ВВЕДЕНИЕ

В современной концепции полного среднего образования в России ставится задача формирования у выпускников учебных заведений умений, в частности, использовать мультимедийные ресурсы и компьютерные технологии для обработки, передачи, систематизации информации, создания базы данных, презентации результатов познавательной деятельности, позволяющих им успешно решать практические задачи прикладного характера в широком спектре разнообразных профессиональных ситуаций. Сегодня неотъемлемой частью современной методики обучения физике являются информационные и коммуникационные технологии (ИКТ), использующие широкий арсенал цифровых образовательных ресурсов. Качество современного учебного процесса напрямую связано с улучшением технологий и методов обучения, что в свою очередь зависит от применения учителями комплекса средств ИКТ. Это одна из закономерностей, характеризующих современный учебно-воспитательный процесс в переживаемую нами эпоху всеобщей информатизации общества, которая ставит новые проблемы перед системой образования и воспитания подрастающего поколения. Оснащение кабинета физики предполагает широкое использование ИКТ при проведении уроков по большинству тем учебных программ. Это и тестирование с помощью компьютера, и проведение демонстрационных опытов и виртуальных лабораторных работ, демонстрация презентаций, привлечение учащихся к созданию тематических презентаций, возможность простейшего моделирования естественнонаучных процессов и другие виды учебных работ. Компьютер - самое мощное и самое эффективное из всех существовавших до сих пор технических средств, которыми располагал учитель, но он требует хорошей вентиляции и охлаждения, и нам может потребоваться ремонт кондиционеров в Бишкеке.

Цель работы: показать, что использование ИКТ на уроках физики позволяют повышать интерес к изучению предмета, расширяют возможности демонстрации опытов через использование виртуальных образов, повышает интерес к обучению.

1. ОСНАЩЕНИЕ КАБИНЕТА ФИЗИКИ

Гимназия является базовым инновационным общеобразовательным учреждением, поэтому все кабинеты оборудованы необходимыми средствами для успешного проведения учебного процесса.

Успешность применения ИКТ зависит не только от учителя, но и от наличия техники и качества программного обеспечения.

2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИКТ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Хорошо известно, что курс физики средней школы включает в себя разделы, изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать, сравнивать. В первую очередь речь идет о таких разделах, как "Молекулярная физика", некоторые главы "Электродинамики", "Ядерная физика", "Оптика" и др. Строго говоря, в любом разделе курса физики можно найти главы, трудные для понимания. К сожалению, многие ученики не владеют необходимыми мыслительными навыками для глубокого понимания явлений, процессов, описанных в данных разделах. В таких ситуациях на помощь приходят современные технические средства обучения и, в первую очередь, - персональный компьютер.

Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. Компьютер может не только создать модель таких явлений, но также позволяет изменять условия протекания процесса, "прокрутить" с оптимальной для усвоения скоростью.

Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. Оснащение физического кабинета не всегда позволяет провести лабораторные работы, требующие более сложного оборудования. На помощь приходит персональный компьютер, который позволяет проводить достаточно сложные лабораторные работы. В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы.

Безусловно, компьютер можно применять и на уроках других типов: при самостоятельном изучении нового материала, при решении задач, во время контрольных работ. Необходимо также отметить, что использование компьютеров на уроках физики превращает их в настоящий творческий процесс, позволяет осуществить принципы развивающего обучения. Есть возможность отобрать необходимый материал, подать его ярко, наглядно и доступно. Использование ИКТ на уроке повышает мотивацию обучающихся к процессу учения, создаются условия для приобретения учащимися средств познания и исследования мира.

2.3 Варианты построения уроков с использованием электронного учебника

• Электронный учебник используется при изучении нового материала и его закреплении (20 мин. работы за компьютером). Учащихся сначала опрашивают по традиционной методике или с помощью печатных текстов. При переходе к изучению нового материала ученики парами садятся у компьютера, включают его и начинают работать со структурной формулой и структурными единицами параграфа под руководством и по плану учителя.

