Применение информационных технологий в процессе обучения физики
Н.
П. ВрясоваБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Врясова
Н.
П. Применение информационных технологий в процессе обучения физики // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2013. – Т. 3. – С.
2241–2245. – URL:
http://e-koncept.ru/2013/53451.htm.
Аннотация. В статье приведены понятие и виды информационных технологий. Раскрыты возможности применения информационных технологий при изучении физики.
Ключевые слова:
информационные технологии, педагогическая технология, обучающие программы, информационные объекты
Текст статьи
Врясова Наталья Петровна,Учитель физики, МБОУ «Кильдюшевская СОШ», Татарстан3815000094@tatar.mail.ru
Применение информационных технологий в процессе обучения физики
Аннотация. В статье приведены понятие и виды информационных технологий. Раскрыты возможности применения информационных технологий при изучении физики.
Ключевые слова: информационные технологии, информационные объекты, педагогическая технология, обучающие программы.
Известно, что образование один из главных институтов социализацииличности. Главная цель образования формирование свободной, ответственной,гуманной личности, способной к дальнейшему саморазвитию. Образованныйчеловек, легко ориентирующийся в изменяющемся обществе, быстро осваивающийновые сферы деятельности, обладающий высоким уровнем толерантности,способный проанализировать любую ситуацию, оценить ее и принятьсоответствующее решение это гражданин открытого общества.
Использование новых информационных технологий в учебновоспитательномпроцессе позволяет учителям реализовать свои педагогические идеи,представить их вниманию коллег и получить оперативный отклик, а учащимсядает возможность самостоятельно выбирать образовательную траекторию последовательность и темп изучения тем, систему тренировочных заданий изадач, способы контроля знаний. Так реализуется важнейшее требованиесовременного образования выработка у субъектов образовательного процессаиндивидуального стиля деятельности, культуры самоопределения, происходит ихличностное развитие.Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации. Информатизация общества —это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средстввычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена.
Информатизация общества обеспечивает: активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов, интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности; высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.
В течение последних десяти лет, происходит бурное развитие информационных технологий. Сегодня педагогпредметник уже не в состоянии игнорировать тот образовательный потенциал, которым обладают современные информационные технологии и соответствующая им программнотехническая платформа, переводящие образовательный процесс на качественно новый уровень. За счет использования накопленных методических знаний и дидактических материалов учителя способны значительно увеличить степень образовательного воздействия на уроках, повысить уровень мотивации школьников к изучению нового материала. Уже с введением курса информатики неоднократно производились попытки использования компьютера в процессе обучения другим предметам. Первоначально для этой цели использовались простые тренажеры, зачастую созданные школьниками этой же школы под руководством учителя информатики, а в лучшем случае при участии энтузиастапредметника. Как правило, попытки применения компьютера в процесс обучения, в том числе и физике, проваливались довольно быстро изза несовершенства программного продукта, организационных сложностей, связанных с загруженностью компьютерного класса и неподготовленностью предметника к самостоятельной работе в компьютерном классе. Появление программнометодических комплексов, несколько сдвинули, по крайней мере, психологически, процесс применения информационных технологий в образовании, но в силу организационнометодических сложностей, описанных выше, все это не привело к ожидаемым цели и результатам. На сегодняшний день наблюдается возрастающий интерес учителейпредметников к использованию информационных технологий в обучении. В современной школе компьютер все шире используется не только на уроках информатики, но и на уроках физики, математики, химии, биологии, русского языка, литературы, изобразительного искусства, иностранного языка. Информационные технологии не только облегчают доступ к информации и открывают возможности вариативности учебной деятельности, ее индивидуализации и дифференциации, но и позволяют поновому организовать взаимодействие всех субъектов обучения, построить образовательную систему, в которой ученик был бы активным и равноправным участником образовательной деятельности. Формирование новых информационных технологий в рамках предметных уроков стимулируют потребность в создание новых программнометодических комплексов, направленных на качественное повышение эффективности урока. Поэтому, для успешного и целенаправленного использования в учебном процессе средств новых информационных технологий учителядолжны знать общее описание принципов функционирования и дидактические возможности программноприкладных средств, а за тем, исходя из своего опыта и рекомендаций, «встраивать» их в учебный процесс. В настоящие время принято разграничивать понятия «информационные технологии» и «технологии обучения». Под технологиями обучения, понимается, обычно, система методов, форм и средств обучения, в рамках которых обеспечивается достижение поставленных дидактических целей. Среди разнообразных определений понятия «информационные технологии» более