Информационные технологии как средство формирования интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы

Информационные технологии как средство формирования интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы Содержание Введение………………………………………………………………………… ... 4 Глава 1. Психолого-педагогические основы формирования активного интереса к учебным предметам у учащихся 10-11 -х классов …………………... …………………………………………… ...................6 Глава 2. Информационные технологии в образовании (общий анализ) …… ………………………………………………………………. ……...14 Глава 3. Информационные технологии и их роль в процессе формирования активного интереса к физике ……………………………………………………26 Заключение ……………………………………………………………………….44 Список литературы ………………………………………………………………46 Приложение А ……………………………………………………………………48 Приложение Б ……………………………………………………………………53 Приложение В ……………………………………………………………………56 Приложение Г……………………………………………………………………58 Введение Уровень сформирова н н ости мотивации является важным показателем эффективности учебно-воспитательного процесса. Для того чтобы школьник был замотивирован на изучение физики, необходимо показать практическую значимость физических законов и понятий. Использование современных технологий при изучении физики способствует решению этой проблемы. Познавательный интерес имеет свою специфику на различных этапах возрастного развития школьников. Особое значение имеет исследование становления активного интереса в старшем школьном возрасте. В этот период происходит выбор учащимися будущей профессии и как следствие этого формирование интереса к тем предметам, которые связаны с этим выбором. Поэтому для старшеклассников характерна избирательность интересов. Старшие школьники чаще всего интересуются двумя-тремя предметами, которые имеют непосредственное отношение к будущей профессии. Физика является обязательной частью всеобщего среднего образования и о дновременно образует прочный фундамент всего естествознания. При этом со держание школьного курса физики и разработка передовых технологий преподавания не могут считаться решенными проблемами. Готовых методов преподавания учителю физики не может обеспечить никакая методическая литература. Поэтому только вооружение теоретическими основами физики , методологическими принципами современной науки и самостоятельный творческий поиск могут способствовать успешной работе по формированию мышления и мировоззрения учащихся. Достаточно высокий научный уровень современного школьного курса физики предполагает максимальную активизацию мыслительной деятельности учащихся. Современные информационно-ком муникационные технологии также значительно повышают познавательный интерес учащихся к учебной деятельности. Сегодня, в век новых современных информационных технологий, значительно расширилась степень влияния окружающего мира на подрастающее поколение. Возможность использования программного обеспечения для обучения расширяет круг предъявляемой учебной информации и экономит время на обработку результатов тестирования, дает возможность развивать свои творческие способности. Объект исследования: учебный процесс в современной общеобразовательной школе Предмет исследования: применение информационных технологий для формирования активного интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы Цель работы: обосновать оправданность использования информационных технологий для формирования интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы Задачи: · изучить теоретические основы формирования активного интереса к предмету у старшеклассников; · выявить возможности современных информационных технологий при изучении физики в средней школе; · показать особенности использования информационных технологий, как средства формирования активного интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы Методы исследования: изучение и анализ психолого-педагогической литературы, изучение и обобщение опыта работы педагогов . Глава 1. Психолого-педагогические основы формирования активного интереса к учебным предметам у учащихся 10-11 классов. Система образования в любой стране призван а способствовать реализации основных задач развития общества, так как именно школа, а затем и высшие учебные заведения готовят человека к активной деятельности в разных сферах жизни общества, поэтому способность образовательного учреждения гибко реагировать на актуальные запросы общества имеет важное значение. Развитие современного общества, внедрение научных идей в школьную практику требуют особого внимания к проблемам обучения и воспитания школьников, адекватной реакции учителя на происходящие изменения. Уже в школе необходимо привить ученику стремление к постоянному пополнению своих знаний с помощью самообразования, воспитать у него внутреннее побуждение расширять свой общий и профессиональный кругозор, чтобы стать специалистом, который способен не только быть хорошим исполнителем задачи, но и совершенствовать свой труд, поднимать его на уровень творческой деятельности. Реализовывать эту задачу необходимо в условиях стремительного «обновления» циркулирующей в обществе информации, когда одни данные устаревают и перестают использоваться, другие приходят им на смену и занимают прочное место, как в различных профессиональных областях, так и в повседневной жизни человека. Следовательно, актуальной проблемой современного образования является формирование и развитие познавательных интересов учащегося, личность которого является центральной фигурой образовательного процесса, и так как именно интерес к познавательной деятельности, воспитанный в школе, впоследствии станет основой для развития способности ученика в любых условиях идти в ногу со временем. Познавательный интерес можно назвать избирательной деятельностью человека с целью познания познание предметов, явлений, событий окружающего мира, активизирующей психические процессы, деятельность человека, е го познавательные возможности . Вопросы целенаправленного формирования познавательных интересов школьников должны быть тщательно изучены учителем, поскольку именно познавательная мотивация является непременным условием успешной учебной, а в дальнейшем и профессиональной деятельности человека. Определение основной познавательной мотивации даёт Л.И Карташова . Основой познавательной мотивации являет ся потребность в познании . Познавательная потребность на протяжении всей жизни человека проходит различные стадии развития [1] . Первый (начальный) уровень потребности – впечатление, ярко выражено у маленьких детей и заключается в реагировании на новизну стимула. Следующий уровень потребност и в знаниях - любознательность. Она выражается в интересе к предмету, склонности к его изучению, любви к чтению книг и т.д. Здесь активность р ебенка уже более направлена, но познавательная потребность на уровне любознательности носит относительно стихийно-эмоциональный характер и чаще всего не имеет социально значимого продукта деятельности. К самому высокому уровню развития познавательной потребности относятся устойчивые осознанные стремл ения к получению новых знаний. П ознавательная потребность здесь имеет характер целенаправленной деятельности и приводит к общественно значимым результатам. В теоретическом плане предполагается, что устойчивые и осознанные стремления к получению знаний в большей степени свойственны школьникам старшего подросткового и юношеского возрастов, что познавательные интересы становятся в целом их доминирующими мотивами учения, школьников начинает привлекать возможность обогатить свои знания, расширить их. Ф. К. Савина пишет, что при экспериментальном изучении мотивации учебной деятельности шк ольников можно увидеть, что ведущим мотивом у 58% опрошенных является страх перед родителями и учителями, опасение получить плохую отметку, не сдать вовремя зачет, «провалиться» на вступительных экзаменах, оказаться несостоятельными в глазах более успешных товарищей. Собственно познавательный мотив, как и мотивы, так или иначе связанные с самореализацией личности, занимали в ответ ах старшеклассников от 4 до 12% [2] . Таким образом, можно сделать предварительный вывод о том, что к концу обучения в школе учащиеся не достигают необходимого уровня развития познавательной потребности, который должен стать основой их взрослой жизни и, возможно, дальнейшего обучения. В связи с этим проблемы, связанные с целенаправленным формированием познавательных интересов старшеклассников, являются достаточно актуальными для современной школы. Ведущей деятельностью для школьников всех возрастов является учение. Психологи определяют, кроме этого, и ведущую деятельность каждого школьного возраста в соответствии с тем, какие стороны действительности осваиваются школьниками в ходе учения. В 70-е гг. XX в. Д. Б. Элькониным была предложена возрастная периодизация развития психики, основанная на смене ведущих деятельностей: игры (дошкольники), обучения (младшие школьники), интимно-личного общения (подростки), учебно-профессиональной деятельности (юношеский возраст) [3 ,6-10 ] . Таким образом, в старшем школьном возрасте (так называемая ранняя юность, которая охватывает развитие детей с 15 до 17 лет, что соответствует возрастной категории учеников 10-11 классов общеобразовательной школы) учащиеся в той или иной степени включаются в новый тип ведущей деятельности — учебно-профессиональный. Щукина Г.И. пишет , что у чебная деятельность для большинства становится средством реализации жизненных планов будущего. Учение на этом этапе приобретает непосредственный жизненный смысл, так как школьники, как правило, начинают отчетливо осознавать, что необходимым условием достойного участия в будущей трудовой жизни являются приобретенные знания и умения [4] . Обычно на этом фоне мыслительная деятельность старшеклассников характеризуется все повышающимся уровнем обобщения и абстрагирования, увеличивающейся тенденцией к причинному объяснению явлений, умением аргументировать и доказывать положения, делать обоснованные выводы, связывать изучаемые факты и явления в систему. Существенные изменения наблюдаются в стиле их умственной деятельности, которая носит все более активный, самостоятельный творческий характер. В числе главных новообразований раннего юношеского возраста познавательный интерес рассматривается в психолого-педагогических исследованиях Г.