Орлова Ольга Николаевна

«КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ У ШКОЛЬНИКОВ»

Материал опубликован 19 June

Учитель физики

Орлова Ольга Николаевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..……...…. 3

ГЛАВА 1.ФОРМИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ У ОБУЧАЮЩИХСЯ ПРИ КОМПЛЕКСНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЦИФРОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

1.1. Физические понятия и их формирование……………………………..…..… 12

1.2. Анализ существующих ЦОР и методики их применение в процессе

обучения ………………………………………………………………………...…. 18

1.3. Анализ современной научно-методической литературы использования информационных технологий в учебном процессе………………………..……..32

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ У ОБУЧАЮЩИХСЯ

2.1. Условия формирования физических понятий у

обучающихся……………………………………………………………………..…44

2.2. Создание условий для формирования физических понятий у школьников с использованием ЦОР…………………………………………………….……........47

2.3. Методика формирования физических понятий с использованием ЦОР…...56 ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА……………………………………………………………..…...89

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………...……...…..103

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………...…...…..105

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. «Физика 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий»…….....110

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. «Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория.»..…..113

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. «Конструктор виртуальных экспериментов. Физика»…....114

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. «Интерактивные творческие задания. Физика 7-9 класс»……………………………………………………………………………….116

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. «Готовимся к ЕГЭ. Физика»…………...................................118

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. «1С:Школа. Физика, 10–11 кл. Подготовка к ЕГЭ»…….....119

ПРИЛОЖЕНИЕ 7.Комплекс уроков по разделу «Электрические

явления»…………………………………………………………………….……...125

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Анкета для учащихся…………..……………………………318

ВВЕДЕНИЕ

Понятия составляют базис системы научных знаний и от качества

усвоения учащимися  средней школы, зависит не толькоэффективность формирования системы научных знаний, но и   уровень развития школьников. Являясь   важнейшим   элементом   системы научных  знаний,   понятия  играют ведущую   роль   в   научном   и   учебном познании. Это обстоятельство обусловливает огромное внимание философов, психологов,педагогов, дидактов,методистов к этой проблеме. Отечественные   философы   (А.С. Арсеньев,   Б.С. Библер,   Е.К. Войшвилло,B.C. Готт,   Б.М. Кедров,   Г.А. Курсанов,   А.Д. Урсов   и   др.)   рассматривают понятия   как   форму   отражения   природы    в   познании   человека,  высший продукт  мозга, материи   в   целом. Понятия составляют логи ческую   основу (логический каркас) научных систем и теорий. Они являются такой формой отражения   действительности,   которая   раскрывает сущность   ве щей,   их внутреннюю противоречивую природу. Формирование системы научных понятий у учащихся школ является одной из ведущих задач образовательного процесса. Поэтому всем обучающим необходимо овладевать знанием психологопедагогических основ формирования понятий,закономерностей этого процесса, независимо от предметной области знаний.
Проблему   формирования   понятий,   ее   противоречивую   сущность
исследовали   психологи  (Д.Н. Богоявленский, Г.А. Вайзер,Л.С. Выготский,П.ЯГальперин,   В.В. Давыдов,   А.Н. Леонтьев,  Н.А. Менчинская, С.Л. Руб-инштейн,   Н.Ф. Талызина   и  др.); педагоги (М.Н. Верзилин, З.И. Клименко, М.Н. Скаткин, В.А. Черкасов,С.Г. Шаповаленко   и   др.); психодид(А.Н. Крутский,  А.И. Подольский   и   др.).   Формирование понятий в процессе обучения фи зике и другим родственным дисциплинам в своих   диссертационных работах   рассматривали   С.Н. Бабина,   А.А. Бобров, С.В. Бубликов,   Г.Д. Бухарова,   Т.Н. Гнитецкая,   Г.Г. Гранатов,   А.И. Гурьев, М.Д. Даммер, Ю.П. Дубенский,   В.И. Земцова,   Л.Я. Зорина,   П.В. Зуев, И.С. Карасова,   М.П. Ланкина, В.В. Лаптев,   Г.А. Ларионова,  Р.И. Малафеев, Д.Ш. Матрос,Е.В. Оспенникова,   А.В. Петров,А.А. Попова,М.В. Потапова, Н.С. Пурышева,   Ю.А. Сауров,   М.И. Старовиков,   С.А. Старченко, С.А. Суровикина,В.И. Тесленко,Н.Н. Тулькибаева,А.В. Усова,Л.С. Хижнякова,   Т.Н. Шамало,  О.А. Яворук  и   др.   В   их работах   выявлены основные   закономерности   процесса   усвоения  понятий   учащимися;разработаны приемы и методы формирования понятий;изучены трудности в овладении фундаментальными и сложными научными понятиями; определены требования   и   критерии   их   усвоения,   условия,  способствующие   успешному усвоению   и   типичные   ошибки,   причины   их   возникновения   и   пути предупреждения. Работы вышеназванных авторов вносят существенный вклад в разработку общей теории формирования понятий и имеют важное значение для практики

формирования понятий у обучаемых. Однако при значительном количестве работ по теории формирования понятий продолжают оставаться недостаточно разработанными некоторые методологические аспекты проблемы. Современный этап развития российского образования характеризуется устойчивыми тенденциями к фундаментализации, формированию ключевых компетенций, созданию условий для реализации личностно-ориентированной парадигмы образования, для дифференциации и индивидуализации образовательного процесса. Кроме этого реформы образования и развитие технического прогресса стали причиной трудностей, возникших перед учителем. В частности увеличился объем изучаемого материала без предусмотрения дополнительных часов на новый материал, а значит уменьшение времени на изучение каждой темы. В связи с этим изменяются взгляды на деятельность педагога, роль которого должна измениться от роли простого транслятора знаний к достаточно сложной роли организатора деятельности обучаемых по приобретению новых знаний, умений и навыков. Перед учителем основной школы появилась задача предпрофильной подготовки учащихся, помочь ребятам в предстоящем выборе направления обучения в старших классах в связи с введением профильного обучения. В старших классах в зависимости от профиля учитель выполняет разные задачи, но одна цель - передать красоту науки физики, продемонстрировать межпредметные связи, систематизировать полученные знания за 11 школьных лет в единую физическую картину мира. Таким образом, учитель физики должен найти оптимальный метод обучения. Существуют различные подходы к решению задач, например, использование компьютеров, личностно-ориентированный подход, индивидуальные методы обучения, систематизация и обобщения и др.

Важно отметить, что в таких условиях главной целью современного образования является обеспечение качественного образования для каждого обучаемого в соответствии с его интересами и склонностями, развитие и воспитание учащихся, формирование их активной позиции в образовательном процессе, не только вооружение учащихся суммой знаний, но и формирование современного мышления школьников, их познавательных способностей.

В ходе реализации личностно-ориентированного, культурологического, компетентностного подходов как факторов необходимости формирования ключевых компетенций (готовности учащихся использовать усвоенные знания, умения и способы деятельности в реальной жизни для решения практических задач) существенной проблемой является поиск разумного баланса между используемыми знаниевым и деятельностным подходами и определение потребностей системы образования в необходимых высокоэффективных средствах обучения.

Важно понимать необходимость баланса между такими подходами, поскольку очевидна нецелесообразность опоры только на знаниевый подход с акцентом только на формирование системы знаний у учащихся, или, наоборот, с акцентом только на деятельностный подход в его ограниченном понимании, как обучение, направленное на формирование практических умении и навыков. Ведь взаимосвязь знаний и способов деятельности очевидна: с одной стороны знания, в отрыве от деятельности, могут оставаться бесполезными, а с другой стороны, деятельность невозможна без предмета деятельности, так как всякая деятельность протекает в некоторой среде, в некоторой области действительности [13].

При этом реализация относительно новой методологии деятельностного подхода порождает потребность в традиционных «бумажных» и цифровых образовательных ресурсах, которые позволили бы на практике перейти от обучения, носящего преимущественно информационный характер и направленного в основном на исполнительскую деятельность, на формирование личности, умеющей ориентироваться и принимать обоснованные решения в условиях современной информационной среды, владеющей приемами творческой деятельности и способной не только усваивать готовое знание, но и генерировать новое.

Создание цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) определено в качестве одного из основных направлений информатизации всех форм и уровней образования в России. Развитие индустрии информационных услуг сферы образования, включающей производство ЦОР и программно-методического обеспечения, наряду с созданием и развитием телекоммуникационных структур отдельных образовательных учреждений и отрасли в целом, систем контроля качества образования составляет основу формирования инфраструктуры информатизации образования.

Поэтому актуальность темы обусловлена:

- необходимостью достижения требований к уровню подготовки выпускников;

- изменением федеральных государственных стандартов по физике и переходом к стандартам второго поколения, ориентированных на конечный результат;

- потребностью учащихся в совершенствовании методов обучения физике, использовании интерактивных технологий в обучении для повышения интереса к изучению предмета, а также для более качественной подготовки к сдаче ЕГЭ, что подтверждается результатами проведенных социологических опросов и анкет.

Анализ научно-методических исследований и современного состояния школьного физического образования позволяет говорить о существовании целого комплекса противоречий:

• на социально-педагогическом уровне — между непрерывным процессом обновления содержания образования вследствие возникновения в науке новых понятий, развития, конкретизации, обобщения ранее введенных понятий и недостаточной ориентацией системы образования на формирование у школьников способностей к саморазвитию и самообразованию для овладения системой современных научных знаний, в том числе физических;

• на научно-педагогическом уровне — между существованием различных педагогических систем обучения и недостаточной разработкой теоретических основ формирования физических понятий у учащихся средней школы в конкретных системах обучения;

• на научно-методическом уровне — между процессом информатизации образования, провозглашением больших дидактических возможностей компьютеров в обучении и практическим отсутствием отработанных методик их комплексного применения при формировании физических понятий у учащихся средней школы.

Это делает актуальной тему исследования «Комплексное использование ЦОР в процессе формирования физических понятий у учащихся».

Цель исследования состоит в решении вопроса, какой должна быть совокупность современных информационных и телекоммуникационных технологий в преподавании физики, которая бы обеспечивала формирование физических понятий у учащихся средней школы, на основе создания и внедрения комплекса цифровых образовательных ресурсов.

Объектом исследования является учебно-воспитательный процесс обучения физике.

Предметом исследования является процесс формирования физических

понятий у учащихся при комплексном применении цифровых образовательных ресурсов.

В ходе исследования была выдвинута и сформулирована

гипотеза исследования: если для формирования физических понятий у школьников разработать методику комплексного использования ЦОР, удовлетворяющие современным представлениям о мультимедийных ресурсах, то применение совокупности программно-педагогических и телекоммуникационных средств обучения улучшит обученность и познавательную активность учащихся.

Исходя из сформулированной гипотезы, для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

- провести анализ научной, психолого-педагогической, методической литературы и диссертационных исследований, посвященных проблемам формирования физических понятий у учащихся и использования цифровых образовательных ресурсов в образовании в целом, а также вопросам применения компьютерных программных и телекоммуникационных средств в преподавании физики;

- провести анализ современных ЦОР по физике;

- определить дидактические требования к программно-педагогическим и телекоммуникационным средствам обучения физики при формировании основных физических понятий;

- определить наиболее целесообразные методы применения и разработать учебно-методические материалы по использованию создаваемых ППС и современных телекоммуникационных средств по физике;

- разработать модели учебной деятельности, использующие ЦОР, учитывающие вариативность и индивидуализацию общего образования;

- экспериментально проверить эффективность методики формирования физических понятий при использовании разработанного комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств.

Методологической основой исследования стали философские

представления о современном информационном обществе, основные положения парадигмы личностно-ориентированного обучения, работы, посвященные вопросам теории, методологии и практике обучения физике.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы и

виды деятельности:

- изучение философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы по исследуемой проблеме;

- изучение и анализ передового педагогического опыта;

- изучение содержания учебных планов, программ, учебников, дидактических пособий по физике;

- конструирование комплекса программно-педагогических и учебных телекоммуникационных средств по физике направленных на формирование физических понятий, а также улучшение качества знаний и информационной культуры учащихся;

- моделирование учебной деятельности на основе информационных и коммуникационных технологий с учетом вариативности и индивидуализации общего образования;

- моделирование методики комплексного применения в учебных целях цифровых образовательных ресурсов;

- беседы, анкетирование, опрос и экспертная оценка;

- педагогический эксперимент во всех его формах (констатирующий, поисковый, обучающий) с целью проверки гипотезы исследования и статистическая обработка данных педагогического эксперимента.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- определены дидактические требования к современным программно-педагогическим и телекоммуникационным средствам обучения физике (соответствие обязательному минимуму физического образования, интерактивность компьютерных моделей, обратная связь, обеспечение условий для формирования исследовательских умений, единство обучающей и контролирующей функций, разнообразие видов и дифференцированность заданий, соответствие возможностям учащихся и наличие условий для индивидуального роста);

- внедрение комплекса программно - педагогических и телекоммуникацион-

ных средств по физике;

- предложены модели учебной деятельности, использующие инфомацион-

ные и телекоммуникационные технологии, учитывающие вариативность и индивидуализацию общего образования и направленные на формирование физических понятий у учащихся.

ГЛАВА 1. Формирование физических понятий у учащихся при комплексном использовании цифровых образовательных ресурсов.

. Физические понятия и их формирование.

Содержание школьного курса физики представляет собой систему взаимосвязанных понятий, составляющих основу знаний о свойствах вещества, физических полей, форм движения материи, поэтому формирование системы понятий - одна из главных задач обучения физике (3).

Процесс формирования физических понятий состоит в последовательном раскрытии качественных и количественных свойств предметов и явлений, доведенном до их словесного определения и сознательного практического использования (1).

Единого способа формирования понятий в процессе обучения нет,

существуют различные способы, которые имеют общие черты: они так или иначе начинаются с чувственно-конкретного восприятия предмета или явления, а процесс их образования складывается из двух этапов.

Содержанием первого служит движение от чувственно - конкретного

восприятия к абстрактному. Этот процесс завершается словесным определением понятия. Содержанием второго этапа является движение от абстрактного к конкретному. При этом происходит обобщение понятия, обогащение его содержания, раскрытие его связи и отношений с другими. К примеру, изучение понятия и явления теплопроводности основывается в начале на зрительном восприятии при помощи демонстрации, наблюдаемое явление объясняется новым понятием - дается его определение; после этого учитель указывает на разницу теплопроводностей различных веществ, тем самым, обогащая его содержание.

Одна из особенностей физического мышления - умение не только

оперировать идеальными моделями науки, но и соотносить их с реальной действительностью. Поэтому необходимо усилить внимание к смысловому содержанию понятий. Рассмотрим, как это делается на различных этапах (8).

Этап, предшествующий изучению конкретной величины. Следует

сформировать определенные представления о том, что такое "физическое величина" и зачем нужна. При изучении конкретных величин выделяются лишь существенные свойства, которые можно измерить с помощью эталонов. Следует обратить внимание, что физическое величина - идеальное понятие, отражающее количество определенного качества.

Этап введения величины. На этом этапе следует уделять внимание

качественному определению физической величины, т.к. ее количественное определение закрепляется при решении задач. Каждая новая физическое величина должна быть отнесена к разряду физических величин, а затем нужно четко указать, какое именно свойство она характеризует (7).

Этапы закрепления и развития понятия. Включение качественных

вопросов и решение задач (2).

С точки зрения психологии важнейшей составляющей целостного

педагогического процесса выступает процесс обучения. Под процессом обучения понимается взаимодействие учеников и учителя, в ходе которого осуществляется, прежде всего, образование и вносится существенный вклад в воспитание и развитие личности. Обучение - особый вид деятельности, направленный на организацию освоения социального опыта учащимися. Обучение носит двойственный характер: преподавание и научение. Преподавание - целенаправленная деятельность учителя, в основе которой лежит управление учебной деятельностью. Учитель, опираясь на психологические основы обучения и учитывая особенности развития школьников, организует педагогический процесс так, чтобы обеспечить в максимальной степени усвоение знаний, умений и навыков. При этом он учитывает как особенности разных ступеней познания, специфику учебного материала, так и особенности конкретного ученика - его развитие, работоспособность, интересы и т.п.

Научение же - разносторонняя деятельность самих учащихся,

включающая умственные и физические операции. В процессе учения школьник познает закономерности природы и общества, приобретает определенные интеллектуальные и практические умения и навыки. Этот процесс обычно делят на чувственное и рациональное познание (6).

