Использование ЦОР в процессе преподавания физики в школе
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦОР В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В ШКОЛЕ Новые информационные технологии достаточно активно внедряются в жизнь нашего общества. Сферу своего применения новые информационные технологии находят и в области образования. Одним из ведущих направлений процесса информатизации современного общества является информатизация образования, то есть процесс обеспечения сферы образования методологией и практикой разработки оптимального использования цифровых образовательных ресурсов, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания. Другими словами, информатизация образования обуславливает интенсивное внедрение цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) в учебный процесс, выдвигая, тем самым, образование на более высокий уровень. Процесс информатизации образования развивается на основе реализации возможностей цифровых образовательных ресурсов и является хорошей поддержкой процесса познания предметных областей и окружающей среды, сочетая при этом индивидуальное и дифференциальное обучение, обеспечивая наибольший эффект педагогического воздействия. Один из самых распространённых способов использования ЦОР в школе - электронное пособие применяется непосредственно при объяснении нового материала или закреплении уже пройденного. Здесь ЦОР помогает учителю наглядно и доходчиво изложить материал, причем в данном случае электронное пособие применяется как на уроке, так и при подготовке к нему, особенно если учитель использует собственные презентации, дополняя их цифровыми образовательными ресурсами. Также ЦОР используются при подготовке раздаточного материала, подготовка которого почти всегда является для учителя достаточно трудоемким процессом. В наиболее удачных версиях ЦОР, адаптированных под учебную программу конкретного предмета, возможно использование автоматического (без выполнения изменений учителем) представления материала. Также следует отметить большие возможности выполнения учащимися самостоятельной работы с ЦОР. Такая работа ведётся при выполнении учащимися домашних заданий. Материалы ЦОР востребованы при выполнении заданий по методу проектов. Здесь могут оказаться полезными все материалы учебного комплекса: анимация, видео, звуковое сопровождение, интерактивные компоненты, рисунки, таблицы, графики, диаграммы и даже простые тексты. Необходимо отметить, что при таком методе использования ЦОР у учащихся возникает больший интерес к предмету и выбранной тематике, появляется возможность почувствовать себя молодыми исследователями в данной области, а учителю позволяет наиболее эффективным способом реализовывать межпредметные связи. Учащиеся с огромным интересом используют образовательные ресурсы сети Интернет, при создании собственных проектов, презентаций. Наиболее интересные творческие работы учащихся используются учителями в учебно-воспитательном процессе. Полноценное внедрение ЦОР в учебный процесс позволяет дополнять и сочетать традиционные методы преподавания с новыми, использующими информационные технологии, объективно оценивать качество облученности по предмету. Эффективность результатов учебного процесса с применением цифровых образовательных ресурсов, часто зависит не столько от типа ресурсов, сколько от того насколько продуманы формы использования этих ресурсов для решения образовательных задач. Педагогической наукой и практикой доказано, что работа с персональным компьютером (ПК) на занятиях по физике и во внеурочное время эффективно обеспечивает реализацию индивидуального подхода к обучению. Способствует реализации межпредметных связей физики с другими предметами естественнонаучного цикла и с другими циклами учебных предметов, например, с информатикой, математикой. К особенностям ЦОР в обучении физике можно отнести следующее: • наряду с общепедагогическими, общими информационно-технологическими целями решаются конкретные методические цели предметного обучения, например проявление функции управляемого в интерактивном режиме физического моделирования и конструирования, решения расчетных и экспериментальных задач, выявление на их основе и графическая фиксация физических закономерностей, создание ученических проектов решения комплексных задач; • совместно с развитием общеучебных умений формируются системные знания и обобщенные предметные умения по физике, решаются с помощью компьютера различные прикладные задачи (осуществлять модельный эксперимент, решать типовые расчётные и экспериментальные задачи, кодировать информацию в символико-графической форме, наглядно выражать физические закономерности и т. д.); • помимо сугубо предметных умений формируется принципиально новый тип умений – обобщенные компьютерно-физические умения, позволяющие активно использовать компьютер и его инструментально-прикладные возможности для решения разнообразных задач, для ученического проектирования разных проблем и ориентировочных основ действий. Основные задачи использования ЦОР в обучении физике можно разделить на несколько групп. К первой группе относятся задачи, связанные с большим объемом вычислительной работы, например обработка результатов эксперимента и проверка гипотез, расчет ядерных реакций, моделирование работы сложных приборов и т.