Компьютерные технологии в процессе обучения физики

Компьютерные технологии в процессе обучения физики.

Школьный курс физики обладает большими возможностями для приобщения учащихся к физико-техническим проблемам, важным для развития научно-технического прогресса. В частности, физика как учебный предмет занимает особое место в плане изучения физических основ электронно-вычислительной техники и применения компьютера в учебном процессе, что вызвано тесной взаимосвязью физической науки и вычислительной техники. Это обусловлено тем, что, с одной стороны, создание и развитие вычислительной техники стало возможно благодаря достижениям современной физики, а с другой стороны, применение компьютеров в физических исследованиях стало одним из основных методов этой науки, особенно обработки результатов эксперимента и моделирования. Формируется даже триада: « Экспериментальная – теоретическая – вычислительная физика». Такая глубокая связь и определяет специфичный характер курса физики в плане компьютеризации.

Преимущество уроков с использованием компьютеров заключается в том, что с их помощью можно решить ряд актуальных проблем, стоящих перед школой. К ним, прежде всего, относятся:

1. Применение компьютерных технологий при изучении физики активно способствует повышения интереса учащихся к предмету, поскольку эти технологии представляют собой эффективный метод решения проблемы мотивации в современном образовании.

2. Повышения качества учебно-воспитательного процесса, приведение его к современному уровню научно-технического прогресса.

3. Реализация идей индивидуального дифференцированного подхода в процессе обучения, развития интеллекта.

4. Реальная подготовка учащихся к жизни и работе в информационном обществе, к труду в современном автоматизированном процессе, к профессиональной стабильности.

5. Оказание помощи учителю в организации контроля знаний, эффективной обратной связи.

6. Создание такой психологической обстановки в процессе обучения, при которой исключаются всякие конфликты в звене « ученик-учитель», а также необъективная оценка деятельности учащихся.

7. Оказание помощи в решении задач развития личности, ее компетентности, способности к саморегуляции, творчеству.

8. Активизация познавательной деятельности учащихся, что позволяет им выйти на более высокий уровень восприятия и усвоения изученного материала, его применение в жизни.

9. Открытие совершенно новых возможностей по сравнению с традиционными аудиовизуальными средствами обучения. Это диалог, работа с текстовой, графической информацией, возможность обработки динамической информации, проведение вычислительного эксперимента с визуализацией моделей.

10. Дополнение традиционных аудиовизуальных ТСО интерактивными, включая экспертные обучающие системы.

11. Формирование современного научного стиля мышления.

Функции компьютера в обучении физике.

Для активизации исследовательской деятельности учащихся можно применять компьютерное моделирование различных физических процессов, которое позволяет обеспечивать большую гибкость при проведении физических экспериментов и решении различных экспериментальных задач, замедлять или ускорять ход времени, сжимать или растягивать пространство, дополнять модель графиками, таблицами, мультипликацией. Компьютер позволяет в пределах, которые предусмотрены программой, управлять процессом, вводить в него случайные события, величины и факторы, имитировать при обучении учащихся события и, видеть последствия принимаемых решений, повторять ход решения до получения верного результата.

ИКТ можно применять на уроках:

• Объяснения нового материала

• Урок – исследование

• Урок – практическое занятие

• Систематизация знаний

• Практикум по решению задач

• Лабораторная работа

• Творческий отчет

Этапы решения физических задач с помощью компьютера:

1. Постановка задачи.

2. Создание математической модели решения задачи.

3. Построение алгоритма решения задачи.

4. Построение программы решения задачи на алгоритмическом языке.

5. Ввод программы в компьютер и ее отладка.

6. Анализ полученного результата.

Структура лабораторных работ, выполняемых на компьютере:

1. Допуск к работе – 2,3 вопроса на компьютере в виде теста.

2. Ознакомление с целью работы, приборами и материалами, схемой опыта.