• Электронная модель учебника может использоваться на этапе закрепления материала. На данном уроке новый материал изучается обычным способом, а при закреплении все учащиеся 5-7 мин. под руководством учителя соотносят полученные знания с формулой параграфа.

• В рамках комбинированного урока с помощью электронного учебника осуществляется повторение и обобщение изученного материала (15-17мин.). Такой вариант предпочтительнее для уроков итогового повторения, когда по ходу урока требуется «пролистать» содержание нескольких параграфов, выявить родословную понятий, повторить наиболее важные факты и события, определить причинно следственные связи. На таком уровне учащиеся должны иметь возможность поработать сначала сообща (по ходу объяснения учителя), затем в парах (по заданию учителя), наконец, индивидуально (по очереди).

• Отдельные уроки могут быть посвящены самостоятельному изучению нового материала и составлению по его итогам своей структурной формулы параграфа. Такая работа проводится в группах учащихся (3-4 человека). В заключении урока (10 мин.) учащиеся обращаются к электронной формуле параграфа, сравнивая её со своим вариантом. Тем самым происходит приобщение учащихся к исследовательской работе на уроке, начиная с младшего школьного возраста. ЭУ используется как средство контроля усвоения учащимися понятий. Тогда в состав электронного учебника входит система мониторинга. Результаты тестирования учащихся по каждому предмету фиксируются и обрабатываются компьютером. Данные мониторинга могут использоваться учеником, учителем, методическими службами и администрацией. Процент правильно решённых задач даёт ученику представление о том, как он усвоил учебный материал, при этом он может посмотреть, какие структурные единицы им усвоены не в полной мере, и впоследствии дорабатывать этот материал. Таким образом, ученик в какой-то мере может управлять процессом учения.

Учитель, в свою очередь на основе полученной информации также имеет возможность управлять процессом обучения. Результаты класса по содержанию в целом позволяют учителю увидеть необходимость организации повторения по этой или иной структурной единице для достижения максимального уровня обученности. Рассматривая результаты отдельных учащихся по структурным единицам, можно сделать аналогичные выводы по каждому отдельному учащемуся и принять соответствующие методические решения в плане индивидуальной работы. Наконец, можно проследить динамику обучения ученика по предмету. Стабильно высокие результаты некоторых учеников даёт учителю возможность выстроить для них индивидуальную предметную траекторию. Информационная технология открывает для учащихся возможность лучше осознать характер самого объекта, активно включиться в процесс его познания, самостоятельно изменяя как его параметры, так и условия функционирования. В связи с этим, информационная технология не только может оказать положительное влияние на понимание школьниками строения и сущности функционирования объекта, но, что более важно, и на их умственное развитие. Использование информационной технологии позволяет оперативно и объективно выявлять уровень освоения материала учащимися, что весьма существенно в процессе обучения.

Сегодня в педагогике и психологии большое внимание уделяется вопросу развития в процессе обучения творческих способностей учащихся. Здесь я исхожу из того, что тренировка — один из необходимых и важнейших средств обеспечения высокий эффективности обучения и развития творческого потенциала учащихся. Для решения проблемы соотношения “компьютерного” и “человеческого” мышления необходимо наряду с информационными методами обучения применять и традиционные. Используя различные технологии обучения, приучаю учащихся к разным способам восприятия материала:чтение страниц учебника, объяснение учителя, получение информации с экрана монитора и др.. С другой стороны, обучающие и контролирующие программы должны предоставлять пользователю возможность построения своего собственного алгоритма действий, а не навязывать ему готовый, созданный программистом. Благодаря построению собственного алгоритма действий ученик начинает систематизировать и применять имеющиеся у него знания к реальным условиям, что особенно важно для их осмысления. При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание таких программ с другими (традиционными) средствами обучения. Наличие обратной связи с возможностью компьютерной диагностики ошибок, допускаемых учащимися в процессе работы, позволяет проводить урок с учетом индивидуальных особенностей учащихся. Контроль одного и того же материала может осуществляться с различной степенью глубины и полноты, в оптимальном темпе, для каждого конкретного человека. Таким образом, предполагается, что информационную технологию наиболее целесообразно применять для осуществления предварительного контроля знаний, где требуется быстрая и точная информация об освоении знаний учащимися, при необходимости создания информационного потока учебного материала или для моделирования различных физических объектов.