п. Данная группа задач решается в основном в научных исследованиях. Такая работа может быть проведена с учащимися физико-математического профиля, или при подготовке к региональным и Всероссийским турам олимпиады по физике. Ко второй группе относятся задачи на построение графиков, трехмерное изображение изучаемых объектов, схематическое изображение физических процессов и т.п. К третьей группе относятся задачи моделирования. Модели играют центральную роль в физических теориях. Они служат средством понимания и прогнозирования физических явлений, свойств материальных объектов. В обучении физике моделирование используют для объяснения сущности физических явлений и процессов, их демонстраций в случаях, когда натурный эксперимент невозможен. Через моделирование формируется системно-комбинаторное мышление, умение решать реальные задачи. К четвертой группе задач относится создание информационно-справочных и обучающих систем, являющихся источниками информации для самостоятельного изучения материала. Практически во всех электронных учебных пособиях присутствуют справочные системы. В отличие от справочного материала обычных учебников, в них приводится более широкий спектр информации. К пятой группе можно отнести задачи практического характера – тренажеры, предназначенные для формирования и закрепления умений и навыков, а также для самоподготовки обучающихся. Шестая группа включает задачи, направленные на осуществление различных видов физического эксперимента. Физический эксперимент помогает учащимся связать теоретические закономерности со своими собственными наблюдениями и действиями. К сожалению, время на изучение физики в общеобразовательных классах сокращено до 2 часов в неделю. Поэтому использование виртуального эксперимента, видеофрагментов демонстрационных опытов, особенно длительно протекающих, позволяет повысить эффективность уроков. Кроме того, с использованием ПК возможно проведение предварительного контроля готовности учащихся к лабораторным работам, предлабораторное моделирование, обработка данных эксперимента, построение графических закономерностей диаграмм, рисование наблюдаемых объектов и явлений. На сегодняшний день в практике обучения физике в школе, там, где имеется соответствующее обеспечение, часто наблюдается замена натурного эксперимента компьютерным. Такую тенденцию считают нежелательной. «Живой» опыт более интересен школьникам и дает им больше информации, чем такой же компьютерный. Поэтому целесообразно рассматривать натурный и компьютерный эксперименты во взаимосвязи, как дополняющие друг друга. В данной статье приведены результаты исследования по проблеме использования ЦОР в процессе преподавания физики в школе. Учащиеся положительно отнеслись к внедрению ЦОР, так как в современном мире практически каждый ученик использует компьютер и другие информационные технологии. Поэтому существует необходимость насыщать уроки, на которых используются традиционные приборы и привычные модели, цифровыми образовательными ресурсами. Во время проведения уроков в классе наблюдалось повышенное внимание и заинтересованность в изучении данных тем. Многие учащиеся принимали участие в дискуссиях, которые проходили на уроках. Большинство из них получили положительные оценки. В конце экспериментальных уроков было проведено анкетирование, где учащимся было предложено несколько вариантов ответа и возможность высказать своё мнение.
Диаграмма 1. Как видно из диаграммы, большинство учащихся согласны с мнением о том, что подобные уроки повышают интерес к изучению физики, дают возможность этой науке шагнуть на новый уровень в современную эпоху информационного прогресса, но 4 человека считают, что традиционные уроке гораздо интереснее. На вопрос «Что бы вам хотелось изменить в уроках с использованием ЦОР? », большинство учащихся ответили, что весь материал был подобран интересно и занимательно (диаграмма 2). 26 % учащихся ответили, что хотелось бы увидеть больше интерактивных моделей; это свидетельствует о том, что большинство учащихся имеют опыт по использованию ЦОР и готовы перейти на новый уровень обучения с использованием новых информационных технологий.
Диаграмма 2. В строках «замечания и предложения по использованию ЦОР на уроках «физики» многие учащиеся написали, что хотели бы, чтобы все уроки по физике проходили в таком же темпе, с большим количеством демонстрационных опытов, интерактивными моделями и рисунками, так как подобные уроки привлекают внимание к изучаемому предмету и вызывают огромное желание изучить и провести многие опыты. Анализ психолого-педагогической целесообразности использования программных средств учебного назначения различных типов позволяет утверждать, что подавляющее большинство используемых в практике преподавания программ ориентировано на тренировку усваиваемых умений, навыков, на контроль результатов обучения, на использование игровой компоненты, преобладающей над учебной или развивающей. Подытоживая проведенный анализ, следует отметить, что приоритетной в современных работах является разработка программных средств обучения, которые реализуют идеи теорий обучения, ориентированных на развитие личности учащегося. Использование большинства ЦОР не «привязано» к определенной методике их применения и предполагает использование дополнительных или других учебных средств. На данный момент существует целый ряд компьютерных продуктов, цифровых лабораторий, обладающих огромными возможностями, в том числе и дидактическими, проблема лишь в том, чтобы эти возможности целесообразно использовались на практике.