3. Ознакомление с указаниями к работе и их выполнение, т.е. проведение опытов; запись результатов экспериментов.

4. Ввод в компьютер опытных данных, полученных в ходе выполнения лабораторной работы, для расчета результатов экспериментов.

5. Вывод таблиц и графиков на печатающее устройство.

6. Оформление работы в тетради и подведение ее итогов.

Учебный экспериментальный проект – самостоятельная лабораторно- практическая деятельность учащихся с экспериментальной установкой по выбранной теме курса физики в течении нескольких учебных занятий. В проекте сочетается процесс самостоятельного проведения натурного эксперимента и решения задач с помощью компьютера.

На большинстве уроков применяются электронные учебники.

Эффективность применения электронных учебников.

1. Обеспечивает мгновенную обратную связь.

2. Помогает быстро найти необходимую информацию.

3. Существенно экономит время при многократных обращениях к гипертекстовым сообщениям.

4. Не просто выводит текст на экран, но и рассказывает, моделирует и т.д.

5. Позволяет быстро, но в темпе наиболее подходящим для контроля индивидуума,

проверить знания по определенному разделу.

6. Обновляет необходимую учебную информацию через Интернет.

В 2006-2007 учебном году в школе был создан10а физико-математический класс. Для реализации программы « Школа личностного роста», для повышения интереса к предмету, повышения эффективности урока, для активизации познавательных способностей, самостоятельности и творчества учащихся в этом классе применяются различные технологии обучения, в том числе информационно-коммуникционный. В нашей школе имеются электронные учебники по физике: « Уроки физики Кирилла и Мефодия 10-11 класс ( виртуальная школа), « Молекулярная физика», Физика 7-11 класс, « Открытая физика», « Практикум по физике 7-11 класс», « Репетитор по физике», « Готовимся к ЕГЭ», лабораторные работы 7-9 класс.

При изучении темы в 10 классе «Электромагнитное поле» применяется метод учебного проекта с использованием ИКТ на уроке обобщения «Движение заряженной частицы в электрическом поле и магнитном поле». В начале урока ставится проблема: установить вид траектории движения электрона в ЭП (МП) в зависимости от параметров, характеризующих эти поля. Учащиеся должны сначала проработать проект в тетради, а затем проверить его на компьютере, изменяя значения параметров.

При изучении нового материала по теме « Изопроцессы» сначала знакомимся с наглядными опытами, графиками, делаем выводы. При закреплении текст убирается, и учащиеся сами объясняют происходящие процессы, демонстрируемые в анимациях.

В электронном пособии «Молекулярная физика» все уроки интерактивные и поэтому, используя интерактивную доску, можно строить и исследовать графики по изопроцессам, решать экспериментальные, качественные и расчетные задачи. В электронном пособии «Открытая физика» можно моделировать любой изопроцесс, применяя полученные знания.

Для создания презентаций по различным темам курса физики 7 – 11 класс пользуемся диском «Мультимедиа по физике». С помощью которого можно составить урок за 10 – 15 минут. При обобщении темы учащиеся 9 – 11 классов могут самостоятельно составить презентацию по данной теме, пользуясь этим диском. Их работу могут оценить учащиеся младших классов при изучении подобной темы.

Результатом применения данных технологий обучения является повышение качества знаний учащихся, активное участие учащихся в научно – практических конференциях.

Результаты использования данных технологий:

2006 г. VIII – республиканская научно – практическая конференция – 1 место

2007 г. Всероссийская научно – практическая конференция г. Обнинск -3 место

2007 г. Премия Н.Ф. Катанова для одаренных детей – 2 место в номинации «Естествознание»

Учитель : Кустова Т.М.

Ультразвуковой генератор Чернецкий Никита

ученик 11 А класса

2007 г. IX – республиканская научно – практическая конференция – 1 место

Учитель : Воробьева С.Б.

Прибор для определения скорости Левда Сергей, ученик 9 В класса

воздушного потока