УДК. 372.853. (075.8)
ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В ОБУЧЕНИИ
ФИЗИКЕ
Казахский гуманитарно-юридический
инновационный университет
071400 Республика
Казахстан, г. Семей, ул. Абая 107
тел: (8-722-2) 52-02-23 SauleNurkasim@mail.ru
Жанысова Арай Бошановна магистр математики,
соискательница Московского государственного гуманитарного
университета имени Шолохова.
В информационном
обществе существенным образом изменяется стратегия образования, причем
важнейшей его чертой является открытость. Открытое образование является наиболее передовой, современной
формой получения образования, основанной на современных технологиях обучения .
К числу этих технологий относятся сетевые, информационные, дистанционные и
инновационные образовательные технологии. Важнейшей задачей высшего
технического образования в современных условиях является формирование у будущих
инженеров и исследователей научного мышления, навыков самостоятельного усвоения
и критического анализа новых сведений, умения строить научные гипотезы и
планировать эксперимент по их проверке. Решение этой задачи не представляется
возможным без широкого использования новых информационных технологий.
Информационные ресурсы стали по существу новой экономической категорией,
определяющей очередной взлет научно-технического прогресса. Быстрый прогресс в области информационных
технологий позволяет использовать персональные компьютеры в качестве
эффективного средства обучения. Автоматизация процесса обучения осуществляется
с использованием компьютерных обучающих программ и электронных учебников. В
этой связи очень важным является разработка концепции создания электронных
учебников по различным учебным дисциплинам. Главными недостатками обычных
учебников являются традиционно используемый линейный порядок изложения (причина
- следствие) и отсутствие проблемного изложения. В результате чтение такого учебника не стимулирует интереса у
обучаемого к получению знаний. Кроме
того, при использовании обычного учебника невозможно организовать обратную
связь и контролировать процесс усвоения знаний.
Внедрение новых технологий не означает,
что они заменяют традиционную методику предмета. Технологии применяют не вместо
прежних методов обучения, а наряду с ними, так как они являются составной
частью методики предмета.
Раньше информацию студенты и преподаватели могли получать только из
учебников, скудной методической литературы, местной библиотеки, немного по
телевизору и ,может быть, из журналов и газет, то сейчас перед ними открыты
двери выставок, художественных музеев нашей страны и за рубежом, бесчисленное
количество электронных учебников, научных статей, рефератов, можно, сидя за
столом, принять участие в конференции,
в конкурсе. Расширяется
кругозор, круг общения, открываются огромные информационные просторы.
Надо учить студентов правильно использовать это богатство,
вызвать в поиске достоверной
информации, учить использовать данную
информацию в жизни, в учёбе.
Для эффективного усвоения материала
деятельность студентов необходимо направлять в нужное русло, постоянно
контролировать, менять их вид работы,
иначе занятия на компьютере станут для них таким же, как и изучение
материала по учебнику. Увидев занятия по физике на компьютере, студенты не начнут его изучать и запоминать. Ничего подобного не
происходит. Правильно, что в настоящее время у студентов очень высокий интерес к компьютерам. Поэтому
и надо этот интерес умело использовать в обучении. Грамотное ведение урока физики
в компьютерном классе очень сильно повышает эффективность обучения.
На занятиях физики постоянно использовать компьютеры в процессе
обучения: 1) При изучении нового
материала использовать информацию из
различных сайтов;
2) Эффективен просмотр фотографий, которых нет
в учебнике;
3) Компенсировать отсутствие физических приборов, используя живые модели
физических процессов и явлений, что
вызывает большой интерес у студентов;
4) Заниматься
со студентами в поисках ответов на ряд заданных вопросов.
5) Подключать
и создавать мультимедийные презентации с использованием сведений и фотографий с сайтов, с
последующим их показом на занятиях.
6) Интернет.
7) Использовать интерактивную доску,
8) Проводить тестирование на компьютере.
Этот список можно продолжать придумывая
методы применения информационных технологий.
Дидактические принципы – это основные
требования к процессу обучения, определяющие его успешность, результативность.
Использование компьютера и мультимедийных обучающих программ в учебном процессе
сразу же удовлетворяет многим из этих требований.
Принцип активности (самостоятельности).
