной модели и к каждому видеофрагменту даны пояснения

наблюдаемых экспериментов и явлений. Эти пояснения можно не только прочитать

на экране дисплея и при необходимости распечатать, но и прослушать.

Эти материалы могут содержать следующие виды заданий:

Ознакомительное задание.

  Компьютерные эксперименты

 Экспериментальные задачи

 Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой

 Неоднозначные задачи

Задачи с недостающими данными

 Творческие задания

 Исследовательские задания

 Проблемные задания

 Поисковые задания

 Качественные задач

Задание: « Расчётные задачи с последующей компьютерной проверкой». Например, модель «Равноускоренное движение» используется на уроке «Решение задач по теме «Прямолинейное равноускоренное движение». Данная модель позволяет проверить навык построения графиков. Ценность состоит в том, что ученик может увидеть свою ошибку (при проведении эксперимента) и исправить её, что создаёт ситуацию успешности каждого ученика. Эту же модель использую при проведении виртуального исследования по теме «Равномерное движение». Инструкция выполнения работы составлена пошагово, что способствует самостоятельному исследованию учащимися данного вида механического движения. В конце урока учащиеся сдают заполненный бланк учителю для проверки. Наряду с использованием компьютерных моделей не нужно забывать о демонстрации реальных опытов на уроках физики. Например, на уроке «Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома для участка цепи» использую наряду с компьютерной моделью (фронтальная лабораторная работа позволяющая установить зависимость силы тока от напряжения) реальный опыт подтверждающий зависимость силы тока в участке цепи от его сопротивления. Занимаясь вопросом использования ИКТ в преподавании с 2007 года, я могу отметить следующие позитивные результаты в реализации задач повышенного уровня образования:

1. Повышение у учащихся познавательного мотива в изучении физики.

2. Повышение качества знаний учащихся

 3. Повышение интереса к исследовательской деятельности.

 4. Повышение активности учащихся во внеурочной деятельности по физике (желание участвовать в олимпиадах, дистанционных сетевых играх).

Для облегчения усвоения квантовой физики необходимо в учебном процессе

широко использовать различные средства наглядности. Но число

демонстрационных опытов, которые можно поставить при изучении этого раздела,

в средней школе очень невелико. Поэтому, кроме эксперимента, широко

используют рисунки, чертежи, графики, фотографии треков, плакаты,

диапозитивы и компьютерные модели. Прежде всего необходимо иллюстрировать

фундаментальные опыты (опыт Резерфорда по рассеянию а-частиц, опыты Франка иГерца и др.), а также разъяснять принцип устройства приборов, регистрирующих частицы, ускорителей, атомного реактора, атомной электростанции и т. п. При изучении этого раздела широко используют учебные кинофильмы «Фотоэффект», «Фотоэлементы и их применение», «Давление света», «Радиоактивность и атомное ядро», «Ядерная энергетика в мирных целях», кинофрагменты «Дискретностьэнергетических уровней атома  (опыт Франка — Герца)», «Природа линейчатых

спектров атомов водорода». Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических явлений и процессов. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяя учителю продемонстрировать на экране компьютера многие физические эффекты, а также позволяют организовывать новые, нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся

В тоже время я сталкиваюсь с рядом проблем: 1. Разный уровень ИКТ-компетентности учащихся.

2. Недостаточный уровень готовых учебных продуктов.

3. Трудоёмкость подготовки и проведения урок с использованием ИКТ.

 4. Слабая обеспеченность образовательных учреждений техникой современного уровня.