приемлемым, понашему мнению, является трактовка этого термина данная М. И. Желдаком [2]. Под информационными технологиями понимается совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления информации, расширяющие знания людей и развивающая их возможности по управлению техническими и социальными процессами. В силу того, что обучение является передачей информации ученику, то можно сделать вывод о том, что в обучении, в том числе и физике, информационные технологии использовались всегда. Более того, любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию, чтобы она была наилучшим образом усвоена учащимися. Когда же компьютеры стали настолько широко использоваться в образовании, что появилась необходимость говорить об информационных технологиях обучения, выяснилось, что они давно фактически реализуются в процессах обучения, и тогда появился термин «информационная технология обучения». Таким образом, появление такого понятия информационная технология связано с появлением и широким применением компьютеров в образовании. Информационные технологии включают программированное обучение, интеллектуальное обучение, экспертные системы, гипертекст и мультимедиа, микромиры, имитационное обучение, демонстрации. Эти частные методики должны применяться в зависимости от учебных целей и учебных ситуаций, когда в одних случаях необходимо глубже понять потребности учащегося, в других важен анализ знаний в предметной области, в третьих основную роль может играть учет психологических принципов обучения. Рассматривая имеющиеся на сегодняшний день информационные технологии, выделим следующие их важнейшие характеристики [1]: –типы компьютерных обучающих систем (обучающие машины, обучение и тренировка, программированное обучение, интеллектуальное репетиторство, руководства и пользователи); –используемые обучающие средства (ЛОГО, обучение через открытия, микромиры, гипертекст, мультимедиа); –инструментальные системы (программирование, текстовые процессоры, базы данных, инструменты представления, авторские системы, инструменты группового обучения). Как мы видим, что главное в информационных технологиях –это компьютер с соответствующим техническим и программным обеспечением. Следовательно, под информационными технологиями в обучении следует понимать процесс подготовки и передачи информации учащимся, посредством осуществлением которого является компьютер. Такой подход отражает первоначальное понимание педагогической технологии, как применение технических средств в обучении. Педагогическая технология –это не просто использование технических средств обучения или компьютеров, это выявление принципов и разработка приемов оптимизации образовательного процесса путем анализа факторов, повышающих образовательную эффективность, путем конструирования и применения приемов и материалов, а такие посредством оценки применяемых методов. Таким образом, главным становится процесс обучения физике с учётом специфики предмета, а компьютер является мощным инструментом, позволяющим решать новые, ранее не решенные дидактические задачи. Здесь нельзя утверждать, что в образовании «педагогическая технология» и «информационная технология» –это в некотором смысле синонимы. К тому же многие информационные технологии опираются на известные педагогические идеи, используя современные обучающие средства и инструментальные среды создаются прекрасно оформленные программные продукты, не вносящие ничего нового в развитие теории обучения, поэтому можно говорить только об автоматизации тех или иных сторон процесса обучения, о переносе информации с бумажных носителей в компьютер и т. д. Говорить же о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если [2]: –она удовлетворяет основнымпринципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеобразования, целостность); –она решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически или практически решены; –средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер. Отметим, что появление понятия «новая информационная технология» связано с появлением и широким применением компьютеров в образовании, которые включают программированное обучение, интеллектуальное обучение, экспертные системы, гипертекст и мультимедиа, микромиры, имитационное обучение, демонстрации. При этом частные методики должны применяться в зависимости от учебных целей и учебных ситуаций, придерживаясь выше изложенных принципов. Таким образом, можем отметить, что информационные технологии в процессе обучения (в том числе и физике) –это процесс подготовки и передачи информации учащимся посредством использования и компьютера. Такой подход отражает первоначальное понимание информационной технологии как педагогической технологии с применением технических программных средств в обучении. Рассмотрим примеры применения информационных технологий при обучении физике. В случае выбора формы проведения занятий полезно использовать различные библиотеки электронных наглядных пособий и созданные на их основе презентации по теме урока1. «Открытая физика » –программа «Физикон» Уникальный обучающий курс по физике, который позволит ученику самому разобраться в различных вопросах физики, постичь ее основы, досконально понять сущность физических законов.
Курс «Открытая Физика » предназначен для учащихся и преподавателей 711 классов общеобразовательных учреждений средних школ, лицеев, гимназий, колледжей (на уроках физики и естествознания). Он может быть использован для самостоятельного изучения физики, для подготовки при поступлении в вузы, а также как справочное пособие. Электронное издание будет полезно лекторам и студентам, изучающим в вузах курс общей
физики.
