Применение информационных технологий на уроках физики

  • Симонова Юлия Владимировна, учитель физики

Так как 21 век называют веком информационной цивилизации, то любой учитель, в том числе и учитель физики, должен формировать информационно- коммуникативную компетенцию, а значит, надо учить ребят умению получать информацию из различных источников, и из электронных тоже. А к услугам современного учителя множество информационных порталов, образовательных сайтов и мультимедийных курсов. В нашей школьной медиатеке можно активно использовать Интернет для подготовки сообщений, докладов, рефератов.

Применение информационных технологий позволяет индивидуализировать учебный процесс за счет предоставления возможности учащимся как углубленно изучать предмет, так и отрабатывать элементарные навыки и умения. В современной школе, осуществляющей массовое обучение, учитель вынужден работать одновременно с 25 учащимися, обладающими неодинаковым развитием, знаниями и умениями, темпом познания и другими индивидуальными качествами. Компьютер позволяет каждому учащемуся работать самостоятельно, уровень обученности слабых школьников при этом поднимается; не оказываются запущенными и сильные ученики. Вторая возможность, которую появляется при использовании информационных технологий – развитие самостоятельности учащихся. Ученик решает те или иные задачи самостоятельно, осознанно (не копируя решения на доске или у товарища), при этом повышается его интерес к предмету, уверенность в том, что он может усвоить предмет.

Третья возможность – использование компьютера для освобождения учащихся от рутинных операций при решении задач или выполнении лабораторных работ (вычислений, перевода величин в одну систему единиц и т. п.).

Четвертая возможность – моделирование на компьютере некоторых физических процессов и явлений, например свободного падения тел, поведение газа при изменении давления, температуры и т. д. Такие модели помогают глубже осознать физическую сущность явления.

Применение информационных технологий повышает качество наглядности в учебном процессе (презентации, выполнение сложных графиков, таблиц и т. д.

Информационные технологии – это и
– реализация межпредметных связей физики с другими учебными предметами;
– проведение предметных тестирований и диагностик;
– выполнение реферативных, творческих и других работ с использованием информационных технологий;
– поиск и обработка информации в рамках изучаемого материала с использованием Интернет;
– использование электронных таблиц для решения задач;
– проведение научных конференций, презентаций;
– использование мультимедиа_ технологий при изучении учебного материала;
– проведение виртуальных практикумов и лабораторных работ.

Без компьютера теперь обходится редкий урок физики, потому что это одновременно и телевизор, и магнитофон, и экспериментальная установка, и справочник, и задачник, и средство контроля знаний.

Используя информационные технологии, учитель
– повышает уровень профессиональной культуры;
– снижает трудоемкость процесса контроля и консультирования;
– развивает плодотворное сотрудничество с учащимися;
– повышает уровень функциональной грамотности в сфере информационных технологий;
– переходит от роли учителя-транслятора знаний к роли учителя-тьютора;
– получает возможность самореализации и самоутверждения;
– повышает авторитет среди учащихся, коллег.

Информационные технологии повышают информативность урока, эффективность обучения, придают уроку динамизм и выразительность.

Известно, что в среднем с помощью органов слуха усваивается лишь 15% информации, с помощью органов зрения 25%. А если воздействовать на органы восприятия комбинированно, усвоенными окажутся около 65% информации.

Формы организации учебных занятий с использованием информационных технологий.

Урок-объяснение нового материала.

Благодаря использованию информационных технологий на уроке можно показывать фрагменты видеофильмов, редкие фотографии, графики, формулы, анимацию изучаемых процессов и явлений, работу технических устройств и экспериментальных установок, послушать музыку и речь, обратиться к интерактивным лекциям.

Существует несколько вариантов использования реальных физических экспериментов и показа компьютерных экспериментов, интерактивных моделей и видеофрагментов. Видеофильмы, интерактивные модели, пошаговые анимации позволяют показать объекты в движении, изменении, развитии, поэтому являются важнейшими средствами иллюстрации объяснения учителя. Именно с их помощью можно показать такие явления и эксперименты, которые недоступны непосредственному наблюдению, например, эволюцию звезд, ядерные превращения, квантование электронных орбит и т.п. С помощью моделей из виртуальной лаборатории, созданной в проектной среде «Живая физика» можно смоделировать процессы, происходящие в циклотроне, масс-спектрометре, показать движение электронов в магнитном поле. Демонстрация опытов, микропроцессов, которые нельзя проделать в школе (видеофильм «Жидкий азот», «Подводная лодка», «Ферромагнетики» и т.д.) возможна без показа реальных экспериментов.

