Применение ИКТ-технологий для развития познавательной активности на уроках физики в 7 классе

Автор: Костина Людмила Викторовна

ГБОУ "СОШ пос. Кинельский" муниципального района Кинельский Самарской области

 

В последние годы важнейшей задачей школы, в том числе, и преподавания физики, является формирование личности, способной ориентироваться в потоке информации в условиях непрерывного образования. Другими словами выдвигается задача воспитания грамотного, продуктивно мыслящего человека, адаптированного к новым условиям жизни в обществе, а это ведет к преобразованию традиционной системы обучения в качественно новую систему образования.

Анализ результатов педагогической деятельности показал, что, существуют недостатки в организации образовательной деятельности, в том числе и по физике:

- невозможно сформировать у учащихся информационную компетентность, применяя только традиционные формы обучения;

- обучающиеся пока слабо владеют методами самопознания, не умеют самостоятельно получать знания, нацеленное на их самообразование;

- в основном наблюдается однообразие образовательной среды и монотонность учебного процесса;

- обучающиеся имеют слабые представления о явлениях макромира и микромира, в связи с невозможностью наблюдать их в реальной жизни и, тем более, воспроизвести экспериментальным путем в физической лаборатории;

 - отсутствие необходимого физического оборудования для проведения экспериментов, опытов;

- невозможность изменений параметров экспериментов, в связи, с чем невозможность проследить все закономерности изучаемых явлений, что также сказывается на уровне знаний учащихся.

Возникают противоречия:

- между требованиями к результату обучения и технологиями, формами и методами, используемыми при достижении планируемых результатов;

- между временными ограничениями урока и реальными временными затратами для исследовательской деятельности, которая является источником знаний о физических законах.

Для решения существующей профессиональной проблемы необходимо решать цели и задачи:

- превратить традиционное обучение, направленное на накопление знаний, умений, навыков, в процесс развития личности ребенка, создание условий, в которых ребёнок овладевает многообразными способами самостоятельного получения и усвоения знаний, развивал свой творческий потенциал.

- сформировать у школьников в процессе деятельности положительного отношения к науке вообще и к физике в частности; развитие интереса к физическим знаниям, научно - популярным статьям, жизненным проблемам.

- подвести учащихся к осознанию роли физики в науке и производстве, к воспитанию экологической культуры, пониманию нравственных и этических проблем, связанных с физикой.

Планируемые образовательные результаты:

- повышение качества обучения по физике, как одного из приоритетных направлений Концепции модернизации российского образования.

- сформированность у учащихся умения устанавливать закономерности физических явлений и процессов с помощью проведения исследовательской работы с компьютерными моделями.

- индивидуализация деятельности обучающихся: индивидуальный темп обучения для каждого ученика, возможность повторения эксперимента во внеурочное время с применением соответствующих программ.

-  возможность проведения индивидуальной диагностики результатов процесса обучения, проведения физического эксперимента и фронтальных лабораторных работ с использованием виртуальных моделей посредством компьютера, что позволит скомпенсировать недостаток оборудования в физической лаборатории школы.

Внедрение в современную школу системно-деятельностного подхода к организации образовательного процесса связан с принципиальными изменениями деятельности учителя. Для того чтобы активизировать учебный процесс необходимо использование в процессе обучения новых технологий.

Что же такое технология и педагогическая технология?

Технология - комплекс мер, позволяющих получить педагогический продукт заданного количества и качества в соответствии с запроектированными затратами времени, сил и средств.

Педагогическая технология - это системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящей своей задачей оптимизацию форм образования.

В условиях реализации требований ФГОС наиболее актуальными становятся: информационно – коммуникационная технология, технология развития критического мышления, проектная деятельность, технология развивающего обучения, технология проблемного обучения, игровые технологии и др.

Выбор технологий следует осуществлять в зависимости от предметного содержания, целей урока, уровня подготовленности обучающихся, возможности удовлетворения их образовательных запросов, возрастной категории обучающихся.

При выборе условий для использования ИКТ необходимо учитывать:

- наличие соответствующих изучаемой теме программ;

- готовность учеников к работе с использованием компьютера.

