Комп’ютера на заняттях з фізики. Проаналізовано переваги використання пк на заняттях з фізики




Скачати 94.79 Kb.

Дата конвертації30.01.2017
Розмір94.79 Kb.

SWorld –
18-29 June 2013
http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/conference/the-content-of-conferences/archives-of-individual-conferences/june-2013
M
ODERN PROBLEMS AND WAYS OF THEIR SOLUTION IN SCIENCE
,
TRANSPORT
,
PRODUCTION AND EDUCATION
2013
УДК 371.315:53
Заводянний В.В.
ЗАСТОСУВАННЯ ПЕРСОРНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА
ПРИ ВИВЧЕННІ ФІЗИКИ
Херсонський державний аграрний університет
Херсон, вул. Рози Люксембург, 23, 73006

У даній статті розглянуто можливості, які надає використання
комп’ютера на заняттях з фізики. Проаналізовано переваги використання ПК
на заняттях з фізики. Зазначено аспекти, які привели до виникнення нових
інформаційних технологій навчання. Указано на переваги віртуального
експерименту в фізиці в навчальних цілях та коли бажано застосовувати
віртуальну лабораторію. Також указано на розвиток комп’ютерного
моделювання фізичних процесів. Перелічено проблеми, які можна вирішити за
допомогою мультимедійних презентацій. Виділено напрямки використання ПК
на заняттях. проаналізовані проблеми, які можна вирішити за допомогою ПК.

Ключові слова: фізика, віртуальний експеримент, комп’ютерне
моделювання, мультимедійна презентація.
This article describes the opportunities offered by computer use in the
classroom with physics. The advantages of using a PC for physics lessons. This
aspect, which led to the emergence of new information technology education. It says
the benefits of virtual experiment in physics for training purposes and when it is
desirable to use a virtual laboratory. Also listed on the development of computer
simulations of physical processes. Lists problems that can be solved with the help of
multimedia presentations. Highlight areas of PC in the classroom. The problems that
can be solved using a PC.
Keywords: physics, virtual experiments, computer simulations, multimedia
presentation.

Сучасне суспільство не можливо собі уявити без використання персональних комп’ютерів. ХХІ століття називають віком інформаційних технологій. Оволодіння навичками роботи з ПК у багатьох випадках визначає успішність професійної підготовки майбутніх фахівців. Досвід показує, що ефективність засвоєння ПК підвищується, якщо його застосування не обмежується уроками інформатики, але й знаходить своє продовження під час уроків інших дисциплін, зокрема фізики. Тому використання ПК на заняттях є актуальним.
У розвиток інформатизації освіти зробили великий внесок учені
А.П.Єршов, В.М.Монахов, І.В.Роберт. Про проблеми вдосконалення освітнього процесу з використанням інформаційних технологій говорили М.П.Лапчик,
Є.І.Машбіц, Є.С.Полат.
Мета даної статті: на основі літературних даних дослідити можливості та переваги використання ПК на заняттях з фізики.
З кожним днем зростає роль ПК як ефективного засобу навчання.
Застосування комп’ютера дозволяє підвищити інтелектуальний рівень студентів і призводить до полегшення розв’язку практичних задач. Комп’ютер може бути використаний для допомоги у вирішенні технологічних, конструкторських, наукових, економічних, екологічних питань. Може служити для контролю знань, умінь і навичок студентів. Є джерелом інформації для розробки різноманітних творчих проектів. Відіграє роль технічних засобів навчання (ТЗН). Підвищує мотивацію до навчання за рахунок інтересу студентів до діяльності, що пов’язана з комп’ютером.
З появою персональних електронно-обчислювальних машин з’явилися нові
інформаційні технології навчання, використання яких у навчальному процесі зумовлене такими аспектами:

умови розвитку суспільства змусили шукати нових засобів організації навчально-виховного процесу, зокрема застосування персонального комп’ютера;


стрімке збільшення потоку наукової інформації в період технічного прогресу людства потребує своєчасного й адекватного відображення її в навчальному процесі;

