Современные информационные технологии / Вычислительная

техника и программирование

Балсарин Р.Ф.

Кокшетауский государственный университет им. Ш. Уалиханова

(Казахстан, г. Кокшетау)

Развитие мышления учащихся на уроках физики с применением новых информационных технологий

Одной из важнейших задач современной концепции образования является задача развития у школьников целостного представления о процессах и явлениях, происходящих в окружающем мире.

Формирование и развитие целостной единой модели мироздания затруднено отсутствием общенаучных, интегративных подходов и методов исследования, пронизывающих все школьные курсы. Эту проблему можно решить последовательно формируя общенаучный стиль мышления, который должен представлять совокупность современных научных, межпредметных, интегративных подходов, методов исследования, научных взглядов. Стиль мышления определяет культуру мышления, отражает мировоззренческую позицию. Для формирования и развития стиля мышления в средней школе есть необходимые базовые понятия; «модель», «система», «информация», «классификация», «формализация», имеется курс «Информатики и вычислительной техники», который несет достаточно глубокий мировоззренческий потенциал.

Внедрение в процесс образования новых информационных технологий приведет к изменению стиля мышления учителя, методики обучения. В межпредметной связи физики и информатики, информатика представляется как инструмент, с помощью которого можно решить многие вычислительные задачи и экспериментальные проекты. Информатика представляет собой комплекс наук, часть кибернетики (науки об общих принципах управления), техническое достижение науки. Применение компьютера на уроках физики дает возможность индивидуального творческого подхода в обучении как учителя, так и ученика. Физика обеспечивает содержательное начало в формировании и развитии мыслительной деятельности учащихся. Она дает прочное и сознательное усвоение законов природы, развивает творческие способности, логическое мышление, интеллект учащихся. Ее цель подготовить школьников к активной творческой деятельности в новом информационно-развивающемся обществе. Для достижения этой цели в преподавании предметов необходимо внести в доступной форме новые информационные технологии. Это будет способствовать повышению эффективности в усвоении знаний и накоплении жизненного опыта субъектов образовательного пространства. Социально-экономические изменения, произошедшие в последнее время, сделали задачу информатизации общества и образовательных учреждений еще более актуальной. Создание и развитие информационной инфраструктуры, необходимость внедрения информационных технологий во всех отраслях народного хозяйства Республики Казахстан предъявляют новые требования не только к общеобразовательной подготовке школьников, но в первую очередь и к повышению квалификации педагогов [1, С.20].

В сотрудничестве с преподавателем информатики нами организованы и проводятся бинарные уроки и внеурочная работа, где достигаются дидактические цели по ознакомлению учащихся с современными методами научного познания окружающего мира, по развитию творческих способностей учащихся. Создаются ситуации, с одной стороны, способствующие раскрытию внутренних возможностей и эмоционально-волевых способностей учащихся, с другой стороны, более глубокому пониманию материи. Ведь ничто иное, как возможность удивляться является одной из движущих сил познания мира ребенком.

Серия таких уроков и внеурочных занятий нами разработана и используется на практике при обобщении знаний учащихся по совершенствованию навыков применения их на практике. Уроки-практикумы, уроки обобщения знаний носят творческий характер. Разработаны и созданы ребятами компьютерные тесты и электронные учебники.

Цель таких занятий в развитии статистического мышления у ребят, уверенности в своих успехах в познаниях, освоение духовной и материальной культуры эпох и цивилизаций.

На уроках, учитывая местные климатические условия, используем не сложное оборудование, снабжая его инструкциями по технике безопасности и методологией применения на практике полученных знаний в соединении знания и приобретения опыта в бытийных ситуациях.

Нами разработана схема уроков, она апробирована и дает свои положительные результаты.

Схема уроков представлена следующими этапами:

- Организационный: Мотивационно-убедительная форма субъект - субъектного общения в определении модели проекта. Настраиваем ребят на доброжелательное сотрудничество и желание познать мир, используя элементы валеологии. Определяем цели и ориентиры в достижении знания по теме в поэтапном ее исследовании.

- Актуализация знаний: Воспроизведение ранее усвоенных знаний. Совместная выработка плана действий в проведении операционных экспериментов в достижении целевых установок. Вселяем уверенность ученика в его способности и имеющиеся знания, активизируем деятельность субъекта на успех. На данном этапе урока формируются цели и задачи на ближнюю и дальнюю перспективу при освоении знания по теме в интеграции наук.