ИКТ (информационно-коммуникационные технологии) – это процессы и методы взаимодействия с информацией, которые осуществляются с применением устройств вычислительной техники, а также средств телекоммуникации.

Применение в преподавании физики информационных технологий позволяет более успешно решать следующие задачи:

- развивать образное мышление учащихся благодаря использованию широких возможностей представления визуальной информации;

- развивать творческое мышление путём использования динамичных методов обработки и предъявления информации;

- осуществлять воспитание коллективизма и коммуникативности в процессе обмена данными между учащимися при обсуждении или создании совместных видеопроектов;

- воспитать познавательный интерес, опираясь на естественную тягу школьников к компьютерной технике;

- разрабатывать новые методы обучения, ориентированные на индивидуальные познавательные потребности личности.

Использование ИКТ имеет ряд преимуществ, но в то же время сопровождено недостатками и проблемами.

Интерактивные элементы обучающих программ позволяют перейти от пассивного усвоения к активному, так как учащиеся получают возможность самостоятельно моделировать явления и процессы, воспринимать информацию не линейно, с возвратом, при необходимости, к какому-либо фрагменту, с повторением виртуального эксперимента с теми же или другими начальными параметрами.

Применение информационных технологий различается по уровням деятельности:

ИКТ повышают эффективность обучения:

- графика и мультипликация помогают ученикам понимать сложные логические физические построения;

- возможности, предоставляемые ученикам, исследовать различными объектами на экране дисплея, изменять скорость их движения, размер, цвет и т. д. позволяют детям усваивать учебный материал с наиболее полным использованием органом чувств и коммуникативных связей головного мозга.

Рассмотрим некоторые способы применения информационно-коммуникационных технологий на уроках физики:

Компьютерные демонстрации - позволяют показать такие физические процессы или явления, которые невозможно наблюдать визуально в лабораторных условиях, «сжать» временные и пространственные рамки и в то же время получать выводы и следствия, адекватные реальности. Не требуется большого числа компьютеров. При изучении темы «Давление в твердых телах» показывается компьютерная анимация, которое позволяет сделать вывод о причинах возникновения давления в твердых телах.  

Компьютерное моделирование - компьютерные программы, имитирующие физические опыты, явления или идеализированные модельные ситуации, встречающиеся в физических задачах, которые позволяют управлять поведением объектов на экране компьютера, изменяя величины числовых параметров, заложенных в основу соответствующей математической модели. Модели позволяют одновременно с ходом эксперимента наблюдать в динамическом режиме построение графических зависимостей от времени ряда физических величин, описывающих эксперимент.

Принципы применения компьютерной модели на уроке:

- модель явления необходимо использовать лишь в том случае, когда невозможно провести эксперимент или когда это явление протекает очень быстро и за ним невозможно проследить детально;

- компьютерная модель должна помогать разбираться в деталях изучаемого явления или служить иллюстрацией условия решаемой задачи;

- в результате работы с моделью ученики должны выявить как качественные, так и количественные зависимости между величинами, характеризующими явление.

На уроке-исследовании в 7 классе по теме «Давление твердых тел» учащимся предлагается самостоятельно провести исследование зависимости давления от силы и площади тел, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. В этом случае ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы. Учитель в этом случае является лишь помощником в творческом овладении знаниями.

Компьютерное тестирование - использование компьютерных программ для контроля за знаниями обучающихся. Современные электронные программы (н-р, Proclass) предоставляют большой выбор различных видов тестовых заданий и задач для проверки знаний, позволяет сократить затраты времени на проверку, исключается возможность субъективной оценки, ученик работает в удобном для него ритме.

Компьютерный практикум - эта технология, в которой заложена активная роль ученика. Необходимо наличие компьютерного класса и деление класса на подгруппы. Компьютер здесь рассматривается как средство для решения тех или иных задач физики.

