Развитие предметных компетенций учащихся на уроках физики средствами ИКТ

МБОУ «Санномыская СОШ» Романова Е. И.

Развитие предметных компетенций учащихся на уроках физики средствами информационно - коммуникационных технологий.

Немецкий педагог А. Дистервег почти 200 лет назад писал: «Ученик проходит в несколько лет дорогу, на которую человечество употребило тысячелетия. Однако его следует вести к цели не с завязанными глазами, а зрячим: он должен воспринимать истину не как готовый результат, а должен её открыть. Учитель должен руководить этой экспедицией открытий, следовательно, присутствовать не только в качестве простого рассказчика. Но ученик должен напрягать свои силы, ему ничто не должно доставаться даром. Дается только тому, кто стремится».¹

Как добиться того, чтобы каждый учащийся действительно стал  активным участником «экспедиции открытий»?

Безусловно, таких возможностей в учебно-воспитательном процессе не мало. Это современные подходы к отбору содержания учебного материала, методов обучения, разнообразных форм организации познавательной деятельности, формирование познавательного интереса учащихся. Но, к сожалению, используя всё это, мы не всегда получаем те результаты, которых ожидаем.

Понятно, что ребёнку усвоить в полном объёме всё многообразие школьного материала крайне затруднительно, поэтому важно научить детей мыслить, самостоятельно действовать, ориентироваться в различных ситуациях, знать подходы к решению проблем. Учебный предмет «физика» открывает для этого много возможностей. Мастерство учителя заключается не в том, чтобы доступно и наглядно объяснить ученику тот или иной материал, а именно в умении создать такую учебную ситуацию, когда у ученика появляется потребность в знании этого материала, и в этих условиях организовать деятельность детей по самостоятельному добыванию знаний. Процесс обучения это не столько процесс «перекачки знаний», сколько процесс управления состоянием ученика, процесс создающий условия для формирования познавательных процедур, следствием которых и являются приобретаемые знания. Деятельность первична – знание вторично.

Мы живем в XXI веке, который является веком информационных технологий. Достижение ребенком нового качества образования в условиях информационного общества невозможно без использования информационно – коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе. В одобренной правительством РФ Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года перед системой образования поставлены новые приоритеты. Ставиться задача воспитания, как получение грамотного, продуктивно мыслящего человека, адаптированного к новым условиям жизни в информационным обществе.

Таким образом, достижение учеником нового качества образования в условиях информационного общества невозможно без использования информационно – коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе.

Для интеграции информационно – коммуникационных технологий в учебно-воспитательный процесс и их успешного использования в преподавании физики  деятельностный подход- это именно тот подход, который адекватен не только новым образовательным задачам, но и возможностям данной технологии. С позиций деятельностного подхода обучающие системы являются не столько носителем информации, сколько средством организации познавательной работы учащихся.

В условиях информационно – объяснительного обучения, когда учитель выступает в основном в роли информатора, познавательная деятельность ученика сама является следствием поступления информации. Информация поступает – познавательная деятельность совершается; подача ее прекращается – прекращается и познавательная деятельность.

В условиях же творческого познания познавательная деятельность представляет самодвижение. В этом случае информация не поступает извне, а является внутренним продуктом самой познавательной деятельности. Таким образом, учебные действия выступают первичными, а усвоенные знания носят вторичный характер и вне познавательной деятельности теряют свою силу. Необходимость усвоения содержания знаний через деятельность самих учащихся имеет свои теоретические основания. Знаменитый педагог К.Д. Ушинский писал, что главная цель обучения и воспитания: « дать человеку деятельность, которая бы наполнила его душу».²

Из исследований психологов А.Н. Леонтьева, П.Я. Гальперина, Д.Б. Эльконина следует, что на основе внешних материальных действий формируются  внутренние действия, то есть умственные: они – то и обеспечивают человеку умение мыслить, ориентироваться в окружающем мире. Итак, деятельностный подход к обучению обеспечивает тесный «союз» знаний, действий, отношений, развитие личности.