педагоги-практики свідчать, що зараз спостерігається зниження рівня мотивації й пізнавальної активності учнів під час вивчення навчальних предметів, зокрема фізики, що вказує на необхідність вдосконалення методики навчання, модернізації форм і прийомів роботи вчителя.
Причин використання ПК на заняттях з фізики можна привести багато.
За його допомогою можна друкувати, малювати, креслити, обчислювати, добувати інформацію, займатись комп’ютерним моделюванням фізичних процесів, використовувати для демонстрацій різноманітних явищ природи.
Його можна використовувати як кінопроектор, телевізор, плакати, таблиці тощо.
Фізика – наука експериментальна, тому під час її вивчення необхідно використовувати досліди. Крім того фізика – наука, у якій математичне моделювання є важливим методом дослідження. На мій погляд, сьогодні крім експериментальної та теоретичної фізики можна виділити третій розділ – обчислювальна фізика. Одним із перспективних напрямків використання
інформаційних технологій у фізичній освіті є комп’ютерне моделювання фізичних процесів та явищ. Комп’ютерні моделі легко вписуються в сучасне заняття, дозволяють викладачу продемонструвати на екрані комп’ютера різноманітні фізичні явища, а також дають можливість організувати нові, нетрадиційні види навчальної діяльності.
Комп’ютер може виступати в якості віртуальної лабораторії. І хоча ПК не можна замінити дослідів, які слід виконувати для демонстрації фізичних явищ, виконання лабораторного практикуму, усе ж за допомогою ПК можна значно урізноманітнити досліди, особливо це стосується явищ, які є складними для спостереження (броунівський рух, електромагнітні хвилі, тощо).

Аналіз науково-методичної літератури та періодичних видань показав, що мультимедійні презентації здатні реалізувати багато проблем у процесі навчання, а саме:

використовувати передові інформаційні технології;

змінювати форми навчання та види діяльності в межах одного уроку;

полегшувати підготовку вчителя до уроку та залучати до цього процесу учнів;

розширювати можливості ілюстративного супроводу уроку, подавати
історичні відомості про видатних учених, тощо;

реалізувати ігрові методи на уроках;

здійснювати роботу в малих групах або індивідуальну роботу;

дають можливість роздруківки плану уроку і внесення в нього заміток та коментарів;

проводити інтегровані уроки, забезпечуючи посилення міжпредметних зв’язків;

організовувати інтерактивні форми контролю знань, умінь та навичок;

організовувати самостійні, дослідницькі, творчі роботи, проекти, реферати на якісно новому рівні з можливістю виходу в глобальний
інформаційний простір.
Отже, на сучасному етапі розвитку шкільної освіти проблема застосування комп’ютерних технологій на уроках фізики набуває дуже великого значення.
Комп’ютер з мультимедіа в руках учителя стає дуже ефективним технічним засобом навчання. Одночасно впливаючи на зоровий та слуховий аналізатори, він оперативно відповідає на дії користувача, підтримуючи справжній зворотний зв'язок, тобто працює в інтерактивному режимі. Усе це дозволяє: вивести сучасний урок на якісно новий рівень;

підвищувати статус вчителя;

упроваджувати в навчальний процес інформаційні технології;

розширювати можливості ілюстративного супроводу уроку;


використовувати різні форми навчання та види діяльності в межах одного уроку;

ефективно організовувати контроль знань, умінь та навичок учнів;

полегшувати та вдосконалювати розробку творчих робіт, проектів, рефератів.
Проведення уроків при комплексному застосуванні традиційних та мультимедійних технологій забезпечує набуття учнями не тільки глибоких та міцних знань, а й вміння розвивати інтелектуальні, творчі здібності, самостійно набувати нових знань та працювати з різними джерелами інформації.
Можна виділити основні напрямки використання комп’ютерної техніки на уроках фізики:
1)
підготовка друкованих роздаткових матеріалів (контрольні, самостійні роботи, дидактичні картки для індивідуальної роботи);
2)
мультимедійний супровід пояснення нового матеріалу (презентації, аудіо-, відеозаписи реальних лекцій, навчальні відеоролики, комп'ютерні моделі фізичних експериментів);
3)
інтерактивне навчання в індивідуальному режимі;
4)
проведення комп'ютерних лабораторних робіт;
5)
обробка учнями експериментальних даних (побудова таблиць, графіків, створення звітів);
6)
контроль рівня знань з використанням тестових завдань;
7)
використання на уроках і при підготовці до них інтернет-ресурсів.
Комп’ютер дозволяє його застосування і за несприятливих умов, таких, як:

відсутність інтересу до предмету, коли учень вважає, що фізика в подальшому житті йому буде непотрібна;

відсутність здібностей до вивчення фізики;