Решение задач в Microsoft Excel. Программа экономит учебное время (быстрота расчетов), а также удобна для графического представления физических процессов, для анализа и сравнения полученных графиков. Это повышает познавательный интерес учащихся, делает работу учащихся творческой, а зачастую приближает её по характеру к научному исследованию. В результате многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверяют правильность своих рассуждений, используя компьютерные модели.

Мультимедийные презентации - одна из форм обучения, стимулирующих учащихся к познавательной деятельности. Каждый учащийся имеет возможность самостоятельного выбора формы представления материала, компоновки и дизайна слайдов. Кроме того, он имеет возможность использовать все доступные средства мультимедиа для того, чтобы сделать материал наиболее зрелищным.

Рассмотрим применение ИКТ-технологий на примере урока в 7 классе.

Название предмета: физика			Класс: 7  Урок № 9
Тема:			Три состояния вещества
Образовательные цели:			Сформировать  представление о различиях в молекулярном  строении твердых тел, жидкостей и газов, показать  практическую значимость, полезность приобретаемых знаний.
Развивающие цели:			Создать условия для формирования  навыков самостоятельной работы  с учебником, с оборудованием; умений сравнивать, анализировать и обобщать; формировать исследовательскую компетентность; формировать коммуникативную  и проблемную компетенции  через организацию работы в группах.
Воспитательные цели:			Воспитывать навыки адекватной самооценки работы по заранее оговоренным условиям; способствовать привитию  навыков умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому предмету.
Место урока в системе уроков данного раздела:			Урок конкретизации полученных знаний
Тип урока:			Комбинированный
Основные термины и понятия:			Строение вещества, молекула, агрегатные состояния вещества
Межпредметные связи:			Химия, география
Познавательные УУД:			Умение выделять главное в тексте, структурировать учебный материал, грамотно формулировать вопросы, готовить сообщения
Коммуникативные УУД:			Планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками, определение  цели, функции, степени участия и способов взаимодействия; инициативное сотрудничество в поиске, отборе,
Регулятивные УУД:			Умения организовать выполнение заданий учителя согласно установленным правилам работы в кабинете. Развитие навыков самооценки и самоанализа.
Личностные УУД:			Умение применять полученные на уроке знания на практике.
№	Этап урока	Форма/ приемы	Деятельность учителя	Деятельность обучающихся	Ресурс
1	Организационный 1 мин	Коллективная/ монолог	Проверяет готовность класса к уроку. Проверяет присутствие и готовность действующих лиц	Ученики готовятся к работе: организуют рабочее место
2	Активизация Мышления 3 мин	Коллективная/ решение кроссворда	Все любят отгадывать кроссворды? Сегодня мы отгадаем кроссворд, но физический.	Отгадывают кроссворд Самопроверка, самооценка, заполняют индивидуальный лист	Слайд 2
3	Мотивация 3 мин	коллективная/ обмен информацией между участниками	Создание проблемной ситуации на примере сказки о Снегурочке	Формулируют тему урока. В индивидуальных листах находят определение «агрегатные состояния вещества», Рассматривают схему Формулируют цели урока	(слайд 4-9, 10)
4	Изучение нового материала 12 мин	Групповая/ исследование	Учитель организует деятельность обучающихся по выполнению исследования Наблюдает за поведением участников Помогает, если возникла необходимость	Дети определяют время для выполнения задания Выполняют задания в группах Задание каждой  группе: составить модель вещества в газообразном -1гр., жидком – 2гр., тв.тел – 3 гр. состоянии на примере воды”. Оборудование: -шарики из пластилина двух цветов, картон, -воздушный шарик, резиновый мяч, нитки, - стакан с подкрашенной жидкостью, разные колбы, бутылка с водой, пустая бутылка, - деревянные бруски, стальные цилиндры  презентация 1.Из пластилина изготовить модель молекулы воды в газообразном, жидком состоянии и тв.тел 2.Надуйте воздушный шар, попробуйте его сжать в разных местах, выпустите воздух из шарика-1гр. 3.Налейте в пластмассовую бутылку воды до верху  и закройте крышкой. Попытайтесь сжать в ней воду. Затем вылейте воду, снова закройте бутылку. Теперь попробуйте сжать воздух.-2гр. 4. жидкость из стакана перелейте в колбу-2гр. 5. Попробуйте сжать твердые тела-3гр. 3.Ответьте на вопросы устно а) занимают ли тела весь объем? Б)  Сохраняют ли тела форму? В) Сохраняют ли объём тела? Г) Сохранилась ли его форма? Д ) Легко ли сжать тела? 4.Сделать слайд презентации с применением анимационных картинок с описанием свойств газа, жидкости, тв.тел.
5	Защита  18 мин	Индивидуальная/отчет групп	Слово предоставляется 1, 2, 3, группе Во время отчета группы показывают сделанные слайды, итоговую таблицу	Отчитываются: 1, 2, 3 группа  Во время отчета групп, остальные заполняют в индивидуальных картах таблицу. Самопроверка, исправление ошибок	сделанные слайды-(11, 12, 13) итоговая таблица (слайд 14)
6.	Контроль и самопроверка знаний 2 мин	Индивидуальная/ тест	А теперь проверим полученные знания	Выполняют тест, самопроверка, самооценка, заполняют индивидуальный лист	Презентация (слайд 15-20)
7	Постановка домашнего задания 1мин	Коллективная/ монолог	Д/З   §12, 13, вопросы	Задание записано в индивидуальных картах	Презентация (слайд)

