Возможности использования ИКТ и компьютерного моделирования на уроках физики

Всероссийский дистанционный конкурс педагогического мастерства на лучшую статью «Психология и педагогика: опыт практического применения современных методик и инноваций»

Возможности использования ИКТ и компьютерного моделирования на уроках физики.

Товарнова Ольга Юрьевна

Учитель физики

ЧОУ «Школа экономики и права»

г. Санкт-Петербург

Лауреат Нобелевской премии великий учёный физик А. Эйнштейн

писал: «Как правило можно принять, что учитель знает свой предмет и владеет соответствующим материалом, но не всегда он умеет сделать его интересным. Вот где корень зла. Если учитель вокруг себя распространяет дыхание скуки, то в такой атмосфере всё захиреет. Умеет учить тот, кто учит интересно»

Сегодня, когда система школьного образования претерпевает серьёзные изменения, главной функцией учителя должна стать не передача знаний ученику, а создание определённого эмоционального отношения к этим знаниям. Процесс обучения при этом основывается не столько на преподавании, сколько на реализации индивидуальных способностей, возможностей и интересов учащихся.

Российское общество переживает сегодня новый этап культурной революции – информационный.

Компьютеризация системы образования – это не просто «введение» компьютеров в традиционный процесс обучения, а кардинальная перестройка всей системы обучения. Меняется содержание деятельности учителя и учащихся, структура и организация учебного процесса. Разрабатываются новые педагогические технологии обучения. Применение ИКТ в обучении – один из приёмов активизации познавательной деятельности учащихся на уроке и во внеурочное время.

Эмоция – это «топливо» развития познавательного интереса и познавательной деятельности. К.Д. Ушинский писал: «Преподавание всякого предмета должно идти таким путём, чтоб на долю воспитанника оставалось столько труда, сколько могут одолеть его молодые силы». По Л.С. Выгодскому – преподавание в «зоне ближайшего развития»

Возникла необходимость внедрения продуктивных педагогических технологий, которые повышают эффективность организации учебного процесса, вовлекают каждого учащегося в активный познавательный процесс.

Такой технологией, которую я сумела сделать для себя и своих учащихся продуктивной является активное использование ИКТ и компьютерного моделирования в образовательном процессе.

Но только разумное внедрение в практику обучения ИКТ будет способствовать процессу развития учащегося. Урок должен только иметь компьютерную поддержку, а не исключать учителя из образовательного процесса.

Компьютер эффективен в случае, когда другие средства обучения менее выразительны и не могут обеспечить требуемый уровень познавательной деятельности. С помощью презентации можно реализовать такие этапы урока, как актуализация, мотивационный этап, формулировка цели, ее решение частично-поисковым методом с использованием компьютерных моделей, подведение итогов урока. В зависимости от изучаемой темы, поставленной цели урока или цели организации учебной деятельности презентации имеют разный вид. Каждый из слайдов презентации может представлять собой рисунок, видеофрагмент, статический или динамически изменяющийся текст. Компьютерные материалы должны иметь на уроке точное место и выполнять поставленную учебную задачу. Нецелевое использование компьютерных технологий ведёт к дезорганизации учебного процесса.

Критерии оценки учебных презентаций:

• Возможность дифференциации и индивидуализации обучения
• Единство стиля в оформлении
• Качество графических объектов
• Качество текста (читаемость, размер, стили)
• Уникальность, логичность и последовательность изложения
• Модифицируемость
• Наглядность
• Оправданность применения графики, аудио, видео и т.д.
• Сбалансированность информационного объема
• Учет возрастных психолого-педагогических особенностей учащихся

Среди всех уникальных возможностей ИКТ для меня большую значимость имело наглядное представление на экране изучаемых объектов, процессов в виде как моделей, так и геометрических интерпретаций (диаграммы, графики, таблицы).

Для учащихся применение моделирования – это реальная возможность понять суть происходящих процессов и явлений и действительно поднять свой образовательный уровень.

Компьютерное моделирование процесса – это новое дидактическое средство обучения, позволяющее анализировать реальные или ожидаемые физические процессы с помощью ЭВМ. Это – имитационное моделирование с аудиовизуальным отражением изменений сущности, вида, качеств объектов и процессов. Применяя такую технологию проведения уроков учителю предоставляется возможность при объяснении нового сложного материала воздействовать на все основные психофизические каналы восприятия информации.

На таких уроках очень ярко работает принцип: «Расскажи мне, и я забуду (не вспомню), покажи мне, и я запомню, дай мне попробовать, и я научусь».