Чувственная ступень познания представляет собой процесс отражения

действительности в форме ощущения (отражение в сознании отдельных свойств предметов и явлений), восприятия (отражение предметов и явлений в целом) и представления (воспроизведение ранее полученных ощущений и восприятий). С помощью ощущений и восприятия осуществляется непосредственная связь сознания человека с внешним миром. В представлениях уже появляются элементы обобщения, но тем не менее, знание остается наглядным и конкретным.

Для чувственной ступени познания важны действия учащихся с

предметами, а также рассматривание предметов, наблюдение явлений, слушание объяснений, составление словесного описания и т.п. Особую роль приобретают средства наглядности (демонстрационные модели, опыты, таблицы, картины, диафильмы и т.д.).

Рациональную ступень познания иногда называют логической, или просто

мышлением. Мышление - опосредованное и обобщенное познание человеком предметов и явлений объективной действительности в их существенных связях, свойствах и отношениях. На этой ступени познания учащиеся обобщают данные своего чувственного восприятия, систематизируя их и устанавливая связи между ними, приходят к пониманию сущности изучаемых явлений, установлению законов, логическому развитию теорий, к выводу экспериментально проверяемых следствий этих теорий (4).

В свою очередь, мышление связано с процессом чувственного познания.

Формирование представлений, например, об электрических цепях происходит на основе восприятия конкретного (опыт) и условного (схема) наглядного материала. Здесь в результате аналитико-синтетической деятельности одновременно происходит конкретизация условных обозначений при составлении электрической цепи по электрической схеме и абстрагирование при переходе от реальных объектов цепи к их изображению. Одной из важных форм научного знания являются понятия, которые в физике часто выражаются кратко специальными терминами и обозначениями. Формирование понятий и установление соотношений между ними осуществляется в процессе умственных операций - анализа, синтеза, сравнения, определения, абстракции, обобщения, систематизации, когда происходит осмысление, понимание и включение учебного материала в определенную научную систему, установление внутрипредметных и межпредметных связей (6).

Наиболее существенную роль при формировании новых понятий играют

абстрагирование, обобщение и конкретизация. Абстрагирование состоит в выделении одних (важных) свойств объекта познания и отвлечение от других его свойств. Процесс абстрагирования происходит у школьников на основе анализа, сравнения и других мыслительных операций, при широком использовании учителем средств наглядности, дифференцирование существенных свойств от несущественных, объединение общих существенных черт предметов и явлений действительности составляет процесс обобщения, который осуществляется в единстве с синтезом, абстракцией и другими мыслительными операциями. Следовательно, выделение существенных признаков - необходимый этап обобщения.

Целесообразность использования различных методов формирования

понятий, а также количество необходимых для этого упражнений зависит от возраста, подготовки и индивидуальных способностей учащихся. В начале изучения физической теории ученик движется от чувственно-конкретного знания фактов к познанию законов природы, т.е. от конкретного к абстрактному. Однако это - не единственная линия развития мышления: в процессе познания абстрактных моделей, теорий, и законов учащиеся «примеряют» их к уже известным им явлениям и процессам, стараясь понять их. Так происходит движение от общего к частному. Обе эти линии развития мышления связаны между собой и должны учитываться педагогом.

Процесс обучения невозможен без запоминания основных фактов,

положений теорем, схем, постулатов и т.п. Эффективность запоминания учебного материала зависит от того, насколько он логически связан с уже имеющимися у школьников знаниями и может быть хорошо понят ими. При этом учитель должен добиваться произвольного запоминания. Он указывает цель усвоения тех или иных сведений, выделяет главное и второстепенное, стимулирует необходимую мотивацию процесса познания со стороны школьников. Условиями успешного запоминания служат: осмысление учебного материала, умственная активность и самостоятельность в работе, постоянное использование запоминаемого материала, понимание его значимости, воспроизведение его в процессе повторения и практическое применение изученного (5).

Осуществление принципа развивающего обучения связано с опережением

обучения по сравнению с развитием. Однако ускоренное прохождение материала приводит к увеличению его смыслового объема, приходящегося на один урок, и как следствие - к чрезмерной трудности усвоения. Управляя процессом учения, учителю приходится учитывать также мотивацию учебной деятельности учащихся. Школьник может учиться под влиянием мотивов двух типов: внешних (требования учителя или товарищей, соревнование, наказание или награды и т.п.) и внутренних (интерес к предмету, любознательность и т.п.). Мотивация учения определяет устойчивость внимания учащихся в учебной работе.

Естественно, что внутренние и внешние мотивы не дают одинакового

результата - эффективность выше при наличии внутренних мотивов. Поэтому учителю приходится использовать различные приемы для повышения интереса учащихся к учебному материалу, в частности опыты и самостоятельный эксперимент. В 7 - 8 классах в этом плане полезны игрушки (в том числе и виртуальные), используемые в качестве моделей машин и установок, в старших необходимо учитывать профессиональную ориентацию ребят. Даже учащиеся 7-го класса проявляют особый интерес к изучаемым вопросам, если видят, какое большое значение имеют для техники, химии или других наук.

Значительную роль в восприятии и усвоении знаний играют эмоции.

Чувства удивления, радости или удовлетворения, которые возникают при нахождении правильного решения трудной задачи, при удачном выполнении лабораторной работы или успешном выступлении на диспуте, стимулируют дальнейшую учебную деятельность школьников.

При планировании учебного процесса по физике в основной школе для

успешной реализации образовательных задач необходимо уделять внимание следующим вопросам:

1) проводить целенаправленную работу по формированию у школьников учебных умений;

2) концентрировать учебный материал по физике вокруг фундаментальных понятий;

3) способствовать интенсивному развитию мышления учащихся;

4) полнее использовать принцип систематизации и обобщения изучаемого материала (1).

. Анализ существующих ЦОР и методики их применения в процессе обучения

Под цифровым образовательным ресурсом (ЦОР) понимается

информационный источник, содержащий графическую, текстовую, цифровую, речевую, музыкальную, видео–, фото– и другую информацию, направленный на реализацию целей и задач современного образования.

В одном цифровом образовательном ресурсе могут быть выделены

информационные (или информационно-справочные) источники, инструменты создания и обработки информации, управляющие элементы.

Цифровой образовательный ресурс может быть представлен на СD, DVD

или любом другом электронном носителе, а также опубликован в телекоммуникационной сети.

Важно отметить, что ЦОР не может быть редуцирован к бумажному

варианту, так как при этом теряются его дидактические свойства.

Понятие цифрового образовательного ресурса вытекает как из понятия

обычных «бумажных» информационных источников (таких как книги, журналы, газеты, учебники, пособия и пр.) и содержательного материала, распространяемого с помощью электронных средств массовой информации (таких как радио и телевидение), так и из уже ставшего традиционным понятия педагогического программного средства, которое существенно изменялось в течение последних тридцати лет.

Тенденцией современного этапа информатизации образования является всеобщее стремление к выработке единых педагогических подходов к разработке и использованию различных цифровых образовательных ресурсов, таких как электронные справочники, энциклопедии, обучающие программы, средства автоматизированного контроля знаний обучаемых, компьютерные учебники, тренажеры и другие. Попытки обеспечения подобного единообразия явно просматриваются и в стремлении к учету и объединению разрозненных цифровых образовательных ресурсов в специализированные коллекции (каталоги) для более эффективного дальнейшего использования в системе образования. В то же время разработка, каталогизация (создание коллекций), экспертиза и использование всех, без исключения, цифровых образовательных ресурсов должны осуществляться в строгом соответствии с системой требований, порождаемой потребностями современной системы образования [9].

Из вышесказанного следует, что комплексное использование возможностей

средств информационных и телекоммуникационных технологий в образовании, приводящее к реальному повышению эффективности обучения, может быть достигнуто за счет разработки, каталогизации и использования многофункциональных цифровых образовательных ресурсов, соответствующих насущным потребностям учебного процесса, особенностям содержания, методов и форм обучения.

Кроме этого, важно отметить, что в современной психологии отмечается

значительное положительное влияние использования цифровых ресурсов в обучении на развитие у учащихся творческого, теоретического мышления, а также формирование, так называемого, операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решений. В ряде психологических исследований указывается на создание возможностей эффективного формирования у школьников модульно-рефлексивного стиля мышления при использовании ЦОР в учебном процессе.

Основной дидактической целью использования каталогизируемых

цифровых ресурсов в обучении являются сообщение сведений, формирование и закрепление знаний, формирование и совершенствование умений и навыков, повышение мотивации к учению, контроль усвоения и обобщение и другие.

Система образования в настоящее время испытывает существенную

потребность в качественных цифровых образовательных ресурсах, которые на практике позволили бы:

организовать разнообразные формы деятельности обучаемых по самостоятельному извлечению и представлению знаний;

применять весь спектр возможностей современных информационных и телекоммуникационных технологий в процессе выполнения разнообразных видов учебной деятельности, в том числе, таких как регистрация, сбор, хранение, обработка информации, интерактивный диалог, моделирование объектов, явлений, процессов, функционирование лабораторий (виртуальных, с удаленным доступом к реальному оборудованию) и др.;

привнести в учебный процесс наряду с ассоциативной прямую информацию за счет использования возможностей технологий мультимедиа, виртуальной реальности, гипертекстовых и гипермедиа систем;

объективно диагностировать и оценивать интеллектуальные возможности обучаемых, а также уровень их знаний, умений, навыков, уровень подготовки к конкретному занятию по дисциплинам общеобразовательной подготовки, соизмерять результаты усвоения материала в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта;

управлять учебной деятельностью обучаемых адекватно интеллектуальному уровню конкретного учащегося, уровню его знаний, умений, навыков, особенностям его мотивации с учетом реализуемых методов и используемых средств обучения;

создавать условия для осуществления индивидуальной самостоятельной учебной деятельности обучаемых, формировать навыки самообучения, саморазвития, самосовершенствования, самообразования, самореализации;

оперативно обеспечить педагогов, обучаемых и родителей актуальной своевременной информацией, соответствующей целям и содержанию образования;

создать основу для постоянного и оперативного общения педагогов, обучаемых и родителей, нацеленного на повышение эффективности обучения.

Каталогизацию и создание коллекции цифровых образовательных ресурсов

следует производить с учетом того, что их внедрение в учебный процесс происходит в соответствии с двумя основными направлениями.

Цифровые образовательные ресурсы, внедряемые согласно первому

направлению, включаются в учебный процесс в качестве «поддерживающих» средств в рамках традиционных методов исторически сложившейся системы образования. В этом случае информационные ресурсы выступают как средство интенсификации учебного процесса, индивидуализации обучения и частичной автоматизации рутинной работы педагогов, связанной с учетом, контролем и оценкой знаний обучаемых.

Второе направление внедрения цифровых образовательных ресурсов

представляет собой более сложный процесс, приводящий к изменению содержания образования, пересмотру методов и форм организации учебного процесса, построению целостных курсов, основанных на использовании содержательного наполнения таких ресурсов в отдельных учебных дисциплинах.

В данном случае речь идет о том, что основой для создания, описания,

каталогизации и применения цифровых образовательных ресурсов должны выступать психологический принцип деятельности и психологический принцип «выращивания».

Согласно первому принципу, развитие учащегося основывается на

активном присвоении им с помощью преподавателя общественно-исторических способов деятельности или средств общения. Обучение при этом выступает как организация условий присвоения учащимися тех или иных форм общения и деятельности. В ходе реализации этого принципа возможно внедрение цифровых образовательных ресурсов, как по первому, так и по второму направлению.

Согласно второму принципу, признается двойственный характер

педагогического воздействия. С одной стороны, реализуя социальный заказ, педагог управляет становлением личности, с другой – управление осуществляется на основе сознательного учета педагогом индивидуальных качеств учеников. «Выращивание» личности обучаемого происходит в условиях организации самоопределения последнего, при максимальном осознании характера усваиваемой деятельности (только в этом случае он считает ее «своей»). Когда изменение учащегося в целом остается субъективно самоизменением, педагог может лишь способствовать желаемому изменению, создавая через общение с ним «естественные условия». При этом знания «отдаются» ученику под сформированную в процессе предыдущего учебного общения потребность. Внедрение цифровых образовательных ресурсов в ходе реализации этого принципа осуществляется по вышеописанному второму направлению.

В то же время вне зависимости от вышеотмеченных направлений и

подходов цифровые образовательные ресурсы должны содержать систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивать творческое и активное овладение учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области. Цифровые образовательные ресурсы должны удовлетворять потребностям образовательной деятельности и психолого-педагогическим требованиям, отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения.

Важной, с точки зрения потребностей образования, особенностью многих

существующих цифровых образовательных ресурсов является их интерактивность, наличие обратной связи. Обратную связь в триаде "педагог – образовательный ресурс – обучаемый" можно разделить на два основных вида: внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя обратная связь представляет собой информацию, которая

поступает от образовательного ресурса к обучаемому в ответ на его действия при выполнении упражнений. Такая связь предназначена для самокоррекции учебной деятельности самим обучаемым. Внутренняя обратная связь дает возможность обучаемому сделать осознанный вывод об успешности или ошибочности учебной деятельности. Она побуждает учащегося к рефлексии, является стимулом к дальнейшим действиям, помогает оценить и скорректировать результаты учебной деятельности. Внутренняя обратная связь может быть консультирующей и результативной. В качестве консультации могут выступать помощь, разъяснение, подсказка, наталкивание и т.п. Результативная обратная связь также может быть различной: от сообщения обучаемому информации о правильности решенной задачи до демонстрации правильного результата или способа действия.

Информация внешней обратной связи поступает к педагогу, проводящему

обучение с использованием цифровых образовательных ресурсов, и учитывается педагогом для коррекции методических подходов по организации деятельности обучаемого и режима функционирования ЦОР.

Учитывая направления модернизации российского образования, внедрения

педагогических моделей, основанных на реализации личностно-ориентированного обучения, компетентностного и деятельностного подходов, можно определить методику формирования основных групп потребностей системы образования в цифровых образовательных ресурсах (10).

К первой группе следует отнести потребности, связанные с

необходимостью формирования у обучаемых определенных систем знаний. Потребность в использовании цифровых образовательных ресурсов возникает при знакомстве с циклами интегрального характера, которые одновременно могут вводить учеников в предметный мир ряда дисциплин математики, физики, химии, биологии и других. (Например, ЦОР, позволяющие обучаемым создать и поддерживать среду экологического равновесия в природе, расчеты физических процессов, необходимых для стабилизации экологической обстановки, и др.). Потребность в ЦОР проявляется при изучении элементов микро- и макромиров, когда обучаемому должны быть предоставлены средства оперирования микро- и макрообъектами и их визуализации (Например, ЦОР, изучать строение атома, исследовать процессы, происходящие в солнечной системе или в жизни общества, и т.п.). Потребность в ЦОР этой группы возникает в случае необходимости изучения ряда понятий, теорий и законов, которые при традиционном обучении не могут найти требуемого опытного обоснования (Например, изучение невесомости, знакомство с понятием бесконечность и т.п.).

Ко второй группе следует отнести потребности, связанные с

необходимостью овладения учащимися репродуктивными умениями (как специфически предметного, так и общеучебного характера). Потребность в цифровых образовательных ресурсах при овладении предметными репродуктивными умениями возникает в ситуациях, связанных с вычислениями. Использование ЦОР в этом случае востребовано стремлением сократить время, затрачиваемое учениками на осуществление расчетов, их проверку и обработку результатов. Кроме того, ЦОР в этом случае требуются и для отработки типовых умений по каждой дисциплине (определение цены деления измерительных приборов в физике, составление изомеров по углеродному скелету в химии, решение типовых тригонометрических задач в математике и т.п.). Существует потребность в ЦОР при формировании ряда общеучебных умений, в частности, общелогических (систематизации и классификации, анализа и синтеза) и рефлексивных (умений планировать эксперимент, обрабатывать экспериментальные данные, осуществлять сбор, упорядочение и анализ информации).