Деятельность – это работа, занятие, труд, но такие, которые вызывают в человеке или окружающем мире коренные изменения, преобразующие и сущность, и себя самого. При реализации деятельности учащихся на уроке наиболее важны следующие  теоретические положения теории учебной деятельности, разработанные Д.Б. Элькониным, В.В. Давыдовым: ³

1.Деятельность имеет следующие структурные элементы:

1)объект или предмет деятельности, на которые направлена активность субъекта деятельности;

2)орудия деятельности – те материальные предметы, которыми пользуется субъект;

3)материальные условия, в которых деятельность совершается;

4)результат деятельности. 

2.В деятельности выделяют 4 этапа:

1)ориентировочный;

2)составление программы деятельности;

3)исполнительный;

4)контрольно – коррекционный. 

3.Структура деятельности (по А.Н. Леонтьеву) 

Потребности → мотив → цель и задача → действие →операции → результат → рефлексия

Основные направления использования

информационно – коммуникационных технологий

в процессе преподавания физики

I.Предъявление информации.

1. Компьютерная презентация учебного материала как один из способов визуализации материала.

Использование информационно-коммуникационных технологий раскрывает принципиально новые возможности предъявления учебного материала. Средство интеграции текстовой информации и мультимедиа (звука, видео, анимации) делает  процесс познания более привлекательным из-за красочности компьютерной графики, позволяет лучше развивать наглядно - образное мышление. Включение в мультимедийный конспект обобщающих таблиц, формул, необходимых иллюстраций и анимационных моделей способствует более интенсивной организации учебного процесса, что делает уроки яркими, запоминающимися, понятными. Мультимедийный конспект может быть использован и при индивидуальной работе с учащимися, что будет способствовать дальнейшему развитию мотивации учения. К разработке презентаций целесообразно привлекать учащихся, владеющих компьютерной грамотностью, умеющих пользоваться  Интернетом.

2. Иллюстративная форма учебного физического эксперимента.

Результаты современных исследований подтверждают особую значимость физического эксперимента как метода обучения физике. Педагогический опыт показывает, что даже самый красочный и образный рассказ учителя об эксперименте не может заменить для ученика непосредственно живого восприятия. Психологи отмечают, что зрительный образ запоминается лучше, чем его описание. Поэтому демонстрация опытов обогащает чувственную базу учащихся и способствует созданию системы наглядных образов. Чувственно – наглядные образы являются материалом для дальнейшего обобщения в виде определенных физических закономерностей и осмысления содержания формируемых понятий.

При выборе виртуального физического эксперимента  предпочтение отдается тем экспериментам, которые невозможно или трудно организовать в обычном школьном кабинете. Тем самым возможности и виды постановки эксперимента в условиях школьного кабинета физики значительно расширяются.

II. Организация самостоятельной работы учащихся.

Возможно использование физического эксперимента для создания практических ситуаций, при которых учащиеся могли бы осуществлять умение самостоятельно использовать свои знания.

Имитационные модели позволяют обеспечить организацию на уроке учебной деятельности учащихся, как с низкой, так и самой высокой степенью самостоятельности. Для успешной организации самостоятельной работы учеников с моделирующими программами обязательно учитываются их готовность  к такому виду деятельности (а именно уровень знаний учащихся не только по физике, но и уровень компьютерной грамотности). При этом в учебном процессе возможно использование следующих видов работ:

1. Классные компьютерные лабораторные работы и самостоятельные практические работы учащихся.

Бланки лабораторных работ, содержат задания, которые располагаются по мере возрастания их сложности: вначале простые задания ознакомительного характера и экспериментальные задачи, затем расчетные задачи и, наконец, задания творческого и исследовательского характера.

2.Решение задач с последующей компьютерной проверкой полученных ответов.

