Главная » 2018 » Январь » 31 » Компьютерная поддержка лабораторных работ по физике
23:47
Компьютерная поддержка лабораторных работ по физике
Компьютерная поддержка лабораторных работ по физике.
В современном обществе полностью поменялся взгляд на традиционный процесс обучения. Активно ведется поиск новых форм и методов обучения и воспитания, благодаря которым наиболее просто и понятно можно было бы выполнять обучающий процесс, преподносить новый материал, а также достигать поставленные перед учителями-педагогами задачи. Необходимость изменения школьного образования не обходит стороной и уроки физики. Очевидно, что школьная физика нуждается в дифференциации с учётом интересов и способностей учащихся. Однако, попытки снижения уровня абстрактного математического описания до упрощенного уровня или полного перехода на качественный уровень снижают познавательное значение предмета. Более того в настоящее время роль учителя в образовательном процессе сводится к минимуму, учитывая, что обучающиеся должны сами уметь "учиться". Но что делать с таким предметом, как физика, в котором ученик самостоятельно разобраться не сможет, либо у него могут возникнуть ложные представления о том или ином процессе или явлении? Также нельзя принять предложения исключить обобщения на уровне фундаментальных теорий на уроках физики. Иначе, в результате подобного подхода учитель не сможет познакомить обучающихся с одним из самых удивительных достижений цивилизации – единой научной картиной мира. Однако с этими проблемами поможет справиться использование компьютера на уроках, который становятся необходимым компонентом содержания обучения физике, средством оптимизации и повышения эффективности учебного процесса, а также способствует реализации многих принципов развивающего обучения. На данный момент, необходимо понимать, что применение компьютерных технологий в образовании оправдано только в тех случаях, когда возникает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является поддержка лабораторных работ по физике. Основная часть Физика это одна из тех наук, в которой математическое моделирование является важным методом исследования. Использование компьютера в качестве эффективного средства обучения существенно расширяет возможности педагогических технологий. Существует большое количество физических компьютерных энциклопедий, интерактивных курсов, всевозможных программ, виртуальных опытов и лабораторных работ. Все они позволяют увеличить мотивацию учащихся к изучению физики. Как было сказано выше, обучение физике, в силу особенностей самого предмета, является благоприятной почвой для применения современных информационных технологий. Одним из главных направлений применения данных технологий на физических уроках, считается, выполнение компьютерного физического лабораторного эксперимента. Более того, уже существуют электронные пособия, которые помогают любознательным ученикам самостоятельно провести компьютерный эксперимент, а также подробнее остановиться на отдельных этапах опытов. На рынке программного обеспечения для работы учителя-предметника предлагается много компьютерных программ. Единственный их минус заключается в том, что они не всегда являются поддержкой УМК, по которому работает учитель. Однако программы чаще всего являются универсальными. Перед учителем появляется проблема лишь оптимального использования программы в своей работе. Именно здесь и начинает проявляться творчество и изобретательность учителя. Компьютерный эксперимент прекрасно дополняет «реальный», проводимый с лабораторным оборудованием, а в случае необходимости и заменяет его. При полной укомплектованности лаборатории кабинета физики требуемыми приборами и материалами реальный эксперимент требует значительно больше времени как на подготовку и проведение, так и на анализ результатов работы. При проведении компьютерного эксперимента появляется возможность выявить главное в явлении, отсечь второстепенные факторы, влияющие на погрешность и неточность расчетов, выявить определенные закономерности, неоднократно провести лабораторный эксперимент с изменяемыми параметрами, более того, у обучающихся появляется возможность сохранить результаты и вернуться к своим исследованиям в удобное время [1]. Вариативные