К третьей группе относятся потребности, связанные с необходимостью

формирования у учащихся умений творческого типа, овладевая которыми, обучаемые получают субъективно новое знание путем самостоятельного поиска. При этом главным признаком проявления творчества является новизна полученного продукта (в учебном процессе результатом творческой деятельности учащегося является субъективно новый продукт). Непременное условие творческой деятельности – наличие затруднений в ходе познавательного процесса. Таким образом, формирование творческих умений требует специально сформулированных учебных проблем, специально организованной познавательной деятельности. В этом случае потребность в ЦОР возникает в связи с необходимостью обеспечения системы образования эффективным средством формирования творческих умений учащихся. В частности, ЦОР позволяют открыть новые возможности в решении так называемых оптимизационных задач, в которых из ряда возможных вариантов выбирается один – наиболее рациональный с определенной точки зрения. ЦОР востребованы при решении задач на выбор самого экономичного решения или наиболее оптимального варианта протекания процесса. При этом соответствующие ЦОР могут позволить обучаемому находить оптимальное решение не только математически, но и графически. Потребность в ЦОР существует при постановке и решении задач на проверку возможных последствий выдвигаемых гипотез. Принципиальные возможности для развития конструктивно-комбинаторных творческих умений открывают ЦОР, являющиеся компонентами специальных обучающих сред, различные цифровые конструкторы, позволяющие обучаемым собирать целое из частей, моделировать объекты и процессы.

Значительный вклад в развитие творческих умений у обучаемого вносит

правильно организованный процесс формирования действий моделирования. Потребность в соответствующих ЦОР в системе образования является высокой. Цифровые образовательные ресурсы могут моделировать какой-либо процесс или последовательность событий. Это позволяет ученику делать самостоятельные выводы по поводу фактов, оказывающих влияние на протекание процессов или событий. ЦОР могут быть востребованы для проведения лабораторного эксперимента, требующего для своего проведения приборов, недоступных для конкретного учебного заведения, или очень длительного и, наоборот, очень короткого промежутка времени. Преимущество использования ЦОР в этом случае обусловлено возможностью неоднократного повторения имитации, часто через короткие временные интервалы, повторения до тех пор, пока не будет достигнут результат, желаемый с точки зрения обучаемого.

Четвертая группа содержит потребности, обусловленные необходимостью

формирования у обучаемого личностных качеств. Личностно-ориентированное обучение развивает у ученика способность видеть другого человека, способствует развитию нравственности подрастающего человека. В этом случае ЦОР оказываются востребованными для организации моделирования, создающего возможности нравственного воспитания обучаемых, в частности, через решение социальных, экологических и других проблем. Использование ЦОР, отвечающих потребностям четвертой группы, позволяет анализировать возможные последствия тех или иных аварий, последствия применения различных технологий. Правильно организованная работа с такими ЦОР и соответствующая методика обучения позволяют не только научить учащихся избежать в будущем подобных опасностей, но и воспитать нравственные оценки их возникновения в современном мире. Использование ЦОР и моделируемых ими жизненных ситуаций требуется для формирования у обучаемых чувства ответственности по отношению к другим людям, чувство ответственности по отношению к себе и собственному организму.

Возможно использование методики определения потребностей системы

образования в цифровых образовательных ресурсах, исходя из особенностей реализации различных методов обучения. Такая методика позволяет выявить нижеследующий перечень групп потребностей системы образования в ЦОР [11,12].

1. Потребность в ЦОР, способствующих формированию знаний, умений, навыков учебной или практической деятельности, обеспечению необходимого уровня усвоения учебного материала (обучающие ЦОР).

2. Потребность в ЦОР, способствующих отработке разного рода умений и навыков, повторению или закреплению пройденного материала (тренажеры).

3. Потребность в ЦОР, повышающих эффективность контроля, измерения или самоконтроля уровня овладения учебным материалом (контролирующие ЦОР).

4. Потребность в ЦОР, сообщающих сведения, способствующих формированию умений и навыков систематизации информации (информационно-поисковые и информационно-справочные ЦОР).

5. Потребность в ЦОР, обеспечивающих визуализацию изучаемых объектов, явлений, процессов с целью их исследования и изучения (демонстрационные ЦОР).

6. Потребность в ЦОР, предоставляющих возможность проведения удаленных экспериментов на реальном лабораторном оборудовании (лабораторные ЦОР).

7. Потребность в ЦОР, моделирующих объекты, явления или процессы с целью их исследования и изучения (моделирующие ЦОР).

8. Потребность в ЦОР, автоматизирующих различные расчеты и другие рутинные операции (расчетные ЦОР).

9. Потребность в ЦОР, способствующих созданию учебных ситуаций, деятельность обучаемых в которых реализуется в игровой форме (учебно-игровые ЦОР).

10. Потребность в ЦОР, способствующих организации досуга учащихся, развитию у обучаемых памяти, реакции, внимания и других качеств (игровые ЦОР).

11. Потребность в ЦОР, способствующих организации межличностного общения педагогов, администрации, обучаемых, родителей, специалистов, общественности, доступа педагогов и обучаемых к требуемым информационным ресурсам (коммуникационные ЦОР).

По форме изложения материала цифровые образовательные ресурсы могут быть разделены на конвекционные, программированные, проблемные и комбинированные (универсальные).

Конвекционные ЦОР соответствуют установившимся традициям и требованиям классической педагогики и имеют энциклопедический или монографический характер.

Программированные ЦОР отвечают требованиям системы образования по системе «стимул-реакция». Такие ресурсы имеют форму разветвленной или линейной программы и ориентированы, прежде всего, на самостоятельную работу обучаемого, раскрывают основы и методы получения знаний и их взаимосвязь с профессиональными навыками.

Проблемные ЦОР требуются при реализации проблемного обучения и направлены на развитие у учащихся логического мышления, стимулирование творческой составляющей восприятия знаний.

Комбинированные (универсальные) ЦОР содержат отдельные элементы

перечисленных видов информационных источников и могут быть эффективно использованы при реализации различных подходов к обучению.

Различные виды цифровых образовательных ресурсов и материалы, необходимые для их разработки, могут быть объединены в четыре основных группы, исходя из уровня их востребованности в образовании.

Первая группа включает информационные источники декларативного типа – электронные копии печатных изданий, аудио- и видеозаписей. Такие ресурсы обычно содержат теоретические материалы по теме в виде учебного текста и графических иллюстраций к нему, рекомендации для преподавателей и учащихся, сборники задач. С помощью оцифрованных аудио- и видеофрагментов представляют записи лекций. Потребность в таких информационных источниках может возникнуть в ходе первоначального знакомства с учебным материалом и его восприятия.

Вторая группа информационных источников также относится к средствам обучения декларативного типа. Ко второй группе могут быть отнесены электронные учебники, виртуальные учебные кабинеты и тестовые компьютерные системы, потребность в которых возникает при необходимости осмысления, закрепления и контроля знаний.

В третью группу информационных источников могут входить виртуальные тренажеры, виртуальные учебные лаборатории, лаборатории удаленного доступа и другие подобные им цифровые образовательные ресурсы. Отличительными особенностями таких ресурсов является использование в их работе математических моделей изучаемых объектов или процессов и специализированный интерфейс, поддерживающий учащихся при решении учебных задач в режиме управляемого исследования

Четвертую группу информационных источников составляют информационные компьютерные системы автоматизации профессиональной деятельности или их учебные аналоги в виде пакетов прикладных программ. Такие ЦОР требуются для решения учащимися различных задач по изучаемой теме. При использовании ЦОР данной группы процесс учебной работы проходит в режиме свободного исследования и близок по своему характеру к профессиональной деятельности специалиста.

Анализ современной научно-методической литературы

использования информационных технологий в учебном процессе.

Анализ современной научно-методической литературы свидетельствует о

тенденции все более широкого использования информационных технологий в учебном процессе. Образование – это такая сфера деятельности человека, которая всегда чутко реагирует на различные способы подачи информации. Именно так в сферу образования вошли кинофильмы, видеофильмы, кассеты с магнитофонными записями, а в настоящее время активно внедряются новые компьютерные технологии. Вопросам информатизации современного учебного процесса и основам использования информационных технологий при обучении различным предметам посвящено большое количество исследований.

Большое количество диссертационных исследований по внедрению

информационных и телекоммуникационных технологий посвящено вопросам методики преподавания физики в средней школе. Например, исследованы вопросы влияния информационных технологий на содержание и методы обучения в средней школе (Апатова Н.В.) [13].Теоретические основы разработки и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личностно ориентированном обучении рассматриваются в исследовании Панюковой С.В. [14], теоретические основы создания и использования средств информатизации образования рассматриваются в исследовании Роберт И.В. [15].

Ряд диссертационных исследований затрагивает различные аспекты

информатизации процесса обучения физике. Вопросам теории и методики применения компьютеров в обучении физике были еще посвящены исследования Анциферова Л.И., Извозчикова В.А., Кондратьева А.С., Лаптева В.В., Смирнова А.В. и др. [16, 17,18,19, 20, 21и др.]. Методике организации учебного физического эксперимента с использованием компьютера как средство индивидуализации обучения в школе посвящено исследование Клевицкого В.В., [23]; методике использования ЭВМ как средства развития мышления учащихся при обучении физике – исследование Чекулаевой М.Е. [24]; методике организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике – исследование Нуркаевой И.М., Абдулова Р.М. (25, 26). Вопросы использования компьютерных физических датчиков в школьном лабораторном эксперименте и методика организации различных видов учебной деятельности при изучении физики рассматривалась в исследовании Ездова А.А. [27]. В исследовании Медведева О.Б. рассматриваются глобальные компьютерные телекоммуникации в работе учителей физики и естествознания [28].

В исследовании Горбуновой И.Б. рассмотрены вопросы повышения

операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий [29]. Есть и исследования, затрагивающие вопросы формирования информационной культуры учащихся основной школы в процессе обучения физике Харитонов А.Ю. [30]; развития исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики (Сельдяев В.П.) [31].

Новые информационные технологии в образовании – это образовательные

технологии с использованием компьютеров. По определению Смирнова А.В. «… новая информационная технология (НИТ) – технология обработки, передачи, распространения и представления информации с помощью ЭВМ, создание вычислительных и программных средств» [22, С. 59].

Аппаратные и программные средства, необходимые для реализации

информационных технологий, называют средствами новых информационных технологий - СНИТ. В исследовании Смирнова А.В. дано следующее определение средств новых информационных технологий: «…аппаратные и программные средства учебного назначения, необходимые для реализации новых информационных технологий обучения» [22, С. 46].

Наиболее общая работа, в которой рассматривается классификация

средств информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) по способу их использования в образовательных целях, является работа Роберт И.В. и Самойленко П.И. «Информационные технологии в науке и образовании» [32], в которой предлагается следующая классификация использования ИКТ. ИКТ можно применять в качестве:

средств обучения;

средств, совершенствующих процесс преподавания;

инструмента познания окружающей действительности и самопознания;

средств развития личности обучаемого;

информационно-методического обеспечения и управления учебно-воспитательным процессом;

средства коммуникаций;

средства автоматизации процесса обработки результатов эксперимента и управления;

средства автоматизации процессов контроля и коррекции результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики;

средств организации интеллектуального досуга.

Новые информационные (компьютерные технологии по классификации

Г.К. Селевко [33]) наиболее часто применяются в учебном процессе. Информационные (компьютерные) технологии развивают идеи программированного обучения, ориентированы на локальные компьютеры. По организационным формам преобладают индивидуальная работа учащихся или работа в малых группах. При этом используются готовые программы (обучающие и демонстрационные), компьютерные проектные среды, например «Живая физика», готовые компьютерные лабораторные комплексы для проведения экспериментов, электронные задачники, интерактивные анимационные компьютерные модели физических процессов. К аппаратным средствам новых информационных (или компьютерных) технологий относится персональный компьютер с периферийными устройствами, к программным средствам относятся специально разрабатываемые дидактические материалы, называемые программно-педагогическими средствами (ППС).

Под телекоммуникационными технологиями понимают сетевые технологии,

использующие локальные сети и глобальную сеть Интернет в синхронном и асинхронном режимах времени для различных образовательных целей.

Прежде всего, телекоммуникационные технологии обеспечивают

возможность проведения дистанционных уроков, показа видеоматериалов и анимационных материалов, находящихся на различных образовательных серверах, работы над учебными телекоммуникационными проектами, асинхронной телекоммуникационной связи, организации дистанционных олимпиад по астрономии и физике и т.п. При этом серверы дистанционного обучения обеспечивают интерактивную связь с учащимися через Интернет, в том числе, и в режиме реального времени. Телекоммуникационные технологии обеспечивают доступ к базам данных по различным областям знаний.

Проблемам использования компьютерных технологий в учебной

деятельности посвящены работы Г.А. Бордовского, А.М. Довгяло, И.Б. Горбуновой, В.А. Извозчикова, С.В. Панюковой, И.В. Роберт, А.В. Смирнова и других [34, 29, 18, 35, 36, 22 и др.]

Теоретическим фундаментом для всех последующих исследований

являются работы А.П. Ершова [37,38,39,40]. Ему принадлежит лозунг начала 80-х годов «программирование – вторая грамотность». В начале 90-х годов ХХ века в нашей стране появляется Концепция образования, которая формулирует «… отправные положения начинающегося процесса перестройки образования в условиях информатизации общества» [41, С. 3]. Именно с этого момента наблюдается поворот от повсеместного изучения только элементов программирования в школах к современному уровню использованию информационных технологий в образовании.

Практически все исследователи приходят к единому выводу о высокой

эффективности использования ИКТ в учебном процессе.

«Особого внимания заслуживает описание уникальных возможностей

СНИТ, реализация которых создает предпосылки для небывалой в истории педагогики интенсификации образовательного процесса, а также создания методик, ориентированных на развитие личности обучаемого. Перечислим эти возможности: незамедлительная обратная связь между пользователем и СНИТ; компьютерная визуализация учебной информации … об объектах или закономерностях процессов, явлений, как реально протекающих, так и виртуальных; архивное хранение достаточно больших объемов информации с возможностью ее передачи, а также легкого доступа и обращения пользователя к центральному банку данных; автоматизация процессов вычислительной, информационно-поисковой деятельности, а также обработки результатов учебного эксперимента с возможностью многократного повторения фрагмента или самого эксперимента; автоматизация процессов информационно-методического обеспечения, организационного управления учебной деятельностью и контроля за результатами усвоения» [42, С.13].

Одним из первых философских исследований, посвященных

информатизации процесса обучения, является исследование Т.П. Ворониной [43]. Воронина Т.П. подметила, что коммуникационные технологии внедряются в процесс обучения без «соответствующих теоретических разработок», «часто без необходимого педагогического осмысления и творческой поддержки» [43, С.17].

Новые информационные технологии обучения включают информационно-

вычислительную технику, аудио- и видеосистемы, системы мультимедиа, программные средства, вычислительные и информационные среды, средства телекоммуникаций и др., а также информационные технологии обучения, управления системами, процессами, объектами [32].

Лаптев В.В. [21] ввел понятие учебной компьютерной модели и показал,

что это существенно расширяет классификацию моделей, предложенную Каменецким С.Е. и Солодухиным Н.А. [44].

Использование информационных технологий в обучении способствует

увеличению доли самостоятельной учебной деятельности и активизации обучаемого, «формированию личности обучаемого за счет развития его способности к образованию, самообучению, самовоспитанию, самоактуализации, самореализации» [35, С. 154].

Сметанников А.Л. показал, что наибольшая эффективность использования

компьютера на уроке достигается, как правило, «в следующих случаях:

использование объемных пакетов учебных программ, поддерживающих данные темы или разделы с печатными методическими разработками, системами контроля по различным предметам;

использование программных сред, поддерживающих целые учебные курсы или значительные фрагменты курсов;

экспертно-обучающие системы» [45, С.25].

Чаще всего разные исследователи рассматривают отдельные аспекты

применения ЦОР в обучении физике. Методологическим основам проблемы использования компьютеров на уроках физики посвящены работы Л.И. Анциферова, Г.А. Бордовского, В.А. Извозчикова, А.С. Кондратьева, В.В. Лаптева и др. [46, 19, 20 и др.]. Светлицкий С.Л. [47] рассмотрел вопросы комплексного использования натурного и вычислительного эксперимента с применением мультимедийных технологий при изучении темы «Дифракция» на уроках физики. Он же разработал и внедрил авторский мультимедийный программный пакет «Дифракция», содержащий моделирующую программу, а также тестер (базу данных) с контрольными качественными и количественными задачами. Светлицкий С.Л. показал, что «использование средств наглядности служит не только для создания у обучаемых образных представлений, но и для формирования важнейших физических понятий, для понимания отвлеченных связей и зависимостей изучаемых физических явлений» [47, С. 11].

