Применение вспомогательных программ на уроках физики

Применение вспомогательных программ на уроках физики

Очень часто у учителя возникает необходимость продемонстрировать учащимся графическую зависимость. Но не всегда это возможно сделать «в ручную». Или продемонстрировать опыты взаимосвязи в микромире, что нельзя сделать без специального оборудования, или смоделировать полный набор тестового материала, синтезируя с заданным набором понятий. На помощь приходят вспомогательные программы, способные моделировать сложные заданные условия. В тройку лидирующих вспомогательных программ входят:

1. GeoGebra;

2. 1C: Репетитор. Физика.

3. Обучающие программы «Уроки физики в 10 и 11 классе» (Компания «Кирилл и Мефодий»).

Начнем с первой программы GeoGebra:

GeoGebra — это бесплатная, кроссплатформенная динамическая математическая программа для всех уровней образования, включающая в себя геометрию, алгебру, физику, таблицы, графы, статистику и арифметику, в одном удобном для использования пакете.

Кроме того, у программы богатые возможности работы с функциями (построение графиков, вычисление корней, экстремумов, интегралов и т. д.) за счёт команд встроенного языка (который, кстати, позволяет управлять и геометрическими построениями).

В физике очень удобно использование данной программы при демонстрации механических явлений (раздел кинематика), звуковых явлений и зависимостей, электромагнитных изменений.

2. 1C: Репетитор. Физика.

Общая структура Главной страницы (Меню):

• Содержание – весь текстовый материал разбит по темам, разделам физики, в каждый из которых можно сразу войти.

• На Главной странице расположен ряд кнопок, воспользоваться которыми можно в любой момент работы с программой:

– Калькулятор;

– Печать – предусматривает возможность вывести любую страницу на печать;

– Основные термины – в алфавитном порядке, можно найти определение каждого, а также перейти в основной материал содержания, связанный с этим термином;

– Справочный материал – справочные таблицы (например, Удельное сопротивление), основные физические и математические формулы;

– Исторические сведения – например, биографии учёных;

– Альбом – весь иллюстративный материал, просмотр которого возможен как по разделам физики, так и по типу иллюстраций: анимации (например, сложение векторов); иллюстрации (например, принципиальная схема тепловой машины); интерактивные модели (например, последовательное соединение конденсаторов, – здесь можно самому изменить ёмкость и проследить последствия изменения на графике); видеофрагменты (например, принцип оптоволоконной связи). Кроме того, в альбоме содержатся задачи и тесты по данному разделу.

– Назад, Вперёд – облегчают навигацию по тексту.

Выводы

Особенности текстового и иллюстративного материала

• Материал структурирован по разделам, темам.

• Материал сложный, для повышенного уровня обучения, зачастую не соответствующий стандарту (например, рассматриваются дифференциальные уравнения второго порядка, которые в школе вообще не изучаются).

• В тексте имеются ссылки, с помощью которых можно перейти к иллюстрации, анимации, видеофрагменту, интерактивной модели.

• ПЛЮСЫ: текстовый материал целесообразно использовать при самостоятельном изучении абитуриентам, мотивированным учащимся в процессе изучения физики;

– теоретический материал разумно изучать на уроках физики в физматшколах, классах;

– Основные термины, Таблицы активно и легко позволяют использовать программу в процессе поиска необходимого материала в различных ситуациях: например, для выхода из проблемной ситуации, для вывода формулы, для решения задачи и т.д.;

– Альбом можно эффективно использовать как учителю при изложении материала (для визуализации физических процессов, явлений, для создания проблемной ситуации), так и ученикам при самостоятельном изучении текста.

• МИНУСЫ: теоретический материал не разбит на отдельные, небольшие по объёму, законченные по содержанию блоки, в соответствии со школьной программой, что затрудняет использование программы в общеобразовательных классах.

Особенности практического (задачного) материала

• Задачи (по две) предлагаются после изучения каждой темы, а после каждого раздела расположены тесты; задачи сложные, рассчитаны на учеников физматшкол (или на мотивированных детей общеобразовательных школ).

• Задачи сопровождаются иллюстрированным условием, ответом, ссылкой на теорию и часто (но не всегда) – решением.

• Решения не содержат поэтапных подсказок, что позволило бы ученику с большей или меньшей долей самостоятельности решить данную задачу. Как правило, они не адаптированы для средних, тем более для слабых учеников.

• ПЛЮС: задачный материал повышенного уровня сложности, возможно использовать при самостоятельной подготовке к поступлению в вуз, а также при проведении уроков в физико-математических классах.

Данный ресурс перекликается с электронными учебниками издательства «Дрофа- Вентана – Граф».

1. Обучающие программы «Уроки физики в 10 и 11 классе» (Компания «Кирилл и Мефодий»).

Общая структура Главного экрана или Меню

Кнопки Главного экрана (ниже указаны не все):

– Информация об изданиях компании «Кирилл и Мефодий»;

– Содержание – выход во все разделы, все уроки. Из каждого раздела можно перейти к конкретному уроку, а также тесту по данной теме. Текстовый материал (теория) разбит по темам в соответствии со школьной программой, каждая из тем разбита на уроки. В меню Указатель в алфавитном порядке приведены физические термины (величины, понятия и т.д.). Поисковая система обеспечивает доступ к необходимой информации;

– Справочник – справочные сведения и формулы;

– Экзамен – 8 вопросов, случайно отбираемых на базе тестов по всем темам в программе;

– Уроки – выбор экрана любого урока по номеру. Главное меню каждого урока (Экран урока) состоит из разделов: интерактивный урок, упражнения, выводы: 1) интерактивный урок, кроме текстовой части, содержит озвученные иллюстрации и объяснения к ним, практические задания (качественные и расчётные задачи) и дополнительную информацию (исторический материал). Практическая часть, иллюстрации и дополнительная информация снабжены пиктограммами, поэтому воспользоваться ими можно по желанию и необходимости; 2) упражнения – условия задач иллюстрированы, для многих имеется последовательный ряд подсказок, для каждой – ответ. За решение каждой задачи начисляются очки в зависимости от её сложности. Если ученик пользовался подсказками или просмотром решения, очки снижаются либо вообще не начисляются; 3) вывод – выделяются главные положения, которые сопровождаются озвученными иллюстрациями. Кроме перечисленных разделов, на Экране урока находятся кнопки Формулы, Справочник (быстрый поиск необходимой информации с помощью строки ввода), Калькулятор, Помощь.

Выводы

• ПЛЮСЫ: весь теоретический материал разбит на отдельные, законченные по содержанию блоки, что позволяет использовать его при проведении компьютерных уроков;

– для учителя такое изложение материала позволяет дифференцировать работу учащихся, ставя перед каждой группой различные по объёму и степени сложности задачи.

– теоретическая часть каждого урока сопровождается озвученными иллюстрациями. Это позволяет каждому ученику изучать материал в оптимальном для себя темпе, режиме (т.к. возможно отключение звука);

– сопровождение задач рядом последовательных подсказок и возможностью просмотра решения позволяет использовать их в различных целях (для закрепления теоретического материала; для отработки навыков решения задач, т.е. в качестве тренажёра; для промежуточного, а также итогового контроля приобретённых знаний).

Подобные программы позволяют активно использовать платформы физических практикумов в режиме on-line и работать без сбоев во время демонстраций, не исключая выбранные опыты в отсутствие необходимого оборудования.

Орлова Алена Юрьевна, учитель физики и математики

МОУ «Средняя школа №39» г. Ярославль