Статья «Инновационные технологии при обучении физике на основе использования современных интерактивных учебных пособий»

Всероссийский конкурс на лучшую педагогическую статью

«Мои инновации в обучении и воспитании»

Название инновационной идеи:

«Инновационные технологии при обучении физики на основе использования современных интерактивных учебных пособий».

Автор:

Товарнова Ольга Юрьевна

преподаватель отдельной дисциплины

физика, химия, биология

Федерального государственного казённого

общеобразовательного учреждения

«Санкт-Петербургское суворовское военное училище

Министерства обороны Российской Федерации»

Под инновациями в образовании понимается процесс совершенствования педагогических технологий, методов, приемов и средств обучения.

В данной статье я представляю свой опыт внедрения интерактивных методов обучения, основанный на использовании современных информационно-коммуникационных технологий. Современный урок физики сегодня уже нельзя представить без использования на уроке компьютера, который не дает учителю забывать о том, что физика-наука экспериментальная.

Обоснование актуальности

Технологии не стоят на месте. Электронные образовательные ресурсы обновляются, совершенствуются. Нужно, чтобы образовательный процесс шёл в ногу со временем. Нельзя ограничивать свои возможности и сужать возможности наших учеников. Физика – наука экспериментальная и для неё характерны эмпирические методы познания. Современные интерактивные учебные материалы «Наглядная физика» позволяют продемонстрировать изучаемый объект в широком ракурсе, внимательно и детально рассмотрев его. Современные обучающиеся обладают высокой потребностью в темпераментной визуальной информации и зрительной стимуляции. Визуализация явлений, помогает обучающимся понять суть происходящих процессов, а значит поднять свой образовательный уровень сделать процесс обучения личностно-значимым. На таких уроках обучающийся находится в творческом процессе познания, как субъект учебной деятельности и собственного развития. В этом проявляется личностно-ориентированный подход, в котором происходит не передача «суммы знаний», а обучение методам их приобретения. 

Цели идеи: Активизация познавательной деятельности обучающихся и повышение качества знаний по предмету средствами интерактивных пособий серии «Наглядная физика».                                                                                           

Задачи, решаемые внедрением идеи:                                 

апробировать новую версию интерактивных пособий серии «Наглядная физика»;

показать возможности использования интерактивных образовательных технологий для создания эффективных учебных ситуация на различных этапах урока;

выявить наиболее эффективные приёмы использования интерактивных технологий на уроках физики для активизации познавательной деятельности обучающихся;

сформировать банк учебных ситуаций с применением компьютерного моделирования физических процессов;

проанализировать результативность уроков с использованием интерактивных дидактических материалов серии «Наглядная физика»;

обобщить опыт применения интерактивных моделей процессов на уроках физики.

Проблемы, решению которых будет способствовать идея:

повышение и поддержка учебной мотивации к изучению физики;

создание эффективных учебных ситуаций и вовлечение, обучающихся в активную познавательную деятельность;

включение обучающегося в проектно-исследовательскую деятельность, творческий процесс познания как субъекта учебной деятельности;

повышение качества обучения по физике;

оптимизация труда учителя при подготовке к уроку и во время его проведения.

Новизна идеи:

Интерактивные учебные материалы реализуют новую дидактическую модель образования, предполагающую активную роль всех участников образовательного процесса и формирующую мотивированную компетентную личность, способную быстро ориентироваться в динамично-развивающемся и обновляющемся информационном пространстве.

Использование интерактивных моделей позволяет индивидуализировать процесс обучения не только по темпу изучения материала, но и по логике и типу его восприятия. Одну и туже модель, при использовании разных педагогических технологий, можно использовать на уроках разных типов и видов. Её можно использовать на разных этапах урока: для актуализации знаний, при объяснении материала и контроле знаний, при решении экспериментальной задачи. Модель можно вращать, выбирая требуемое положение, можно несколько раз просмотреть процесс, остановив анимацию в любом месте, самостоятельно поработать с ней на интерактивной доске. Включение в учебный процесс интерактивных моделей активизирует процесс мышления, а не упрощает его, заставляет проникнуть в самую суть изучаемых явлений.