2. «Физика 711 классы» –программа «Физикон» Электронное издание «Физика, 711 классы» предназначено для преподавателей и учащихся школ, лицеев, гимназий, колледжей, для абитуриентов, готовящихся к поступлению в вуз, и для самостоятельного изучения физики.Его содержание соответствует программе курсов физики и астрономии для общеобразовательных учреждений России.Курс работает через Enternet Explorer, в котором нужно настроить параметры безопасности flash player (если потребуется).Курс содержит:
электронныйиллюстрированный конспект;
около 100 видеофрагментов;
около 150 виртуальных лабораторий и интерактивных моделей;
вопросыи задачи для самоподготовки;
справочные таблицы; предметный указатель;
поисковую систему по ключевому слову;
звуковое сопровождение;
систему помощи;
каталог Интернетресурсов по физике;
методические пособия для учителей.
Курс «Физика, 7–11 классы» обеспечивает следующие возможности в учебном процессе:
Самостоятельная подготовка учащихся (изучение конспектов, просмотр видеозаписей, проведение практических работ). Демонстрации учителем в классе (показ видеозаписей, интерактивных моделей и анимаций), в том числе с помощью мультимедиапроектора на экране.
Классные лабораторные работы (в компьютерном классе).
Самостоятельные практические работы учеников (решение примеров из базы данных вопросов и задач).
Проведение электронной аттестации учащихся (контрольная работа в компьютерном классе).
Подготовка материалов для проведения контрольной работы в традиционном («бумажном») варианте в классе.
Подготовка учителя к занятию или контрольной работе.
Выполнение учащимися творческих работ под руководством учителя, а также самостоятельно.3. Конструктор виртуальных экспериментов по физике «Новый диск»Это мощный симулятор, который позволяет моделировать физические явления и проводить эксперименты по темам: "Электричество", "Движение и силы", "Волновые явления" и "Оптика".Программу можно использовать как для работы в классе с применением интерактивной доски, так и для самостоятельной работы на персональных компьютерах. Интерфейс программы разработан таким образом, чтобы сделать максимально удобной работу с программой при использовании интерактивной доски.Особенности программы:
Демонстрация физических явлений.
Более 50 пошаговых обучающих уроков и 150 примеров моделей различных явлений.
Компьютерное моделирование физических процессов.
Автоматическое построение графиков.
Обширный каталог элементов.
Описание элементов и рекомендации по их использованию в моделях.
Большие возможности для самостоятельного моделирования.
Возможность сохранять самостоятельно созданные модели.
Возможность распечатывать все модели.4.«Электронные уроки и тесты.Физика в школе»Серия адресована учащимся 9–11 классов, абитуриентам, студентам первых курсов и преподавателям. Обилие справочной информации, высокая наглядность и интерактивность учебного курса привлечет внимание широкого круга пользователей.Эта серия образовательных программ, представляющих собой мультимедийные учебные пособия по основным темам школьного курса физики. В электронных уроках предлагается альтернативная форма подачи материала, выполнения упражнений и контроля знаний. Органично сочетая новейшие компьютерные технологии с перспективными направлениями школьного образования, программы этой серии позволяют повысить эффективность и увлекательностьучебного процесса, становясь незаменимыми помощниками,как для учащихся, так и для учителя.
Программы «Физика в школе» могут быть использованы при изучении данного предмета по любому из действующих учебников. Помимо полного охвата тем школьного курса, учебные пособия содержат большое количество дополнительной информации, нередко выходящей за рамки изучения школьной программы.Электронное издание «Физика в школе» состоит из семи компьютерных программ, каждая из которых включает в себя по два пособия.1.Свет.Оптические явления. Колебания и волны2.Движение и взаимодействие тел. Движение и силы3.Работа. Мощность. Энергия. Гравитация. Закон сохранения энергии4.Молекулярная структура материи. Внутренняя энергия5.Электрические поля. Магнитные поля6.Электрический ток. Получение и передача электроэнергии7.Земля и ее место во Вселенной. Элементы атомной физикиВ программах:· Поурочное изложение теоретического материала· Полноэкранные озвученные видеофрагменты с демонстрацией физических экспериментов и изучаемых процессов· Интерактивные трехмерные модели и анимационные ролики, позволяющие наблюдать процессы и рассматривать объекты, недоступные для непосредственного наблюдения· Высококачественные фотографии и иллюстрации· Графики и диаграммы· Словарь физических терминов, справочник формул, биографии ученыхфизиков· Разнообразные интерактивные упражнения с возможностью проверки ответов и работы над ошибками· Закрепление основных положений урока с применением звукозаписи и воспроизведенияДополнительные возможности:Многоуровневая система поиска, а также возможность создавать собственные примечания и закладки обеспечивают дополнительные удобства при работе с программами.В любом месте программы (в меню или страницах уроков) можно вызвать контекстную помощь (подсказку).Не выходя из программы, можно регулировать громкость звука, менять диски с различными курсами.