Пассивное обучение сейчас преобладает в школе и вузе. Не случайно самым ценным
качеством преподавателя считается
умение хорошо объяснять, а от студента
требуется соблюдать дисциплину на занятия, внимательно слушать и
запоминать, что говорит преподаватель, выполнять его указания.
Учебная деятельность должна быть
творческим трудом, направленным на всестороннее саморазвитие личности
студентов. Самостоятельность студента - ключ к решению современных проблем
общего образования. Цель и идеалы, к которым надо стремиться и постепенно
учить студентов, это их самодеятельность
в форме самообучения, самовоспитания. Одна из важных сторон компьютерного
обучения - диалог обучаемого с компьютером.
Принцип самостоятельности в
компьютерном обучении реализуется за счет поля самостоятельности в обучающей
программе. Наиболее эффективные обучающие системы позволяют студенту выбрать свой путь решения, оценить его
эффективность.
Принцип связи теории с практикой.
Традиционное обучение является преимущественно теоретическим. Аудиторная форма обучения незаметно подталкивает
каждого педагога в отдельности и всю систему образования в целом к усилению
теоретической стороны обучения в ущерб практической. Если же вести обучение с
помощью компьютера, оно приобретает практический уклон: диалоговый характер
работы с компьютером, его вычислительные моделирующие возможности
предрасполагают к обучению в форме решения задач и к тому же задач практической
направленности. Моделирующие программы могут способствовать профессиональной
ориентации студентов, их экономическому и экологическому воспитанию. Вообще,
происходящая бурная компьютерная революция в различных сферах жизни
современного общества, изменения в стиле деятельности во многих традиционных
областях науки и производства, требуют именно использование компьютерной
техники в обучении практически по всем предметам.
Иллюстративные возможности компьютера
в реализации принципа наглядности привлекают внимание к использованию
компьютера в первую очередь. Создалось даже мнение, что иллюстративные аспекты
обучающих программ преобладают над всеми остальными. Графические возможности
дисплеев персональных компьютеров, мультимедийного проектора, а также
современные технологии обработки и представления графической информации
позволяют сделать компьютерное обучение очень наглядным. С помощью компьютерной
графики можно увидеть такие явления и процессы, которые не могут быть увидены в
действительности, тем более в условиях вуза.
Применение компьютеров в обучении
непосредственно связано с принципом сочетания индивидуальных и коллективных
форм обучения.
Принцип эффективности обучения ставит
вопрос о производительности труда учителя, рациональном использовании времени
на уроке. А это, в свою очередь, зависит от мастерства учителя, умений
учащихся, уровня их умственного развития, информированности. Важным условием
успешного обучения является интерес учеников к изучаемому предмету, ходу
обучения и его результату. В последнее десятилетие действует очень
настоятельный социальный заказ в отношении всего, что связано с компьютерами: в
подготовке специалистов по компьютерам и их применению, в развитии компьютерных
технологий, в распространении компьютерной грамотности - умению использовать
компьютер для решения разнообразных прикладных задач в различных сферах
профессиональной деятельности. Компьютер является объектом моды: он к месту и
не к месту появляется в телевизионных передачах, устанавливается в кабинетах
начальников для придания владельцам кабинетов "современности" и
значительности.
Такой
интерес, вызываемый компьютером самим по себе, не может не проявляться в
обучении, если в нем используется компьютер. Компьютерная технология повышает
интерес к обучению предметам, не связанным с информатикой. Новое в организации
учебного процесса с участием компьютера, само изменение характера работы
ученика на уроке способствует повышению интереса к учебе. В то же время, более
тонкое использование возможностей компьютера позволяет управлять мотивацией
учеников во время компьютерного обучения. Это и элементы игры, поощрения, и
хорошая оценка, поставленная
компьютером.
Компьютер
на уроках Физики.
При изучении раздела «Элементы физики
атомного ядра». Вначале можно разбить
изучаемый материал на темы:
1.
Атомные ядра и их описание. Спин ядра и его магнитный момент.
2.
Радиоактивное излучение и его виды Радиоактивность. Открытие радиоактивности.
3. Радиоактивные превращения. Закон
радиоактивного распада. и.т.
Каждую тему начинают разрабатывать 2-3
студенты. Для этого им отводится одна
занятия физики. Кто не успевает - может
доделать внеурочное время.