відсутність лабораторного обладнання для демонстрацій та проведення лабораторних робіт.
Для ефективного залучення студентів в навчальну діяльність з використанням віртуальних моделей необхідно мати роздатковий матеріал із
завданнями й питаннями різних рівнів складності. Такі матеріали можуть містити наступні види завдань:
1.
Ознайомче завдання
(призначення моделі, керування експериментом, завдання та питання по керуванню моделлю).
2.
Комп’ютерні експерименти (провести прості експерименти для даної моделі за запропонованим планом, питання до них та результати вимірювання).
3.
Експериментальне завдання (спланувати та провести ряд комп’ютерних експериментів).
4.
Тестові завдання (обрати правильну відповідь, використовуючи модель).
5.
Дослідницьке завдання (провести експеримент, що доводить деяку запропоновану закономірність, або спростовує її, самостійно сформулювати рад закономірностей та підтвердити їх експериментом).
6.
Творче завдання (придумати задачу, розв’язати її. Поставити експеримент для перевірки отриманих відповідей).
Певні комп’ютерні моделі, що охоплюють майже весь курс шкільної фізики, містяться в електронних виданнях: “Физика в картинках”, “Открытая физика”, “Живая физика”. Окрім того існують великі можливості моделювання фізичних задач в середовищі MS Excel. Так мною були створені програми візуалізації для гармонічних, затухаючих, вимушених коливань, броунівського руху молекул, пружного та непружного зіткнення твердих тіл та інше, а також контролюючі та навчальні програми. Основні принципи застосування комп’ютерних моделей на заняттях з фізики можуть бути такі:
1.
Модель певного фізичного явища необхідно використовувати лише в тому випадку, коли не існує змоги провести експеримент або коли явище протікає дуже швидко й за ним не можливо прослідкувати детально.
2.
Комп’ютерна модель повинна допомагати розібратися в деталях досліджуваного явища або відігравати роль ілюстрації умови задачі, що пропонується для розв’язку.

3.
У результаті роботи з моделюю учні повинні виявити як якісні, так і кількісні залежності між величинами, що характеризують дане явище.
4.
При роботі з моделлю необхідно пропонувати учням завдання різного рівня складності, що містять елементи самостійної творчості.
Планування уроків фізики із застосуванням комп’ютера необхідно починати із ретельного вивчення можливостей навчальних програм. Комп’ютер може бути застосований на будь якому уроці, тому необхідно спланувати, що і коли застосовувати для більш ефективного результату. Для цього можна користуватися наступними формами проведення уроків:

Урок - лекція;

Урок - залік;

Узагальнюючий урок;

Урок - дослідження;

Урок ділова гра;

Інтегрований урок;

Урок - семінар;

Урок розв’язку задач, наприклад, в середовищі MS EXEL, Mathcad;
Ознайомившись із досвідом багатьох викладачів фізики, можна виділити наступні принципи застосування комп’ютерів на заняттях з фізики:

Комп’ютер не може повністю замінити викладача. Адже тільки викладач має змогу зацікавити учнів, викликати в них зацікавленість, завоювати довіру, також може керувати увагою учнів на ті чи інші аспекти предмету, що вивчається, пробудити їх інтерес до навчання.

Методика проведення заняття з фізики у великій мірі залежить від підготовки вчителя та від програм, що забезпечують комп’ютерну підтримку.

Реальний експеримент необхідно проводити завжди, коли це можливо, а комп’ютерну модель слід використовувати у випадку, коли немає можливості показати дане явище.


Не можливо використовувати комп’ютер на кожному уроці, тому що це призведе до порушення санітарних норм і як наслідок може призвести до погіршення здоров’я учнів.
Уроки з використанням комп’ютера показали, що з їх допомогою можна вирішити ряд проблем, що завжди існують при викладанні фізики. Ось деякі із них. Багато фізичних явищ не можуть бути продемонстровані, наприклад, це явища мікросвіту, швидкоплинні процеси, досліди з приладами, що відсутні в фізичній лабораторії. Тому учні мають труднощі при вивченні цих явищ, так як абстрактне мислення властиве не всім, а уявити явища не можуть.
Використання ПК дає можливість створити модель таких явищ, візуалізувати процеси, легко змінювати умови та встановити оптимальну для засвоєння швидкість протікання процесів.
На уроках фізики вивчають будову і принцип дії різноманітних фізичних приладів. Тому існують спеціальні комп’ютерні програми, що дозволяють детально вивчити будову та принцип дії цих приладів, спостерігати за процесами, що відбуваються під час вимірювання в даних приладах, задають оптимальну швидкість протікання процесів, що характеризують принцип дії приладів.
Використання інформаційних технологій дає можливість:

здійснювати експериментально-дослідницьку діяльність (комп’ютерне моделювання);

формувати інформаційну культуру, уміння обробляти інформацію;

розвивати мислення;

готувати учнів до майбутньої професійної діяльності.
Важлива можливість використання інформаційних технологій для
інтенсифікації викладання фізики:

підвищення ефективності, якості, результативності процесу навчання;

забезпечення спонукальних стимулів, що зумовлюють активізацію пізнавальної діяльності (комп’ютерна візуалізація навчальної інформації);

поглиблення міжпредметних зв'язків.