Информационные объекты, входящие в эти электронные ресурсы можно классифицировать по следующим типам[3]:1. Видеофрагменты, представляющие собой физические эксперименты, занимательные опыты, современные игрушки (сувениры), в которых наблюдаются эффектные физические явления, и современные технические устройства. Видеофрагменты имеют звуковое сопровождение, в котором объясняются принципы действия устройства, излагается элементы содержания курса физики, связанные с происходящим на экране явлением. Возможна остановка фрагмента в ходе просмотра и повторный его просмотр. Видеофрагменты полезно использовать при недостаточной укомплектованности кабинета физики средствами, позволяющими проводить демонстрационные опыты и эксперименты. Ряд известных экспериментов требуют затемненного кабинета, длительной подготовки или проекционного оборудования (отражение свечи, поляризация света, полное внутреннее отражение), поэтому их также сложно показать в реальных условиях. Конечно, если имеется возможность показать реальный эксперимент, то это следует сделать. В этом случае видеофрагменты хороши для аттестационных целей, повторения, самостоятельной работы учащихся.2. Звуковые фрагменты, являющиеся записанными в файл дикторскими комментариями к рассматриваемому физическому процессу или явлению. Их можно проиграть, остановить, перемотать вперед, перемотать назад, поставить на паузу.3. Анимации, представляющие собой динамичные иллюстрации теоретических представлений, работы технических устройств или природных явлений. Некоторые из них является короткими фрагментами без звука, которые могут сопровождать рассказ учителя, другие анимации имеют звуковое сопровождение, согласованное с визуальными смысловыми акцентами, и может использоваться для самостоятельного просмотра учащимися с последующим обсуждением. С помощью компьютерных анимаций можно показывать схемы процессов, объяснение протекания которых связано со знанием структуры вещества наатомномолекулярном (давление газов, протекание тока, ядерные реакции) или планетарном уровне (образование ветров, магнитное поле Земли, солнечное затмение).4. Фотографииприродных 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.5. 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.6. Текстовые фрагменты, представляющие собой определения физических понятий, величин, явлений, формулировки законов и границ их применимости, описания важнейших технических устройств, упоминающихся в школьных учебниках.7. Обобщающие таблицы, являющиеся сводом основных понятий и законов, изученных в данной теме. Обобщающие таблицы могут содержать разнообразную информацию: текстовую, графическую, символьную и т.д.
Уроки с использованием новых информационных технологийочень нравятся детям, они активизируют их интерес к изучению предмета. Но, при всех видимых плюсах данной методики работы, при всех её преимуществах, необходимо помнить одну старую, давно известную истину: всё хорошо в меру. Нельзя переусердствовать. Материал, излагаемый с использованием новых технологий, должен быть строго дозирован. Нельзя убить эффект новизны и необычности. Применение компьютерных технологий позволяет индивидуализировать учебный процесс за счет предоставления возможности учащимся как углубленно изучать предмет, так и отрабатывать элементарные навыки и умения. В современной школе, осуществляющей массовое обучение, учитель вынужден работать одновременно с учащимися, обладающими неодинаковым развитием, знаниями и умениями, темпом познания и другими индивидуальными качествами. Компьютер позволяет каждому учащемуся работать самостоятельно, уровень обученности слабых школьников при этом поднимается; не оказываются запущенными и сильные ученики. Вторая возможность, которую появляется при использовании информационных технологий –развитие самостоятельности учащихся. Ученик решает те или иные задачи самостоятельно, осознанно (не копируя решения на доске или у товарища), при этом повышается его интерес к предмету, уверенность в том, что он может усвоить предмет.
Ссылки на источники 1. Агапова Н. В. Перспективы развития новых технологий обучения. –М.: ТК Велби, 2005. –247 с. 2. Организация работы с информационнокоммуникационными технологиями в образовательных учреждениях, органах местного самоуправления, осуществляющих управление в сфере образования / Авторысоставители: Солопова Н. К., Баскакова Н. И., Бойко Е. Ю., Шильдяева Л. В. –Тамбов: ИПКРО, 2010. –42 с. 3. Телегин С.И. Использование информационных технологий при обучении физики.
Vryasova Natalya Petrovna,Physics teacher, MBOU "Kildyushevskaya School", Tatarstan3815000094@tatar.mail.ru The application of information technologies in the teaching of physics Abstract. The paper presents the concept and types of information technology. Revealed the possibility of using information technology in the study of physics.Keywords: information technology, information objects, educational technology, educational programs.
Применение информационных технологий в процессе обучения физики
Аннотация. В статье приведены понятие и виды информационных технологий. Раскрыты возможности применения информационных технологий при изучении физики.