Часть авторов показывает, что наиболее перспективным использованием

компьютерной техники на уроке является применение в качестве инструментального средства. Так, например, В.В. Клевицкий [23] рассматривает возможности проведения компьютеризованного физического эксперимента для индивидуализации обучения. В [23] показано, что применение компьютеризованного физического эксперимента наиболее актуально там, где это вносит качественно новые результаты, по сравнению с традиционным, натурным экспериментом, например, в задачах, в которых исследуются быстро протекающие процессы, задачах, в которых точность традиционного оборудования школьного кабинета недостаточна, и т.п. Компьютер может использоваться для обработки данных и регистрации большого массива экспериментальных данных, как средство коммуникации.

Развитие сети Интернет происходит исключительно интенсивно, позволяя

обеспечивать доступ к информации, к любому источнику в любом географическом месте, без ограничения объема информации. Телекоммуникации – область информационных технологий, темп развития которых намного опережает темп создания методик их использования в учебном процессе. Б. Беренфельд [48] выделяет 5 возможных функциональных возможностей использования телекоммуникаций в образовании:

Теледоступ. Доступ к базам данных, различным библиотекам и справочникам.

Электронные публикации.

Телеприсутствие.

Теленаставник, виртуальный учитель.

Телесотрудничество, работа над проектами.

Использование современных телекоммуникационных технологий в

учебном процессе может обеспечить передачу знаний и доступ к разнообразной учебной информации наравне, а иногда и более интенсивно и эффективнее, чем при традиционном обучении.

Одним из направлений применения телекоммуникационных технологий в

образовании является дистанционное обучение. Понятие дистанционного обучения (Distance Education) заимствовано из английского языка и практики образования Канады и США и означает обучение на расстоянии, когда учитель и учащиеся разделены пространственно.

Под термином дистанционное обучение мы понимаем процесс получения знаний и умений с помощью специализированной среды, основанной на использовании новейших информационных технологий, обеспечивающих обмен учебной информацией на расстоянии.

Дистанционное обучение может обеспечиваться разными способами:

электронной почтой, телеконференциями, учебными форумами и чатами, но важнейшими современными направлениями развития дистанционного обучения являются размещение на специальным серверах учебных мультимедийных курсов, дистанционных уроков, в том числе интерактивных, анимаций по учебной тематике, научных поисковых машин для поиска учебной информации на специальных серверах.

Исследователи рассматривали различные вопросы, затрагивающие

методические и практические аспекты применения телекоммуникационных технологий в образовании. «Прежде всего – возможность вовлечения каждого учащегося в активный познавательный процесс, причем процесс не пассивного овладения знаниями, а активной познавательной самостоятельной деятельности каждого учащегося, применения им на практике этих знаний и четкого осознания, где, каким образом и для каких целей эти знания могут быть применены.»[49, С.55].

В настоящее время признано, что сетевое обучение, по сравнению с очным обучением, имеет ряд новых образовательных характеристик:

«Преодоление барьеров в пространстве и времени, получение свежей информации и возможность обмена ей между педагогами и учениками;

общение учащегося с удаленными педагогами-профессионалами, консультации у специалистов высокого уровня независимо от места их нахождения; резкое увеличение объема и разнообразия доступных образовательных и научных массивов, быстрый и эффективный доступ к мировым культурным сокровищам из любого населенного пункта, где имеется доступ к сети Интернет, использование кибербиблиотек; профессиональное общение преподавателей с коллегами и учеными, независимо от их территориальной расположенности; проведение совместных дистанционных занятий; усиление активной роли учащегося в образовании при выборе средств, форм и темпов изучения различных образовательных областей; увеличение творческой составляющей учебного процесса за счет применения интерактивных форм занятий, мультимедийных обучающих программ, индивидуализированное обучение дистанцированных учащихся; усиление поля общения обучающихся, например, соревнования с большим количеством сверстников, расположенных в различных городах, странах, при помощи участия в дистанционных проектах, конкурсах, олимпиадах, публикация в сети и электронная рассылка ученических работ, их экспертиза и оценка; создание более комфортных, по сравнению с традиционными, эмоционально-психологических условий для самовыражения ученика, возможность демонстрации учениками продуктов своей деятельности для всех желающих, снятие психологических барьеров и проблем, устранение погрешностей устного общения…» [50, С. 349].

Включение учебных телекоммуникационных проектов привносит в

структуру учебного предмета новые методы работы с использованием новых информационных технологий, создает оперативную поддержку учителей на рабочем месте, условия для исследовательской работы учителей, новые средства исследовательской деятельности как элемент содержания обучения. Например, в дистанционных эвристических проектах центра «Эйдос» учащимися создается собственная образовательная продукция, способствующая успешному усвоению получаемых при этом навыков и знаний [51].

Якушина Е.В. исследовала вопрос методики обучения работе с

информационными ресурсами Интернет школьников на основе модели, включающей в себя существенные компоненты Интернет и ограниченной объемом компакт-диска [52].

В диссертационном исследовании Медведева О.Б. [28] определены

понятия сетевого методического объединения, сетевого методиста, разработаны модели системы методической поддержки учителей физики и естествознания, проанализирован опыт применения глобальных компьютерных телекоммуникаций (ГКТ) в обучении физике и естествознанию. Показано, что «… предложенная методика применения средств ГКТ в процесс обучения физике и естествознанию повышают качество обучения этим дисциплинам» [28, С. 185].

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1:

Формирование понятий – сложный процесс, включающий в себя

несколько емких этапов от ощущения до собственно понятия. Последовательность изучения материала учащимися должна определяться не только структурой и логикой предмета, но и логикой формирования глубины и структуры понятия. Для этого нужен не только анализ структуры предмета, но и создание последовательности в формировании умственной деятельности учащихся в процессе изучения каждого понятия.

Современные электронные средства обучения не сводятся к

электронным учебникам, обучающим программам, тренажерам или программам тестирования. Можно говорить о возникновении нового обобщающего понятия «компьютерные учебные материалы», которое объединяет все электронные средства обучения, реализованные с помощью разнообразных программных средств.

В результате проведенного теоретического анализа психолого-

педагогической и методической литературы выявлено, что исследования влияния информационных технологий на процесс обучения физике достаточно разнообразны и многочисленны по темам. Однако проведенный анализ методических работ достаточно наглядно показывает, что изучение физических понятий целесообразно осуществлять в системе. Систематизация понятий в процессе их изучения приводит к выработкетеоретического стиля мышления. Ошибки и недочеты в формировании физических понятий, выявленные нами ходе педагогического исследования, показывают как важно для учителя делать осознанный выбор педагогической системы обучения. Процесс информатизации современного образования диктует необходи

мость   подготовки   учащихся   к   использованию   возможностей ком пьютерных технологий для получения новых знаний, с одной стороны. С другойстороны, появление   новых   средств обучения   (компьютеров) требует учета   и   реализации   их   возможностей   для   наиболее   эффективного   их использования   в   процессе   обучения.   На    наш   взгляд,   реализация первого аспекта   должна   быть   необходимым   условием   при   реализации   второго   — достаточного   условия.   Применение   компьютеров   в процессе обучения должно не только интенсифицировать процесс обучения, но и одновременно через этот процесс целенаправленно формировать у подрастающего поколения элементы   новой   информационной   культуры,   вооружая ихсовременным познавательным   инструментарием   системой   уменийи   навыков   изучения предмета с использованием компьютера. Среди   широких   возможностей   компьютера   в   обучении  особо можно выделить   возможности   моделирования,   однако   следует    отметить,   что
использование компьютерных средств обучения в процессе применения их при формировании сложных понятий в настоящее время не разработано в полной мере, в частности:
• отсутствуют   отработанные   методики   по   включению   учащихся   в
самостоятельную   познавательную   деятельность   при   формировании   системы понятий;
• недооцениваются   возможности   моделирования   для   структурирования,
классификации и систематизации понятий, представления структуры науч ного знания;
• не   в   полной   мере   реализуются   возможности   коммуникационных тех нологий для организации коллективной учебной деятельности учащихся.

ГЛАВА 2. Модель деятельности по формированию физических понятий у учащихся

2.1. Условия формирования физических понятий у обучающихся

Основным показателем качества подготовки учащихся по физике является сознательное усвоение фундаментальных физических понятий, умение применять их внутри физики и в смежных дисциплинах. Анализ уровня сформированности знаний, умений и навыков учеников при выполнении заданий ЕГЭ по физике показал наличие серьезных недостатков в усвоении ими научных физических понятий. В формировании познавательных умений и навыков выявлено, что часть учеников не осознает значимость теоретических знаний, не умеют применять теоретические знания на практике. Совершенствованию процесса формирования научных понятий в школьном курсе физики необходимо уделять особое внимание.

Кроме этого физическое образование дает возможность учащимся

приобщиться к научным знаниям не в готовом виде, а в процессе поиска истины и развития в соответствующем культурном контексте, которые, по убеждению Б. Паскаля, должны усваиваться при непременной гармонии разума и сердца.
В настоящее время ценностные смыслы науки исследованы вполне достаточно, чтобы быть учтенными и реализованными в физическом образовании. Учебный предмет физики, вводящий учащегося в мир научного знания и мышления, изначально обладает определенным потенциалом приобщения учащихся ценностям культуры.

Раскрытие ценностей науки и научного познания, по сути понятных и

близких каждому учащемуся и потому актуальных для его развития, возможно при условии, если учебное физическое знание предстанет перед ним в качестве одного из элементов современной культуры. Используемый в этих целях социокультурный материал, включающий в себя методологические, мировоззренческие, историко-научные, биографические и общекультурные знания и представления, предлагает рассмотрение вопросов физики в тесном взаимодействии с ценностно-мировоззренческим осмыслении существа этой науки.

Таким образом, задавая учебному знанию функцию инструмента

формирования личности обучаемого, мы тем самым создаем гуманные условия для осмысленного положительного отношения учащихся к научным знаниям и науке в целом. Усвоение курса физики как совокупности ценностей культуры, происходит успешнее, если научные представления, ценностно-мировоззренческие установки и нравственные принципы формируются в ходе обучения как личностные убеждения, складывающиеся в результате напряженных душевных усилий по усвоению и последующему критическому осмыслению различных точек зрения на обсуждаемые вопросы физики .

А для этого важным условием совершенствования методики формирования физических понятий у учащихся является понимание самим педагогом сложности такого процесса. Педагоги признают необходимость ᴨерехода от учения как запоминания, накопления статичных знаний к учению как интеллектуальному развитию, к формированию динамически структурированных систем умственных действий. Перед школой стоит задача формирования у учащихся целостного миропонимания и научного мировоззрения, умения самостоятельно добывать и ᴨерерабатывать потоки информации. В связи с этим необходимо научить детей самостоятельно получать необходимые знания, самосовершенствоваться. Очевидно, что учебно-воспитательный процесс должен быть ориентирован на сформирование у школьников целостного миропонимания, как стержня мировоззрения человека.

Роль физики, как науки и как учебного предмета, в формировании целостного миропонимания трудно ᴨереоценить. Физическая картина мира (ФКМ) - часть естественнонаучной картины мира, которая в свою очередь является основой научной картины мира. Научная картина мира - стержень целостного миропонимания.

2.2. Создание условий для формирования физических понятий у

школьников с использованием ЦОР

Изучение физики сегодня сопряжено с целым рядом особенностей, если не сказать трудностей развития школьного образования в нашей стране. Как отмечается в ряде статей, приходится говорить даже о кризисе физического образования. Причины его видятся, в ᴨервую очередь, в следующем:

- в изменении приоритетов в обществе и в науке - сегодня на фоне резкого падения интереса к науке в целом наблюдается рост приоритета гуманитарных наук;

- в сложном, чрезмерно формально математизированном содержании учебного предмета;

- в оторванности содержания физического образования от жизни (особенно в массовых школах);

- в малом воздействии на чувства и эмоции учащихся.

Намечая круг проблем, учитывая и решая которые, мы, наверное, сможем выйти из сложившейся ситуации. Обозначим эти проблемы, опираясь на высказывания ученых разных времен и народов, без подробных комментариев.

1). Какова основная задача обучения физике в школе?

А.П. Александров: «Преподавание физики в сегодняшней школе... должно давать твердые основы знаний, которые можно использовать в жизни. В этом смысле учебный курс нужно построить на практическом материале даже больше, чем это было раньше».

2). Как следует подходить к изучению физики на уроках?

А.Н. Теренин: «Цель знания - не запоминание огромного фактического материала в мельчайших подробностях, а способность легко и быстро ориентироваться в этой области, которую когда-то изучал».

М. Планк: «Не так важно, чему учат в школе, а важно как учат... Функции школы не в том, чтобы дать сᴨециальный опыт, а в том, чтобы выработать последовательное методическое мышление».

А. Раби: «Если бы преподавание наук в школе носило более гуманитарный характер, школьное образование могло бы стать основой любой деятельности... Воспитание новых людей, у котоҏыҳ современная научная культура сочеталась бы с культурой классической, привело бы к новому скачку в развитии современной цивилизации».

Н.А. Умов: «Всякое знание остается мертвым, если в учащихся не развивается инициатива и самодеятельность: учащегося нужно приучать не только к мышлению, но и к хотению».

3). В чем заключается ценность рассмотрения физики в развитии?

А. Эйнштейн: «... (если этого нет, то учащийся) не ᴨереживает радости поиска и находок, не ощущает живого процесса становления идей и ему редко удается достичь ясного понимания всех обстоятельств, которые позволили избрать именно этот, а не какой-нибудь другой путь».

Дж.К. Максвелл: «Наука захватывает нас только тогда, когда, заинтересовавшись жизнью великих исследователей, мы начинаем следить за историей развития их открытий».

4). Формирование мировоззрения и творческого мышления.

М. Ворн: «Истинная наука философична; физика, в частности, не только ᴨервый шаг к технике, но и путь к глубочайшим пластам человеческой мысли».

П.Л. Капица: «Физика является весьма подходящим предметом для начального воспитания в юношестве творческого мышления в области естествознания. Это делает организацию преподавания физики в школе ответственной задачей».

5). От учителя зависит многое.

Н.А. Умов: «Знания учителей должны представлять собой не что-либо готовое и раз навсегда усвоенное, а постоянно развивающийся процесс, в котором ᴨедагогическая работа должна сочетаться с научной ».

Ф. Нейман: «Очень хорошо помогать своим ученикам и направлять их на верный путь. Но все это нужно делать очень осторожно, нужно делать это так, чтобы ученик не заметил помощи и подсказки и верил, что все это он делает сам».

А. Эйнштейн: «Где ученье не клеится - а это бывает со всеми предметами - там главная вина падает на учителя. Усᴨешность учащихся - лучшее мерило для достоинств учителя».

Собрав воедино основные положения, отмеченные в этих удивительно глубоких и современных по смыслу высказываниях, кратко выделим самое главное:

- роль физики как учебного предмета чрезвычайно велика в плане формирования мировоззрения и творческого мышления учащихся не только в области естествознания, но и в самом общем смысле;

- знания, твердые основы котоҏыҳ формируются при изучении физики в школе, должны быть максимально приближены к реальной современной жизни и повседневной практике;

- изучение физики должно осуществляться так, чтобы учащиеся видели науку в постоянном историческом развитии и, желая изучать ее, испытывали удовлетворение и радость от процесса познания;

Сформулируем основные дидактические принципы, на котоҏыҳ должен строиться базовый курс физики с учётом всего вышесказанного:

- Малый объем часов (от 36 до 72 в год - больше не уместится!).

- Современность научного содержания - «Современная физика в современном мире»

- Научно-популярный характер изложения вместо строго научного, что дает возможность доступности содержания и одновременно способно подпитывать интерес.

- Исторический подход как основа для рассмотрения физических понятий. При этом не подразумевается, что курс должен быть выстроен в линию в соответствии с последовательностью дат и событий. Скорее каждая рассматриваемая тема может основываться на анализе исторических эксᴨериментов и развития физических понятий и идей, к ней относящихся.

- Экземплярность отбора содержания, то есть выбор отдельных наиболее значимых физических открытий и идей и их подробное рассмотрение.

- Качественный характер изучения физических закономерностей. Поменьше математики, формул и расчетов. Вместо этого можно активно использовать графики, таблицы, диаграммы, схемы.

- Модульность курса (компактность, завершенность и самодостаточность).

- Связь с жизнью (политехническая составляющая курса): везде, где это возможно, показывать, как работает в современном мире то или иное открытие; современные информационные технологии

- Методологические знания должны входить в содержание курса не дополнительным блоком информации, а органически вплетаться в содержание курса и изучение каждой темы; весь курс должен выстраиваться проблемно. При достаточно проработанном историческом подходе возможен анализ методологии научного познания на конкретных примерах.

