Применение инновационных технологий

на уроках физики

Корчинская Нина Анатольевна.

Повышение качества образования — главная задача каждого преподавателя. Что сделать, чтобы изучение такого трудного предмета как физика стало привлекательным, доступным, интересным, чтобы учащиеся овладели не только теоретическими знаниями, но и умели их применять на практике.

В современном обществе для решения этой задачи, необходимо интенсивное использование информационных технологий, которые имеют ряд преимуществ перед традиционными методами. Информационные технологии решают не только дидактические задачи, но и влияют на:

• развитие мышления (наглядно-действенного, наглядно-образного, интуитивного, творческого, теоретического видов мышления);

• эстетическое воспитание (например, за счёт использования возможностей компьютерной графики, технологии мультимедиа);

• развитие коммуникативных способностей;

• формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации;

• развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность;

• формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации.

Рассмотрим преимущества информационных технологий при изучении физики.

Возможности компьютера, широкие возможности моделирующих программ можно широко использовать на уроках разного типа. Трудно переоценить важность использования ИТ. при проведении лабораторных работ. Применение только традиционной методики проведения физического эксперимента приводит к низкому уровню умений и практических навыков, учащихся по физике. Ученики не умеют анализировать, понимать и интерпретировать графики и таблицы, полученные в ходе эксперимента, не умеют объяснять суть физических явлений, не понимают закономерности физических процессов, не умеют самостоятельно добывать нужную информацию из различных источников, в том числе электронных. Это влияет на формирование информационной компетентности и уровень обученности учащихся по физике. Для решения данных проблем можно использовать полный интерактивный курс физики “Открытая физика” под редакцией профессора МФТИ С.М. Козелла (ООО» Физикон»,2001-2011), включающий более 80 компьютерных экспериментов, учебное пособие, видеозаписи экспериментов, звуковые пояснения.

Это даёт возможность проводить физический эксперимент и фронтальные лабораторные работы, используя виртуальные модели посредством компьютера. Этим можно скомпенсировать недостаток оборудования в физической лаборатории школы и, таким образом, научить учащихся самостоятельно добывать физические знания в ходе физического эксперимента на виртуальных моделях, то есть появляется реальная возможность формирования необходимой информационной компетентности у учащихся и повышения уровня обученности, учащихся по физике.

Представленные в данном учебнике интерактивные модели выполнены на очень высоком научном уровне и вызывает у учащихся огромный интерес.

Виртуальные лабораторные работы способствуют достижению так называемого эффекта виртуальной реальности, который погружает обучаемого в воображаемую трёхмерную модель реального мира. Данный курс содержит более 250 интерактивных моделей, виртуальные лабораторные работы, 100 видеофрагментов и мультипликации реальных экспериментов. Программа позволяет не только видеть процессы и явления, но и дает графическое представление зависимостей физических величин.

Следует также отметить другие электронные учебники:

1.Учебное электронное издание “Физика” - интерактивный курс физики для 7-11 классов, позволяющий изучить различные разделы физики, практический курс решения задач по всем разделам физики.

2.Электронный учебник “Живая физика”, включающий виртуальные лабораторные работы, для проведения которых легко и быстро “создаются” экспериментальные установки по изучению различных явлений и процессов.

4.Использование Microsoft Office в школе. “Учебно-методическое пособие для учителей физики”, позволяющее учителю проводить не только тестирование учащихся по основным разделам физики, но и самостоятельно конструировать тесты по всем необходимым разделам.

5.Электронное пособие “Сдаем Единый государственный экзамен”, включающий 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

Информационные технологии делают привлекательными и такой этап урока, как объяснение нового материала. Основное требование к этим презентациям заключается в том, что сохраняется логическая связь между физическими процессами и явлениями, входящими в определяемую тему.

Логическая структура изучаемого раздела отражена на главной странице, а нужным страницам можно перейти с помощью гиперссылки.

Следует отметить, что в эту работу с удовольствием подключаются и ребята. Ими были созданы большое количество очень интересных презентаций. Созданный им банк постоянно пополняется, видоизменяется, совершенствуются. Следует отметить, что к этому процессу с удовольствием подключаются не только сильные ученики, но и так называемые «слабые ученики». А ведь создание презентации трудоёмкий, творческий процесс, требующий от учащихся хорошего знания теоретического материала, подбора материалов, изучение основной и дополнительной литературы.