Ключевые слова: информационные технологии, информационные объекты, педагогическая технология, обучающие программы.
Известно, что образование один из главных институтов социализацииличности. Главная цель образования формирование свободной, ответственной,гуманной личности, способной к дальнейшему саморазвитию. Образованныйчеловек, легко ориентирующийся в изменяющемся обществе, быстро осваивающийновые сферы деятельности, обладающий высоким уровнем толерантности,способный проанализировать любую ситуацию, оценить ее и принятьсоответствующее решение это гражданин открытого общества.
Использование новых информационных технологий в учебновоспитательномпроцессе позволяет учителям реализовать свои педагогические идеи,представить их вниманию коллег и получить оперативный отклик, а учащимсядает возможность самостоятельно выбирать образовательную траекторию последовательность и темп изучения тем, систему тренировочных заданий изадач, способы контроля знаний. Так реализуется важнейшее требованиесовременного образования выработка у субъектов образовательного процессаиндивидуального стиля деятельности, культуры самоопределения, происходит ихличностное развитие.Современный период развития цивилизованного общества характеризует процесс информатизации. Информатизация общества —это глобальный социальный процесс, особенность которого состоит в том, что доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства является сбор, накопление, обработка, хранение, передача и использование информации, осуществляемые на основе современных средстввычислительной техники, а также на базе разнообразных средств информационного обмена.
Информатизация общества обеспечивает: активное использование постоянно расширяющегося интеллектуального потенциала общества, сконцентрированного в печатном фонде, и научной, производственной и других видах деятельности его членов, интеграцию информационных технологий с научными, производственными, инициирующую развитие всех сфер общественного производства, интеллектуализацию трудовой деятельности; высокий уровень информационного обслуживания, доступность любого члена общества к источникам достоверной информации, визуализацию представляемой информации, существенность используемых данных.
В течение последних десяти лет, происходит бурное развитие информационных технологий. Сегодня педагогпредметник уже не в состоянии игнорировать тот образовательный потенциал, которым обладают современные информационные технологии и соответствующая им программнотехническая платформа, переводящие образовательный процесс на качественно новый уровень. За счет использования накопленных методических знаний и дидактических материалов учителя способны значительно увеличить степень образовательного воздействия на уроках, повысить уровень мотивации школьников к изучению нового материала. Уже с введением курса информатики неоднократно производились попытки использования компьютера в процессе обучения другим предметам. Первоначально для этой цели использовались простые тренажеры, зачастую созданные школьниками этой же школы под руководством учителя информатики, а в лучшем случае при участии энтузиастапредметника. Как правило, попытки применения компьютера в процесс обучения, в том числе и физике, проваливались довольно быстро изза несовершенства программного продукта, организационных сложностей, связанных с загруженностью компьютерного класса и неподготовленностью предметника к самостоятельной работе в компьютерном классе. Появление программнометодических комплексов, несколько сдвинули, по крайней мере, психологически, процесс применения информационных технологий в образовании, но в силу организационнометодических сложностей, описанных выше, все это не привело к ожидаемым цели и результатам. На сегодняшний день наблюдается возрастающий интерес учителейпредметников к использованию информационных технологий в обучении. В современной школе компьютер все шире используется не только на уроках информатики, но и на уроках физики, математики, химии, биологии, русского языка, литературы, изобразительного искусства, иностранного языка. Информационные технологии не только облегчают доступ к информации и открывают возможности вариативности учебной деятельности, ее индивидуализации и дифференциации, но и позволяют поновому организовать взаимодействие всех субъектов обучения, построить образовательную систему, в которой ученик был бы активным и равноправным участником образовательной деятельности. Формирование новых информационных технологий в рамках предметных уроков стимулируют потребность в создание новых программнометодических комплексов, направленных на качественное повышение эффективности урока. Поэтому, для успешного и целенаправленного использования в учебном процессе средств новых информационных технологий учителядолжны знать общее описание принципов функционирования и дидактические возможности программноприкладных средств, а за тем, исходя из своего опыта и рекомендаций, «встраивать» их в учебный процесс. В настоящие время принято разграничивать понятия «информационные технологии» и «технологии обучения». Под технологиями обучения, понимается, обычно, система методов, форм и средств обучения, в рамках которых обеспечивается достижение поставленных дидактических целей. Среди разнообразных определений понятия «информационные технологии» более приемлемым, понашему мнению, является трактовка этого термина данная М. И. Желдаком [2]. Под информационными технологиями понимается совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи и представления