И. Щукина, Ф.К. Савина [3;4;5] . По мнению Г.И. Щукин ой, Ф.К. Савиной , познавательный интерес имеет свою специфику на различных этапах возрастного развития школьников. Особое значение имеет исследование становления познавательного интереса в старшем школьном возрасте. В этот период происходит выбор учащимися будущей профессии и как следствие этого формирование интереса к тем предметам, которые связаны с этим выбором. Поэтому для старшеклассников характерна избирательность интересов. Старшие школьники чаще всего активно интересуются двумя-тремя предметами, которые имеют непосредственное отношение к будущей профессии . Познавательный интерес, складывающийся в процес се жизнедеятельности человека, в конечном итоге , становится устойчивой чертой характера. Но для этого необходимо систематически развивать познавательный интерес, используя различные педагогические средства. Для формирования и развития положительной мотивации учения и в том числе познавательного интереса необходимо рациональное использование таких средств и их сочетаний, которые за малый промежуток времени могут обеспечить максимальный положительный результат в развитии мотивации. Все приемы, оказывающие влияние на учебную деятельность в целом и на познавательные мотивы в частности, Г.И Щукина разделяет на две составляющи е [ 5 ] : 1) мотивация содержанием, к которой отнесем все приемы, связанные с отбором, изложением, представлением учебного материала; 2) мотивация процессом, под которой подразумевается совокупность различных средств, методов, приемов, связанных с организацией учебной деятельности школьников. Первое, что является предметом познавательного интереса для школьников — это новые знания о мире. Интерес вызывает и подкрепляет такой учебный материал, который будет для учащихся новым, неизвестным, поражает их воображение, заставляет удивляться. Удивление — сильный стимул познания, его первичный элемент. Новизна, необычность, неожиданность, странность, несоответствие прежним представлениям — все э то элементы занимательности. Занимательность — это средство привлечения интереса к предмету или процессу изучения, которое способствует переходу познавательного интереса со стадии простой ориентировки, ситуативного, эпизодического интереса на стадию более устойчивого познавательного отношения, стремления углубиться в сущность позн аваемого . Занимательность связана с интересными сторонами вещей, явлений, процессов, воздействующих на учащихся и вызывающих чувство удивления, которое является началом всякого познания. Но, как всякое средство, занимательность может давать различный эффект в зависимости от многих условий своего применения. Поэтому познавательный интерес к учебному материалу не может поддерживаться все время только яркими фактами, а его привлекательность невозможно сводить к тому, что удивляет и поражает воображение. Так как это явления преходящие, неоправданно частое использование приемов, связанных с занимательной стороной изучаемого материала, может привести к совершенно противоположным результатам. Помимо занимательности, формированию интереса к познанию содействует также показ новейших достижений науки, приближение содержания излагаемого материала к самым важным открытиям в науке и технике. Существуют различные методы и приемы, которые позволяют добиться того, чтобы содержание оказало влияние на формирование и развитие познавательных интересов учащихся. Выделим некоторые из них (табл. 1). Таблица 1 Мотивация содержанием Прием Причина Элементы занимательности Использование различных приемов, ситуаций, ярких фактов, которые вызывают положительное эмоциональное состояние Анализ жизненных ситуаций Старшеклассникам важно знать причины, по которым им предлагают решить ту или иную задачу, изучить конкретную тему. Эти причины должны быть для них значимыми, и поэтому важно при изучении определенной темы подбирать такие задачи, которые имеют непосредственную связь с жизнью и с которыми могут столкнуться многие учащиеся, причем это должны быть не просто бытовые, а близкие к увлечениям, жизненным проблемам старшеклассников ситуации. Важно показать возможность разрешения описанной жизненной проблемы путем использования знаний, умений и навыков, полученных на уроке Личностная значимость изучаемого материала Многие старшеклассники стремятся как можно раньше сделать профессиональный выбор. И если такой выбор уже осуществлен, то они полностью сосредотачивают свое внимание только на тех учебных предметах, которые имеют непосредственное отношение к их будущей профессии. На остальные же учебные предметы учащиеся оставляют меньше времени и прикладывают меньше усилий для их изучения. Поэтому важно при изложении учебного материала о бращать внимание на возможность применения полученных знаний в той или иной профессиональной области. Для тех учащихся, которые еще не выбрали профессию, интересное изложение учебного материала с демонстрацией возможностей его применения и актуальности в современном мире поможет сделать такой выбор Далеко не все в учебном материале может быть для учащихся интересно. И тогда выступает еще один, не менее важный источник познавательного интереса — сам процесс деятельности (табл. 2). Таблица 2 Мотивация процессом Прием Причина Создание проблемных ситуаций Учебный материал намного лучше усваивается в том случае, когда для его получения была проделана определенная работа, были преодолены какие-то трудности. Поэтому для организации такой работы можно использовать противоречия между имеющимися знаниями и возможностями решения конкретных задач Ролевой подход Возможность выступить в роли другого человека или предмета позволяет учащемуся проявить свои творческие способности, выйти из жестких рамок, взглянуть на ситуацию с другой стороны и тем самым лучше понять и усвоить материал Решение творческих задач, конкурсы, кроссворды, ребусы и т.п. Для учащихся любого возраста трудно долго удерживать внимание на определенном материале или же заниматься однотипной деятельностью, поэтому использование на уроках различных игровых моментов или заданий позволяет снять напряжение и в то же время улучшить усвоение учебного материала. Это связно с яркими эмоциональными переживаниям, которые испытывают учащиеся в игровых ситуациях Таким образом, для развития творческой и познавательной активности учащихся необходимо организовать их познавательную деятельность таким образом, чтобы ориентировать учащихся на самостоятельное или частично-самостоятельное получение новой для них информации. Глава 2. Информац ионные технологии в образовании (общий анализ) Под информационной технологией понимается процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). В последние годы термин «информационные технологии» часто выступает синонимом термина «компьютерные технологии», так как все информационные технологии в настоящее время так или иначе связаны с применением компьютера. Однако, термин «информационные технологии» намного шире и включает в себя «компьютерные технологии» в качестве составляющей. При этом, информационные технологии, основанные на использование современных компьютерных и сетевых средств, образуют термин «Современные информационные технологии». И.В. Роберт под средствами современных информационных и коммуникационных технологий понимает программные, программно-аппаратные и технические средства, а так же устройства, функционирующие на базе микропроце ссорной, вычислительной техники, кроме того современные средств а и систем ы транслирования информации, информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации и возможность доступа к информационным ресурсам компьютерных сетей (в том числе глобальных) [ 6 ] . К средствам современных информационных и коммуникационных технологий относятся ЭВМ, ПЭВМ, комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода-вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией, средства архивного хранения больших объемов информации и другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графической или звуковой формы представлени я данных в цифровую и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологий Мультимедиа и «Виртуальная реальность»); системы искусственного интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ) ; современные средства связи, обеспечивающие информационное взаимодействие пользователей как на локальном уровне (например, в рамках одной организации или нескольких организаций), так и глобальном (в рамках всемирной информационной среды). Компьютеризация школьного образования Компьютеризация школьного образования относится к числу крупномасштабных инноваций, пришедших в российскую школу в последние десятилетия. В настоящее время И. Г. Захарова [ 8 , 5-6 ] выделяет следующие основные направления внедрения компьютерной техники в образовании: · использование компьютерной техники в качестве средства обучения, совершенствующего процесс преподавания, повышающего его качество и эффективность; · использование компьютерных технологий в качестве инструментов обучения, познания себя и действительности; · рассмотрение компьютера и других современных средств информационных технологий в качестве объектов изучения; · использование средств новых информационных технологий в качестве средства творческого развития обучаемого; · использование компьютерной техники в качестве средств автоматизации процессов контроля, коррекции, тестирования и психодиагностики; · организация коммуникаций на основе использования средств информационных технологий с целью передачи и приобретения педагогического опыта, методической и учебной литературы; · использование средств современных информационных технологий для организации интеллектуального досуга; · интенсификация и совершенствование управления учебным заведением и учебным процессом на основе использования системы современных информационных технологий О возможностях современной вычислительной техники в значительной степени адекватны организационно-педагогическим и методическим потребностям школьного образования пишут Е. С. Полат и М. Ю . Бухаркина [ 7 ] : · вычислительные - быстрое и точное преобразование любых видов информации (числовой, текстовой, графической, звуковой и др.); · трансдьюсерные - способность компьютера к приему и выдаче информации в самой различной форме (при наличии соответствующих устройств); · комбинаторные - возможность запоминать, сохранять, структурировать, сортировать большие объемы информации, быстро находить необходимую информацию; · графические - представление результатов своей работы в четкой наглядной форме (текстовой, звуковой, в виде рисунков и пр.); · моделирующие - построение информационных моделей (в том числе и динамических) реальных объектов и явлений. Перечисленные возможности компьютера могут способствовать не только обеспечению первоначального становления личности ребенка, но и выявлению, развитию у него способностей, формированию умений и желания учиться, созданию условий для усвоения в полном объеме знаний и умений. Выделяют следующие основные педагогические цели использования средств современных информационных технологий: 1) Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий: · повышение эффективности и качества процесса обучения; · повышение активности познавательной деятельности; · углубление меж предметных связей; · увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации. 2) Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества: · развитие различных видов мышления; · развитие коммуникативных способностей; · формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации; · эстетическое воспитание за счет использования компьютерной графики, технологии мультимедиа; · формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации; · развитие умений моделировать задачу или ситуацию; · формирование умений осуществлять экспериментально– исследовательскую деятельность. 3) Работа на выполнение социального заказа общества: · подготовка информационно грамотной личности; · подготовка пользователя компьютерными средствами; · осуществление профессионально-ориентационной работы в области информатики. Программные средства учебного назначения И.В. Роберт применительно к традицио нному учебному процессу выделил следующие методические цели использования программных средство учебного назначения (ПСУН) [ 6 ] : · индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения; · осуществлять контроль с диагностикой ошибок и с обратной связью; · осуществлять самоконтроль и самокоррекцию учебной деятельности; · высвободить учебное время за счет выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ; · визуализировать учебную информацию; · моделировать и имитировать изучаемые процессы или явления; · проводить лабораторные работы в условиях имитации на компьютере реального опыта или эксперимента; · формировать умение принимать оптимальное решение в различных ситуациях; · развивать определенный вид мышления (например, наглядно-образного, теоретического); Перечень ПСУН на современном этапе включает в себя электронные (компьютеризированные) учебники; электронные лекции, контролирующие компьютерные программы; справочники и базы данных учебного назначения; сборники задач и генераторы примеров (ситуаций); предметно-ориентированные среды; учебно-методические комплексы; программно-методические комплексы; компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий. Рассмотрим более подробно программные средства учебного назначения, которые наиболее широко используются в системе образования. Глобальная компьютерная сеть Интернет и ее использование в образовательных целях Создание компьютерных сетей предоставило человечеству абсолютно новый способ общения. Новейшие достижения в технологии передачи данных с учетом последних изобретений в области мультимедиа открывают неограниченные возможности по обработке и передаче массива данных практически в любую точку земного шара. Не вызывает сомнения предположение о том, что в обозримом будущем компьютер станет одним из главных средств общения между людьми. До начала 90-х годов в России сеть Интернет оставалась преимущественно научно-исследовательской компьютерной сетью, с помощью которой ученые обменивались результатами своих работ, а студенты различных университетов поддерживали связь друг с другом. В последние годы компьютер стал доступным не только для взрослых, но и для большинства детей. По исследованию компании "КОМКОН", численность российских пользователей сети Интернет на начало 2002 года составляет 3,7-3,8 миллиона человек в возрасте в среднем от 12 до 34 лет, относительный прирост за каждый из последних трех лет составляет более 120%. По данным статистических исследований сайта "ИнфоАрт", около десяти крупнейших российских серверов уже перешли рубеж миллионного посетителя. Что же касается «детского» пользования сетью Интернет, то если на 1996 год средний возраст начала знакомства с новыми информационными технологиями приходился на 16-17 лет, то уже в 2001 году более половины респондентов – 5-7-классники и даже дети младшего школьного возраста. Позитивная возможность современных Internet– технологий - возможность использовать уникальные экспериментальные ресурсы, расположенные порой на другом конце земного шара: вести наблюдения звездного неба на настоящем телескопе или управлять реактором атомной станции, воспользоваться для перевода учебного текста онлайновым словарем, выбрав его из списка доступных, препарировать виртуальную лягушку. Как о перспективе недалекого будущего можно говорить и о «виртуальных» онлайн– лабораториях, в которых ученики будут проводить эксперименты на оборудовании, расположенном на другом континенте или в соседнем здании. Еще одна возможность, которую успешно используют современные учителя, - развитие и поощрение творческого потенциала учащихся. Публикации в Internet лучших дипломов и курсовых, сочинений, собраний работ по учебному курсу, гипертекстовых рефератов не только дадут возможность ученикам выполнить мини-исследование, но и помогут преподавателю формировать банк материалов по изучаемому курсу. Для реализации намеченных проектов от учащихся, как и от учителя требуется владение компьютерной грамотностью, которая предполагает: · умение вводить и редактировать информацию (текстовую, графическую), пользоваться компьютерной телекоммуникационной технологией, обрабатывать получаемые количественные данные с помощью программ электронных таблиц, пользоваться базами данных, распечатывать информацию на принтере; · владение коммуникативными навыками при общении с программными продуктами; · умение самостоятельно интегрировать ранее полученные знания по разным учебным предметам для решения познавательных задач, содержащихся в телекоммуникационном проекте; · в случае международного проекта - практическое владение языком партнера; · умение войти в сеть (электронную почту); · умение составить и отправить по сети письмо; · умение «перекачать» информацию из сети на жесткий или гибкий диск и наоборот, с жесткого или гибкого диска - в сеть; · структурировать полученные письма в специальной директории; · работать в системах DOS и WINDOWS, пользуясь редакторами WORD разной модификации; · входить в электронные конференции, размещать там собственную информацию и читать, «перекачивать» имеющуюся в различных конференциях информацию. Электронный и и нтернет учебник и Электронный учебник Электронный учебник – это автоматизированная обучающая система, включающая в себя дидактические, методические и информационно– справочные материалы по учебной дисциплине, а также программное обеспечение, которое позволяет комплексно использовать их для самостоятельног о получения и контроля знаний . Эти понятия дали В.В Гриншкун. и С. Г. Григорьев [ 9 , 219-222 ; 10 , 61-63 ] . Рассмотрим преимущества электронного учебника по ср авнению с простым типографским: · Возможность быстрого поиска по тексту. Не всякая печатная книга обладает индексом, а если и обладает, то он ограничен. Отсутствие такого ограничения - неоспоримое преимущество электронного учебника. · Организация учебной информации в виде гипертекста. ( Гипертекст - возможность создания «живого», интерактивного учебного материала, снабженного взаимными ссылками на различные части материала. Термин «гипертекст» ввел в 1963 г. Т. Nelson для обозначения понятия - комбинации текста на естественном языке со способностью компьютера осуществлять интерактивный выбор следующей порции информации или динамичного воспроизведения нелинейного текста, который не может быть напечатан обычным способом на листе бумаги [ 11 ] . В.С.Токарева дает следующее определение, гипертекст - это способ хранения и манипулирования информацией, при котором она хранится в виде с ети связанных между собой узлов [ 1 2 , 5 ] . Гипертекст дает возможность разделить материал на большое число фрагментов, соединив их гиперссылками в логические цепочки. А затем на основе одного оформленного соответствующим образом материала моделирование «собственных» учебников для каждого учащегося, в зависимости от его уровня подготовки, быстрот ы усвоения и , интересов. ) Наличие мультимедиа (multi - много, media - среда). - богатейшего арсенала способов иллюстрации изучаемого явления. Продукты мультимедиа применяют многообразные разновидности информации: компьютерные данные, теле- и видеоинформацию, речь и музыку. Такое объединение ведет к использованию разнообразных технических устройств регистрации и воспроизведения информации, допускающих управление от компьютера телевизором, видеомагнитофоном, HiFi-аудиосистемой, проигрывателем компакт-дисков (СD), магнитофоном и электронными музыкальными инструментами. Мультимедиа-средства по своей природе интерактивны, то есть зритель и слушатель мультимедиа-продуктов не остается пассивным. Мультимедиа повышает качество обучения и позволяет удерживать внимание обучаемого. Моделирование изучаемых процессов и явлений, возможность проводить «компьютерные эксперименты» в тех областях человеческого знания, где реальные эксперименты очень трудоемки или попросту невозможны. Например, возможность поработать с графическим представлением атома водорода, взятым из обучающей программы «Микрофизика на компьютере». При создании электронных учебников нецелесообразно просто переносить типографский вариант учебного пособия в электронный вид и затем конвертировать в гипертекст. Конечно, в результате появятся некоторые преимущества в плане поиска и гиперссылок, но такой учебник будет неудобен для обучающегося, так как читать с монитора не так удобно, как книгу. Поэтому, при создании электронных учебников целесообразны: · иная организация материала учебника: главы целесообразно сделать более короткими чтобы их было проще читать на экране; · разделение материал на несколько контекстов (например, обязательный для прочтения, дополнительный, вспомогательный, определения и т.