- В методике преподавания основную роль должен играть реальный физический эксᴨеримент. Причем с методологической точки зрения желательно, чтобы эксᴨерименты не только иллюстрировали определенные понятия, но и предшествовали введению новых понятий.

- Итоговый контроль должен выявлять не уровень запоминания, а понимание сути изученных физических законов, понятий и теорий. В этой связи осмысленно предъявление заданий в форме качественных задач и вопросов, требующих не воспроизведения, а применения изученного содержания.

«Для успешного формирования у учащихся научных понятий необходимо соблюдение учителем целого ряда условий:

- Знание учителем современного содержания формируемого понятия на основе работы с научной литературой, анализа определения понятия, их интерпретация в вузовских и школьных учебниках.

- Знание возможных источников образования понятия и их влияние на качество усвоения формируемых понятий.

- Соблюдение этапов формирования понятий.

- Организация активной познавательной деятельности учащихся на всех этапах формирования понятия.

- Оперативный контроль за качеством усвоения понятия, с учетом того, что чем раньше обнаруживается ошибка в усвоении понятия, тем легче ее преодолеть.

- Мотивированное введение каждого понятия, раскрытие перед учащимися его значения и места в системе научных понятий и в практике.

Этапы формирования понятия

1.Организация наблюдений единичных объектов (чувственно

конкретное восприятие).

2.Обогащение наблюдения.

3.Выделение общих, существенных признаков изучаемых объектов

(предметов, явлений, свойств тел).

4.Определение понятия.

5.Уточнение и закрепление в памяти существенных признаков понятия:

а) отграничение существенных признаков от несущественных (варьирование несущественных признаков).

б) отграничение данного понятия от других понятий, сходным с данным понятием по каким-либо признакам (например, силы давления от силы тяжести).

6.Установление связи данного понятия с другими (например, зависимость

массы тела от его объема и плотности, силы тока в проводнике от напряжения на концах проводника и его сопротивления)

7.Применени понятия в решении элементарных задач учебного

характера.

8.Классификация понятий (например, видов теплообмена, видов

парообразования, агрегатных состояний вещества) – составление классификационных схем.

9. Упражнения по определению отношений рода и вида.

10. Применения понятий в решении задач творческого характера.

11. Обогащение понятия.

12. Вторичное более полное определение понятия.

13. Опора на данное понятие при усвоении нового понятия.

14. Новое обогащение понятия.

15. Установление новых связей и отношений данного понятия с другими

понятиями.»(53)

Учитывая влияние применения цифровых ресурсов на процесс обучения

физике современные компьютерные обучающие курсы по физике построены на технологии мультимедиа и гипертекста. Опрос проведенный компанией «Кирилл и Мефодий», в котором приняли участие 148 человек, выявил пожелания, каким должен выглядеть в идеале образовательный мультимедийный диск. Он должен:

- иллюстрировать, дополнять базовый учебник - считают 23% всех участников;

- быть оригинальным электронным учебником - считают 29%;

- полностью заменять бумажный учебник - 24%;

- являться составной частью комплекса средств обучения -47 %;

- другие ответы- 2%.

Карпушова И.Б., Сапрыкина Г.А., Старцева Н.А. подробно рассмотрели технологию создания программно-педагогических средств естественнонаучного цикла с психологической точки зрения. Ими была предложена таблица использования возможностей персонального компьютера (ПК) для интенсификации процесса усвоения учебного материала.

Таблица 4. Использование возможностей ПК для интенсификации процесса усвоения (166)

Элементы ПУ	Возможности ПК для интенсификации элементов ПУ.
Восприятие	Графика, анимация, звук , красочность.
Понимание	Гипертекст, словари, энциклопедии, ( многоуровневость).
Осмысление	Постановка проблемы, помощь в выборе оптимального алгоритма решения; задания, вопросы.
Обобщение	Выделение основных мыслей, схемы, таблицы, диаграммы и т. д.
Закрепление	Повторное воспроизведение важных элементов, воспроизведение других вариантов (многовариантность), тренинг.
Применение	Задания, упражнения, лабораторные работы.

Из этого вытекают следующие требования к педагогическим программным средствам по физике: современные компьютерные курсы должны быть мультимедийными, многоуровневыми, содержать гипертекст, современную графику, основываясь на современных технологиях Java, Macromedia Flach , компьютерные модели должны быть интерактивными.

Формирование понятий в учебном процессе является частью целого

комплекса проблем, связанных с большой проблемой формирования мышления. Без развития понятийного аппарата невозможен сам процесс мышления. Поэтапное формирование понятия влияет на развитие конкретного мышление на данном этапе развития и оказывает положительное влияние на формирующееся абстрактное мышление. Как говорит Г.С. Ландсберг: «Нас возмущает не столько недостаточность фактов и теоретических представлений, находящихся в распоряжении учащихся, сколько отсутствие ясного и правильного суждения об их соотношении. Учащиеся зачастую плохо ориентируются в том, что положено в определение, что является результатом опыта, на что следует смотреть как на теоретическое сообщение этих опытныхзнаний».

Преподавание должно учитывать и особенности условного деления наук и

приоритетность наук естественнонаучного цикла перед другими. Как правило, все открытия сделанные представителями естественных наук, способствовали ускорению научнотехнического прогресса, повышению качества жизни общества.

Поэтому одна из важнейших задач обучения физике является постоянное,

целенаправленное, логически обусловленное формирвание у учащихся физического мировоззрения, как системы знаний, глубоко и правильно раскрывающих сущность материи, ее движения и взаимодействия.
Кроме того, накопление знаний современной физикой идет большими темпами, следовательно, систематизация знаний, способная сделать научную информацию более компактной и усвояемой, является одной из задач совершенствования методики преподавания физики. Последовательность изучения материала учащимися должна определяться не только структурой и логикой предмета, но и логикой формирования глубины и структуры понятия. Для этого нужен не только анализ структуры предмета, но и создание последовательности в формировании умственной деятельности учащихся в процессе изучения каждого понятия. При рассмотрении, например, общих понятий, которые формируются на протяжении изучения всего курса, нужно поначалу обозначить наиболее характерные и отличительные свойства признаков, входящих в данное понятие. Иначе целый этап при формировании понятия выпадет из логической цепочки и затруднит дальнейший процесс формирования понятия. Затем понятие необходимо постоянно уточнять и углублять.

В основном всё содержание учебного материала курса физики носит

мировоззренческий характер. Но для того, чтобы правильно и быстро сформировать физическое мировоззрение, необходимо четко, ясно и полно показать учащимся, какую область сущности материального мира изучает физика и каково содержание знаний, раскрывающих эту область материальной сущности. Однако, несмотря на всю сложность и неоднозначность процесса формирования понятий, сами понятия можно определенным образом классифицировать и создать для каждого понятия алгоритм содержания и глубину его формирования.

Правильно указывает В.Ф. Ефименко, что «Изучение физики может стать

основой формирования научного мировоззрения только в том случае, если весь материал курса физики будет философски осмыслен и проанализирован с позиции единой методологии». Из этого следует, что только при соблюдении последовательности этапов формирования понятия, учащиеся смогут правильно оперировать этим понятием. Необходимо отметить и то, что на каждом отдельно взятом этапе понятие нельзя считать сформированным. Только при удачном и последовательном прохождении всех уровней можно говорить о сформированности понятия.

2.3. Методика формирования физических понятий с использованием ЦОР

Методика пошагового формирования физических понятий.

Для получения учащимися первоначального представления о физическом понятии на уроках физики используются:

- демонстрации физических явлений, в которых отражено это понятие;

- выполнение фронтальных лабораторных опытов, иллюстрирующих изучаемое понятие;

- рассмотрение примеров из жизни, отражающих смысл изучаемого понятия.

Шаг 1. Определение физического понятия.

В зависимости от особенностей изучаемого понятия учитель дает учащимся его словесное определение (формулировку), рассматривает физический смысл или описывает математическую модель понятия.

Шаг 2. Построение математической конструкции изучаемого понятия

предполагает запись математической модели рассматриваемого понятия в символьной форме и изучение единиц измерения понятия.

Шаг 3. Для повышения эффективности формирования физических

понятий целесообразно показывать становление понятия, историю его развития и техническое применение.

Шаг 4. Выделяются внутрипредметные и межпредметные связи.

При обучении физике одно и то же понятие изучается в разных разделах.

Использование при формировании физических понятий

внутрипредметных связей позволяет учителю углублять содержание понятия, опираясь на ранее изученный материал. Применение межпредметных связей способствует внедрению в физику знаний из других наук, что расширяет кругозор учащихся.

Шаг 5. Практическое применение изучаемого понятия позволяет

учащимся применить полученные знания об изучаемом понятии на практике: в процессе решения физических задач как качественных, так и количественных, выполнения фронтальных лабораторных работ и опытов, иллюстрирующих физические явления, в которых представлено рассматриваемое понятие.

Шаг 6. Рассматривая физическое понятие, для более полного понимания

физической сущности понятия, необходимо определить границы его применимости.

Шаг 7. Методологический анализ содержания физического понятия

предполагает выделение его философского, общенаучного и конкретно-научного содержания.

Философское содержание понятия является высшим уровнем

абстрагирования и всеобщности.

Общенаучное содержание понятия выражает моменты единства,

тождества, связи объективной реальности и процесса ее познания, фиксируя общие, инвариантные их черты, свойства, тенденции для всеобщего круга отраслей научного знания.

Конкретно-научное содержание понятия характеризуется

непосредственной генетической и предметно-содержательной связью с данной областью знания. Физическое содержание научных понятий связано с измеримостью характеристик и свойств объектов исследования. Наличие того или иного содержания понятий зависит от их степени общности.

Шаг 8. Овладение понятием связано с активной мыслительной

деятельностью учащихся, следовательно, работая с понятиями нужно научить учащихся систематизировать полученные знания. Одним из способов реализации методологического подхода к формированию физических понятий является использование на занятиях систематизирующих таблиц и схем, в которых физическое понятие рассматривается более полно. Систематизация содержания физических понятий осуществляется при проведении физического практикума в старших классах средней школы.

Шаг 9. В процессе формирования физических понятий необходимо

обобщать полученные знания. Реализовать обобщение полученных знаний на уроках физики можно, используя обобщающие таблицы и схемы, в которых физические понятия рассматриваются в концепции эволюции физической картины мира. Конечной целью этого шага при формировании физических понятий является раскрытие, систематизация и обобщение закономерностей и свойств изучаемого понятия.

Рефлексия позволяет помочь учащимся проанализировать все

предыдущие действия при формировании физических понятий и осознать результат выполненных действий, определить и сравнить изучаемое понятие с другими, насколько оно трудно в усвоении, какие трудности у них возникли в процессе изучения. Учащимся предлагается ответить на следующие вопросы (эти вопросы предварительно даются учащимся на вводном занятии).

Что было выполнено?

Как выполнялось?

Какие трудности возникли при изучении понятия?

Почему?

Что удалось лучше всего?

Почему именно это удалось лучше?

На основе таблицы 4, представленной в, составлена таблица

использования современных мультимедийных компьютерных курсов с элементами дистанционного обучения, в которую добавлены характеристики современных мультимедийных ППС, ориентированных на работу в сети Интернет (комплекс виртуальных лабораторий и интерактивных моделей, глоссарий, каталоги и путеводители, предметный и именной указатели, тренирующе-тестирующий блок) , которая используется на всех этапах обучения.

Таблица 5. Применение цифровых образовательных ресурсов для

интенсификации процесса усвоения учебного материала.

Элементы процесса усвоения	Компьютерный курс для интенсификации элементов процесса усвоения
Восприятие	Комплекс виртуальных лабораторий и интерактивных моделей, анимации, звук, красочность
Понимание	Гипертекст, справочные таблицы, интерактивный словарь, система гиперссылок, глоссарий, каталоги и путеводители
Осмысление	Контроль в журнале работы, помощь в выборе оптимального алгоритма решения; тестовые задания, вопросы
Обобщение	Выделение основных мыслей, схемы, таблицы, диаграммы и т. д.
Закрепление	Повторное воспроизведение важных элементов, воспроизведение других вариантов (многовариантность), тренинг, система дистанционного обучения. Тренирующе-тестирующий блок, интегрированный с базой данных задач
Применение	Тренирующе-тестирующий блок: решение задач, тестов. Работа с интерактивными моделями, выполнение заданий творческого характера, поисковая работа через рекомендуемые проблемные сайты, предметный и именной указатели

ЦОР используется на всех этапах процесса обучения:

При изложении нового материала компьютер позволяет сопровождать его

динамическими иллюстрациями, компьютерными моделями, текстами и видеофрагментами. Компьютерные модели оживляют изложение материала, обеспечивают демонстрацию того, что не удается показать в натуральном эксперименте и трудно воспринимается на статических рисунках. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей. Подобные модели имеют особую ценность, так как учащиеся, как правило, испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков. Казалось бы, такие же возможности есть и у (видео) фильмов. Но фильм, как бы ни был он хорош, лишен интерактивности, т.е. не позволяет учителю изменить параметры модели в соответствии, например, с возникшим вопросом: «А что будет если…?» (Например приложение 1).

В эксперименте. При демонстрации компьютер используют как часть

установки, либо как вспомогательное устройство, позволяющее демонстрировать всему классу такие явления, которые обычно удается наблюдать только в микроскоп (например, броуновское движение). Кроме того, компьютер позволяет ускорить обработку результатов эксперимента в тех случаях, когда демонстрационный опыт нуждается в обработке.

Виртуальные лабораторные работы.

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. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению. Кроме того, компьютер позволяет моделировать ситуации, нереализуемые экспериментально в школьном кабинете физики, например, работу ядерной установки. Работа учащихся с компьютерными моделями и виртуальными лабораториями чрезвычайно полезна, так как они могут ставить многочисленные эксперименты и даже проводить небольшие исследования. 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. (Приложение 2, 3)

При решении задач компьютер применяется для предъявления текстов задач, проверки ответов, автоматизации расчётов. (Приложение 4) . Ещё один, менее традиционный способ использования компьютера,- проверка решения задачи с помощью компьютерной модели «задачной ситуации». Учитель может предложить учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты. Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает её по характеру к научному исследованию. Задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором.

Применение компьютера для контроля знаний ведет свое начало от раз

личных «контролирующих машин» - механических и электрических.

В связи с ведением Единого государственного экзамена интерес

представляют программы, обеспечивающие тренировку учеников в ходе подготовки к нему, например, диск «Подготовка к ЕГЭ» или онлайн - тестирование. (Приложение 5,6)

Ведение электронного журнала, как классного так и индивидуального,

позволяет всем субъектам образовательного процесса отслеживать успешность учащегося.

Для проведения педагогического эксперимента была переработана

рабочая программа для 8 класса и разработан комплекс уроков по всем разделам, разработки уроков по главе «Электрические явления» содержатся в приложении 7. Т.к. рамках одного урока невозможно и нельзя использовать все цифровые образовательные ресурсы и возможности информационно-коммуникационных технологий, поэтому необходима система их внедрения в обучение.