Студенты изучают тему,
используя учебник и ресурсы из Интернет, с дисков- репетиторов по физике.
При объяснении нового материала и
проведении опросов я использую собственные презентации или найденные в
Интернет, но дополненные для использования в аудиториях.
Интерактивный урок не обязательно
должен занимать время всего урока, это лишь его часть: большая или малая, это
решать преподавателю.
Электронный учебник обладает рядом преимуществ
перед печатным, поэтому я считаю
целесообразным его использование на
уроках физики.
Каждый печатный учебник (на бумажном
носителе) рассчитан на определенный исходный уровень подготовки учащихся и
предполагает конечный уровень обучения. Электронный учебник по физике содержит
материал нескольких уровней сложности. При этом он весь помещается на одном
лазерном компакт-диске, содержит иллюстрации и анимацию к тексту,
многовариантные задания для проверки знаний в интерактивном режиме для каждого
уровня.
Наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в
печатном. Наглядность обеспечивается
также использованием при создании
электронных учебников
мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок,
видеосюжетов и т.п.
Электронный учебник обеспечивает разнообразие проверочных
заданий и тестов. Электронный учебник позволяет все задания и тесты давать в
интерактивном и обучающем режиме. При неверном ответе можно давать верный ответ
с разъяснениями и комментариями.
Электронные учебники являются по своей структуре открытыми
системами. Их можно дополнять, корректировать, модифицировать в процессе
использования.
При обобщении знаний очень полезным бывает разгадывание
физических кроссвордов. Особый интерес, конечно же, вызывают у ребят
кроссворды, сделанные на компьютере. Они с удовольствием отгадывают слова, сами того не замечая, что
им не раз пришлось перелистать странички книги и ещё раз прочитать некоторые
темы.
Использование раздаточного материала.
Использование
компьютера позволило готовить для каждого
занятия огромное количество
карточек с контрольными работами, самостоятельными работами (СРСП). Появилась
возможность дифференцированного подхода в обучении: каждому студентами есть возможность дать задание по силам.
Когда объясняется новый материал, то основной акцент делается на возможность использования огромного
количества наглядного материала, что очень важно на занятиях физики.
Недаром говорят: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать!».
Фотографии позволяют показать ученику реальность происходящих событий, их
жизненную необходимость, практическую значимость науки. Ребята видят своими
глазами, что физика, действительно, вокруг нас. Яркие запоминающиеся схемы,
которых нет в учебниках, нет на плакатах
позволяют, студенту лучше усвоить тему, выделить из неё главное.
Видеозаписи физических экспериментов дают возможность более детально изучить
суть физического явления, а также увидеть опыты, которые не всегда есть
возможность провести на занятиях.
Как порой бывает тяжело учащимся решать задачи целый урок!
Один и тот же алгоритм накапливает усталость, уже не хочется думать и что-то
понимать. Но стоит немного подумать, как сразу замечаешь широкие возможности
новых информационных технологий. Во-первых, можно организовать моментальную
проверку самостоятельно решённых задач, спроецировав их решение на доску.
Во-вторых, можно придумать не совсем традиционные способы работы с
задачей. Давайте попросим учащихся
заполнить недостающие фрагменты решения задачи прямо на компьютере, а потом
вместе с помощью проектора проверим на доске.
Сразу можно заметить, как оживились
глаза студентов. А потом усложним им задан ие – попросим найти ошибку в
решении задачи! Вот тут уже студентам придётся хорошенько подумать. А ещё можно
попробовать по готовому решению сформулировать условие задачи. Необычность
такого задания заинтересует любого.
Слайды урока оказывают хорошую помощь учащимся при
проведении лабораторной работы. Они помогают грамотно организовать эксперимент,
последовательно указывая шаг за шагом. Ученики с помощником компьютером
чувствуют уверенность в своих силах и выполняют работу с удовольствием. А
неизвестность, именно в экспериментальных работах, вызывает у детей страх перед
уроком.
Тестовые и контрольные работы.
При проведении традиционной контрольной работы мы порой
теряем самое важное – это своевременную работу над ошибками. Любой
преподаватель может заметить, что,
уходя после контрольной работы, студенты пытаются свериться ответами,
спрашивают у преподавателя решить не
получившуюся задачу. А ответить всем невозможно. И уходят студенты с каким-то тревожным чувством и неопределённостью.