Краткое описание идеи:

Современные информационно-коммуникационные технологии позволяют значительно увеличить комфортность образовательной среды, создают новые педагогические инструменты, предоставляя учителю новые возможности для проектирования урока. Интерактивные учебные материалы серии «Наглядная физика» содержит разнообразные образовательные медиаобъекты:

полноэкранные иллюстрации с комментариями;

интерактивные 3D-модели, которые можно поворачивать в любое необходимое положение;

анимации, иллюстрирующие различные явления и изучаемые процессы;

интерактивные модели явлений, процессов, исследований и экспериментов;

интерактивные таблицы величин и параметров;

интерактивный задачник.

Эти образовательные ресурсы, органично сочетаясь с другими инновационными технологиями, позволяют создавать эффективные учебные ситуации на любом этапе урока и способствуют включению обучающихся в активную познавательную деятельность в ходе усвоения и закрепления учебного материала.

Механизм реализации:

Любой успешный урок -это продуманный план-конспект с логически выстроенными связями дидактических и методических единиц а также имеющимся инструментарием: техническим и учебным. Совокупность методов и приёмов использования мультимедийного учебного пособия в структуре урока определяется объёмом изучаемого материала на уроке и отрезком времени, отводимого на работу с мультимедиа, оно не должно превышать половины от общего времени урока.

На своих уроках я использую все возможности интерактивного пособия «Наглядная физика».

1. Визуализация объекта, процесса или явления.

2. Работа с 3D-моделями физических приборов.

3. Слайд-шоу для поэтапной иллюстрации явлений или процессов.

4. Работа с графиками. 

5. Работа с аудиовизуальным экраном. Анимации и видеоролики являются мощным средством мотивации причинно-следственного и структурно-функционального анализа, они развивают умения сравнивать, сопоставлять, оценивать и обобщать. Смонтированные или программные анимации иллюстрируют различные процессы и явления, позволяют продемонстрировать учащимся изучаемый материал в динамике. Анимационные ролики и видеоролики имеют дикторское сопровождение. Но при желании звук можно отключить и попросить прокомментировать сюжет обучающимся. Все анимации и видеоролики в пособии на любом этапе просмотра можно остановить и подробно проанализировать ситуацию или сделать дополнения.

6. Работа с виртуальными измерительными приборами. В пособии предусмотрена возможность провести виртуальный эксперимент и опыт, максимально приближённый к реальному прототипу. На тематическом экране, содержащим эксперимент или опыт есть активные значки, с помощью которых:

- объект меняет размеры, жидкости меняют объём;

- изменяется цена деления и предел измерения измерительных приборов;

- объект и приборы можно перемещать, поворачивать.

При работе с моделями учащийся: измеряет параметры и наблюдает за происходящими процессами; помещает модели тел и предметов в определённые условия и исследует их поведение и параметры.

7. Проведение виртуальных лабораторных работ и экспериментов.

Интерактивные модели позволяют учащимся самостоятельно ставить учебные цели, находить и использовать средства и способы достижения этих целей. Учебный эксперимент обеспечивает единство познавательно-теоретической и практической деятельности учащихся. Одни учебные эксперименты способствуют углублению и развитию знаний, другие позволяют прочнее закрепить изученный материал, третьи являются источником новых знаний.

Учебный эксперимент содержит цель, которая уже достигнута наукой, но учащимся это достижение ещё не известно. Намечаемые цели, приёмы, средства их достижения являются гипотезой учебного эксперимента. Учащиеся самостоятельно или под руководством учителя планируют ход эксперимента, приёмы выполнения и способы анализа результатов, а затем наблюдают и по необходимости одновременно проводят эксперимент.

