Электрический ток в различных средах

  Учитывая  то, что электронное издание является открытой системой, учитель физики сам может разрабатывать дидактический  материал (карточки, таблицы, самостоятельные  работы и контрольные работы), что позволяет увеличивать количество вариантов или давать индивидуальные задания каждому ученику.

  При обучении физики с использованием компьютерного  моделирования наиболее целесообразно  использовать следующую последовательность проведения урока:

1. Демонстрация реального эффекта в «живом» эксперименте.
2. Простейшее теоретическое рассмотрение, допускающее аналитическое описание.
3. Компьютерная анимация этой простейшей модели.
4. Поэтапное усложнение теоретической модели, сопровождаемое компьютерными иллюстрациями результатов такого поэтапного приближения к реальности.

Итак, использование НИТ  в процессе преподавания физики:

1. Позволяет повысить эффективность занятий (по мнению российских экспертов, эффективность по естественнонаучным дисциплинам повышается не менее чем на 30 %, а объективность контроля знаний учащихся – на 20-25 %).
2. Способствует развитию интереса учащихся к предмету, повышает эффективность их самостоятельной работы и учебного процесса в целом.
3. Позволяет решить задачи индивидуализации и дифференциации процесса обучения.
4. Значительно расширяет круг учебных задач, которые могут быть включены в содержание образования за счет использования вычислительных, моделирующих и других возможностей компьютера.
5. Увеличивает возможность и состав учебного эксперимента, благодаря использованию компьютерных моделей тех процессов и явлений, эксперименты с которыми в школьных условиях учебных лабораторий были бы невозможны.
6. Расширяет источники получения знаний в процессе обучения путем использования информационно – справочных систем.
7. Приводит к развитию новых педагогических методов и приемов.
8. Изменяет стиль работы преподавателей и решаемых ими задач.

  Следует отметить, что наиболее перспективными для обучения физике являются программы, моделирующие физические явления. Компьютерные модели позволяют организовать разные виды учебной деятельности, их необходимо использовать на всех стадиях учебного процесса – от объяснения материала до проверки качества знаний. На уроках физики можно использовать и другие компьютерные программы: контролирующие, демонстрационные, обучающие и другие.

Активный  процесс создания и систематизации ресурсов по физике в сети Интернет. Идущая интернетизация российских школ дают возможность в недалеком  будущем надеяться на применение сетевых технологий в обучении физике.

  Компьютер – самое мощное и самое эффективное  из всех существовавших до сих пор технических средств, которыми располагал учитель. Преподавание физики, в силу особенностей самого предмета, представляет собой благоприятную сферу для применения современных информационных технологий. Информационные технологии применяются как при проведении уроков, так и в организации внеурочной деятельности учащихся. Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. Компьютер может не только создать модель таких явлений, но также позволяет изменять условия протекания процесса, «прокрутить» с оптимальной для усвоения скоростью. Естественно, использование компьютера на уроках оправданно лишь в тех случаях, когда он обеспечивает существенное преимущество по сравнению с традиционными фронтальными опытами или лабораторными работами. Внедрение НИТ в образование является насущной и объективной потребностью. Наше образование должно соответствовать требованиям современного информационного общества, поэтому процесс внедрения НИТ в образование должен нести системный характер.

  Перед каждым уроком, проводимым с использованием компьютера, учителю необходимо продумать, какие модели физических явлений, наблюдаемых на экране компьютера, наилучшим образом позволяют добиться главной цели: понимания учащимися основных физических законов и умения применять их для анализа различных физических ситуаций.

  Составляя планы уроков, необходимо стараться  предусматривать различные варианты работы. Работа с компьютером –  один из вариантов, активизирующий процесс усвоения знаний, усиливающий мотивацию обучения.

Формы работы:

1. При изучении нового материала – просмотр презентаций с включенными в них видеофрагментами, интерактивными моделями явлений и устройств, задачами и вопросами, а также самостоятельная работа с материалами сайтов Интернета. В профильных старших классах – лекции, изложение учебного материала, в котором передают компьютеру часть своих функций, что усиливает воздействие на учеников, т.к. усвоение учебного материала идет также путем зрительного восприятия. Но при этом учитель не заменяется компьютером, а остается главным действующим лицом, в полной мере реализуя свои  индивидуальные творческие особенности. Разнообразие иллюстративного материала делает такую лекцию содержательной. В некоторых лекциях используют электронные учебные материалы, особенно широко применяют: библиотеку наглядных электронных пособий (ООО «Кирилл и Мефодий»), электронное издание «Физика» («Илекса - Москва»), полный интерактивный курс «Открытая физика и д.р.».
2. При контроле знаний – решение задач с интерактивным выбором ответа и разбором решения, выполнение занимательных тестов в картинках, а также интерактивное голосование.
3. Выполнение виртуальных интерактивных лабораторных работ с применением мультимедиа – диска компании «Физикон» - «Физика 7-11 классы», «Лабораторные работы по физике 10 и 11 класс» (ООО «Дрофа»), а также используют различные виды деятельности в виртуальной мастерской:

– демонстрации физических объектов и процессов (компьютер + проектор);

– создание презентаций по физике с использованием ресурсов медиатеки, сканера и Интернет (индивидуальная или парная работа);

– Исследование физических процессов с помощью  интерактивных моделей: Excel.

4. При подготовке домашнего задания – поиск дополнительного материала к уроку, в том числе и иллюстративного, в Интернете.
5. Проектная деятельность учащихся – одной из целей педагогической деятельности является повышение, мотивация учащихся в изучении физики, развитие самостоятельности в приобретении новых знаний с использованием различных источников информации, в том числе и новейших. Для выполнения этих целей лучше всего подходит метод проектной деятельности, в частности выполнение различных учебных проектов. Технология метода проектов позволяет реализовать личностно – ориентированный подход в обучении, поддерживать такие ценные дидактические принципы как учет индивидуальности учащихся, свободного выбора их мотивации и познавательной активности. Кроме того, учащимся можно предложить ряд индивидуальных творческих заданий с использованием компьютера. Здесь используют такие формы работы как конференция, педагогические чтения, участия в интернет –  форумах.