В своей практике я пользуюсь созданными специально для конкретных уроков мультимедийными сценариями. Такие сценарии представляют собой мультимедийные конспекты урока, содержащие краткий текст, основные формулы, чертежи, рисунки, видеофрагменты, анимации. Три основных вопроса, которые встают перед учителем, решившим самостоятельно готовить демонстрационные материалы для урока:

• Как это сделать?

• Где взять материал для демонстраций?

• Как использовать сценарии во время урока?

Постараюсь показать, как решить эти вопросы.

Обычно такие сценарии подготавливаются в форме мультимедийных презентаций с использованием программы Power Point из пакета Microsoft Office. Указанная программа проста в применении и позволяет свободно конструировать урок. За считанные минуты можно создать новый сценарий урока, включить в него новые слайды, скомбинировать слайды нескольких презентаций, удалить лишние. При использовании этой программы, учителю открывается широкий простор для творчества. Можно подготовить урок с учетом конкретных особенностей класса, темпа прохождения материала в текущем учебном году. Встает лишь вопрос об источниках информации и материалов для слайдов.

• Презентации (Приложение1) демонстрирую непосредственно в кабинете физики, с помощью мультимедийного проектора, подключенного к персональному компьютеру. Изображение проецируется на интерактивную доску, что позволяет работать с рисунками, графиками и т.д. По сравнению с традиционной формой ведения урока, заставляющей учителя постоянно обращаться к мелу и доске, использование таких сценариев высвобождает большое количество времени, которое можно употребить для дополнительного объяснения материала. Сценарии применяются как при изложении нового материала, так и при повторении пройденного. При этом следует подчеркнуть, что компьютерная демонстрация физических явлений рассматривается не как замена реального физического демонстрационного опыта, а как его дополнение.

Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических явлений и процессов. Используя учебные компьютерные модели, учитель может представить изучаемый материал более наглядно, продемонстрировать его новые и неожиданные стороны неизвестным ранее способом, что, в свою очередь, повышает интерес учащихся к изучаемому предмету и способствует углублению понимания учебного материала. Значительное число компьютерных моделей, охватывающих почти весь курс школьной физики, содержится на широко известном лазерном диске "Физика в картинках" (научный центр ФИЗИКОН, г. Москва). Опыт использования данного диска на уроках физики показывает, что если учащимся предлагать модели для самостоятельного изучения, то учебный эффект оказывается чрезвычайно низким. Учащиеся увлечённо исследуют модель 3-5 минут, при этом они знакомятся главным образом с её регулировками, не вникая в суть моделируемого процесса или явления, а затем теряют интерес к данной модели и не знают, чем себя занять. Контрольные вопросы, задаваемые учащимся после такого (знакомства) с моделью, показывают, что какого-либо осознания и понимания физики рассматриваемого процесса или явления, как правило, не происходит. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяют продемонстрировать на экране компьютера (или на большом экране с помощью проектора) многие физические эффекты, а также позволяют организовывать новые, нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся.

Компьютерные модели позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, которые могут ускользать при наблюдении реальных экспериментов. Компьютерное моделирование позволяет изменять временной масштаб, варьировать в широких пределах параметры и условия экспериментов, а также моделировать ситуации, недоступные в реальных экспериментах. Ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы. Изучение устройства и принципа действия различных физических приборов — неотъемлемая часть урока физики. Обычно, изучая тот или иной прибор, демонтирую его, рассказываю принцип действия, используя при этом модель или схему. Безусловно, компьютер можно применять и на уроках других типов: при самостоятельном изучении нового материала, при решении задач и во время контрольных работ. Применение компьютера на уроке позволяет индивидуально подходить к каждому учащемуся в процессе обучения. Компьютер дает возможность сделать урок более интересным, увлекательным и современным.