информации, расширяющие знания людей и развивающая их возможности по управлению техническими и социальными процессами. В силу того, что обучение является передачей информации ученику, то можно сделать вывод о том, что в обучении, в том числе и физике, информационные технологии использовались всегда. Более того, любые методики или педагогические технологии описывают, как переработать и передать информацию, чтобы она была наилучшим образом усвоена учащимися. Когда же компьютеры стали настолько широко использоваться в образовании, что появилась необходимость говорить об информационных технологиях обучения, выяснилось, что они давно фактически реализуются в процессах обучения, и тогда появился термин «информационная технология обучения». Таким образом, появление такого понятия информационная технология связано с появлением и широким применением компьютеров в образовании. Информационные технологии включают программированное обучение, интеллектуальное обучение, экспертные системы, гипертекст и мультимедиа, микромиры, имитационное обучение, демонстрации. Эти частные методики должны применяться в зависимости от учебных целей и учебных ситуаций, когда в одних случаях необходимо глубже понять потребности учащегося, в других важен анализ знаний в предметной области, в третьих основную роль может играть учет психологических принципов обучения. Рассматривая имеющиеся на сегодняшний день информационные технологии, выделим следующие их важнейшие характеристики [1]: –типы компьютерных обучающих систем (обучающие машины, обучение и тренировка, программированное обучение, интеллектуальное репетиторство, руководства и пользователи); –используемые обучающие средства (ЛОГО, обучение через открытия, микромиры, гипертекст, мультимедиа); –инструментальные системы (программирование, текстовые процессоры, базы данных, инструменты представления, авторские системы, инструменты группового обучения). Как мы видим, что главное в информационных технологиях –это компьютер с соответствующим техническим и программным обеспечением. Следовательно, под информационными технологиями в обучении следует понимать процесс подготовки и передачи информации учащимся, посредством осуществлением которого является компьютер. Такой подход отражает первоначальное понимание педагогической технологии, как применение технических средств в обучении. Педагогическая технология –это не просто использование технических средств обучения или компьютеров, это выявление принципов и разработка приемов оптимизации образовательного процесса путем анализа факторов, повышающих образовательную эффективность, путем конструирования и применения приемов и материалов, а такие посредством оценки применяемых методов. Таким образом, главным становится процесс обучения физике с учётом специфики предмета, а компьютер является мощным инструментом, позволяющим решать новые, ранее не решенные дидактические задачи. Здесь нельзя утверждать, что в образовании «педагогическая технология» и «информационная технология» –это в некотором смысле синонимы. К тому же многие информационные технологии опираются на известные педагогические идеи, используя современные обучающие средства и инструментальные среды создаются прекрасно оформленные программные продукты, не вносящие ничего нового в развитие теории обучения, поэтому можно говорить только об автоматизации тех или иных сторон процесса обучения, о переносе информации с бумажных носителей в компьютер и т. д. Говорить же о новой информационной технологии обучения можно только в том случае, если [2]: –она удовлетворяет основнымпринципам педагогической технологии (предварительное проектирование, воспроизводимость, целеобразования, целостность); –она решает задачи, которые ранее в дидактике не были теоретически или практически решены; –средством подготовки и передачи информации обучаемому является компьютер. Отметим, что появление понятия «новая информационная технология» связано с появлением и широким применением компьютеров в образовании, которые включают программированное обучение, интеллектуальное обучение, экспертные системы, гипертекст и мультимедиа, микромиры, имитационное обучение, демонстрации. При этом частные методики должны применяться в зависимости от учебных целей и учебных ситуаций, придерживаясь выше изложенных принципов. Таким образом, можем отметить, что информационные технологии в процессе обучения (в том числе и физике) –это процесс подготовки и передачи информации учащимся посредством использования и компьютера. Такой подход отражает первоначальное понимание информационной технологии как педагогической технологии с применением технических программных средств в обучении. Рассмотрим примеры применения информационных технологий при обучении физике. В случае выбора формы проведения занятий полезно использовать различные библиотеки электронных наглядных пособий и созданные на их основе презентации по теме урока1. «Открытая физика » –программа «Физикон» Уникальный обучающий курс по физике, который позволит ученику самому разобраться в различных вопросах физики, постичь ее основы, досконально понять сущность физических законов.
Курс «Открытая Физика » предназначен для учащихся и преподавателей 711 классов общеобразовательных учреждений средних школ, лицеев, гимназий, колледжей (на уроках физики и естествознания). Он может быть использован для самостоятельного изучения физики, для подготовки при поступлении в вузы, а также как справочное пособие. Электронное издание будет полезно лекторам и студентам, изучающим в вузах курс общей
физики.