Слід відзначити позитивні моменти використання мультимедійних засобів:

яскраві образи надовго запам’ятовуються;

відтворення фізичних процесів;

керування відображеними на екрані моделями різних об’єктів, явищ, процесів;

автоматичний контроль (самоконтроль) результатів навчальної діяльності, тестування;

створення позитивної атмосфери.
Мультимедійні засоби можна використовувати в різних ситуаціях:

під час вивчення нового матеріалу;

для узагальнення та систематизації знань;

для повторення;

для контролю засвоєного матеріалу;

семінари, вікторини, позаурочні заходи.
Основною перевагою інформаційних технологій є те, що комп’ютерні демонстрації можуть бути органічною складовою будь-якого уроку та ефективно допомогти вчителеві й учневі. Іншою важливою обставиною є те, що
існують такі фізичні процеси або явища, які неможливо спостерігати візуально в лабораторних умовах.
Розробка комп’ютерних уроків вимагає особливої підготовки. Вважаємо, що до таких уроків потрібно писати сценарії, органічно «вплітаючи» в них і справжній експеримент, і віртуальний (реалізований на екрані монітора).
Особливо хочеться відзначити, що моделювання різних явищ ні в якому разі не замінює «живих» дослідів, та в поєднанні з ними дозволяє на більш високому рівні пояснити зміст того чи іншого навчального матеріалу. Такі уроки викликають в учнів справжній інтерес, примушують працювати всіх і якість знань при цьому помітно зростає.
Хочеться зауважити, що інформаційно-комп’ютерні технології – це досить потужні механізми, які мають багато можливостей. Але вони не замінюють викладача, а можуть бути тільки інструментом у руках викладача. Причому
таким інструментом, який є потужним у своїх функціях і має дуже великий ресурс використання.
Інструмент «виконує» завдання того, хто ним керує. Таким чином, і ставитися до цих технологій треба лише як до інструменту, зробленого для полегшення праці, а не до генератора команд та ідей.
Отже, настав час озброїти вчителя новим інструментом, і результат негайно позначиться на наступних поколіннях.
Використання ПК на уроках з фізики може здійснюватись у подальших дослідженнях.
Література
1.
Андрєєва В.М., Григораш В.В. Настільна книга педагога./ Андрєєва
В.М., Григораш В.В. - Харків: Основа. 2006. - 352с.
2.
Використання інформаційних технологій на уроках фізики.
//Бібліотека журналу Фізика в школах України. – Харків: Основа. 2007. - 200с.
3.
Використання інформаційних технологій на уроках фізики в основній школі. //Інтернет ресурси.
4.
Державний стандарт базової і повної середньої освіти// Інтернет ресурси.
5.
Карпова Л.Б. Використання персонального комп’ютера на уроках фізики. /Карпова Л.Б.// Фізика в школах України. – Харків: Основа. 2008. -
№17.- 32с.
6.
Мельник Л.С. Формування ключових компетентностей методами
інтерактивного навчання. /Мельник Л.С.//Фізика в школах України. – Харків:
Основа. 2008. - №5. - 32с.
7.
Наволокова Н.П., Андрєєва В.М. Практична педагогіка для вчителя.
/
Наволокова Н.П., Андрєєва В.М - Харків: Основа. 2009. - 120с.
8.
Національна доктрина розвитку освіти.// Інтернет ресурси.

9.
Рябченко Ж.В. Використання комп’ютера під час проведення уроків досліджень / Рябченко Ж.В. //Фізика в школах України. – Харків: Основа. 2010.
-
№11-12. - 88с.
10.
Савгира С.М. Використання ІКТ на уроках фізики /Саврига С.М.
//Фізика в школах України. – Харків:Основа. 2010. - №18. - 40с.
11.
Садкіна В.І. 101цікава ідея. / Садикіна В.І. - Харків: Основа, 2009. -
88с.
12.
Сіденко
О.М.
Використання прикладного програмного забезпечення на уроках фізики з метою підвищення рівня навчання / Сіденко
О.М.//Фізика в школах України. – Харків:Основа. 2008. - №4. - 32с.
13.
Соловйова О.Ю. Використання комп’ютерних технологій у курсі фізики/Соловйова Ю.В. //Фізика в школах України. – Харків: Основа. 2009. -
№3. - 20с.
14.
Цодікова С.О. Використання персонального комп’ютера на уроках фізики. //Інтернет ресурси.
15.
Шарко В.Д. Сучасний урок фізики: технологічний аспект/Посібник для вчителів і студентів.- К.,2005.-220 с.




База даних захищена авторським правом ©chito.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

войти | регистрация
    Головна сторінка


загрузить материал