Таблица 6. Календарно –тематическое планирование 8 класс

№ урока	ТЕМА УРОКА	ДЕМОНСТРАЦИИ	ЦОР	ФОРМА КОНТРОЛЯ
ГЛ.Ι	ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ(11ч)
1/1	Инструктаж по ТБ в кабинете физики. Тепловые явления.	Изменение внутренней энергии при теплопередаче. Теплопроводность различных тел. Сравнение теплоемкостей тел одинаковой массы. Наблюдение конвекции в жилом помещении. Испарение различных жидкостей. Телефильм: Применение теплопроводности. Термос. Охлаждение жидкостей при испарении. Постоянство температуры кипения. Плавление и отвердевание кристаллических тел. Кристаллы. Модель кристаллической решетки. Измерение влажности воздуха психрометром или гигрометром. Видеофильм: «Изменение агрегатных состояний вещества» Модель ДВС. Устройство и действие четырехтактного ДВС. Действующая модель паровой машины. Слайды и видеофрагменты: -Тепловые двигатели -Парниковый эффект.	Презентация, видео	Беседа
2/2	Внутренняя энергия и способы её изменения.		ЦОР: Физика 7-11кл.	Фронтальный опрос, тест
3/3	Виды теплопередачи.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
4/4	Сравнение видов теплопередачи.		использование ЭОР http://school-collection.edu.ru	Фронтальный опрос, тест
5/5	Количество теплоты. Удельная теплоёмкость вещества.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Тест
6/6	Расчёт количества теплоты при нагревании (охлаждении).		Презентация,Физика 7-11кл.	Решение задач
7/7	Самостоятельная работа №1 «Удельная теплоёмкость».		Интерактивный тренажер 8 класс	Самостоятельная работа, решение задач
8/8	Л/р № 1 «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»		Презентация	Лабораторная работа
9/9	Л/Р № 2 «Измерение удельной теплоёмкости твердого тела».		Презентация	Лабораторная работа
10/10	Энергия топлива. Закон сохранения энергии.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
20/9	Решение задач «Энергия топлива».		Интерактивный тренажер 8 класс	Решение задач
11/11	К/Р № 1 «Теплопередача. Количество теплоты»			Контрольная работа
ГЛ.ΙΙ	ИЗМЕНЕНИЕ АГРЕГАТНЫХ СОСТОЯНИЙ ВЕЩЕСТВА(13ч)
12/1	Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание крист. тел. График плавления.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Анализ ошибок К/р
13/2	Удельная теплота плавления.		ЦОР: Физика 7-11кл.	Решение задач
14/3	Расчет количества теплоты с учетом уд. теплоты плавления.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Самостоятельная работа, решение задач
15/4	Испарение. Насыщенный и ненасыщенный пар.		Презентация	Фронтальный опрос, тест
16/5	Поглощение (выделение) энергии при испарении (конденсации).		Конструктор виртуальных экспериментов	Решение задач
17/6	Кипение. Удельная теплота парообразования.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
18/7	Влажность воздуха и способы её определения.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
19/8	Расчет количества теплоты с учетом удельной теплоты парообразования.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Самостоятельная работа, решение задач
21/10	Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания.		Физика 7-11кл.	Фронтальный опрос, тест
22/11	Паровая турбина. Контрольный тест № 1 «Тепловые явления»		Интерактивный тренажер 8 класс	Контрольный тест
23/12	КПД теплового двигателя.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Решение задач, тест
24/13	К/Р № 2 «Изменение агрегатных состояний вещества»		http://school-collection.edu.ru	Контрольная работа
ГЛ.ΙΙΙ	ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ (26ч)
25/1	Электризация тел. Два рода зарядов.	Электризация различных тел. Взаимодействие наэлектризованных тел. Определение заряда наэлектризованного тела. Электрическое поле наэлектризованных шариков. Электроскоп. Электрофорная машина, Термоэлемент, фотоэлемент, гальванический элемент и аккумулятор. Составление электрической цепи. Устройство карманного фонаря. Тепловое, химическое, магнитное действие тока. Измерение силы тока амперметром. Измерение напряжения вольтметром. Зависимость силы тока от напряжения в цепи и от сопротивления этого участка. Измерение сопротивлений Зависимость сопротивления от длины и площади поперечного сечения проводника, а также от рода вещества. Реостаты. Последовательное и параллельное соединение проводников. Нагревание проводников током. Плавкие предохранители.	Презентация, http://physik.ucoz.ru/board/8_klass/ehlektricheskie_javlenija/test_quot_objasnenie_ehlektrizacii_tel_quot/34-1-0-320	Тест
26/2	Проводники и непроводники. Электрическое поле.		Физика 7-11кл., http://school-collection.edu.ru, http://www.naukamira.ru	Фронтальный опрос, тест
27/3	Делимость электрического заряда. Электрон.		Физика 7-11кл., интерактивный тренажер 8 класс	Тест
28/4	Строение атомов.		Презентация, http://www.naukamira.ru, видеоролик	Фронтальный опрос, тест
29/5	Объяснение электрических явлений.		Презентация, http://school-collection. еdu.,	Интерактивный тест
30/6	Контрольный тест №2 «Электризация тел» Электрический ток. Источники тока.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Контрольное тестирование
31/7	Электрический ток в металлах. Действия эл. тока.		Физика 7-11кл., интерактивный тренажер 8 класс	Тест
32/8	Электрическая цепь.		Физика 7-11кл., интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
33/9	Направление тока. Сила тока. Амперметр.		Физика 7-11кл., интерактивный тренажер 8 класс	Тест
34/10	Л/р № 3 «Сборка электрической цепи и измерение силы тока в её различных участках»		Конструктор виртуальных экспериментов	Виртуальная лабораторная работа
35/11	Напряжение. Вольтметр.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Тест
36/12	Л/р № 4 «Измерение напряжения на различных участках эл. цепи».		Конструктор виртуальных экспериментов	Лабораторная работа
37/13	Электрическое сопротивление проводников.		Физика 7-11кл., http://fcior.edu.ru	Тест
38/14	Зависимость силы тока от напряжения. Закон Ома.		Презентация, http://files.school-collection.edu.ru	Фронтальный опрос, тест
39/15	Расчет сопротивления проводника. Удельное сопротивление		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Решение задач
40/16	Реостаты. Л/р № 5 «Регулирование силы тока реостатом»		Конструктор виртуальных экспериментов	Лабораторная работа
41/17	Л/р № 6 «Измерение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра».		Конструктор виртуальных экспериментов	Лабораторная работа
42/18	Последовательное соединение проводников.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
43/19	Параллельное соединение проводников.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Решение задач
44/20	Решение задач «Виды соединений проводников».		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Решение задач
45/21	Работа и мощность тока.		Физика 7-11кл.	Решение задач
46/22	Л/р № 7 «Измерение мощности и работы тока в электрической лампе»		Конструктор виртуальных экспериментов	Лабораторная работа
47/23	Нагревание проводников током. Лампа накаливания. Электронагревательные приборы.		Физика 7-11кл., http://school-collection.edu.ru
48/24	Контрольный тест № 3 «Электрический ток»		Интерактивный тест http://school-collection.edu.ru	Контрольный тест, экспериментальное задание
49/25	Расчет электроэнергии, потребляемой бытовыми приборами		Презентация, http://energosber.info/index.php	Решение задач
50/26	К/Р № 3 «Электрический ток».		http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/05a9135e-2fba-4e71-94e5-09a901d724a8/130.swf	Контрольная работа
ГЛ.IV	ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ (6ч)
51/1	Постоянные магниты. Магнитное поле Земли.	Магнитное поле прямого и кольцевого проводника с током. Магнитные линии. Электромагниты. Взаимодействие постоянных магнитов и магнитных стрелок. Магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на проводник и рамку с током.	Презентация	Анализ ошибок К/р
52/2	Магнитное поле тока. Магнитные линии.		Физика 7-11кл	Фронтальный опрос, тест
53/3	Электромагниты и их применение.		Физика 7-11кл., интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
54/4	Л/р № 8 «Сборка электромагнита и испытание его действий».		Конструктор виртуальных экспериментов	Лабораторная работа
55/5	Действие магнитного поля на проводник с током.		Физика 7-11кл.	Тест
56/6	Л/р № 9 «Изучение электрического двигателя постоянного тока».		Конструктор виртуальных экспериментов, Физика 7-11кл.	Лабораторная работа
ГЛ.V	СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ(10ч)
57/1	Источники света. Распространение света.	Прямолинейное распространение света. Отражение света. Изображение в плоском зеркале. Преломление света. Ход лучей в линзах. Получение изображения с помощью линз	http://school-collection.edu.ru	Тест
58/2	Отражение света. Законы отражения.		Презентация	Фронтальный опрос, тест
59/3	Плоское зеркало.		Конструктор виртуальных экспериментов, Физика 7-11кл.	Фронтальный опрос, тест
60/4	Преломление света.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
61/5	Линзы.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Фронтальный опрос, тест
62/6	Л/р № 10 «Получение изображения при помощи линзы».		Физика 7-11кл.	Лабораторная работа
63/7	Построение изображений линзы.		Физика 7-11кл.	Решение задач
64/8	Оптические приборы.		Презентация, интерактивный тренажер 8 класс	Решение задач
65/9	Построение изображений линзы.		Конструктор виртуальных экспериментов	Фронтальный опрос, тест
66/10	К/Р № 4 «Световые явления»		http://school-collection.edu.ru	Контрольная работа
67-68	ПОВТОРЕНИЕ КУРСА.		ЦОР Повторение и контроль знаний	Анализ ошибок К/р, тест Решение задач

Процесс формирования физического понятия «Сила тока» рассмотрим на примере.

Конспект урока «Направление тока. Сила тока. Амперметр»

Цели урока:

Ввести новую физическую величину - силу тока и единицу ее измерения.

Научить пользоваться амперметром и измерять силу тока.

Задачи урока:

- выяснить что сила тока равна отношению электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени прохождения t.

- выяснить, основную единицу измерения силы тока.

-научиться применять дольные и кратные единицы силы тока.

- научиться решать задачи по нахождению силы тока, заряда и времени прохождения заряда через поперечное сечение проводника.

- выяснить, как можно измерять силу тока.

-научиться измерять силу тока амперметром.

-выяснить, как включают амперметр в цепь и как обозначают на схеме.

- сделать самоанализ урока.

Приобретаемые навыки детей:

- мотивация к учебно-познавательной деятельности.

- одновременно зрительная и слуховая память, а использование ресурсов привлекает внимание, что делает восприятие и закрепление более эффективным.

- учащиеся учатся работать с формулой, определять по известному значению силы тока количество заряда и время его прохождения через поперечное сечение проводника.

-разработка вопросов позволяет использовать полученные умения и навыки.

- актуализируются ранее усвоенные знания, концентрируется внимание, раскрываются потенциальные и реальные возможности учащихся

- развитие логического мышления, памяти, речи учащихся.

- целенаправленная учебная деятельность, когда каждый ученик и класс в целом объединяются одной целью.

- развитие пространственного воображения.

- повышается уровень восприятия, осмысления и запоминания.

- включение ученика в сам процесс активного участия в добывание новых знаний, в поиск способов их получения, формирования собственных ответов на поставленные учителем вопросы.

- возможность учащимся увидеть свои ошибки и не допустить их при выполнении домашнего задания.

- воспитание внимательного отношения к окружающим, друг к другу, учебной дисциплины.

Формы организации работы детей:

- Используется словесно - иллюстративный метод.

- Используется метод синтезирующей беседы нацеленной на систематизацию знаний и способов их применения в нестандартных ситуациях, на перенос их в решении проблем

- Используется репродуктивный метод.

- Используется проблемный метод, в котором учитель ставит перед учащимися проблему и сам показывает путь ее решения

- Применяется метод, беседа-сообщение

- Используется метод письменного текущего контроля.

Формы организации работы учителя:

- Проверка ранее изученного.

- Постановка цели занятия перед учащимися.

- Организация восприятия новой информации.

- Первичная проверка понимания.

- Организация усвоения нового материала путем практического применения новой информации.

- Творческое применение и добывание знаний.

- Обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

- Домашнее задание к следующему уроку.

Оборудование: мобильный класс, проектор, комплекты «L – микро», портреты ученых.

Используемые ресурсы Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов:

«Формула "Понятие силы тока" (N 124232)» Иллюстрирование и озвучивание формулы для вычисления силы электрического тока.

Сайд-шоу "Сила электрического тока" (N 186961) Иллюстрированный и озвученный рассказ о значениях сил тока, встречающихся вокруг нас.

Электрический ток. Источники электрического тока (N 206030) Вводится понятие электрического тока. Выясняются условия длительного существования электрического тока в проводнике. Рассматривается устройство и работа гальванических элементов и аккумуляторов.

Сила тока. Измерение силы тока (N 206034) Вводится новая физическая величина - силу тока и ее единица. Объясняется назначение амперметра и способ включения его в электрическую цепь.

5 . «АМПЕР, АНДРЕ МАРИ (N 35796)»

6 . « Андре-Мари Ампер (N 90089)»

Используемые ресурсы из других общедоступных источников:

- конструктор виртуальных экспериментов;

- учебник физики 8 класс. Автор: А.В.Перышкин.

Науку все глубже постигнуть стремись,

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знания нет.

(Фирдоуси, персидский поэт 940-1030 гг.)

План урока

Организационный момент.

Подготовка к восприятию нового материала.

Проверка ранее - изученного.

Постановка цели занятия перед учащимися.

Организация восприятия новой информации.

Первичная проверка понимания.

Организация усвоения нового материала путем закрепления информации.

Творческое применение и добывание знаний.

Физическая пауза.

Обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Домашнее задание к следующему уроку.

Подведение итогов урока.

Ход урока

1.Организационный момент:

1) Учитель приветствует учащихся.

2) Учитель выявляет отсутствующих, выясняет причину отсутствия.

3) Проверка готовности учащихся к уроку (внешний вид, рабочая поза, состояние рабочего места).

4) Проверка подготовленности классного помещения к уроку (чистая доска, мел, тряпка, порядок в классе).

5) Организация внимания.

2. Подготовка к восприятию нового материала:

Учитель: Наш урок мне хотелось бы начать словами древнего философа Абу-ль-Фараджа:

«В моих знаниях есть пробелы, потому что я стеснялся задавать вопросы людям, стоявшим ниже меня. Поэтому я хочу, чтобы мои ученики не считали для себя зазорным обращаться по всем вопросам и к тем, кто стоит ниже их. Тогда их знания будут более полными и совершенными».

Абу-ль-Фарадж

Эти слова по праву можно отнести к сегодняшнему уроку. Наш урок посвящен новой для вас величине - силе тока. Эта тема новая для вас, поэтому не стесняйтесь задавать вопросы и спрашивать, что не понятно! А сколько еще неопознанного вокруг! Какое поле деятельности для пытливого ума, умелых рук и любознательной натуры. Так что запускайте свой «вечный двигатель», и вперед!

Совсем недавно мы начали изучать тему «Электрические явления».

3. Проверка ранее изученного:

Учитель: Ранее мы рассматривали электрические явления, в которых электрические заряды находились в покое. Но наибольший практический интерес представляют явления связанные с упорядоченным движением электрических зарядов.

Выражение «электрический ток» всем вам давно известно. Электрический ток течет от электростанций по проводам к нашим домам, «заставляет» зажигаться лампочки, нагревает воду в электрическом чайнике.

В начале, пожалуйста, вспомним, что такое электрический ток? (Слайд № 4-5)

Ученики : Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц.

Учитель: А теперь, назовите необходимые условия для существования электрического тока.

Ученики: Для существования электрического тока необходимы следующие условия:

Наличие свободных электронов в проводнике;

Наличие внешнего электрического поля для проводника.

Учитель: Ребята, правильно! Электрический ток прекращается, если электрическое поле, создающее движение зарядов, исчезает. А, что нужно для того, чтобы электрический ток существовал в проводнике длительное время?

Ученики : Электрическое поле создается в проводнике и может длительное время поддерживаться источниками электрического тока.

Учитель: Правильно! Молодцы!

Перечислите основные источники электрического тока.

Ученики:

Электрофорная машина (механическая энергия переходит в электрическую энергию);

Термоэлемент (тепловая энергия переходит в электрическую энергию);

Гальванический элемент и аккумулятор ( благодаря химической реакции выделяется внутренняя энергия, которая превращается в электрическую).

Учитель: Правильно! Молодцы! Но, чтобы пользоваться электрическим током одних источников тока не достаточно. (Слайд № 6)

Ученики: Также существуют потребители электрического тока: электродвигатели, лампы, плитки, всевозможные бытовые приборы. Их называют приемниками или потребителями электрической энергии.

Ученики: Чтобы включать и выключать в нужное время приемники электрической энергии, применяют ключи, рубильники, кнопки, выключатели, т.е. замыкающие и размыкающие устройства.

Ученики: Источники тока, приемники, замыкающие устройства, соединенные проводами, составляют простейшую электрическую цепь.

Учитель: Правильно! Молодцы! Чертежи, на которых изображены способы соединения электрических приборов в цепь, называются схемами.

Используется: «Таблица "Условные обозначения элементов электрической цепи" (N 123967)» (Слайд № 7)

Используя изображение элементов электрической цепи, выполните следующую задачу:

Начертите схему цепи, содержащей один гальванический элемент и два звонка, каждый из которых можно включать отдельно.

4. Постановка цели занятия перед учащимися. (Слайды № 8-10)

Учитель: Соберем цепь из лампочки и источника тока. Замкнем ключ.

Учитель: Выясним, от чего зависит действие электрического тока. Как вы знаете, электрический ток - это упорядоченное движение заряженных частиц. Когда свободно заряженная частица движется по электрической цепи, то вместе с ней происходит и перемещение заряда. Чем больше электрический заряд, перенесенный частицами через поперечное сечение проводника за какое-то время, тем интенсивнее действие тока.