    Стационарно установленное оборудование  позволяет использовать медиа  ресурсы практически на каждом уроке и при объяснении нового материала, и при закреплении, и при проверке знаний.

§ 3. Использование информационных технологий на уроках физики при выполнении лабораторных работ.

  Обучение  физике нельзя представить только в  виде теоретических занятий, даже если учащимся на занятиях показываются демонстрационные физические опыты. Ко всем видам чувственного восприятия надо обязательно добавить на занятиях “работу руками”. Это достигается при выполнении учащимися лабораторного физического эксперимента, когда они сами собирают установки, проводят измерения физических величин, выполняют опыты.

  Лабораторные  занятия вызывают учащихся очень  большой интерес, что вполне естественно, так как при этом происходит познание учеником окружающего мира на основе собственного опыта и собственных ощущений. Лабораторная работа является методом исследования, обеспечивающим научность школьного курса. При выполнении лабораторных работ развиваются и закрепляются навыки и умения, что очень важно в процессе обучения. Но не секрет, что зачастую на уроках физики не хватает наглядных пособий, приборов и материалов. Что делать? Как провести лабораторную работу по теме?

    В современных условиях интенсивного развития информационных технологий возникает необходимость в создании иной образовательной среды. В настоящее время актуальным является вопрос использования программно – педагогических и телекоммуникационных средств в учебном процессе школы и, в частности, при обучении физики. Каждый учитель знает, что процесс обучения зависит не столько от деятельности учителя, сколько от активности учеников и их желания получить знания. Направление учеников на творческую работу наилучшим образом способствует включению в школьную программу урока с применением компьютера. Современные мультимедийные компьютерные программы и телекоммуникационные технологии открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации – электронным учебникам, образовательным сайтам, системам дистанционного обучения и т.д. Это призвано повысить эффективность развития познавательной самостоятельности и дать новые возможности для творческого роста школьников.

  Перед выполнением лабораторной работы ученикам сообщается цель и ход работы, раздаются  письменные указания по выполнению лабораторной работы. В инструкции указывается  название модели и краткое содержание работы. Использование компьютерных моделей позволяет разнообразить и оживить уроки физики.

  Виртуальные лабораторные работы имеют целый  ряд преимуществ: существует возможность  непосредственно наблюдать, исследовать, экспериментально проверять правильность теоретических предположений, что значительно увеличивает эффективность урока. Можно осуществить эксперимент, который в обычных условиях невозможен (например, если процесс долговременный или требующий специальных установок).

  Виртуальные работы имеют и недостатки: они  не дают возможность развивать практические навыки учащихся по измерению физических величин, использованию измерительных инструментов, не обучают методики проведения физических опытов и экспериментов. Но выполнив виртуальную работу, ученики, если это будет необходимо,  легче сориентируются при выполнении такой,   же реальной работы.

  На  начальном этапе обучения физике (7-9 классы) большую пользу имеют  реальные работы, так как у подростков более развита предметная деятельность, чем наглядно – образное мышление. А вот в старших классах (10 – 11 классы), когда обучение учащихся  основано на теоретическом уровне обобщения, можно использовать компьютерные модели, развивающие логику и мышление учащихся.

  Отличительной особенностью компьютерных лабораторных работ является использование компьютерных моделей для проведения эксперимента. Сначала разрабатываются соответствующие раздаточные материалы. Задания в бланках лабораторных работ располагаются по мере возрастания сложности: от простых заданий ознакомительного характера и экспериментальных задач до расчётных задач и, наконец, заданий творческого и исследовательского характера. Учащиеся могут ставить необходимые компьютерные эксперименты для проверки собственных соображений при ответе на вопросы или решении задач. Расчётные задачи рекомендуют сначала решить на бумаге, а затем поставить эксперимент на компьютере для проверки полученного результата. Разумеется, компьютерная лаборатория не может заменить настоящую физическую лабораторию. Тем не менее, выполнение компьютерных лабораторных работ требует определенных навыков, характерных и для реального эксперимента - выбор начальных условий, установка параметров опыта и т. д.

  Наблюдение  и описание опыта можно использовать на любом этапе урока. Независимо от этого учащийся должен уметь: описать установку и ход эксперимента, провести анализ результатов и сформировать вывод. 

     План  наблюдения и описания физического опыта.

• Определить, какое физическое явление, процесс иллюстрирует опыт.
• Назвать основные элементы установки.
• Сделать пояснительные рисунки.
• Коротко описать ход эксперимента и его результаты.
• Предположить, что можно изменить в установке и как это повлияет на результаты опыта.
• Сделать выводы.
• Работа с электронными средствами.

      Обработка экспериментальных  данных и формирование отчётов

  При выполнении лабораторных работ часто  возникает необходимость представления  полученных экспериментальных данных в наглядном виде для последующего анализа и формулировки выводов. Часто эту работу проще (и приятнее) выполнять с привлечением компьютера. Например, приложение Microsoft Office Excel наиболее приемлемо  для обработки табличных данных и построения различных диаграмм.

  Школа будущего – это школа «информационного века». Главным в ней становится освоение каждым учеником самостоятельного, собственного знания, овладение способностями творческого самовыражения. НИТ – это шаг к повышению качества обучения школьников и в конечном итоге к воспитанию новой личности – ответственно, знающей, способной решать новые задачи, быстро осваивать и эффективно использовать необходимые для этого знания.