Эти задачи предлагаются учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания. Правильность их решения ребята могут проверить, поставив компьютерные эксперименты. Активная деятельностная позиция в компьютерном эксперименте повышает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает её по характеру к научному исследованию. В результате, на этапе закрепления знаний многие учащиеся придумывают свои задачи, решают их, а затем проверяют правильность рассуждений, используя компьютер. Составленные школьниками задачи используются  в классной работе или предлагаются остальным учащимся для самостоятельной  проработки в виде домашнего задания.

3 Выполнение заданий, предполагающих последовательность активных  действий.

Не освоив в полной мере определенную совокупность элементов знаний и стандартных процедур, учащиеся окажутся, не готовы к решению более сложных задач. И здесь интерактивные компьютерные тренажеры оказывают существенную помощь. Учащиеся перемещают объекты в нужное место на экране, поворачивают или изменяют форму графического объекта, выстраивают их в определенной последовательности и т.д. Выполняя тематически связанные, обладающие преемственностью, шаг за шагом усложняющиеся задания, учащиеся самостоятельно, последовательно и осмысленно манипулируют графическими и текстовыми объектами, а это обеспечивает усвоение и фиксацию действий и умений, в результате чего в сознании учащихся складывается устойчивая и ассоциативно связанная совокупность представлений и операционных компетентностей. Пошаговый контроль правильности действий ученика обеспечивает формирование индивидуальной траектории обучения.

4. Подготовка материалов для проведения контрольных, самостоятельных работ в традиционном («бумажном») варианте, как в классе, так и дома.

5. Творческие работы учащихся.

Написание сказки, загадки, рассказа, сочинения, выполнения доклада, написание реферативной работы, сбор материала для стенной газеты, написание краткой исторической справки об открытии и изучении явления или закономерности, создание красочного буклета – это результат индивидуального, группового, а, может быть, коллективного творчества.

К индивидуальному варианту выполнения задания стремятся учащиеся с выраженными чертами сильного характера, обладающие прочными знаниями. Для них выполнение творческой работы с использованием компьютера – это постоянное выражение собственной точки зрения. А если ребятам приходится работать с большими объемами информации, то именно в коллективном творчестве они обсуждают варианты поиска информации, последовательность ее размещения в пределах выполнения творческого проекта. В процессе этой работы учащиеся учатся терпимо относиться к вариантам одноклассников, учатся принимать их точку зрения. При  коллективном творчестве они стремятся не к ответу, а к творческой дискуссии, докладу, систематизированному изложению своих впечатлений, противоречивым размышлениям, и, наконец, осознанным умозаключениям. Но ведь есть те учащиеся, которые с трудом или долго осваивают компьютерные технологии и, безусловно, они нуждаются в поддержке, но не учителя, а в большей мере одноклассников. Такой вариант работы для этих учащихся комфортен, они избавляются от ненужных волнений.

6. Домашнее задание.

Домашнее задание нельзя сводить только к заучиванию параграфов учебника и решению задач. Учение – это труд, но он должен быть радостным, ибо только радостный, свободный труд воспитывает любовь ко всякой необходимой работе. Как сказал В.А. Сухомлинский: «Все наши замыслы превращаются в прах … если нет детского желания учиться». ⁴

Домашнее задание должно быть таким, чтобы оно постоянно поддерживало желание детей хорошо учиться. Например, задания поискового характера в Интернете. Несмотря на то, что эта работа занимает много времени, на практике в каждом классе ее выбирают от 3 до 10 человек.

При изучении новой темы объявляются задания:

- найти в Интернете 3 сайта по теме …. и написать рецензии;

- найти 3 анимации по теме … и составить к ним задания;

- найти сайт с указанным адресом, изучить теорию по теме … и выполнить задание… и т.д.

А эти материалы мной используются в дальнейшем в учебном процессе.

Ученики могут принять участие в создании электронного решебника задач. Ребята получают задание на дискете или CD – диске. В результате учащиеся имеют возможность сдачи отчета о выполненном задании либо письменно в рабочей тетради, либо в электронном виде на дискете.