Если проводит контрольных работ по тестам, то моментально показывает студентам результат.
Каждый студент видит, в каком
вопросе он сделал ошибку, какую задачу решил правильно, а какую, может быть, и
нет. С вычислительными задачами дело
обстоит немного сложнее. Но и здесь есть выход – решения задач можно
спроецировать на доску, или студенты могут посмотреть их на компьютере.
Студент замечает, где он допустил
ошибку: в начале задачи или просто неправильно выбрал ответ? Такая работа над ошибками более эффективна.
Занятия становится завершёнными, сразу
виден результат. Без современных технических средств такая проверка была бы
невозможна.
В школьном курсе урок викторину, как показывает опыт, очень полезно проводить перед контрольными работами. Игровая форма
заинтересовывает ребят, полностью, и душой, и мозгом окуная в научный мир. «Вся
наша жизнь – игра». Набранные в игре
баллы зажигают команды. Урок-викторина
удобен в использовании: автоматический подсчёт набранных командами баллов
экономит драгоценное время. Важно учителю не полениться, подготовить викторину.
А результат не заставит себя ждать. Его вы увидите на следующем уроке.
Уроки-игры, путешествия.
Это чаще всего обобщающие уроки, проводимые в нетрадиционной
форме. Их можно умело сочетать с углублением изучаемого материала, ведь
путешествие у детей ассоциируется с новыми открытиями, или использованием уже
изученного, как путешествие по родным местам. При проведении игровых уроков
можно использовать известные учащимся виды игр из телевизионных программ. Ведь
дети всегда мечтают об участии в такой игре. А использование проектора
позволяет сделать игру реальной, настоящей, насыщенной фотографиями, рисунками
и видеосюжетами. Такие уроки увеличат детскую любовь к учителю и его предмету.
И учение будет действительно с увлечением.
Широкое использование
компьютеров на уроках даёт возможность сделать следующие выводы.
1) У детей сразу повысился интерес к урокам физики. Использование компьютеров при создании
презентаций заинтересовывает ребят, и они с удовольствием берутся за эту
работу.
2) Знания учащихся стали
намного глубже и системные.
3) Учащиеся стали правильнее
говорить и лучше давать развёрнутый ответ на поставленный вопрос.
4) Использование тестов на
уроке дисциплинирует учеников, они тщательно готовятся к урокам, стремясь к
тому, чтобы компьютер им поставил хорошую оценку.
Если использовать компьютер как коммуникативное средство
при обучении физики, то профессиональная позиция педагогов заметно меняется. Из
носителя готовых знаний и способов работы учитель превращается в руководителя,
посредника и помощника учащихся в процессе их совместной творческой работы.
Программные средства, обучающие программы, компьютерные среды, компьютерная
коммуникация выступают как взаимосвязанные средства для построения учебного
процесса. Компьютер превращается в обычный рабочий инструмент, какими сегодня
являются книга, тетрадка и карандаш.
Литература
1. Открытое образование - стратегия ХХ1 века для
России./ Под ред. Филиппова В.М. и Тихомирова В.П. Изд. МЭСИ, М., 2000. -356 с.
2. Управление современным образованием. Социальные и экономические аспекты./
Под ред. А.Н. Тихонова. -М.: Вита-Пресс, 1998.-256с.
3. Егоров А.Ф. Основные направления информатизации
университета. /Информационные технологии в учебном процессе университета.
Сборник научных трудов. РХТУ им. Д.И. Менделеева. М., 2000, с.5.
4. Егоров А.Ф., Капустин Ю.И., Щербаков. Некоторые
аспекты создания электронного учебника. Электронные учебники и
учебно-методические разработки в открытом образовании. //Тезисы доклада
семинара (7.09.2000 года, г. Москва) -М.: Изд. МЭСИ, 2000. С.73-75.
5. Щербаков В.В., Зинина Ю.А.
Разработка компьютерных обучающих программ по неорганической химии.
/Информационные технологии в учебном процессе университета. Сборник научных
трудов. РХТУ им. Д.И. Менделеева. М., 2000, с.37