С помощь компьютера удобно реализовать принцип наглядности в обучении. На языках программирования составлены модели различных физических явлений, например, опыт Резерфорда, электрическая дуга, модель атома и его ядра, модели состояний вещества и др. Модели эти действующие, в них можно производить действия, например, показать, как делится ядро урана. Это уже не просто картинка, как это было еще лет десять назад. Изложение учебного материала, лекции всегда можно сопровождать материалами из готовых программных средств. Это видиофильмы, презентации, демонстрационные опыты. Для показа отсутствующих современных приборов и устройств я выбираю их снимки из ППС «Физика» под редакцией Ханнановой Н.К., современную технику просматриваем по интерактивной энциклопедии «От плуга до лазера». Большое применение на уроках у иллюстративного материала составлено мною и моими учениками в POWER POINT в виде презентаций.

Практический опыт показывает, что для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности. Перечислим основные виды заданий, которые используются нами при работе с компьютерными моделями:

1. Ознакомительное задание. Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащемуся осознать назначение модели и освоить её регулировки. Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы.

2. Компьютерные эксперименты. В рамках этого задания учащемуся предлагается провести несколько простых экспериментов с использованием данной модели и ответить на контрольные вопросы.

3. Экспериментальные задачи. Учащемуся предлагается решить 1-4 задачи без использования компьютера, а затем, используя компьютерную модель, проверить правильность своего решения.

4. Исследовательское задание. Учащемуся предлагается самому спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые подтверждают или опровергают некоторую закономерность. Наиболее способным учащимся предлагается самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом.

5. Творческое задание. В рамках данного задания учащиеся сами придумывают задачи, формулируют их, решают и ставят компьютерные эксперименты для проверки полученных результатов.

Предложенные задания помогают учащимся быстро овладеть управлением компьютерной моделью, способствуют осознанному усвоению учебного материала и пробуждению творческой фантазии. Особенно важно то, что учащиеся получают знания в процессе самостоятельной работы, так как эти знания необходимы им для получения конкретного наблюдаемого на экране компьютера результата. Учитель на таком уроке выполняет лишь роль помощника и консультанта.

3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Итак, использование ИКТ в процессе преподавания физики позволяет:

• значительно расширить круг учебных задач, которые могут быть включены в содержание образования за счет использования вычислительных, моделирующих и других возможностей компьютера;

• увеличить возможность и состав учебного эксперимента, благодаря использованию компьютерных моделей тех процессов и явлений, эксперименты с которыми в школьных условиях учебных лабораторий были бы невозможны;

• расширить источники получения знаний в процессе обучения путем использования информационно — справочных систем.

• Использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышает его качество и эффективность.

• Использование компьютерных технологий в качестве инструментов обучения, познания себя и действительности.

• Использование средств новых информационных технологий в качестве средства творческого развития обучаемого.

В результате использования ИКТ у обучающихся повысился интерес к физике, как к экспериментальной науке.

Своим опытом работы я делюсь с коллегами. В 2011-2012, 2012-2013 учебных годах я дала открытые уроки и мероприятия с использованием ИКТ для учителей города и области.

В приложении презентация к уроку на тему «Интерференция»

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 1. Образовательный стандарт среднего (полного) общего образования по физике. Физика: еженедельная методическая газета для преподавания физики, астрономии и естествознания. — М.: Издательский дом «Первое сентября», 2004. - №34. — С.9-13.

2. «Открытая физика 1.1». 2004. ООО «Физикон», www/phisicon.ru. Полный мультимедиа курс физики, разработанный под руководством профессора Козела С.М., (МФТИ). Механика, термодинамика, колебания и волны, электромагнетизм, оптика, квантовая физика.

3. Полат Е.С. и др. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования.- М.: Издательский центр «Академия».1999.

4. Каталог Интернет-ресурсов по физике.