Готовые электронные учебные пособия, выпущенные на дисках,

могут реально облегчить учителю подготовку к уроку,

позволяют организовать учебную работу с использованием деятельностных форм обучения. Для организации своей педагогической деятельности я использую следующие электронные издания: «Конструктор виртуальных экспериментов, «Библиотека наглядных пособий», «Открытая физика», для демонстрации видео опытов – сборник из 13 дисков «Школьный физический эксперимент», интерактивные учебные пособия серии «Наглядная физика».

Реальные опыты, разумеется, необходимы, но многие ли учителя имеют возможность их показать? И будут ли реальные эксперименты столь же наглядны, как компьютерные. Наверное, оптимальный результат может дать только разумное сочетание реального и компьютерного эксперимента.

Все модели, в зависимости от использования на уроке,

можно разделить на несколько групп:

1. Модели позволяющие решать экспериментальные задачи или производить анализ изменения процесса в разных заданных условиях.

Материалы диска «Открытая физика» позволяют решать задачи с их дальнейшей экспериментальной проверкой на компьютере, управлять поведением объектов на экране компьютера, изменяя величины числовых параметров, заложенных в основу соответствующей математической модели.

Многие модели позволяют провести исследования за считанные минуты. Использование таких моделей позволяет выдвинуть на первый план экспериментальную, исследовательскую деятельность учащихся.

2. Модели физических явлений.

Компьютерная техника с её возможностями позволяет моделировать различные ситуации, явления и процессы в природе, обществе, технике. Начинать изучение целесообразно с самых простых и понятных моделей, не перегруженных мелкими деталями. В программе Microsoft Office PowerPoint я создаю модели, имитирующие различные физические явления. Компьютерное моделирование позволяет создать на экране компьютера живую, запоминающуюся динамическую картину.

Я стараюсь смоделировать процессы, которые сложны для демонстрации в реальности (очень опасные, слишком длительные или быстротечные процессы, явления сложноподдающиеся обычному теоретическому объяснению, отсутствует возможность пронаблюдать явление, …)

Использую в своей практике интерактивные модели ЭОР и с диска «Открытая физика». Наличие высококачественных готовых моделей очень облегчает подготовку к уроку.

3. Модели физических процессов, происходящих в технических устройствах.

Такие модели позволяют учащимся детально рассмотреть устройство прибора, разобраться с его работой. Принцип действия сложных устройств возможно показать в динамике. Возможно многократное повторение работы модели как в дискретном, так и в автоматическом режиме показа анимации.

Все уроки с профилированным содержанием имеют компьютерную поддержку, основой которой является модель работы того или иного технического устройства.

Компьютерные модели я использую на разных этапах урока:

- при объяснении нового материала (анимация дискретна, что даёт возможность задать вопросы, создать проблемную ситуацию , … )

- на этапе закрепления материала (модель ещё раз просматривается в автоматическом режиме показа анимации).

- при устном опросе (Со слайдов с компьютерными моделями стираются все пояснения. Остаётся только пошаговая анимация).

Обоснование использования компьютерного

моделирования для учителя:

Возможность построения учебной работы с использованием деятельностных форм обучения.

Создаются условия для активизации познавательной деятельности, повышается интерес учащихся к предметной области физика.

Создаются условия для позитивного изменения качеств личности ученика способствующих их самореализации.

Возможно эффективно организовать самостоятельную работу.

Индивидуализируется процесс обучения не только по темпу изучения материала , но и по типу восприятия материала.

При объяснении материала легко воздействовать на основные психофизические каналы восприятия.

Решается проблема дисциплины.

Для учащихся при использовании даже самых простых компьютерных моделей создаются условия чтобы :

Понять суть происходящих процессов в технических устройствах.

Эффективно воспринять информацию и усвоить её.

Развить образное мышление, воображение.

При ответе по слайдам демонстрации физических моделей развить коммуникативные способности. Развить умение выстраивать логическую цепочку последовательности событий.

Повысить образовательный уровень.

С заинтересованным учеником гораздо интереснее и эффективнее работать.

Компьютерный моделирование – это полезно с точки зрения целей образования и эффективно с точки зрения временных затрат.

Но бесцельное использование ИКТ – тупик, игра, мультик.

Хватит объяснять на пальцах, или с использованием «странных» сподручных материалов. Уже давно придуманы новые технологии. Нужно лишь только определить формы и элементы их эффективного использования на своих уроках, а также приложить усилия для воплощения ИДЕИ в жизнь.