Информационные технологии в образовательном процессе на уроках физики

Белоусова Т.В.

учитель физики высшей категории

КГУ «Асенкритовская средняя школа».

Информационные технологии в образовательном процессе на уроках физики.

Время всегда заставляет нас искать новые формы работы, то, что казалось новым вчера уже неактуально сегодня. На смену объяснительно-иллюстративным методам пришли инновации. Современная школа не должна отставать от требований времени, а современный учитель должен осваивать новые формы и методы работы, так как главная задача школы – воспитание грамотных, думающих, умеющих самостоятельно получать знания граждан.

В Казахстане процесс становления своей национальной модели образования сопровождается изменением образовательной парадигмы. На смену старому содержанию образования идёт новое: традиционная объект – субъектная педагогика Я.А.Коменского, И.Гербарта заменяется иной, обращённой к ребёнку как к самоактуализации, самовыражению и самореализации. В этих условиях важнейшей составляющей педагогического процесса становится личностно-ориентированное взаимодействие субъектов учебной деятельности учителя и ученика.

Отличительной чертой разрабатываемых сегодня образовательных стандартов является новый подход к формированию содержания и оценке результатов обучения на основе принципа: от «знаю и умею» — к «знаю, умею и умею применять на практике».

Важнейшей задачей школы, в том числе, и преподавания физики, является формирование личности, способной ориентироваться в потоке информации в условиях непрерывного образования. Сегодня неотъемлемой частью современной методики обучения физике являются информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), использующие широкий арсенал цифровых образовательных ресурсов. 

Таким образом, появление такого понятия "новая информационная технология (НИТ)" связано с появлением и широким внедрением компьютеров в образовании.

Главное в НИТ — это компьютер с соответствующим техническим и программным обеспечением, отсюда и определение: новые информационные технологии обучения — процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления, которого является компьютер. Такой подход отражает первоначальное понимание педагогической технологии, как применение технических средств в обучении.

Таким образом, во главе становится процесс обучения со своими особенностями, а компьютер — это мощный инструмент, позволяющий решать новые, ранее не решенные, дидактические задачи. Как уже отмечалось в образовании "педагогическая технология" и ''информационная технология" — это в определенной степени синонимы.

Говорить же о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если:

она удовлетворяет основным принципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеобразование, целостность);

она решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически или практически решены;

средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер.

В настоящее время развиваются следующие направления НИТО:

1) универсальные информационные технологии (текстовые редакторы, графические пакеты, системы управления базами данных, процессоры электронных таблиц, системы моделирования, экспертные системы и т. п.);

2) компьютерные обучающие и контролирующие программы, компьютерные учебники;

3) мультимедийные программные продукты;

4) компьютерные средства телекоммуникаций.

В своей педагогической практике я использую компьютер по следующим направлениям:

как средство контроля знаний; 

как средство проведения урока;

как средство подготовки обучающихся к ВОУД и ЕНТ;

как средство самообразования обучающихся. 

Компьютерный урок обогащает обратную связь между всеми участниками педагогического процесса и взаимодействие всех его компонентов, способствует дифференциации и индивидуализации обучения, мотивирует учебную деятельность учащихся, способствует развитию самообразования, делает учебный материал более доступным, облегчает решение многих дидактических задач на уроке. Каждое занятие вызывает у детей эмоциональный подъем, даже отстающие ученики охотно работают с компьютером.

Использование компакт-диска, электронного учебника дает возможность обогатить изучаемый материал иллюстрациями и повысить мотивацию обучения.

В нашей мультимедийном кабинете учащиеся активно используют Интернет для подготовки сообщений, докладов, рефератов.

Применение информационных технологий позволяет индивидуализировать учебный процесс за счет предоставления возможности учащимся как углубленно изучать предмет, так и отрабатывать элементарные навыки и умения. В современной школе, осуществляющей массовое обучение, учитель вынужден работать одновременно со всеми учащимися, обладающими неодинаковым развитием, знаниями и умениями, темпом познания и другими индивидуальными качествами. Компьютер позволяет каждому обучающемуся работать самостоятельно, уровень обученности слабых школьников при этом поднимается, не оказываются запущенными и сильные ученики.