Ученики: В качестве аналога, представьте себе движение машин по автостраде. Мы рассчитываем скорость отдельной машины, измеряя расстояние, которое она проезжает за определенный отрезок времени. В «час пик» поток машин будет большой, но скорость каждой из машин будет маленькой.

Учитель сегодня на уроке мы познакомимся с новой для вас величиной – силой тока. Выясним от чего она зависит и в чем измеряется.

Учитель: В 1948г. На Международной конференции по мерам и весам было решено в основу определения единицы силы тока положить, явление взаимодействия двух проводников с током. Это явление на опыте.

Демонстрация опыта: (по учебнику рис.59). (Слайд №11)

Два параллельных проводника подсоединили к источнику тока. Оказалось, что между проводниками действуют силы притяжения или отталкивания, в зависимости от того, в каком направлении течет ток по проводникам.

Опыты показали, что чем больше сила тока, тем сильнее взаимодействуют проводники. Эту силу взаимодействия можно измерить. Кроме силы тока она зависит еще от длины проводников, расстояния между ними и среды, в которой они находятся.

Учитель: Запишем в тетради: ( Слайд №12)

Чтобы ввести единицу силы тока, нужно соблюдать жесткие требования:

проводники должны быть тонкими;

очень длинными;

находиться в вакууме на расстоянии 1м друг от друга.

Тогда за единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки двух параллельных проводников длинной 1м, находящихся в вакууме на расстоянии 1м друг от друга, взаимодействуют с силой 2∙10-7Н.

Эту единицу силы тока называют ампером (1А) в честь французского ученого Андре Ампера.

5. Исторические сведения

Учитель: Ребята, а что вы знаете об ученом, открывших силу тока? (Слайд №12-14 )

(портрет Ампера).

6. Первичная проверка понимания.

Задание №1 (Слайд № 17)

1.Сколько ампер в 250мА?

А) 250А; Б) 25А; В) 2,5А; Г) 0,25 А.

Учитель: Запишем определение в тетради: сила тока - характеризует электрический ток в проводнике.

I= q/t - формула для нахождения силы тока, где q-заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, t-время прохождения заряда.

Учитель: Постарайтесь теперь по известной формуле сформулировать определение силы тока.

Ученики: Сила тока равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения.

Учитель: Правильно! Молодцы! Давайте оценим значение силы тока 1А, то есть выясним большая это сила тока или нет. Для человеческого организма – это очень большая величина. Для человека безопасной считается сила тока до 1 мА. В бытовой электрической сети нормальной считается сила тока до 6 А.

Еще одна важная особенность силы тока состоит в том, что сила тока во всех участках проводника, по которому течет ток, одинакова. Это следует из того, что заряд, проходящий через поперечное сечение проводников цепи одинаков, то есть он нигде не накапливается.

Учитель: Ребята подготовили сообщение о значении силы тока в различных электробытовых приборах. (Слайд №20)

Ученики: Рассказывают о значении силы тока (Слайд №20)

Учитель: При работе с электроприборами необходимо соблюдать технику безопасности.

Опасно одновременное прикосновение к двум оголенным проводам;

Опасно пользоваться не исправным эл. прибором;

Опасно касаться оголенного провода, упавшего на землю.

7. Организация усвоения нового материала путем закрепления информации.

Учитель: Используя, определение силы тока решим задачи.

Задача 1: Определите силу тока в электрической лампе, если через нее за 10мин проходит 300Кл количества электричества. (Слайд№23)

Дано:

Решение:

t=10мин

q=300Кл

I=q/t 10мин=600сек

I=300Кл/600сек=0,5А

I- ?

Ответ: 0,5А.

Задача 2: Какое количество электричества протекает через катушку гальванометра, включенного в цепь на 2 мин, если сила тока в цепи 12мА. (Слайд№24)

Дано:

Си:

Решение:

t=2 мин

I= 12 мА

120сек

0,012А

q=It

q=0,012А 120сек=1,44Кл

q- ?

Ответ:1,44Кл

Учитель: Прибор, с помощью которого измеряют силу тока в цепи, называется амперметром. Амперметр по своему принципу действия и устройству похож на гальванометр. Его работа основана на магнитном действии тока. (Слайд № 25)

Учитель: Существуют правила пользования амперметром. (Слайд №26)

Включается в цепь последовательно

Включение производится с помощью двух клемм «+» и «-»

Клемму со знаком «+» подключают к «+» источника, «-» к «-»

Беречь прибор от ударов, тряски и пыли.

8. Творческое применение и добывание знаний.

Учитель: Шкала, какого прибора изображена? (Слайд № 27)

Ученики: Амперметра.

Учитель: Какова цена деления, предел измерения и показания амперметра? (Слайд№28-29)

Ученики:

1.Цена деления прибора = (2-1)/5=0,2 А.

2.Предел измерения прибора Imax= 4 A.

3. Значение, на которое указывает стрелка: I=1,8А.

Учитель: Правильно! Молодцы!

9.Домашнее задание к следующему уроку.

п.37-38, упр.14№ 3, упр. №15. «Интерактивный тест (N 124154)» (Слайд №33)

10. Подведение итогов урока, оценки работы учащихся.

Учитель: Молодцы ребята, очень хорошо потрудились, хорошо решали задачи, внимательно слушали и принимали активное участие. Как для каждого прошел урок, мы сейчас увидим по результатам самодиагностики.

Самодиагностика ( учащиеся поднимают одну из трех карточек, лежащих у них на парте). Красная карточка - удовлетворен уроком, урок полезен для меня, я работал и получил заслуженную оценку; я понимал все, о чем говорилось.Желтая карточка-урок был интересен, я отвечал с места, сумел выполнить ряд заданий. Мне на уроке достаточно комфортно. Зеленая карточка - пользы от урока я получил мало, я не очень понимал, о чем идет речь, к ответу на уроке я был не готов.

В процессе научно-практического исследования проблемы формирования физических понятий при использовании ЦОР можно сделать выводы:

1.Современная физика обладает большим объемом знаний и постоянно

пополняется новыми, а это означает, что научную информацию для

обучающихся необходимо сделать более компактной и усвояемой. Учитывая

последовательность в формировании умственной деятельности учащихся в

процессе изучения физического понятия, то интенсификация процесса усвоения возможна через использование возможностей ЦОР. Использование мультимедийных технологий на каждом этапе формирования понятия облегчает и ускоряет процесс усвоения.

2.Разработана пошаговая методика формирования физических понятий с использованием цифровых образовательных ресурсов на каждом этапе.

№	Уровень усвоения	Использование ЦОР
Шаг 1	Первоначальное усвоение понятия	Интерактивные модели, анимация и т.д.
Шаг 2	Определение понятия	Гипертекст, словарь, глоссарий
Шаг 3	Математическая конструкция понятия	Гипертекст, справочные таблицы, интерактивный словарь
Шаг 4	История становления и применение	Видеофрагменты, презентации, слайд-шоу, система гиперссылок, глоссарий, каталоги и путеводители
Шаг 5	Внутри – и межпредметные связи	Гипертекст, справочные таблицы, интерактивный словарь, слайд-шоу
Шаг 6	Практическое применение	Виртуальные лаборатории, интерактивные модели, тренирующе-тестирующий блок: решение задач, тестов.
Шаг 7	Границы применимости	Видеофрагменты, презентации, слайд-шоу, система гиперссылок, глоссарий, каталоги и путеводители
Шаг 8	Методологический анализ содержания понятия	Гипертекст, справочные таблицы, интерактивный словарь
Шаг 9	Систематизация	справочные таблицы, интерактивный словарь
Шаг 10	Обобщение	Тренирующе-тестирующий блок, интегрированный с базой данных задач, интерактивные таблицы и др.
Шаг 11	Рефлексия	Тренирующе-тестирующий блок, электронный журнал

Необходимо отметить, что только при удачном и последовательном прохождении всех уровней можно говорить о сформированности понятия.

3.Разработан комплекс уроков по всем разделам физики 8 класса с использованием ЦОР.

Используя компьютерные технологии удается стимулировать

познавательный интерес учащихся, способствовать лучшему усвоению учебной программы курса физики за счет того, что подаваемый материал становится более увлекательным, наглядным, усиливается его информативная емкость, появляется возможность разностороннего рассмотрения изучаемого явления.
Как показывает практика использования цифровых ресурсов на уроках, работа с ЦОР усилила наглядность уроков, дала возможность оживить урок, вызвать у учащихся интерес к изучаемому предмету, подключила одновременно нескольких каналов представления информации. Благодаря мультимедийному сопровождению занятий, экономится учебное время, нежели при работе у классной доски.

Возможности визуализации обеспечивают наглядное представление

моделей этих абстрактных объектов, а интерактивность позволяет включать учащихся в деятельность по оперированию моделями и обеспечивает учет индивидуальных особенностей каждого отдельного ученика. Благодаря использованию компьютерных коммуникаций появляется возможность сочетать индивидуальные и коллективные формы обучения, организуя совместную работу учащихся по разрешению определенных учебных проблем.

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО

ЭКСПЕРИМЕНТА

Основной целью проведения опытно-поисковой работы являлась практическая проверка научной гипотезы настоящего исследования о том, что для формирования физических понятий у учащихся на основе цифровых образовательных ресурсах могут быть построены новые и усовершенствованы существующие программно-педагогические и телекоммуникационные средства обучения физике, которые будут способствовать развитию познавательной самостоятельности и повысят качество знаний учащихся.

Опытно-поисковая работа проводилась в три этапа.

Этапы ОПР	Цель	Субъекты	Методы исследования	Время и место проведения	Результаты
Констатирующий	выявить реальную ситуацию по решению проблемы	Учителя, администрация, учащиеся, родители	анкетирование, беседы	Филиал МКОУ ШГО «Шалинская СОШ №90» - «Саргинская СОШ», 2012- 2013 уч. г.	было установлено, что в научно-педагогической литературе имеется немало работ, посвященных разработке и применению учебных мультимедиа-ресурсов в школьном курсе физики, но гораздо меньше внимания уделено комплексному использованию мультимедиа-объектов на всех этапах изучения предмета.
Поисковый	проверить элементы разработанной методики	Учащиеся, учителя, родители	собственное преподавание, анкетирование, тестирование, наблюдения	2013-2014 гг.	На данном этапе была разработаны методика и комплекс уроков по разделу «Электрические явления». Практическая часть исследования состояла в апробации разработанной методики в учебной работе со школьниками.
Контрольно-оценочный	Получить достоверные результаты ОПР, оценить и сделать выводы	администрация, учителя, учащиеся, родители, эксперты	наблюдения, тестирование, педагогические измерения, собеседование, анализ	Март 2014г.	На данном этапе проводилась экспериментальная проверка дидактической целесообразности и возможности применения методики при обучении физике в средней школе.

Результаты опроса учеников и родителей в сентябре 2012года

Вопрос. Для чего необходимы знания по физике?

В опросе участвовали 35 учеников 7-11 классов школы и 30 родителей.

Таблица 7. Результаты анкетирования учеников

Для поступления в высшие учебные заведения

Для получения профессии и последующей трудовой деятельности

Для развития и самореализации в жизни

Для применения в жизни на бытовом уровне

Для расширения и углубления знаний

Аргументы, прозвучавшие в ответах:

- Физика развивает интеллект человека, дает ответы на многие интересующие его вопросы, обеспечивают поступление в высшие учебные заведения, сдача ЕГЭ;

- это интересно и познавательно, т.к. физика- является неотъемлемой частью жизни;

- для работы на автоматизированных лесозаготовительных комплексах необходимо знать физику и информатику.

Таблица 8. Результаты анкетирования родителей

Для поступления в высшие учебные заведения

Для получения профессии и последующей трудовой деятельности

Для развития и самореализации в жизни

Для применения в жизни на бытовом уровне

Для расширения и углубления знаний

Аргументы, прозвучавшие в ответах:

- Для поступления в технический ВУЗ необходимы результаты ЕГЭ по физике;

- чтобы стать квалифицированным рабочим (востребованных, высокооплачиваемых профессий) знания по физике остро необходимы;

- чтобы уметь пользоваться всеми современными техническими средствами, а в этом нам немало помогает физика;

- физика – для обустройства быта и в работе.

Анкетирование учащихся (Приложение 8).

Результаты анкетирования

В анкетировании приняли участие учащиеся 7-9 классов в количестве 27 человек.

Проанализировав анкеты учащихся, можно сделать следующие выводы:

1.Учащиеся лучше воспринимают новый материал, если он имеет мульти медийное сопровождение, а эксперимент демонстрируется учителем.

2. При подготовке к урокам учащиеся предпочитают пользоваться в большей мере – 41% печатным учебником, чем электронным – 37%. Это объясняется тем, что не все учащиеся адаптировались к применению электронного учебного материала, и не все хорошо владеют информационными техноло гиями в образовательных целях.

3. Наибольший интерес у учащихся вызывают интерактивные тесты – 28% и виртуальные лабораторные работы – 27%, а меньше всего заинтересованы в решении задач. И логично из этого, что и затруднения у детей вызывают задачи – 50% и самостоятельные экспериментальные задания.

Проведенная экспериментальная работа ставила своей цельюпроверить

уровень усвоения учебного материала при использовании цифровых обра зовательных ресурсов.

Исследование проводилось в 8 классах Саргинской СОШ . Общий охват 18 учащихся, 10 в экспериментальном и 8 в контрольном классах.

Таблица 9. Результаты качества знаний за экспериментальный период

Даты срезов	Контрольный 8 класс (2012-2013 гг.)				Экспериментальный 8класс (2013-2014 гг.)
	Средний балл по классу				Средний балл по классу
	Контрольная работа	Тестирование	Лабораторные работы	Другие виды контроля	Контрольная работа			Тестирование			Лабораторные работы			Другие виды контроля
март	3,3	3,6	4,0	3,2	3,4			3,5			3,8			3,6
на начало эксперимента	3,5				3,6
май	3,2	3,9	4,0	3,7	3,8		4,0		3,6			3,9
Средний балл	3,7				3,8
Октябрь	3,4	3,9	4,2	3,4	3,7		4,0		4,3			4,0
Средний балл	3,8				4,0
Декабрь	3,5	3,8	3,9	3,4	3,9	4,0				4,0			4,1
Средний балл	3,7				4,0
Март	3,4	3,9	4,0	3,5	3,8	4,1				4,2			4,0
Средний балл	3,7				4,0
Итоговый средний балл	3,7				4,0

Полученные результаты говорят о том, что качество знаний за экспе риментальный период в контрольном классе улучшилось на 0,2 балла, а в экспериментальном на 0,4 балла.

В ходе эксперимента проводилось непосредственное наблюдение за

учащимися с целью выявления уровня учебно-познавательной деятельности учащихся на уроке.

Таблица 10. Протокол наблюдения за учащимися (на уроке учителя без

применения информационно-коммуникационных технологий)

№	Ф.И. учащегося		Сосредоточен, концентрирует внимание на изучаемом физическом понятии	Стремится участвовать в дискуссии	Непосредственный интерес к новым фактам	Отвечает и задает вопросы	Эмоционально переживает при преодолении затруднений в деятельности	Самоконтроль, самоанализ и самооценка собственных познавательных и практических действий	Участие в коллективной работе класса
1	Оксана Б.		-	-	-	-	+	+	-
2	Егор И.		+	-	-	-	+	-	-
3	Эльвира Л.		-	-	-	-	+	-	-
4	Евгений М.		-	+	+	+	+	-	+
5	Дмитрий П.		-	+	+	+	-	-	-
6	Карина П.		+	-	+	-	-	-	+
7	Кристина П.		+	+	-	+	-	+	+
8	Вероника С.		-	-	+	-	-	-	-
9	Татьяна Ш.		+	+	+	+	+	+	-
10	Ксения Я.		-	-	+	-	-	-	+
	%		40	40	60	40	50	30	40
Итого		43%

Таблица 11. Протокол наблюдения за учащимися (на уроке учителя с

применением информационно-коммуникационных технологий)

№	Ф.И. учащегося	Сосредоточен, концентрирует внимание на изучаемом физическом понятии	Стремится участвовать в дискуссии	Непосредственный интерес к новым фактам	Отвечает и задает вопросы	Эмоционально переживает при преодолении затруднений в деятельности	Самоконтроль, самоанализ и самооценка собственных познавательных и практических действий	Участие в коллективной работе класса
1	Оксана Б.	+	-	+	+	+	+	+
2	Кристина П.	+	+	+	+	-	+	+
3	Эльвира Л.	-	-	+	-	+	-	-
4	Евгений М.	+	-	+	+	+	+	+
5	Дмитрий П.	+	+	+	+	+	-	+
6	Карина П.	+	+	+	+	+	+	+
7	Кристина П.	+	+	+	+	+	+	+
8	Вероника С.	-	-	+	-	+	-	-
9	Татьяна Ш.	+	+	+	+	+	+	+
10	Ксения Я.	-	-	+	-	-	-	+
%		70	50	90	70	80	60	80
Итого		71%

При наблюдении за учащимися 8 класса перед началом эксперимента и после, с целью определения уровня учебно-познавательной деятельности были выделены специальные критерии наблюдения (Приложение1), анализ которого показал следующие результаты:

1. Сосредоточенность, концентрация внимания на изучаемом физическом понятии изменились с 40% до 70%;

2. Стремление участвовать в дискуссии возросло на 10%.