п.) и визуально их выделить; · содержание учебного материала, в соответствии с требованиями психологов, рекомендуется разбивать на модули. Освоение учебного материала, соответствующее конкретному модулю, должно быть ориентировано не более чем на два часа контактного времени; · после изучения очередного модуля приобретенные учащимися или студентами знания следует контролировать с помощью соответствующей программы, включенной в состав электронного учебника; · уделение особого внимания интерфейсу пользователя; · сжатость и краткость изложения материала при максимальной информативности текста. Сокращения, встречающиеся в тексте, должны быть общеупотребительными и их количество сведено к минимуму. Отсутствие нагромождений, тщательное структурирование информации. Наличие кратких и «емких» заголовков, маркированных и нумерованных списков для того, что бы весь текст легко просматривался. Каждому положению должен быть отведен отдельный абзац текста, при этом основная идея абзаца должна находиться в самом его начале. Целесообразно использование табличного формата предъявления материала, который позволяет представить материал в компактной форме и наглядно показать связи между различными понятиями; · архитектура учебника должна включать графическое обеспечение, которое позволяет передать необходимый объем информации при краткости его изложения. Графическую информацию можно использовать в учебном процессе не только как фрагмент гипертекста. Известна, например, американская методика преподавания на основе конкретных ситуаций (case-method) принципам ведения бизнеса, основанная на серии рисунков или рисованных фильма. Однако, требуется соблюдение меры в графическом оформлении, так как это может привести к отходу от целей обучения. Интернет Учебник На базе сетевых технологий возник совершенно новый вид учебных материалов: Internet – учебник. Область применения Internet-учебников велика: обычное и дистанционное обучение, самостоятельная работа. Снабженный единым интерфейсом, такой Internet -учебник может стать не просто пособием на один учебный курс, а постоянно развивающейся обучающей и справочной средой. Internet:-учебник обладает теми же качествами, что и компьютерный учебник, плюс возможность тиражирования практически без носителя - существует одна версия учебного материала в сети Internet и ученик-пользователь получает к ней доступ привычным для себя способом через свой браузер. Это вносит существенные преимущества по сравнению с электронным учебником, а именно: · сокращается путь от автора учебника к ученику; · появляется возможность оперативно обновлять содержание учебника; · сокращаются расходы на изготовление учебника; · решается проблема идентичности, то есть почти на всех аппаратных платформах материал будет выглядеть практически одинаково (отличия, конечно же, будут, но их влияние на работу ученика с учебником можно свести к минимуму); · появляется возможность включения в учебник любого дополнительного материала, которой уже имеется в сети Internet. Очень ценно, что доступ к Internet– учебнику возможен с любой машины, подключенной к сети Internet, что позволяет при наличии интереса со стороны пользователей попробовать освоить какой либо курс дистанционного обучения. По мере перехода от типографских учебников к компьютерным и от них к сетевым растет оперативность подготовки материала. Это позволяет сокращать время подготовки учебных пособий, тем самым увеличивая число доступных студенту или учащемуся учебных курсов. Глава 3. Информационные технологии и их роль в процессе формирования активного интереса к физике Интерактивная доска в сфере высшего образования и её использование на уроках физики Психологи рекомендуют задействовать в обучении все основные сенсорные системы человека — визуальную, аудиальную и кинестетическую (телесную). Последняя имеет особое значение, именно с ней связаны такое явление, как моторная память, и возможность довести навыки до автоматизма, т. е. перевести на уровень подсознания. Нельзя, например, чисто умозрительно научиться ездить на велосипеде: никакое глубокое обучение невозможно без включения телесного восприятия и моторики [1 3 , 3 -7 ] . Здесь, к счастью, нам на помощь приходят такие устройства, как интерактивные доски. К. М. Агрынзин, А. В. Дзюбина выделяют следующие задачи интерактивной доски [1 4 ] : Первая задача, которую позволяют решать интерактивные доски — уйти от привнесенной компьютерной культурой чисто презентационной формы подачи материала. Вторая задача интерактивных досок — экономия времени занятия за счет отказа от конспектирования. Студенты по окончании занятия могут получить файл с его записью, который можно дома просмотреть на ПК в пошаговом режиме. При этом не только доступны предлагаемые преподавателем иллюстрации и записи, но и правильно воспроизводится последовательность его действий у доски. Третья задача интерактивных досок — повышение эффективности подачи материала. Проектор выводит на поверхность интерактивной доски заранее подобранную преподавателем фоновую картинку или фоновое слайд-шоу. Акустические системы создают в аудитории нужный фоновый звук, а преподавателю остается позаботиться о содержательной части материала, он может, скажем, писать или рисовать на интерактивной доске. По силе и глубине воздействия на аудиторию грамотно построенное занятие с использованием компьютера и интерактивной доски может сравниться с кино и театром. Однако от преподавателя для этого потребуются режиссерские знания и навыки. Четвертая задача интерактивной доски в аудитории — организация групповой работы (или групповых игр), навыки которой сегодня принципиально важны для успешной деятельности во многих областях. Можно выделить следующие преимущества работы с интерактивными досками: 1. Основные преимущества: · совместима с программами для всех лет обучения; · усиливает подачу материала, позволяя преподавателям эффективно работать с веб-сайтами и другими ресурсами; · предоставляет больше возможностей для взаимодействия и обсуждения в аудитории; · делает занятия интересными и увлекательными для преподавателей и студентов благодаря разнообразному и динамичному использованию ресурсов, развивает мотивацию. 2. Преимущества для преподавателей: · поощряет импровизацию и гибкость, позволяя преподавателям рисовать и делать записи поверх любых приложений и веб-ресурсов; · позволяет преподавателям сохранять и распечатывать изображения на доске, включая любые записи, сделанные во время занятия, не затрачивая при этом много времени и сил и упрощая проверку усвоенного материала; · позволяет преподавателям делиться материалами друг с другом и вновь использовать их; · удобна при работе в большой аудитории; · вдохновляет преподавателей на поиск новых подходов к обучению, стимулирует профессиональный рост. 3. Преимущества для учеников : · делает занятия интересными и развивает мотивацию; · предоставляет больше возможностей для участия в коллективной работе, развития личных и социальных навыков; · освобождает от необходимости записывать благодаря возможности сохранять и печатать все, что появляется на доске; · студенты начинают понимать более сложные идеи в результате более ясной, эффективной и динамичной подачи материала; · позволяет использовать различные стили обучения, преподаватели могут обращаться к всевозможным ресурсам, приспосабливаясь к определенным потребностям; · учащиеся начинают работать более творчески и становятся уверенными в себе. 4. Факторы эффективного использования: · обеспечение доступа к интерактивной доске, чтобы преподаватели могли набраться опыта; · использование доски не только преподавателями, но и студентами; · предоставление преподавателю времени на подготовку к занятию; · временные затраты преподавателя для того, чтобы стать уверенным пользователем и подобрать ресурсы для занятия; · обмен идеями и ресурсами между преподавателями; · расположение доски в аудитории таким образом, чтобы не мешал солнечный свет и ничто не находилось между проектором и доской; · высокий уровень надежности и технической поддержки, чтобы свести к минимуму возможные проблемы. Использование интерактивной доски при изучении физики — это ещё один шаг к повышению интереса к предмету, т. к. благодаря именно этой науке создаются подобные приборы. Применение интерактивных досок в сфере физического образования открывает множество дополнительных возможностей. Преподаватель может сделать процесс обучения физике значительно б олее наглядным и интерактивным . Этому способствуют красочные, логично структурированные обучающие программы по физике, позволяющие моделировать опыты и эксперименты, а также возможности тестирования аудитории с моментальным выводом на доску полученных результатов, демонстрации тематических видеоматериалов и многие другие полезные функции интерактивных досок. Интерактивная доска — ценный инструмент для обучения физике. Доска позволяет работать на ней в двух режимах: интерактивный и режим Office. В интерактивном режиме компьютером можно управлять прямо с поверхности доски с помощью электронных маркеров. В этом режиме доска по мановению волшебной палочки превращается то в координатную сетку, то в космическое пространство, то в подводный мир, в зависимости от тематики задач, которые мы решаем на ней. Координатная сетка помогает быстро, с применением различных цветов показать сложение векторных величин, строить графики и отмечать их преобразования. Предлагая различные задачи, например, о движении и взаимодействии тел, можно подобрать фон из реальных объектов совершающих эти движения, что вызывает больший интерес у студентов при решении задач. Например, при решении задач на движение с ускорением фоном может служить улица твоего микрорайона с машинами твоих знакомых или даже родственников, при решении задач на закон всемирного тяготения фоном можно сделать планеты и другие космические объекты. Фантазиям преподавателя и студентов здесь нет преград. При отработке навыков решения задач удобно использовать замечательный инструмент Шторка, который