Использование мультимедийного проектора в учебном процессе приводят к тому, что учащиеся при подготовке дополнительных сообщений используют для иллюстрации своего рассказа компьютерные технологии: сопровождают свое сообщение презентацией в POWER POINT.

III. Диагностика.

1.Контроль уровня усвоения учебного материала.

В условиях личностно – ориентированного обучения регулярная проверка качества усвоения учебного материала – важный принцип организация учебного процесса. Диагностирующие программы позволяют последовательно задавать учащимся те или иные вопросы, анализировать полученные ответы, определять уровень усвоения материала, выявлять допущенные ошибки, в соответствии с этим вносить необходимые коррективы в процесс обучения.

Генерирующие программы позволяют провести контрольную или самостоятельную работу в классе, обеспечив каждому учащемуся отдельное задание, соответствующее его индивидуальным возможностям.

2.Самоконтроль уровня усвоения учебного материала.

Контролирующие программы, позволяют установить обратную связь в процессе обучения. Процесс контроля и самоконтроля становится более динамичным. Эти материалы дают возможность проследить в динамике движение каждого ученика, соотнести результат с трудностью предлагаемых заданий, индивидуальными особенностями учащихся, предложенным темпом изучения, объемом материала, его характером.

Без изучения индивидуальных возможностей, особенностей учащихся, нельзя строить свою работу. Поэтому использование широкого спектра диагностических средств, позволяет осуществлять мониторинг уровня обученности учащихся не только на количественном уровне, но и на качественном. При этом не только фиксировать, но и анализировать ошибки, пробелы, достижения ребенка. И в соответствии с этим организовывать деятельность учащихся, таким образом, чтобы обеспечить формирование индивидуальной траектории обучения каждого.

Критерии и параметры результативности учебной деятельности

I.Уровень развития мотивации учебной

II.Уровень обученности учащихся:

1.Уровень усвоения базового компонента содержания образования:

Усвоил на:

5

4

3

 Не усвоил

2.Уровень сформированности предметных компетенций по физике:

Параметры:

1.Уровень владения методами научного познания окружающего мира.

2.Уровень владения основными понятиями и законами физики.

3.Уровень сформированности умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в различных формах.

4.Уровень владения понятиями и представлениями физики, связанными с жизнедеятельностью человека.

3. Качество знаний учащихся:

Параметры:

1.Полнота

2.Глубина

3.Гибкость

4.Осознанность

4.Соотношение репродуктивного и творческого уровней усвоения знаний.

5.Уровень сформированности учебной деятельности у учащихся.

Результатами использования информационно – коммуникационных технологий, как показал собственный опыт педагогической деятельности, является повышение интереса учащихся к собственной учебной деятельности, к предмету, и, безусловно, повышение результатов учебной деятельности учащихся.

Литература:

1.Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных  интересов учащихся. -  М., 1988 г.

2.Дидактика средней школы / Под ред. М.Н. Скаткина. – М., 1982.

3.Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. В двух т. – М., 1989.

4.Выготский Л.С.  Педагогическая психология. – М., 1991.

5.Леонтьев А.Н.   Деятельность. Сознание. Личность. – М., 1975.

6.Маркова А.К. Формирование мотивации учения. – М., 1990.

7.Лернер И.Я.  Дидактические основы методов обучения. –  М., 1981.

8.Эльконин Д.Б., Давыдов В.В. Идеи деятельностного подхода. – М., 1996.

9.Гальперин П.Я., Талызина Н.Ф. Основы программируемого обучения. –  М., 1980.

10.Шамова Т. И. Активизация учения школьников. – М., 1976.

11.Пидкасистый П.И. Самостоятельная  деятельность учащихся. – М., 1972.

12.Асмолов А.Г. Культурно - историческая психология и конструирование  миров. – М., 1996.

13.Соловейчик С.Л.  Час ученичества. – М., 1972.

1 Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (электронная версия)

2 Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия (электронная версия).

3 В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин   Идеи деятельностного подхода. – М., 1996

4 Соловейчик С.Л. Час ученичества. – М., 1972