3. Непосредственный интерес к новым фактам повысился на 30%.

4. Желание отвечать и задавать вопросы – с 40 до 70 %.

5.Эмоциональные переживания при преодолении затруднений в деятельности изменилось до 80%.

6. Проведение самоконтроля, самоанализа и самооценки собственных познавательных практических действий увеличилось в два раза.

7. Участие в коллективной работе класса возросло до 80%.

В ходе собеседований учащиеся отмечали, что использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики повышает их интерес, мотивацию к учению. Однако при этом было выявлено, что активность учащихся не всегда является продуктивной и устойчивой.

Для обеспечения комплексности и разносторонности оценки описанной и развитой в настоящей работе методики она производилась, с одной стороны учащимися, а с другой стороны группой экспертов, которые оценивали дидактические качества разработанных материалов.

Для экспертной оценки были выделены и представлены следующие группы элементов: «Оценка теоретических оснований», «Качество представленных учебных материалов», «Возможность достижения заявленных дидактических целей», «Оценка предложенной методики использования ЦОР»; общее количество элементов составляло 21, что позволило получить полную и всестороннюю оценку развиваемых в работе идей и дидактических качеств созданных на их основе методику. Оценки привлеченных экспертов по всем элементам представлены в таблице. Оценивание производилось по 10-балльной шкале (0 – элемент отсутствует, 10 – элемент представлен в полной мере).

Таблица 12. Экспертные оценки использования мультимедиа-технологий

№ эл.	Элемент	Порядковый номер эксперта						Ср. оц. по элем.
№ эл.	Элемент	1	2	3	4	5
	Оценка теоретических оснований
1	Целесообразность применения	9	10	10	10	9	96%
2	Полнота классификации ЦОР	9	9	10	10	10	96%
	Качество представленных учебных материалов
3	Соответствие школьной программе	10	10	10	10	10	100%
4	Технологическая простота подготовки материалов	6	8	6	7	7	68%
5	Технологическая простота применения	8	9	9	8	7	82%
6	Имеет ли смысл распространение опыта	10	10	10	10	10	100%
	Возможность достижения заявленных дидактических целей
7	Активизация внимания	9	10	10	9	9	94%
8	Повышение мотивации учения	9	8	9	9	8	86%
9	Повышение наглядности	10	10	10	10	10	100%
10	Улучшение понимания сути физических понятий	9	10	9	10	9	94%
11	Более глубокое понимание изучаемого материала	8	9	9	10	9	90%
	Оценка предложенной методики
12	Интерактивные модели	10	10	9	10	10	98%
13	Виртуальные лаборатории	9	10	9	10	10	96%
14	Интерактивные справочники, словари, каталоги и т.д.	9	10	10	10	10	98%
15	Компьютерное тестирование	8	9	9	9	10	90%
16	Мультимедиа диктант	9	9	9	10	9	92%
17	Мультимедиа задачи	9	9	8	9	8	86%
18	Электронный журнал	10	9	10	8	10	94%
19	Творческие задания	10	10	9	10	10	98%
20	Метод самоконтроля	9	8	8	8	9	84%
21	Игровые методы	10	10	9	10	10	98%
	Средний балл эксперта	9,0	9,3	9,1	9,3	9,2

Использованный модифицированный метод поэлементного и

пооперационного анализа позволяет установить два типа показателей – - индивидуальные, отражающие оценку всех элементов конкретным экспертом, и групповые, отражающие оценку конкретного элемента всеми экспертами. Для удобства анализа средние показатели по элементам были представлены в процентной форме.

Анализ полученных результатов позволяет заключить:

Теоретические основания работы признаны экспертами весьма убедитель ными (средний показатель 96%).

В группе «Возможность достижения заявленных дидактических целей» эксперты единогласно отмечают повышение наглядности, высокий уровень оценок получили элементы, связанные с пониманием сути физических понятий и активизацией внимания. Несколько ниже, но достаточно высокой (86%) оказалась оценка влияния мультимедийного материала на повышение мотивации учащихся к освоению физики. В то же время, в анкетах самих учащихся отмечается, что применение таких интерактивных моделей повышает их интерес к изучению физики.

Относительно низкая оценка элементов 4 и 5 связана с сомнениями экспертов относительно простоты создания и применения ЦОР. Безусловно, следует согласиться с тем, что подготовка мультимедиа-объектов является более трудоемкой по сравнению с заданиями чисто текстовыми или содержащими лишь статическую графику. Однако использование уже готовых материалов оказывается не более сложным, чем традиционные.

Экспертами единодушно отмечена дидактическая целесообразность применения мультимедийных заданий в процессе контроля знаний по физике, а также возможность распространения методов на другие дисциплины.

Практически, все представленные и апробированные в работе методы изучения, основанные на применении мультимедиа-объектов, получили достаточно высокие оценки экспертов (средний процент составил 92).

В целом следует отметить, что представленные идеи и методы получили высокую оценку экспертов (около 9 баллов по 10-балльной шкале), что свидетельствует об их дидактической ценности и целесообразности использования при обучении физике. Эксперты отмечают, что представленные материалы полностью соответствуют школьной программе, способствуют повышению наглядности, улучшению понимания сути физических понятий и активизации внимания и.

Анализ результатов педагогического эксперимента в целом подтверждают гипотезу с достоверностью не ниже 92% о том, что существует связь между применением новых информационных и телекоммуникационных технологий и улучшением качества знаний.

Заключение

В процессе исследования полностью подтвердилась исходная гипотеза, решены поставленные задачи и получены следующие результаты и выводы: 1.Проведен анализ научной, психолого-педагогической, методической литературы и диссертационных исследований, посвященных проблеме использования новых компьютерных технологий в образовании в целом, а также вопросам применения компьютерных программных и телекомму никационных средств в преподавании физики.

2.На основе констатирующего эксперимента обоснована актуальность проблемы применения новых информационных и телекоммуникационных средств в процессе формирования физических понятий.

3.Проведены сравнительный анализ и оценка современных программно-педагогических и телекоммуникационных средств по физике.

4.Определены дидактические требования к программно-педагогическим и телекоммуникационным средствам обучения. Это требования: 1) соответствия обязательному минимуму содержания физического образования, 2) интерактивности моделей, 3) обратной связи, 4) обеспечения условий для формирования физических понятий, 5) единства обучающей и контролирующей функций, 6) разнообразия видов и дифференцированности заданий, 7) соответствия возможностям учащихся и создание условий для индивидуального роста.

5.Рассмотрена методика пошагового формирования физических понятий;

6.Предложена модель учебной деятельности, использующая

информационные и телекоммуникационные технологии, учитывающие вариативность и индивидуализацию физического образования и направленная на формирование физических понятий (интерактивное моделирование, «On-line лаборатория по физике, дистанционные олимпиады, компьютерные лабораторные работы, дистанционный урок).

7. Разработан комплекс уроков с использованием цифровых

образовательных ресурсов по физике, который обеспечивает формирование физических понятий, способствует повышению качества знаний и познавательной самостоятельности учащихся.

8.Экспериментально проверена эффективность методики применения

разработанного комплекса и показано влияние применения этих средств на формирование физических понятий, интереса к физике и повышение качества знаний по физике.

9.Дидактическая целесообразность и возможность применения

цифровых образовательных ресурсов при формировании физических понятий у обучающихся средней школы подтверждена в ходе опытно-поисковой работы оценками экспертов, а также результатами среза знаний и анкетирования учащихся.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архипова А.И. Систематизация знаний учащихся на уроках физики на основе принципа цикличности. - М.: Просвещение, 1991

2. Дик Ю.И. Межпредметные связи курса физики в средней школе. - М.: Просвещение, 1987

3. Жданов С.А. Организация повторения курса физики в выпускном классе.// 1-е сентября, прил. Физика. - 2006 - №2 - С.7-11

4. Зарецкий Ф.А. Урок физики: поиск эффективности: Методическое пособие для сред. ПТУ. - М.: Высшая школа, 1987

5. Зимняя И.А. Педагогическая психология. - М.: Логос, 2002

6. Методика обучения физике в школах СССР и ГДР/ Под ред. Зубова В.Г., Разумовского В.Г. и др. - М.: Просвещение, 1978

7. Павлов В.Е. Формирование понятия «физическая величина» в целях научного мировоззрения.// Физика в школе. - 2000 - №7 - С.18

8. Фещенко Т.С. Физические модели.// 1-е сентября, прил. Физика. - 2006 -№2 - С.2-3

9. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В., Макаров С.И. Методико-технологические основы создания электронных средств обучения. – Самара: Издательство Самарской государственной экономической академии, 2002. – 110 с.

10. Сергеева Т. Новые информационные технологии и содержание обучения // Информатика и образование. – М., 1991. №1. – С.3-10.

11. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В., Краснова Г.А., Роберт И.В., Щенников С.А. и др. Теоретические основы создания образовательных электронных изданий. - Томск: Изд-во Томского университета, 2002.- 86 с.

12. Филатова Л.О. Развитие преемственности школьного и вузовского образования в условиях введения профессионального обучения в старшем звене средней школы.– М.: Бином, Лаборатория Базовых Знаний, 2005. – 192 с.

13.Апатова Н.В. Влияние информационных технологий на содержание и методы обучения в средней школе. Автореф. дисс. ... докт. пед. наук. — М., 1994, 36с.

14. Панюкова С.В. Теоретические основы разработки и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личностно ориентированном обучении: на примере общепрофессиональных дисциплин технических вузов. : Дисс. … доктора пед. наук. М., 1998. – 390с.

15. Роберт И.В. Теоретические основы создания и использования программных средств учебного назначения// Методические рекомендации по созданию и использованию педагогических программных средств. -М.: НИИ СО и УК АПН СССР, 1991.

16. Анциферов Л.И. Задания по физике с применением программируемых микрокалькуляторов: дидактический материал: 9 класс// М., Просвещение, 1993. – 94 с.

17. Извозчиков В.А., Ревунов А.А. Электронно-вычислительная техника на уроках физики в средней школе. М.: Просвещение, 1988. – 238 с.

18. Извозчиков В.А. Дидактические основы компьютерного обучения физике. Учебное пособие. Ленинградский гос. пед. ин-т им. А.И.Герцена. — Л.: ЛГПИ, 1987. – 90 с.

19.Извозчиков В.А., Мартыненко В.П. Применение ЭВМ в эксперименте при обучении физике. В сб.: «Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе». Сборник научных трудов. — Свердловск, 1987. -с.89-92

20. Кондратьев А.С., Лаптев В.В. Физика и компьютер. — Л: изд-во Ленинградского Университета, 1989. –328с.

21. Лаптев В.В, Немцов А. Учебные компьютерные модели// ИНФО, №.4, 1991. – С. 70 – 73.

22. Смирнов А.В. Теория и методика применения средств новых информационных технологий в обучении физике. Автореф дисс. ... докт. пед наук. — М., 1996. – 36с.

23. Клевицкий В.В. Учебный физический эксперимент с использованием компьютера как средство индивидуализации обучения в школе. : Дисс. … канд. пед. наук. М., 1999. – 247с.

24. Чекулаева М.Е. Использование ЭВМ как средства развития мышления учащихся при обучении физике. : Дисс. … канд.пед.наук. М., 1995.– 163с.

25. Нуркаева И.М. Методика организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике. : Дисс. … канд. пед. наук. М., 1999. – 231с.

26.Абдулов Р. М. Использование интерактивных средств в процессе развития исследовательских умений учащихся при обучении физике .Автореф. Дисс. … канд. пед. наук. – Е., 2013.

27. Ездов А.А. Комплексное использование информационных и коммуникационных технологий в преподавании физики в школе. : Дисс. … канд. пед. наук. М., 1999. – 176с.

28. Медведев О.Б. Глобальные компьютерные телекоммуникации в работе учителей физики и естествознания.: Дис. … канд. пед. наук. – М., 1998. – 207 с.

29. Горбунова И.Б. Повышение операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий.: Дисс. доктора пед. наук. СПб., 1999. – 395 с.

30. Харитонов А.Ю. Формирование информационной культуры учащихся основной школы в процессе обучения физике. : Дисс. … канд. пед. наук. Самара, 2000. – 216с.

31. Сельдяев В.П. Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики. Дис. … канд. пед. наук. – СПб., 1999. – 207 с.

32. Роберт И.В., Самойленко П.И. Информационные технологии в науке и образовании. – М., 1998. – 178 с.

33. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. Учебное пособие. — М.: Народное образование, 1998. – 256с.

34. Бордовский Г.А., Извозчиков В.А., Румянцев И.А., Слуцкий А.М. Проблемы педагогики информационного общества и основы педагогической информатики // Дидактические основы компьютерного обучения. - Л., 1989. – С. 3-33.

35. Панюкова С.В. Концепция реализации личностно-ориентированного обучения при использовании информационных и коммуникационных технологий. – М.: Изд-во РАО, 1998. – 120с.

36. Роберт И.В. Теоретические основы создания и использования средств информатизации образования. Автореф. дисс. ... докт. пед. наук. — М., 1994, 36с.

37. Ершов А.П. и др. Школьная информатика (концепции, состояния, перспективы) // ИНФО, №1, 1995. – C. 3–20.

38. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образование // Математика в школе, №1, 1989. С.12–14.

39.Ершов А.П. Программирование – вторая грамотность. Новосибирск, 1981. – 18с.

40.Ершов А.П. Школьная информатика в СССР: от грамотности к культуре–Информатика и компьютерная грамотность.–М.: Наука, 1998. –с.6 –22.

41. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. М.: УРСС, 2001. – 543 с.

42. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: Дидактические проблемы; перспективы использования. – М.: Школа – Пресс, 1994. – 205 с.

43. Воронина Т.П. Философские проблемы образования в информационном обществе. Автореф. … доктора филос. наук. М., 1995.

44. Каменецкий С.Е., Солодухин Н.А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы: Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1982. – 96 с.

45. Сметанников А. Л. Совершенствование подготовки учителей информатики путем введения элементов информационного моделирования в проектирование программных средств учебного назначения. : Дисс. … канд.пед.наук. М., 2000. – 148с.

46. Бордовский Г.А., Извозчиков В.А., Румянцев И.А., Слуцкий А.М. Проблемы педагогики информационного общества и основы педагогической информатики. В сб.: «Дидактические основы компьютерного обучения». Межвузовский сборник научных трудов. — Л., 1989. С.3-33.

47. Светлицкий С.Л. Совершенствование методики преподавания явления дифракции на основе новых информационных технологий. Автореферат дис. … канд. пед. наук. – СПб, 1999. – 17 с.

48. Berenfeld B., Liking Students to the Infospher, Technologe Horizon in Education// T.H.E., Journal, 1996. – 23(9)p. 76 – 83.

49. Дистанционное обучение. Под редакцией Е.С. Полат. – М. Владос, 1998. – 192 с.

50. Основы открытого образования. Под ред. В. И. Солдаткина. – Т.1. –Российский институт открытого образования. – М.: НИИЦ РАО, 2002. – 676 с.

51. Хуторской А.В. Интернет в школе: Практикум по дистанционному обучению. – М.: ИОСО РАО, 2000. – 304 с.

52. Якушина Е.В. Методика обучения работе с информационными ресурсами на основе действующей модели Интернета.: Автореферат дисс. … канд. пед. наук. – М., 2002. – 20 с.

53. Усова А.В. Методология научных исследований: Курс лекций - Челябинск: Изд-во ЧПТУ, 2004.-130с.)