Ресурсное обеспечение:

Учебное электронное издание “Физика” - интерактивный курс физики для 7-11 классов	позволяет изучить различные разделы физики, практический курс решения задач по всем разделам физики
Электронный учебник “Живая физика”, включающий виртуальные лабораторные работы	легко и быстро “создаются” экспериментальные установки по изучению различных явлений и процессов
Полный интерактивный курс физики “Открытая физика”	включает 82 интерактивных компьютерных эксперимента и лабораторных работ, 19 трехмерных моделей и видеозаписей физических экспериментов, более 400 задач по темам эксперимента с возможностью самопроверки, большой объем теоретического материала.
Учебно-методическое пособие для учителей физики”	позволяет учителю проводить не только тестирование учащихся по основным разделам физики, но и самостоятельно конструировать тесты по всем необходимым разделам.
Электронное пособие “Сдаем Единый государственный экзамен	включает в себя все нормативные документы по ЕГЭ, локальную версию портала ege.edu.ru, контрольно-измерительные материалы ЕГЭ за 3 последних года, включающие тесты по физике и программу проверки тестов и выставление баллов за выполнение теста каждому ученику

Возможности ИКТ-.технологии велики, так как раскрывают новые возможности и для ученика, и для учителя. Благодаря этой технологии центральное место в системе “учитель – ученик” занимает обучающийся, который выполняет задание в тот отрезок времени и с той степенью понимания, осмысления и запоминания, соответствует его индивидуальным возможностям.

 

Список информационных источников:

1. Концепция федеральных государственных образовательных стандартов общего образования: проект / Рос. акад. образования; под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова. – М.: Просвещение, 2008.

2. Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа»: утв. Президентом Российской Федерации 4 февраля 2010 г. № Пр-271.

3. Болотова Е. Нормативно-правовая база современного урока // Народное образование. – 2009. – № 9. – С. 118.

4. Бухаркина М. Ю., Полат Е. С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебное пособие / под ред. Е. С. Полат. – М.: Изд. центр «Академия», 2010.

5. Информационные и коммуникационные технологии в образовании: Учебно-методическое пособие / И. В. Роберт [и др.]. – М.: Дрофа, 2007.

6. Образовательные технологии: достижение прогнозируемых результатов. – М.: Про-Пресс, 2009.

7. Болотова В.С. Формирование универсальных учебных действий (УУД) на уроке физики

8. Ивашкин Д.А. Освоение метода познания на уроках физики: журн. Физика в школе / Изд. Первое сентября, № 14, с. 23-25, 2011.

9. Стандарты второго поколения «Примерные программы. Физика 7-9 классы: проект. – М. : Просвещение, с. 6-8, 37– 2011.

10. Флеш-презентация "Строение вещества", "Молекулы и атомы".