2. «Физика 711 классы» –программа «Физикон» Электронное издание «Физика, 711 классы» предназначено для преподавателей и учащихся школ, лицеев, гимназий, колледжей, для абитуриентов, готовящихся к поступлению в вуз, и для самостоятельного изучения физики.Его содержание соответствует программе курсов физики и астрономии для общеобразовательных учреждений России.Курс работает через Enternet Explorer, в котором нужно настроить параметры безопасности flash player (если потребуется).Курс содержит:
электронныйиллюстрированный конспект;
около 100 видеофрагментов;
около 150 виртуальных лабораторий и интерактивных моделей;
вопросыи задачи для самоподготовки;
справочные таблицы; предметный указатель;
поисковую систему по ключевому слову;
звуковое сопровождение;
систему помощи;
каталог Интернетресурсов по физике;
методические пособия для учителей.
Курс «Физика, 7–11 классы» обеспечивает следующие возможности в учебном процессе:
Самостоятельная подготовка учащихся (изучение конспектов, просмотр видеозаписей, проведение практических работ). Демонстрации учителем в классе (показ видеозаписей, интерактивных моделей и анимаций), в том числе с помощью мультимедиапроектора на экране.
Классные лабораторные работы (в компьютерном классе).
Самостоятельные практические работы учеников (решение примеров из базы данных вопросов и задач).
Проведение электронной аттестации учащихся (контрольная работа в компьютерном классе).
Подготовка материалов для проведения контрольной работы в традиционном («бумажном») варианте в классе.
Подготовка учителя к занятию или контрольной работе.
Выполнение учащимися творческих работ под руководством учителя, а также самостоятельно.3. Конструктор виртуальных экспериментов по физике «Новый диск»Это мощный симулятор, который позволяет моделировать физические явления и проводить эксперименты по темам: "Электричество", "Движение и силы", "Волновые явления" и "Оптика".Программу можно использовать как для работы в классе с применением интерактивной доски, так и для самостоятельной работы на персональных компьютерах. Интерфейс программы разработан таким образом, чтобы сделать максимально удобной работу с программой при использовании интерактивной доски.Особенности программы:
Демонстрация физических явлений.
Более 50 пошаговых обучающих уроков и 150 примеров моделей различных явлений.
Компьютерное моделирование физических процессов.
Автоматическое построение графиков.
Обширный каталог элементов.
Описание элементов и рекомендации по их использованию в моделях.
Большие возможности для самостоятельного моделирования.
Возможность сохранять самостоятельно созданные модели.
Возможность распечатывать все модели.4.«Электронные уроки и тесты.Физика в школе»Серия адресована учащимся 9–11 классов, абитуриентам, студентам первых курсов и преподавателям. Обилие справочной информации, высокая наглядность и интерактивность учебного курса привлечет внимание широкого круга пользователей.Эта серия образовательных программ, представляющих собой мультимедийные учебные пособия по основным темам школьного курса физики. В электронных уроках предлагается альтернативная форма подачи материала, выполнения упражнений и контроля знаний. Органично сочетая новейшие компьютерные технологии с перспективными направлениями школьного образования, программы этой серии позволяют повысить эффективность и увлекательностьучебного процесса, становясь незаменимыми помощниками,как для учащихся, так и для учителя.
Программы «Физика в школе» могут быть использованы при изучении данного предмета по любому из действующих учебников. Помимо полного охвата тем школьного курса, учебные пособия содержат большое количество дополнительной информации, нередко выходящей за рамки изучения школьной программы.Электронное издание «Физика в школе» состоит из семи компьютерных программ, каждая из которых включает в себя по два пособия.1.Свет.Оптические явления. Колебания и волны2.Движение и взаимодействие тел. Движение и силы3.Работа. Мощность. Энергия. Гравитация. Закон сохранения энергии4.Молекулярная структура материи. Внутренняя энергия5.Электрические поля. Магнитные поля6.Электрический ток. Получение и передача электроэнергии7.Земля и ее место во Вселенной. Элементы атомной физикиВ программах:· Поурочное изложение теоретического материала· Полноэкранные озвученные видеофрагменты с демонстрацией физических экспериментов и изучаемых процессов· Интерактивные трехмерные модели и анимационные ролики, позволяющие наблюдать процессы и рассматривать объекты, недоступные для непосредственного наблюдения· Высококачественные фотографии и иллюстрации· Графики и диаграммы· Словарь физических терминов, справочник формул, биографии ученыхфизиков· Разнообразные интерактивные упражнения с возможностью проверки ответов и работы над ошибками· Закрепление основных положений урока с применением звукозаписи и воспроизведенияДополнительные возможности:Многоуровневая система поиска, а также возможность создавать собственные примечания и закладки обеспечивают дополнительные удобства при работе с программами.В любом месте программы (в меню или страницах уроков) можно вызвать контекстную помощь (подсказку).Не выходя из программы, можно регулировать громкость звука, менять диски с различными курсами.