используется для скрытия части доски. На закрытой части доски можно поместить план решения задачи, которым должны пользоваться обучающиеся и открывать его по мере выполнения каждого пункта, можно спрятать уже готовое решение задачи и также открывать постепенно, чтобы студенты могли сверить своё решение с решением преподавателя и т. д. При выполнении тестов эта функция доски также может быть использована для скрытия правильных ответов и последующей их проверки. Во время объяснения по заранее подготовленному конспекту можно путешествовать с помощью инструмента « Прожектор » , который затемняет неважный в данную минуту материал и высвечивает на доске именно тот участок, который должен привлечь внимание студентов. При объяснении материала иногда требуется вернуться к началу или середине своего объяснения, на обычной доске предугадать такой возврат бывает трудно, ведь могут возникнуть различные ситуации: что-то забыли, кто-то прослушал, кто-то не успел дописать. Интерактивная доска позволяет быстро вернуться к тому месту объяснения, которое вызвало затруднение или непонимание материала, т. к. все записи на ней сохраняются. Кроме того, при подготовке конспектов занятий можно сделать ссылки на другие файлы (Word, Excel, PowerPoint), звуковые файлы, видео-файлы, конспекты предыдущих занятий и даже на Интернет страницу . Много времени тратится у преподавателя на помощь студентам, которые пропускают занятия по каким-то причинам, или студентам, которые медленно усваивают материал. Интерактивная же доска позволяет сэкономить это время. Инструмент IW Recorder позволяет записать все действия с доской и голос учителя. Записанный файл может быть роздан обучающимся для повторения и подготовке к занятиям. При работе в режиме Office доска позволяет работать с документами MS Word, MS Excel, MS PowerPoint. Например, при проверке домашнего задания, где необходимо было разобраться в устройстве какого-либо прибора или показать на рисунке направление тока или силы, удобно отсканированный рисунок вместе с заданием поместить в MS PowerPoint, а затем на занятии, не затрачивая времени на воспроизведение условия и рисунка, попросить студентов показать выполнение домашнего задания. Таких слайдов можно сделать несколько и соответственно вызвать несколько студентов для проверки домашнего задания. Все изменения, произведённые в этом режиме, сохраняются в исходном документе, поэтому работы можно проверить после занятия. Домашние задания, выполненные в этих программах, также легко проверяются и обозреваются всей аудиторией. С помощью компьютерных анимаций можно показывать схемы процессов, объяснение протекания которых связано со знанием структуры вещества на атомно-молекулярном (давление газов, протекание тока, ядерные реакции) или планетарном уровне (образование ветров, магнитное поле Земли, солнечное затмение). Кроме того, их удобно использовать для демонстрации в динамике принципов действия технических устройств (насос, множительный аппарат, двигатель и т. д.), в которых невозможно увидеть процесс в ходе работы механизма. Анимации призваны облегчить введение абстрактных понятий, физических величин, которые связаны с изменением какого-либо параметра во времени (движение относительно разных систем отсчета, ускорение как изменение вектора скорости, правило буравчика и т. д.). При работе с интерактивной доской можно эффективно использовать компьютерные интерактивные модели, представляющие собой схемы, графики, имитации процессов и экспериментов, задания, игры, исходные параметры которых задаются пользователем, протекание процессов рассчитывается с использованием физических законов. Результат расчетов представляется в виде статичной или динамичной картины. На основе моделей можно вести изложение материала, составлять задания для тренинга по усвоению понятий и физических законов. Интерактивные модели позволяют: · проводить необходимые лабораторные и практические работы в условиях отсутствия материально-технической базы для реального эксперимента; · проводить необходимые работы с экспериментальными материалами, прямой контакт с которыми небезопасен или нежелателен (например, работы по изучению радиоактивности и др.); · моделировать такие процессы и явления, для которых необходимо специализированное дорогостоящее оборудование и спец. лаборатории; · визуализировать физическое явление в динамике, а не вид привычных статистических картинок, изображенных мелом на доске; · значительно расширить информационную составляющую обучения. При работе с интерактивной доской имеется возможность использования виртуальной лаборатории. Виртуальная лаборатория имеет уникальные возможности: · самостоятельного построения моделей различной степени сложности; · изменения параметров объектов, свойств и масштабов среды конструирования, которые сложно технически реализовывать в реальном эксперименте; · сохранения построенной модели с возможностью последующего использования; · повышения наглядности представления информации путем выявления закономерностей с помощью диаграмм и графиков процессов; · развитие креативных способностей учеников. Для более эффективного усвоения материала можно использовать фотографии природных явлений, бытовых приборов и приспособлений, экспериментальных установок, технических объектов, портреты ученых. Они призваны проиллюстрировать экспериментальную базу, на которой строятся физические представления и многочисленные технические применения физических явлений, открытых в лаборатории. Также можно использовать рисунки, которые являются статичными иллюстрациями к текстам сопровождаемых учебников и представляют собой схемы приборов, экспериментальных установок, электрических цепей, образное представление физических величин, символьное изображение протекающих процессов, модельных представлений об их протекании, а также графики зависимостей физических величин от времени, расстояния и т. п., диаграммы, иллюстрирующие взаимосвязь различных физических параметров объектов. Из всего вышесказанного следует: ввиду обстоятельств, продиктованных современными условиями, необходимо увеличивать наглядность, доступность и в то же время эффективный объем предоставляемой студентам в рамках обучения информации, что представляется практически невыполнимой задачей без привлечения современных технологий, особенно в преподавании точных наук. С помощью интерактивных досок, либо приборов, подобных им, без привлечения больших финансовых, а также временных затрат, вполне возможно решить эти и многие другие проблемы. Решения на базе подобного оборудования помогают использовать выделенное для проведения обучения время максимально эффективно и увеличить эффективность образования в целом. Нами разработан план урока с использованием Интерактивной Доски (см. прил. А ) Физика на компьютере для 10-11 класса Инновационные преобразования, происходящие в современном обществе, затронули все сферы человеческого общества, включая и сферу образования, — появляются новые дисциплины, пересматривается содержание действующих учебных предметов, разрабатываются новые методики изложения материала с применением компьютерной техники. Падении интереса к ряду фундаментальных школьных дисциплин, чьи позиции каких-то десять лет назад казались незыблемыми. Одной из таких дисциплин является физика: если ранее ей уделялось пристальное внимание, на ее изучение отводилось достаточное количество часов, были популярны физические кружки, олимпиады, вечера, КВН, то ныне данный школьный предмет влачит жалкое существование. Даже незначительное сокращение количества часов на его изучение повлекло существенные перемены. У учителя стало меньше времени на мотивацию изучения тех или иных элементов физики, практически не осталось времени на применение элементов занимательности и включение в объяснение исторического материала. Прагматизм, царящий в школьном образовании, привел к падению уровня знаний в области физики. Из данной ситуации есть нес колько выходов. Один из них предлагаемый А. А. Зубрилиным [1 5 ] базируется на применении в процессе изложения материала компьютерной техники и программ с физическим содержанием. На данном этапе развития школьного образования проводить полноценные компьютерные уроки со всем классом и по физике, и по информатике не представляется возможным, поэтому подобные занятия можно реализовать либо на факультативах, либо на элективных курсах, если это касается старших классов. Элективным курсом, на котором физический материал изучается с использованием компьютерной техники, может стать курс «Физика на компьютере». Курс направлен на повышение интереса учеников к школьной физике через применение компьютерной техники. В нем используются и методы информатики (моделирование, решение задач на компьютере), и методы физики (эксперимент, решение количественных и качественных задач с физическим содержанием), и общепедагогические методы (лекция, беседа, демонстрация). Подобное интегрированное наполнение призвано повысить качество обучения и помочь выпускникам школ с определением выбора дальнейшего жизненного пути. Преподавание курса может быть осуществлено учителем физики совместно с учителем информатики. Если учитель физики имеет соответствующую подготовку' по работе с прикладным программным обеспечением компьютера, то он сам может преподавать этот курс. То же самое относится и к учителю информатики, хорошо владеющему физикой. Курс проходит параллельно базовому курсу физики, и в нем рассматривается как основной, так и дополнительный материал, а также материал, который был исключен из учебников в ходе последних преобразований. Основным прикладным программным обеспечением курса являются электронные справочники по физике и программы для проведения физических экспериментов («Живая физика», «Открытая физика», «Физика в картинках»), дополнительно применяются системы программирования, табличные процессоры (Excel) и специализированные программы (математические пакеты Mathcad, Eureka и др.), имеющиеся в распоряжении учителя. Цели и задачи курса: · Формирование навыков применения компьютерной техники в физических исследованиях; · повышение интереса к физике; · совершенствование знаний и умений, полученных в основных курсах физики и информатики: · расширение представлений об экспериментальном методе познания окружающей действительности, роли