лабораторные работы – важное дидактическое средство. Обучающимся предлагаются различные варианты одной и той же работы. Интерес вызван тем, что проводятся на различном оборудовании, с использованием персонального компьютера и отличается уровнем сложности. Это помогает учителю мобильней использовать школьное оборудование и осуществлять дифференцированный подход при формировании экспериментальных умений и навыков [2]. Вариативные лабораторные работы готовятся на три варианта: 1. вариант предназначен для ребят с низким уровнем экспериментальных умений и навыков. При проведении работы используется репродуктивный метод (типовая ситуация, работа по алгоритму). От формулировки познавательной задачи до отработки результатов учащиеся осуществляют эта ФЛР под руководством учителя. 2. вариант призван, обеспечить частично-поисковый метод (нетиповая ситуация), где бы школьник мог применить полученные знания и умения на практике. Формулировка гипотезы и обсуждение плана эксперимента проводится совместно с учителем. Все остальные операции выполняются школьниками, выбравшими этот вариант самостоятельно. 3. вариант ФЛР - проводится исследовательским методом (нетиповая ситуация). Полная самостоятельность ребят, нестандартность мышления, высокий уровень практических умений и навыков – необходимые условия для успешного выполнения этого варианта. Однако, выполнение ФЛР обычно ограничено временем урока, поэтому для обучающихся выбравших 3 вариант выполнения работы, предлагается в домашних условиях продумать цели, теоретическую интерпретацию эксперимента, и возможный результат. В конце урока обсуждаются итоги проведенного эксперимента. Подчеркивается, что если гипотеза сформулирована правильно, то она подтверждается на различных экспериментальных установках. При использовании персонального компьютера при выполнении эксперимента необходимо обратить внимание на чистоту полученных результатов и провести сравнительный анализ итогов [3]. Примеры некоторых интерактивных курсов и виртуальных опытов и лабораторных работ: Виртуальная ЛР «Изучение Закона Ома на участке цепи». Откройте страницу [4] . Выберите класс: 8, предмет: Физика. В рубрике Инновационные учебные материалы: «Физика. 7-9 классы». Откройте Физика 7-9 классы, Часть 2. 8 класс/Электрические явления/3.15. Урок 15 «Закон Ома для участка электрической цепи». Теперь вы можете выполнить лабораторную работу не только на уроке физики, но и самостоятельно (дома). Следует только действовать указанным шагам. Интерактивные лабораторные работы по физике [5]. Сайт с виртуальными опытами по физике [6]. Виртуальная лаборатория интерактивной анимации для уроков физики и информатики [7]. Сайт учителя физики Агаповой И.С. (виртуальные лабораторные) [8]. Соколова Н.Ю. Использование электронных ресурсов для организации виртуальных лабораторных работ по физике [9].
Список литературы 1. Оспенникова, Е. В. Основы технологии развития исследовательской самостоятельности школьников. Эксперимент как вид учебного исследования: учеб. пособие / Е.В. Оспенникова. – Пермь: Перм. гос. пед. ун-т, 2002. – 375 с. 2. Оспенников, Н. А. Лабораторный физический эксперимент в условиях применения компьютерных технологий обучения: учеб.-метод. пособие / Н.А. Оспенников. – Пермь: Перм. гос. пед. ун-т, 2007. – 242 с. 3. Физика 7-11 класс. Библиотека электронных наглядных пособий (Министерство образования Российской Федерации, ГУ ФЦ ЭМТО, «Кирилл и Мефодий», 2003) 4. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://school-collection.edu.ru/ , свободный. – Загл. С экрана. 5. Виртуальная образовательная лаборатория [Электронный ресурс] – Режим доступа: www.virtulab.net , свободный. – Загл. С экрана. 6. Виртуальная образовательная лаборатория [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.virtulab.net/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=37&Itemid=97 , свободный. – Загл. С экрана. 7. Синтез образовательных мультимедиа интерактивных технологий [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://somit.ru/ , свободный. – Загл. С экрана. 8. Сайт учителя физики Агаповой Инги Сергеевны [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ingaagapova.ucoz.ru/index/sajty_zanimatelnaja_fizika/0-28 , свободный. – Загл. С экрана.