Выполняя эксперимент, учащиеся формируют в сознании понятия, которые связаны с познаваемым объектом, процессом или явлением, и выражают умозаключения и суждения.

Использование учебного эксперимента в учебном процессе обеспечивает не только углублённое усвоение содержания дисциплины, но и овладеть ведущим методом науки - научным экспериментом.

Интерактивные лабораторные работы – это хорошее дополнение к реальной деятельности на уроке. Подобные работы помогают учащимся сориентироваться в проведении самостоятельных наблюдений, обратить внимание на те стороны явлений, на которые они вряд ли обратили бы внимание при проведении опыта. Возможно применение интерактивных лабораторных работ для проверки степени усвоения теоретического материала учебной программы, а также для отработки навыков работы на реальном оборудовании.

Возможно использование одного и того же тематического экрана для разных учебных целей. Так, например, тематический экран «Определение удельной теплоёмкости вещества» можно использовать для лабораторных работ:

«Измерение удельной теплоёмкости вещества»;

«Измерение удельной теплоты плавления льда»;

«Сравнение количества теплоты, отданное телом и полученное водой».

С помощью тематического экрана «Условия равновесия рычага» можно создать проблемную ситуацию, которую решать методом «мозгового штурма», а можно провести лабораторную работу, а можно решить экспериментальную задачу.

8. Решение экспериментальных задач.

В пособии содержание некоторых тематических экранов позволяет учителю формировать экспериментальные задачи. При решении экспериментальных задач выполняются одновременно умственные, практические и организационные действия учащихся. Формирование, подбор таких задач, их правильное включение в структуру урока помогут развить предметное мышление, совершенствовать экспериментальные умения.

9. Закрепление, контроль и коррекция знаний.

Закрепление, контроль и коррекция знаний являются важной частью процесса обучения. Они определяют качество усвоения учащимися программного материала, диагностирование и корректирование их знаний и умений.

В пособии имеется задачник, который позволяет осуществить предварительный, текущий, тематический или отсроченный контроль знаний. Метод контроля учитель может выбрать согласно дидактическим целям урока. Задачник делится на две группы заданий: тестовые и качественные задачи с выбором правильного ответа и расчётные задачи. В задачнике они отмечены разными цветами, что позволяет учителю быстро выбрать необходимое задание.

Задачник можно легко использовать на разных этапах урока.

Например:

- выяснить готовность класса к изучению нового материала;

- сделать поэтапную проверку учебного материала, разобранного на уроке.

Продолжительность реализации: Курс физики изучается с 7 по 11 класс. Программный продукт серии «Наглядная физика» создан для 7,8,9 классов и по всем разделам физики, изучаемым в курсах 10 и 11 классов. Его содержание может быть использовано с любым учебником. Таким образом интерактивные учебные материалы одной серии возможно и целесообразно использовать в течение всего курса изучения предмета. В этом будет проявляться принцип преемственности в обучении.

Перспективы дальнейшего развития:

Разработка механизма использования интерактивных учебных материалов в уроках различных типов и видов.

Создание банка эффективных учебных ситуаций к различным этапам урока с использованием интерактивных моделей.

Возможность его распространения в других ОУ

Интерактивные учебные пособия «Наглядная физика» могут использоваться в любой образовательной организации. Их можно применять при работе с любым учебником, имеющим гриф Министерства образования и науки РФ и включённым в Федеральный перечень учебников.

Характеристика затрачиваемых ресурсов:

Образовательные мультимедийные пособия для интерактивных досок серии «Наглядная физика» созданы компанией «Экзамен-Медиа» и представлены на РС - СD - носителях в DVD –упаковках.

Практический результат:

Опыт работы подтверждает эффективность использования интерактивных учебных материалов для повышения познавательной активности обучающихся на уроке, поддержания уровня мотивации к изучению предмета, что приводит к повышению ответственности к учебе и повышению качества образования. Их использование повышает образовательную и воспитательную эффективность урока, позволяет оптимизировать время на уроке и облегчить труд педагога.