и месте компьютерного эксперимента в физических исследованиях; · выработка умений применять компьютерную технику для проведения компьютерного эксперимента и решения задач с физическим содержанием; · закрепление представлений о постановке, классификации, приемах и методах решения школьных физических задач; · подготовка к обоснованному выбору профессии. Учебный процесс в рамках курса организуется в форме учебной исследовательской деятельности. Курс делится на блоки, каждый из которых связан с определенным разделом школьного курса физики. Прежде чем приступить к работе с физическим материалом, рассматриваются прикладные программные средства, применяемые на занятиях. Они подбираются по усмотрению учителя. При подборе он должен руководствоваться объемом учебных часов, отводимых на изучение электива, уровнем подготовки учащихся, теоретическим наполнением курса. Обязательно должна проходить работа с программами, с помощью которых проводится демонстрация опытов и реализуется виртуальный лабораторный эксперимент, а также решаются задачи с физическим содержанием и моделируются физические процессы, явления и объекты. После рассмотрения большей части блоков ученики знакомятся со способами работы с программами для оформления результатов исследований (или повторяют их) и приступают к оформлению полученных результатов. Последний блок курса является необязательным и реализуется учителем в том случае, если имеется доступ к сети Интернет. Занятия блока призваны сформировать у учеников навыки поиска информации с физическим содержанием в глобальной сети. В рамках курса предполагается рассмотрение некоторых разделов базового курса физики, материал которых изучается в старших классах. Такой подход позволяет, во-первых, показать ученикам различные пути исследования одних и тех же задач, во-вторых, актуализировать знания учащихся в области физики и информатики. Преподавание каждого блока реализуется по следующей схеме: дается теоретический материал, с использованием электронных изданий проводятся демонстрация и компьютерный эксперимент. Материал обязательно снабжается историческими сведениями об этапах развития физики, становлении физической науки, биографиями ученых. Излагать исторический материал может как учитель, так и ученики, предварительно подготавливая доклады по заданной теме. В ходе эксперимента учащиеся должны убедиться в истинности значения физических величин, обнаружить соответствующие эффекты, проверить факт существования той или иной закономерности протекания явления. На следующем этапе разбираются решения задач с физическим содержанием. При анализе уделяется внимание как методам решения, так и технологии реализации решения на компьютере. Каждое занятие заканчивается выдачей домашнего задания, основное назначение которого — повторение теоретического материала и разработка алгоритмов решения задач по физике. Алгоритмы разрабатываются для реализации различными прикладными программными средствами. В процессе прохождения курса ученики накапливают материал, а на его завершающей стадии оформляют полученные результаты с применением текстовых редакторов. Для повышения качества восприятия полученных результатов используются возможности программ компьютерной графики. По оформлению результатов исследования учитель делает вывод о сформированности у учащихся умений по курсу. Минимально необходимый уровень знаний и технологических умений учащихся перед прохождением курса: · знают виды прикладных программных средств персонального компьютера и владеют навыками работы с типовыми ППС; · имеют представление о способах обработки различных видов информации; · умеют решать задачи с физическим содержанием; · знают схему решения задачи на компьютере и без него; · умеют ставить простейшие исследовательские задачи и решать их доступными средствами; · владеют навыками оформления документов. После прохождения курса учащиеся владеют следующими знаниями, умениями и способами деятельности: · умеют планировать свою деятельность, связанную с решением задач из школьного курса физики с использованием прикладных программных средств компьютера; · умеют описывать решаемые задачи на языке математических понятий, точно формулируя цель решения; · знают принципы построения моделей на компьютере и владеют навыками компьютерного моделирования в физике; · знают роль вычислительного эксперимента в современном научном познании и имеют представление о возможностях и границах его применимости; · умеют грамотно обрабатывать результаты измерений, формулировать вопросы и выводы по исследуемой проблеме, записывать результаты с учетом погрешности, правильно интерпретируя полученные результаты; · знают способы применения информационных технологий в физике; · владеют способами продуктивной деятельности. Компьютерное моделирование как метод формирования интереса к физике Внедрение компьютерных в обуче ние позволяет прочнее соединить чувствен ное познание с мыслительной деятельн остью учащихся . Оно очень привлекает учащихся, по вышает и делает современной культуру учебной деятельности, открывает для учеников новые воз можности самостоятельного познания учебного материал а . Об этом пишет И. А. Анцупов [1 6 ,29-30 ] . Первые годы использовались в основном при обучении компьютерные программы контроля и тренировки, компьютерные иллюстрации. С овла дением учащимися компьютером стали осуществ лять компьютерное моделирование — наиболее сложную технологию учебного процесса. Она, как можно было убедится: · позволяет частично ликвидировать пробелы в знаниях; · связывает математические знания учеников и их умения анализировать физические процес сы; · облегчает усвоение нового материала. В зависимости от изучаемой темы учащиеся с помощью компьютера: · выполняют исследования (по инструкции или заданию учителя); · проверяют самостоятельно выдвинутые гипо тезы; · самостоятельно «открывают» и изучают явления; · решают задачи. Таким образом, компьютер позволяет учителю не только иллюстрировать объяснение нового ма териала, но и организовать индивидуальную по знавательную и исследовательскую работу уча щихся, что особенно ценно в условиях нехватки учебных приборов и реализации личностно ориен тированного обучения. Удовлетворенность ребят результатами этой ра боты — мощный стимул активизации их учебы и познавательной деятельности. Компьютерное моделирование осуществляется, руководствуясь тремя модулями: вводным, основ ным и итоговом (см. Таблицу 3). Этой структуре сопутствует определенная ком пьютерная программа, позволяющая ее реализо вать. Таблица 3 Структура работы с использованием компьютерного моделирования Вводный модуль Основной модуль Итоговый модуль · Повторение базовых зна ний и умений · Ознакомление с компью терной подпрограммой · Овладение последователь ностью действий на ком пьютере Работа на компьютере по дидактическим физичес ким заданиям: · исследования, · получение новых зависи мостей, · решение задач · Анализ процесса решения задачи · Выявление трудностей и об наруженных закономернос тей · Составление отчета о работе Этой структуре сопутствует определенная ком пьютерная программа, позволяющая ее реализо вать. В качестве примера работы по выполнению небольших исследований и решения небольших задач по теме «оптика» с помощью компьютера (см. прил. Б и В ) Дистанционные и интернет уроки по физике Сегодняшняя школа сплошь и рядом дает учащимся много таких знаний, ко торые после завершения учения не нахо дят никакого применения. Наши школь ники не понимают, зачем им нужен та кой объем знаний по математике, физи ке, химии, биологии и другим предме там. При этом , как можно убедится в исследованиях Л. И Карташовой , примерно через год после окончания школы ее выпускник теряет 85% объема знаний, причем подавляющая часть из них вообще никогда не понадобится в жизни. Оторванность обучения от жизни ребенка — основное противоречие тра диционной школы, главная причина от чуждения от нее ребят, потери их инте реса к учению. Именно поэтому для по вышения мотивации к обучению есть только один путь — максимальное при ближение школьного образования к жизни, к потребностям и интересам кон кретного человека [ 1 ] . А современное общество ожидает от образования подготовленных коммуни кабельных людей с высоким уровнем общего развития, с умениями одновре менно работать в группе и принимать самостоятельные решения, с готовнос тью к переучиванию и приобретению новых знаний. Но педагогика и школа продолжают попытки найти нужные, оптимальные с точки зрения культуры знания. А знания между тем эффектив но выведены в общедоступную мировую компьютерную память. Уже сегодня че рез Интернет можно получить необходи мую информацию из любой точки зем ного шара. Поэтому традиционное рос сийское образование, если исходить из современных мерок, нельзя назвать сколько-нибудь гуманным, поскольку оно не раскрывает у многих детей истин ные возможности их развития, возмож ности формирования их индивидуаль ных способностей. Подлинно гуманным образование станет только тогда, когда оно приобретет развивающий индивиду альность характер. Следовательно, современное образо вание должно не только создавать условия, при которых каждый учащийся сможет получать личностно для него значи мую и необходимую информацию, но должно помочь в раскрытии внутренне го потенциала каждого школьника, в его движении по пути самореализации. При этом, открывая доступ каждому ученику к информации, преподаватель не должен допускать ее беспорядочно: поглощения. Поэтому необходимо по мочь развить у школьников способность не только критически анализировать и продуктивно использовать информацию , но и научить их понимать, какая инфор мация обогащает возможности человека , а какая больше отвлекает от работы, чем помогает. Информатизация общества и образо вания, развитие новых информационных технологий — объективный и законо мерный процесс. Знание вычислитель ной техники, без которой не обходится ни одно современное предприятие, ни одна отрасль знания и жизни, позволяет человеку уверенно чувствовать себя в любых жизненных ситуациях. Появи лись такие новые понятия, как «новая грамотность» и «информационная куль тура личности». Существует много их научных определений, но, кроме того-то это — «совокупность знаний, уме ний, навыков, способствующих осозна нию человеком своего места в информа ционной среде», все они обязательно вк лючают в себя умения ориентировать ся в разнообразных информационных потоках и также самостоятельно создавать медиа объекты в Интернете. Таким образом, можно выделить до полнительные требования к школе будущ его: 1) научить ученика учиться, формируя у него информационные умения; 2) создать условия учителям и ученикам для внедрения и использования ин формационных и телекоммуникацион ных технологий; 3) развивать творческий потенциал каждого ученика, т.