Лабораторные работы.

Для проведения такого урока необходимо, прежде всего, разработать соответствующие раздаточные материалы раздаточные, то есть бланки лабораторных работ. При наличии мобильного компьютерного класса работы можно загрузить в ноутбуки. Задания следует расположить по мере возрастания их сложности. Вначале имеет смысл предложить простые задания ознакомительного характера и экспериментальные задачи, затем расчетные задачи и, наконец, задания творческого характера.

Появляется возможность выполнить работу в виртуальной лаборатории путем выбора различных начальных параметров.

Использование на уроке мобильного компьютерного класса позволяет существенно сократить время выполнения и проверки лабораторной работы. Работа заносится в ноутбуки, тем самым, освобождая учащихся от излишней писанины. Ребята заносят результаты измерений в готовые таблицы, производя подсчет сразу в компьютере. В оставшееся время можно поработать над задачами, условия которых занесены в компьютер, и затем произвести проверку и сравнить свое решение с правильным решением, предложенным специальной компьютерной программой.

Наличие в школе электронной почты позволяет организовать дистанционное обучение учащихся, не имеющих возможности посещать школу.

При планировании уроков необходимо учитывать специфику технических условий, в которых будет проходить урок, то есть сколько компьютеров в классе: один или это полноценный компьютерный класс? Именно от этого и будет зависеть, ограничиться ли показом видеофрагмента и интерактивного эксперимента для всего класса через видеопроектор, или имеется возможность полноценной работы с тестирующим комплексом, лабораторными компьютерными работами, виртуальными моделирующими средами.

Учебный диск «Физика, 7-9 классы» может быть использован в учебном процессе следующим образом:
– Самостоятельная подготовка учащихся (изучение конспектов, просмотр видеозаписей, проведение практических работ).
– Демонстрация с помощью мультимедиа-проектора на экране (показ видеозаписей, интерактивных моделей и анимации).
– Классные лабораторные работы (с помощью мобильного компьютерного класса).
– Проведение электронной аттестации учащихся.
– Подготовка материалов для проведения контрольной работы.
– Выполнение учащимися проектов под руководством учителя или самостоятельно.

Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок и позволяют организовывать новые виды учебной деятельности.

Урок закрепления знаний.

Можно предложить учащимся для самостоятельного решения в классе или дома задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты.

Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случая приближает её по характеру к научному исследованию.

В результате, на этапе закрепления знаний многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютер. Составленные школьниками задачи можно использовать в классной работе или предложить остальным учащимся для самостоятельной проработки в виде домашнего задания.

Урок обобщения и систематизации знаний – исследование.

Учащимся предлагается на этапе обобщения и систематизации нового учебного самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель или виртуальную, лабораторию, и получить необходимые результаты. Компьютерные модели и виртуальные лаборатории позволяют провести такое исследование за считанные минуты. Конечно, учитель формулирует темы исследований, а также помогает учащимся на этапах и проведения экспериментов.

Задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором. По указанной причине такие уроки особенно эффективны, так как ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы. Эти знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Учитель в таких случаях является лишь помощником в творческом процессе формирования знаний.

Использование образовательных сайтов в урочном процессе и проектной деятельности.

При использовании информационных технологий при проектной деятельности значительно возрастает не только скорость разработки проекта, но и, что более важно, возрастает качество готового проекта. Проект разработанный при помощи информационных технологий приобретает новую сущность -становится мультимедийным. При этом, работая над проектом, как ученики, так и учителя овладевают новыми, ранее не изученными навыками, которые сегодня крайне востребованы.

При подготовке учащихся к сдаче Единого Государственного Экзамена использование информационных технологий можно определить в следующих направлениях: Проведение локального тестирования и диагностики; поиск и обработка информации в рамках подготовки к ЕГЭ с использованием сети Интернет.