 Вторая возможность, которая появляется при использовании информационных технологий – развитие самостоятельности учащихся. Ученик решает те или иные задачи самостоятельно, осознанно (не копируя решения на доске или у товарища), при этом повышается его интерес к предмету, уверенность в том, что он может усвоить предмет.

Третья возможность – использование компьютера для освобождения учащихся от рутинных операций при решении задач или выполнении лабораторных работ (вычислений, перевода величин в одну систему единиц и т. п.).

Четвертая возможность – моделирование на компьютере некоторых физических процессов и явлений, например свободного падения тел, поведение газа при изменении давления, температуры и т. д. Такие модели помогают глубже осознать физическую сущность явления.

Сопровождение лекционного материала динамическим изображением, качественными статическими графиками, текстами с разнообразными стилями, звуком осуществляется с помощью авторских информационных систем, помогает преподавателю в объяснении данного материала.

Компьютерные технологии на уроках физики предполагает:

•использование мультимедиа-технологий при изучении учебного материала;

•интенсивное использование компьютеров как инструмент повседневной учебной работы учащихся и педагогов;

•изменение содержания обучения физики;

•реализация межпредметных связей физики с другими учебными предметами;

•разработку методов самостоятельной поисковой и исследовательской работы учащихся в ходе выполнения учебных телекоммуникационных проектов;

•обучения учащихся методом коллективного решения проблем;

•поиск и обработка информации в рамках изучаемого материала с использованием Интернет;

•использование электронных таблиц для решения задач;

•проведение виртуальных практикумов и лабораторных работ;

•подготовку учителей к работе с новым содержанием, новыми методами и организационными формами обучения.

Использование компьютера на уроках оправдано, прежде всего, в тех случаях, в которых он обеспечивает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий. Компьютерные модели - компьютерные программы, которые позволяют имитировать физические явления, эксперименты или идеализированные ситуации, встречающиеся в задачах. «В чем заключается преимущество компьютерного моделирования по сравнению с натурным экспериментом?». Компьютерное моделирование позволяет иллюстрировать физические эксперименты и явления, воспроизводить их тонкие детали, которые могут быть незамечены наблюдателем при реальных экспериментах. Использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий предоставляет нам уникальную возможность визуализации упрощённой модели реального явления. Появляется возможность выполнить работу в виртуальной лаборатории путем выбора различных начальных параметров.

«Лабораторные работы по физике» предназначены для выполнения лабораторных работ 7—9 классов, предусмотренных школьной программой. Дети на уроках с удовольствием работают с компьютером, данная программа удобна в использовании, инструкции даны в доступной форме и в поэтапном изложении, есть возможность вернуться к началу работы и повторить эксперимент для лучшего усвоения материала. Лабораторные работы дополняют новый материал, эти работы можно использовать для изучения нового материала и для его закрепления. Например, при изучении темы «Свободные механические колебания» детям было предложено (предварительно разделившись на группы) поработать с лабораторной работой «Изучение колебаний математического и пружинного маятников», чтобы они самостоятельно сделали вывод о зависимости периода и частоты колебаний для математического маятника: от длины нити; и для пружинного маятника: от массы груза и жесткости пружины. Ученики выступили в роли исследователей. Урок прошел более успешно, дети активно «поглощали» полученные самостоятельно знания. 

Следует отметить, что обычные лабораторные работы по физике также проводятся, а компьютер применяется тогда, когда традиционные методы получения учебной информации или не эффективны, или невозможны. С проблемой проведения лабораторных работ сталкивается и наша школа. Одной из главных причин является слабая техническая оснащенность, отсутствие программного обеспечения.

Применяя систематически компьютер на уроке физики, учащийся имеет возможность использовать свои навыки и умения работы с компьютером для изучения реальных объектов и явлений. Компьютер становится привычным средством для получения новой информации — знаний по теме урока, а также средством для проведения измерений и исследований. 

Например, в курсе физики 9 класса есть лабораторная работа «Измерение ускорения свободного падения», которую предлагается, при отсутствии необходимого оборудования, провести по готовому рисунку в учебнике. Насколько эффектнее и интереснее её провести в форме компьютерного эксперимента, возможно с использованием Интернета.

Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок и позволяют организовывать новые виды учебной деятельности.

Интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов.

Процесс компьютерного моделирования для учащихся увлекателен и поучителен, так как результат моделирования всегда интересен, а, в ряде случаев, может быть весьма неожиданным. Создавая модели и наблюдая их в действии, учащиеся могут познакомиться с рядом физических явлений, изучить их на качественном уровне, а также провести небольшие исследования. Компьютерная лаборатория не может заменить настоящую физическую лабораторию. Тем не менее, при выполнении компьютерных лабораторных работ у школьников формируются навыки, которые пригодятся им и для реальных экспериментов – выбор условий экспериментов, установка параметров опытов и т.д. Все это превращает выполнение многих заданий в микроисследования, стимулирует развитие творческого мышления учащихся, повышает их интерес к физике.

Работа учащихся с компьютерными моделями полезна, потому что, благодаря возможности изменения в широких пределах начальных условий экспериментов, компьютерные модели позволяют им выполнять многочисленные виртуальные опыты. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков.

Применение компьютера для контроля знаний ведет свое начало от различных «контролирующих машин» - механических и электрических. В связи с ведением ЕНТ интерес могут представлять программы, обеспечивающие тренировку учеников в ходе подготовки к нему, например, диск «Подготовка к ЕНТ».

Наличие в школе компьютеров и подключения к сети Интернет позволяет учащимся участвовать в дистанционных олимпиадах и конкурсах.

Формы и методы которые я использую при применении информационных технологий:

Формы: коллективная (учебные дискуссии, коллективно-распределительные формы работы с учебным материалом); парная; индивидуальная; фронтальная; групповая.

Методы:

словесные (рассказ, объяснение, лекция, беседа, работа с учебником);

наглядные (наблюдение, иллюстрации, демонстрация наглядных пособий (видеофрагментов), показ анимации, презентации);

практические (устные и письменные задачи, практические компьютерные работы, исследовательский);

метод проектов (Презентации — вид представления демонстрационных материалов. Для презентаций используются такие программные средства, как PowerPoint. Презентации активно используются и для представления ученических проектов);

постановка проблемы.

Уже сегодня можно утверждать, что внедрение НИТО способствует:

индивидуализации учебно-воспитательного процесса с учетом уровня подготовленности, способностей, индивидуально-типологических особенностей усвоения материала, интересов и потребностей обучаемых;

изменению характера познавательной деятельности учащихся в сторону ее большей самостоятельности и поискового характера;

стимулированию стремления учащихся к постоянному самосовершенствованию и готовности к самостоятельному переобучению;

усилению междисциплинарных связей в обучении, комплексному изучению явлений и событий;

повышению гибкости, мобильности учебного процесса, его постоянному и динамичному обновлению;

изменению форм и методов организации внеучебной жизнедеятельности воспитанников и организации их досуга.

Накопленный мною опыт, частично отраженный в настоящей работе, показывает, что применение информационных технологий на уроках физики и во внеурочной деятельности расширяет возможности творчества как учителя, так и учеников, стимулирует освоение учениками довольно серьезных тем по информатике, что, в итоге, ведет к интенсификации процесса обучения.

Список литературы

[1]. Уроки физики с применением ИТ в 7-11 классах. - М.: «Глобус»,2010 
[2]. Л.И. Губернаторова, К.А. Потехин «Новые информационные технологии в процессе преподавания физики» 
[3]. Красильникова В.А. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: учеб. пособие. - М.: ООО «Дом педагогики», 2012. – 195 с.

[4]. Полат. Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: учеб. пособие. - М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 273 с.

[5]. Майер Р.В. Информационные технологии и физическое образование. –– Глазов: ГГПИ, 2006. –– 64 с.

- http://maier-rv.glazov.net (28/03/2014)

[6].  Ильина Н.А. Условия эффективности формирования ИКТ-компетентности школьников

- http://www.rusedu.info/Article1046.html (28/03/2014)

[7]. Использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики в Ростовском Ресурсном центре.

-http://collegy.ucoz.ru/publ/53-1-0-11373 (30/03/2014)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/43519-informacionnye-tehnologii-v-obrazovatelnom-pr