е. осуществлять лич ностный подход в процессе обучения. Следовательно, необходимо перестра ивать традиционный урок, ориентируясь н а требования к образованию современн ого общества и человека. Одним из направлений реформирован ия современной школы является разви е дистанционного обучения, представл ение о котором основывается в первую очередь на информационных и телеком муникационных технологиях и техничес ких средствах. Дистанционное обучение тесно связа но с Интернет - образованием (Интернет - о бучением), но не тождественно ему. О д истанционном и интернет обучениях пишет Е. Е. Карамзеева [ 1 7 ,54-56 ]. П оследнее более строго регламентирует тех нико-технологическую специфику о бучения с использованием глобальных р есурсов Интернета. При этом оно не обязательно предполагает удаленность учителя и учеников. Например, все они м огут заниматься в компьютерном классе, подключенном к Сети. Дистанционный урок предполагает, прежде всего, обучение на расстоянии. Как правило, он включает традиционные элементы обучения: более или менее подробный конспект теоретической ча сти, тренировочные и контрольные ма териалы (тесты, задачи), дополнитель ный материал по теме. Эта форма обуче ния предполагает обмен информацией между педагогом и учеником. Учащему ся приписывается роль получателя неко торого информационного содержания и системы заданий по его усвоению. Под знаниями понимается транслируемая информация, а личный опыт учащиеся не приобретают и их деятельность по конструированию знаний практически не организуется. Большинство уроков, размещенных в Сети, представляют со бой именно такие дистанционные уроки. Пример Дистанционного урока нами рассмотрен (см. прил . Г ) Интернет Урок в отличие от дистанционного предполагает обязательную работу с ресурсами Сети. Интернет-урок может проводиться дистанционно или в компьютерном классе. Составление аннотированного списка ссылок на ресурсы и заданий к ним составляют важную часть работы учител я по подготовке урока. Например по теме «Человеческий глаз. Зрение» на сайте «Физика-Биалогия» [ 1 8 ] вклю чены ссылки на сайты офтальмологиче ских клиник, где рассматриваются раз личные дефекты зрения, на статьи о зре нии в животном мире; на сайт психоло гического факультета МГУ, где рассмат риваются оптические иллюзии; на ста тью о влиянии компьютера на здоровье человека (и в том числе на зрение) и т.п. Еще одна специфика Интернет - уро ка — это интеграция информационного и предметного обучения. Желательно, чтобы учащиеся выполняли задания по физике, используя компьютер (работа с поисковыми программами, составление таблиц или кроссвордов в редакторе Word , мини-презентаций в редакторе PowerPoint и т.п.). Также Интернет-урок позволяет осу ществить личностный, креативный ха рактер обучения. Не секрет, что совре менный учитель находится в ситуации, когда должен совместить несколько противоречивые требования. С одной сторо ны, он должен обучить школьника в со ответствии с четко определенным стандартом образования требованиями уровню подготовки выпускников (чет кий набор знаний и умений), с другой стороны, учитель должен помогать твор ческим умам, жаждущим исследовать неизвестные области. Интернет-урок дает возможность совместить эти требования. Для этого урок разбивается на две части с двумя заданиями: первое задание на проработку базовых знаний второе задание — творческое (по интересам). Второе задание учащиеся выполня ют, пользуясь аннотированным списке ссылок и руководствуясь собственными интересами. Доминантой такого обуче ния выступает личная продуктивная де ятельность учащихся, выстраиваемая . помощью современных средств телеком муникаций. Как построить конкретны урок (уже имея подобранный матери ал) — здесь огромное поле для творческой деятель ности, самовыражения учителя. Заключение В результате проведенного изучения по теме « Информационные технологии как средство формирования интереса к физике у учащихся старших классов общеобразовательной школы», можно сделать следующие выводы: · проблема формирования мотивации учения лежит на стыке обучения и воспитания ; м отивация учения складывается из многих изменяющихся и вступающих в новые отношения друг с другом сторон. Поэтому становление мотивации есть не простое возрастание положительного или отрицательного отношения к учению, а стоящее за ними усложнение структуры мотивационной сферы, входящих в нее побуждений, установка новых, более зрелых, иногда противоречивых отношений между ними. · использование компьютерной техники в процессе обучения повышает его качество и эффективность, способствует творческому развитию обучаемого, позволяет автоматизации процесс контроля, коррекции, тестирования и психодиагностики, помогает приобретать и обмениваться педагогическим опытом, методической и учебной литературой, что в целом благоприятно влияет на качество образования; · применение информационных технологий на уроках физики и во внеурочной деятельности расширяет возможности творчества как учителя, так и учеников, повышает активный интерес в первую очередь к физике, стимулирует освоение учениками большего объема знаний, обретение новыми способностями Список использованных источников 1. Карташова Л.И. Способы формирования познавательных интересов старшеклассников. // Вестник РУДН. – 2007. - №2. 2. Савина Ф.К. Формирование познавательных интересов учащихся в условиях реформы школы // Учебное пособие к спецкурсу. — 1989. 3. Эльконин Д.Б. К проблеме периодизации психологического развития в детском возрасте . // Вопросы психологии. - 1971. - № 4. - С.6-20. 4. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. / М.: Педагогика, 1988. 5. Щукина Г.И. Проблема познавательного интереса в педагогике. / М.: Педагогика, 1971. — 351 с. 6. Роберт И. Современные информационные технологии в образовании / М: Школа – Пресс, 1994 7. Полат Е. С., Бухаркина М. Ю., Моисеева М. В., Петров А. Е. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. / - М., 2005. с. 20. 8. Захарова И. Г. Информационные технологии в образовании / Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений. - М., 2003. с. 12. 9. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В. Учебник - шаг на пути к системе обучения "Информатизации образования". // В сборнике научных трудов "Проблемы школьного учебника". - 2005. - c . 219-222. 10. Гриншкун В.В. Григорьев С.Г. Образовательные электронные издания и ресурсы. / Учебно-методическое пособие для студентов педагогических вузов и слушателей системы повышения квалификации работников образования. / М: МГПУ - 2006, 98 с. 11. Тед Нельсон / http://www.seoexp.com/ru/history/ted_nelson/full_article 12. Токарева В.С. Гипертекстовые технологии в обучении / - М., - 1994. - 40с. 13. Галишникова Е. М. Использование интерактивно й доски в процессе обучения / М:Учитель, - 2007. - № 4. - 8с. 14. Арынгазин К. М., Дзюбина А. В. Применение интерактивной доски в процессе изучения курса физики в сфере высшего профессионального образования. / Электронный журнал «Знание. Понимание. Умение». – 2009., №2 15. Зубрилин А. А. ФИЗИКА НА КОМПЬЮТЕРЕ / http :// www . gmcit . murmansk . ru / text / information _ science / program / el _ curs /15_ fizika . htm 16. Анцупов И. А. Компьютерное моделирование. / Физика в школе. – 200 8 ., № 2 . - с. 29-30 17. Карамзеева Е. Е. Интернет - уроки по физике. / Физика в школе. – 2007., №3. - с. 54-56 18. Физика - Биология тема: «Человеческий глаз. Зрение» / http :// elenaek 2. narod . ru / quest . htm 19. О. А. Кулясова урок по теме «Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие» для 11-го класса. / http :// kulyasova 23. narod . ru / index .11. html Приложение А Представленный план урока был нами разработан самостоятельно План урока по теме «Линзы» Цели урока: · Образовательная - формирование представлений о геометрической оптике, линзе, фокусе, главной оптической оси, видах линз. · Развивающая - развитие мышления, внимания и умения анализировать полученную информацию. · Воспитательная: приобретение навыков общения и самоорганизации Оборудование: персональный компьютер, мультимедийный проектор, экран, набор линз. План урока: 1. Организационный момент (цели, задачи урока, подготовка учащихся к восприятию информации). 2. Активизация знаний. 3. Лекция (сопровождение презентацией и беседой). 4. Итог урока. 