- Организация работы: Учитель предоставляет несколько видов алгоритмов достижения целей и право выбора. Ученик планирует и решает сам, как лучше составить ему алгоритм решения задачи или воспользоваться уже имеющимся. Учитель управляет выбором рационального пути решения проблемы, опираясь на уровень знаний учащегося и его личностные качества. Управляет продвижением ученика по освоению совместно избранного направления в реализации проекта.

- Эксперимент: Ученик начинает работу с изучения инструкций по технике безопасности; апробирует технологию применения приборов и материалов, используемых в работе; экспериментирует, получает результаты в форме информационной и физической модели эксперимента.

- Компьютерная модель: Для моделирования выбирает среду электронных таблиц, в этом пространстве содержится информационная и физическая модели объединяющиеся в таблице, таблица содержит три области знания:

1)      исходные данные - управляемые параметры (неуправляемые содержатся в формулах расчета);

2)      промежуточные расчеты;

3)      результаты.

Поэтапное освоение содержания знания темы в описанной структуре урока позволяет ученику плавно перейти в компьютерный эксперимент. Изменяя параметры и наблюдая результат компьютерного эксперимента, учащийся может провести интерактивное физическое исследование по каждой физической величине. Результаты эксперимента можно представить графически. Видеозаписи делают эксперимент привлекательным и наглядным, занятия получаются практически опосредованными и социально значимыми, познавательными и интересными, развивающими мыслительные процессы субъектов образовательного пространства в рамках урока или занятия в личностно-центрированном взаимодействии.

- Работа со справочной литературой: элемент самостоятельной работы ученика в зоне его интересов и ближайшего развития - методологический ориентир субъекта в углублении темы и имеет практико-ориентированную ценность.

- Анализ результатов: Субъекты образовательного пространства оценивают результаты своих экспериментов. Они могут получить результат, не отражающий правильное решение задачи. Отрицательный результат- это тоже результат, способ мотивации дальнейшего углубления и корректировки знаний.

Таким образом, самостоятельное компьютерное моделирование требует от исполнителя помимо искусного владения программированием, также и основательного изучения физической сути явления и математических методов решения соответствующих задач.

Известно, что умение использовать компьютер - одна из конечных целей изучаемого курса информатики. На уроках физики с учениками в первую очередь исследуются физические явления, изучаются законы природы, решаются уравнения, описываются операционные процессы. Эта деятельность понятна и доступна ученикам. Исследование этих же явлений, но с другими параметрами, эффективно и особенно ценностно в интеграции с информатикой. Связь познаний информатики стала благодатной почвой, на которой реализуется интеграция между физикой и математикой. На наш взгляд, о чем свидетельствует наш опыт, электронные таблицы являются той средой, на базе которой мы готовим и проводим межпредметные уроки, способствующие развитию научно-практических знаний учащихся. При проведении таких уроков при закреплении знаний, умений и навыков работы в электронных таблицах используются задачи, имеющие информационную поддержку на определенных специфических предметах. Для таких уроков преподаватель подбирает задачи с учетом уровня подготовки своих учеников и их индивидуальных возможностей использования интеграции предметов.

Межпредметные связи - это комплексная проблема современной дидактики способствующая практической социализации личности на уроках физико-математического и естественно-научного цикла. Межпредметная связь имеет три основных направления:

- Знания и умения из первой предметной области;

- Знания и умения из второй области;

- Интеграция этих знаний и умений в процессе обучения.

Таким образом, представленная нами методология организации личностно центрированного взаимодействия субъектов в разработке и освоении проекта по определенной теме способствует взаимному обогащению учащихся на паритетных основах интеграции специализаций, т.е. технико-информационного соединения познаний с гуманизацией образовательного пространства. Данный совместный курс является мощным средством интенсификации занятий и повышения интереса, учащихся к специфике предметов, позволяет комплексно воздействовать на нравственную и познавательную деятельность учащихся. Мы утвердились во мнении: интеграция дисциплин развивает мыслительные процессы. Постижение целостной картины мира происходит в соуправлении субъектов образовательного пространства над реализацией микропроекта в условиях определенной темы гораздо продуктивней, так как решение проблемы происходит в творческом эксперименте самостоятельно на гуманистических принципах развития самоактуализации личности.

Литература

1. Гейн А.Г., Юнерман Н.А. Информатика: Книга для учителя: Методические рекомендации к учебнику 10 – 11 класс. – М., Просвещение, 2001 – 207 с.