Информационные объекты, входящие в эти электронные ресурсы можно классифицировать по следующим типам[3]:1. Видеофрагменты, представляющие собой физические эксперименты, занимательные опыты, современные игрушки (сувениры), в которых наблюдаются эффектные физические явления, и современные технические устройства. Видеофрагменты имеют звуковое сопровождение, в котором объясняются принципы действия устройства, излагается элементы содержания курса физики, связанные с происходящим на экране явлением. Возможна остановка фрагмента в ходе просмотра и повторный его просмотр. Видеофрагменты полезно использовать при недостаточной укомплектованности кабинета физики средствами, позволяющими проводить демонстрационные опыты и эксперименты. Ряд известных экспериментов требуют затемненного кабинета, длительной подготовки или проекционного оборудования (отражение свечи, поляризация света, полное внутреннее отражение), поэтому их также сложно показать в реальных условиях. Конечно, если имеется возможность показать реальный эксперимент, то это следует сделать. В этом случае видеофрагменты хороши для аттестационных целей, повторения, самостоятельной работы учащихся.2. Звуковые фрагменты, являющиеся записанными в файл дикторскими комментариями к рассматриваемому физическому процессу или явлению. Их можно проиграть, остановить, перемотать вперед, перемотать назад, поставить на паузу.3. Анимации, представляющие собой динамичные иллюстрации теоретических представлений, работы технических устройств или природных явлений. Некоторые из них является короткими фрагментами без звука, которые могут сопровождать рассказ учителя, другие анимации имеют звуковое сопровождение, согласованное с визуальными смысловыми акцентами, и может использоваться для самостоятельного просмотра учащимися с последующим обсуждением. С помощью компьютерных анимаций можно показывать схемы процессов, объяснение протекания которых связано со знанием структуры вещества наатомномолекулярном (давление газов, протекание тока, ядерные реакции) или планетарном уровне (образование ветров, магнитное поле Земли, солнечное затмение).4. Фотографииприродных 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.5. 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.6. Текстовые фрагменты, представляющие собой определения физических понятий, величин, явлений, формулировки законов и границ их применимости, описания важнейших технических устройств, упоминающихся в школьных учебниках.7. Обобщающие таблицы, являющиеся сводом основных понятий и законов, изученных в данной теме. Обобщающие таблицы могут содержать разнообразную информацию: текстовую, графическую, символьную и т.д.
Уроки с использованием новых информационных технологийочень нравятся детям, они активизируют их интерес к изучению предмета. Но, при всех видимых плюсах данной методики работы, при всех её преимуществах, необходимо помнить одну старую, давно известную истину: всё хорошо в меру. Нельзя переусердствовать. Материал, излагаемый с использованием новых технологий, должен быть строго дозирован. Нельзя убить эффект новизны и необычности. Применение компьютерных технологий позволяет индивидуализировать учебный процесс за счет предоставления возможности учащимся как углубленно изучать предмет, так и отрабатывать элементарные навыки и умения. В современной школе, осуществляющей массовое обучение, учитель вынужден работать одновременно с учащимися, обладающими неодинаковым развитием, знаниями и умениями, темпом познания и другими индивидуальными качествами. Компьютер позволяет каждому учащемуся работать самостоятельно, уровень обученности слабых школьников при этом поднимается; не оказываются запущенными и сильные ученики. Вторая возможность, которую появляется при использовании информационных технологий –развитие самостоятельности учащихся. Ученик решает те или иные задачи самостоятельно, осознанно (не копируя решения на доске или у товарища), при этом повышается его интерес к предмету, уверенность в том, что он может усвоить предмет.
Ссылки на источники 1. Агапова Н. В. Перспективы развития новых технологий обучения. –М.: ТК Велби, 2005. –247 с. 2. Организация работы с информационнокоммуникационными технологиями в образовательных учреждениях, органах местного самоуправления, осуществляющих управление в сфере образования / Авторысоставители: Солопова Н. К., Баскакова Н. И., Бойко Е. Ю., Шильдяева Л. В. –Тамбов: ИПКРО, 2010. –42 с. 3. Телегин С.И. Использование информационных технологий при обучении физики.
Vryasova Natalya Petrovna,Physics teacher, MBOU "Kildyushevskaya School", Tatarstan3815000094@tatar.mail.ru The application of information technologies in the teaching of physics Abstract. The paper presents the concept and types of information technology. Revealed the possibility of using information technology in the study of physics.Keywords: information technology, information objects, educational technology, educational programs.