5. Домашнее задание. Ход урока Вашему вниманию предлагается лекционная подача материала, в тетради необходимо сделать краткие записи, которые помогут в подготовке по теме. Сегодня мы начинаем новый раздел физики «Оптика». На Слайде 1 показаны разделы большой темы «Оптика»: Сегодня мы поговорим о геометрической оптике. Урок начинается с введения понятия линзы. Дается определение, вводится понятие сферической линзы, главной оптической оси, понятие тонкой линзы. При этом рассматривается слайд 2 (см. рис 1) презентации. рис.1 Обсуждаются разные виды линз, различающиеся по форме преломляющих поверхностей. Вводятся понятия собирающей и рассеивающей линз. Пользуясь рисунком, приведенном на слайде 3 (см. рис 2), учитель вводит понятие фокуса линзы. рис. 2 Далее рассматриваются вопросы построения изображения в линзе. Для этого используется видео ролик слайд 4. Так же для занесения в тетрадь и для того чтобы, ученикам было проще научиться самим строить изображения на слайдах 5 и 6 (см. рис. 3 и рис. 4) представлено построение в собирающей линзе. Рис. 3 Рис. 4 Для построения изображения в собирающей (слайды 5 и 6) линзе предлагается использовать основные лучи, ход которых хорошо известен. По нумерации слайда 5, первый луч - до линзы распространяется параллельно главной оптической оси линзы, после линзы проходит через задний фокус линзы. Второй луч проходит через оптический центр линзы и не меняет направление распространения. Третий луч - до линзы проходит через передний фокус линзы, после линзы распространяется параллельно главной оптической оси. На слайде 6 приведена аналогичная схема построения изображения в собирающей линзе в случае мнимого изображения. На слайде 7 (см. рис. 5) приведена схема построения изображения в рассеивающей линзе. Рис. 5 Учитель подчеркивает, что луч 1 в данном случае после преломления в линзе меняет свое направления распространения таким образом, чтобы его продолжение проходило через передний фокус линзы. Второй луч - как и в случае собирающей линзы - при прохождении через линзу не меняет своего направления распространения. Слайд 8 (см. рис. 6) используется для вывода формулы тонкой линзы. Учитель дает задание ученикам построить изображение в собриающей линзе. Например, задание может звучать следующим образом: построить изображение в собирающей линзе с фокусным расстоянием 2 см предмета высотой 1 см, находящегося на расстоянии 3 см от линзы. При этом ученикам предлагается последовательно использовать все три луча. Тем самым отрабатывается понятие основных лучей. Далее, сравнивается построенное изображение с рисунком на слайде. Вводятся обозначения d - расстояние от линзы до предмета, f - расстояние от линзы до изображения. Из анализа подобных треугольников, получившихся при пересечении главной оптической оси лучами 1, 2 и 3, выводится формула тонкой линзы, вводится понятие увеличения линзы и выводится формула для его расчета. Рис. 6 Итог: Сегодня на уроке нами были изучены новые понятия, а так же мы научились строить изображения в тонких (собирающей и рассеивающей) линзах. Домашнее задание: построить изображения в линзе и сравнение построения с расчетом по формуле тонкой линзы. Примечания: Стоить отметить, что на слайдах все определения наделены гиперссылками. В приложении мы показали лишь некоторые слайды. Некоторые опустили ввиду невозможности демонстрации в печатном тексте. Приложение Б Урок разработан И. А. Анцуповым [16,31-32 ] Тема «Преломление света» вводный модуль: Повторяем определения изученных понятий: «световой луч», «падающий луч», «преломленный луч», «углы падения и преломления». Рассматриваем картинку — р ис. 7 . Рис 7 . Поясняем : выделенный светлым контуром небольшой пря моугольник источник светового луча , светлый полукруг в центре — стеклянная плас тинка полукруглой формы; в блоке «Выбор» на этом уроке (при решении за дачи № 3) нужно активировать кнопку «Прелом ление», а для этого поставить на нее курсор мыши и щелкнуть ЛКМ; в блоке «Параметры» после установки источни _в света компьютер автоматически высвечивает а и считает угол преломления (по приведенной в этом блоке формуле); блок «Коэффициент преломления» служит для по каза («выдачи») его значения, если его требуется рассчитать, или установки вручную посредством передвижения «бегунка», если з в задаче задан; положение источника света и бегунка в блоке «Коэффициент преломления» изменяют с помо щью мыши: ставят на них курсор, нажимают ЛКМ и в нажатом состоянии перемещают в нужное место. Основной модуль Часть 1. Исследования Дано (всем группам): источник светового луча, прозрачная стеклянная пластина в форме полу круга; среда, где находится источник света (менее плотная). Задание 1 Исследовать (на качественном уровне), как ме няется угол преломления луча с изменением угла падения при переходе света из менее плотной сре ды в более плотную. Записать значения углов б и в, сравнить, сде лать вывод. Задание 2 Исследовать (на качественном уровне), как ме няется угол преломления луча при переходе света из плотной среды в менее плотную. Записать значения б и в, сравнить, сделать вы вод. Задание 3 Исследовать, как меняется соотношение между б и в при изменении показателя преломления сре ды п. Записать значения б и в, сравнить и сделать вывод. Задание 4 Исследовать, меняется ли с изменением угла падения луча а соотношение sinб / sinв , где в — угол преломления луча. Подведение итогов з адания 1. Сформулировать вывод, суммирующий част ные выводы, полученные из исследований на ком пьютере по заданиям 1-4. 2. На натурной демонстрационной установке проверить все сделанные выводы. Часть II . Решение задач Эта компьютерная подпрограмма (рис. 3) я ис пользуется не только для исследований учащихся, но и при решении задач. Даём ряд задач на преломление света с разными числовыми данными: на нахождение угла б по углу в и з , на расчет угла в по углу б и з , на нахождение коэффициента преломления п по углам a и b . Учащиеся должны решить их по изученной формуле, а потом проверить свое решение и ответ на компьютере. Учащихся всегда интригует вопрос: «Сойдутся ли ответы?». Приложение В Урок разработан И. А. Анцуповым [16,32-33] Тема «Тонкая линза» Вводный модуль Повторяем определения и материал: «световой луч», «линза», виды линз, «фокус линзы», «главная оптическая ось», а также смысл обозначений F , R , п. Запускаем подпрограмму «Линза» и рассматри ваем картинку — рис. 8 . рис. 8 Поясняем : внизу под рисунком есть три блока, два из них имеют линейки и бегунки; блок «Радиусы» с двумя линейками для выстав ления значений переднего и заднего радиусов R 1, и R 2 линзы, которые позволяют моделировать все виды линз: двояковыпуклую, плосковыпуклую, выпукловогнутую, плосковогнутую и двояковог нутую с различными радиусами кривизны. На рис. 4 показана плосковыпуклая линза; ее ради усы кривизны R 1 = 0 и R 2 = 0,25 см выставлены на линейках. Выставление осуществляется наложением кур сора мыши на бегунок: нажимают левую клавишу мыши и, передвигая бегунок, выставляют необхо димые данные; после этого клавишу мыши опус кают; блок «Преломление» позволяет изменять матери ал, из которого изготовлена линза, а также окру жающую среду. Смысл используемых обозначений таков: n 1 — абсолютный коэффициент преломле ния материала, из которого изготовлена линза, n 2 — абсолютный коэффициент преломления ве щества, в котором она находится. Изменения n 1 и n 2 можно осуществлять опи санным выше образом (так же как изменения ра диусов линзы); блок «Фокус» рассчитывает по показанной в нем формуле (в зависимости от значений, заданных нами в блоках «Радиусы» и «Преломление» R u n ) фокусное расстояние линзы. Основной блок Часть I . Исследования Задание 1 Изучить (на качественном уровне) ход лучей в двояковыпуклой и плосковыпуклой линзах. Сде лать вывод. Задание 2 Изучить ход лучей в двояковогнутой и плоско вогнутой линзах. Сделать вывод. Задание 3 Исследовать, как влияет на ход лучей, идущих через собирающую линзу, значения абсолютных показателей преломления n 1 и n 2. С делать вывод. Исследовать, как меняется фокусное расстоя ние линзы при изменении радиусов ее кривизны. Часть II . Решение задач Рассчитать фокусное расстояние линзы, если даны значения R 1, R 2, n 2, n 1 (Значения параметров всем даю разные.) После решения задачи на компьютере оно про _веряется классическим (традиционным) спосо бом. Приложение Г План урока разработан О. А. Кулясовой [19] План урока по теме: "Искусственная радиоактивность. Ядерное оружие" Представленный урок подготовлен для 11-ых общеобразовательных классов. Урок проводится в кабинете информатики при наличии мультимедийного проектора и доступа к ресурсам сети Интернет. Тип урока: Интегрированный (физика-ОБЖ), урок изучение нового материала с использованием Интернет ресурсов. Цель урока: 1. Повторить и расширить знания учащихся по основным темам раздела "Ядерная физика". 2. Изучить новые физические процессы и явления. 3. Рассмотреть различные условия использования энергии ядерных реакций. 4. Выяснить физическую природу ядерного взрыва. 5. Изучить поражающие факторы ядерного оружия, их последствия и средства защиты. 6. Используя Интернет-ресурсы, найти дополнительные сведения по теме урока. А знаете ли вы что? · Явление радиоактивности было открыто французским ученым Беккерелем в 1896 году и помогла ему в этом плохая погода. · За открытие новых радиоактивных элементов полония и радия супруги Пьер и Мария Кюри в 1903 году получили Нобелевскую премию. · Дневники супругов Кюри до сих пор сохраняют значительную радиоактивность и поэтому хранятся в специальном сейфе. · Явление искусственной радиоактивности было открыто Ирен и Фредерик Жолио-Кюри в январе 1935 года. · Первая атомная электростанция в нашей стране была построена в г.Обнинске в 1954 году. А уже в 1957 году на воду был спущен первый атомный ледокол. · 26 апреля 2011 года исполнится 25 лет со дня самой огромной техногенной катастрофы - аварии на Чернобыльской АЭС. 1.Опрос по материалам предыдущих уроков. (5-7 мин.) Все вопросы и ответы на них представлены в Презентации 1. Опрос проводится по ранее изученным темам раздела "Ядерная физика". 2.Постановка задачи урока (3-4 мин.) При постановке задачи урока уделить внимание на исторический аспект открытия явления искусственной радиоактивности и его использовании. 3. Объяснение нового материала. (10-15мин.) Объяснение нового материала проводится в форме беседы с использованием демонстрационного материала представленного в Презентации 2. При объяснение нового материала особое внимание уделяется не только на природу искусственной радиоактивности, но и на практическое применение. В качестве одного из примеров рассматривается неуправляемая ядерная реакция (ядерный взрыв), поражающие факторы ядерного оружия, их последствия и средства защиты. 4.Демонстрация видеофрагмента "Подводный ядерный взрыв" (5 мин.) Фильм При демонстрации фрагмента обратить внимание учащихся на основных поражающих факторах ядерного взрыва и их последовательности. 5. Закрепление нового материала. (10-15 мин.) Учащимся предлагается 2 варианта тестов, содержащих 6 вопросов. 1 вариант 2 вариант Каждый учащийся индивидуально раскрывает вариант своего теста на мониторе и заполняет бланк теста. 6. Подведение итогов. Домашнее задание. (5 мин.) В качестве домашнего задания предлагается параграф учебника а так же сообщение-презентация с использованием Интернет ресурсов. В качестве домашнего задания предлагается параграф учебника а так же сообщение-презентация с использованием Интернет ресурсов. Примерные темы сообщений : 1. Открытие радиоактивности. 2. Последствия ядерного взрыва в Хиросиме и Нагасаки. 3. Ядерная безопасность АЭС. 4. Ядерная энергетика России. 5. Чернобыль. Как это было. 1.Компьютерный курс "Атомная энергетика и ее безопасность.