Современные информационные технологии позволяют:

1. демонстрировать физические процессы, эксперименты, которые по ряду объективных причин нельзя осуществить в школьной лаборатории;

2. использовать интерактивные модели, позволяющие учащимся самим проводить опыты;

3. разнообразить процесс обучения, сделать его более интересным;

4. моделировать физические процессы;

5. грамотно организовать творческую работу учащихся;

6. организовать самостоятельную работу учеников.

Таким образом, применение информационных технологий повышает качество обучения по физике, а именно:

• повышается интерес к физике со стороны учащихся;

• растет качество образования;

• активизируется познавательная деятельность;

• формируется научное мышление;

- осуществляется индивидуальный дифференциальный подход к учащимся;

- учащиеся глубже овладевают ИТ;

- учатся самостоятельно добывать информацию;

- развивается творческое мышление.

При этом нужно помнить, что персональный компьютер и соответствующие педагогические программные средства обучения физике не заменяют традиционные средства обучения, а дополняют и вместе с ними образуют систему средств обучения.

Организация учебного процесса по физике.

Основной формой организации учебных занятий по физике в школе является урок. На уроке представляется возможным применять разнообразные формы и методы обучения, но руководящая роль остаётся за учителем. Учитель планирует и организует весь учебный процесс, систематически излагает материал сам и вместе с тем учит детей самостоятельно добывать знания из книг и других источников, приучает к самостоятельным письменным и экспериментальным работам, применяя при этом демонстрацию опытов, приборов, проведение экскурсий на производство, в природу, в научно - исследовательские лаборатории и музеи.
Урок - решающее звено в учебном процессе, и качество знаний учащихся по предмету зависит прежде всего от научно-методического уровня каждого урока и всей системы уроков в целом Каждый урок должен быть эффективным. Об эффективности урока судят по глубине и прочности знаний, умений и навыков, приобретаемых учащимися; по времени, которое потребовалось для того, чтобы класс в целом и отдельные учащиеся усвоили материал; по тому, как урок содействовал решению воспитательных задач, формированию научного мировоззрения и всестороннему развитию учащихся.

Одно из важных требований к уроку – экономное расходование каждой минуты, организация активной познавательной деятельности учащихся на протяжении всего урока.
Эффективность урока зависит от применяемых на уроке методов изложения учебного материала, форм организации учебной деятельности учащихся, проверки их знаний, умений и навыков. Разнообразие методов обучения и видов учебной деятельности учащихся на уроке, умелое их использование – одно из важнейших условий эффективности учебного процесса по физике.
Формы представления учебного материала по физике
Новые информационные технологии (НИТ) – это технология получения, хранения, поиска, обработки, передачи информации, которая обеспечивает эффективные способы представления ее ученику, и ускоряет образовательный процесс.

Основные цели информатизации школьного физического образования:
• развитие личности ученика, подготовка к самостоятельной и продуктивной деятельности в условиях информационного общества;
• развитие коммуникативных способностей посредством выполнения совместных проектов;
• формирование умений принимать оптимальные решения в сложной ситуации (в работе с программами-тренажерами);
• формирование навыков исследовательской деятельности (при работе с моделирующими программами);
• реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества;
• интенсификация процесса обучения физике за счет активизации познавательной деятельности.
Автоматизированные обучающие системы включают в себя комплекс учебно-методических материалов (демонстрационных, теоретических, практических, контролирующих) и компьютерные программы, которые управляют процессом обучения:
• электронные словари-справочники и учебники физики;
• лабораторные практикумы с возможностью моделирования реальных физических процессов, которые позволяют учащимся воспроизводить на экране компьютера эксперименты, отличающиеся высокой степенью наглядности;
• программы-тренажеры решения задач по физике (пакеты могут содержать задачи различного уровня сложности, а также справочные материалы, подсказки и реакции на характерные ошибки);
• тестовые системы позволяют учителю проводить как текущий, так и итоговый контроль знаний и умений.
В результате использования мультимедийных технологий: анимации, звукового сопровождения, гиперссылок, видеосюжетов и т.п., наглядность в электронном учебнике значительно выше, чем в печатном.

40 минут длится урок, а мне, учителю сделать надо многое: проверить домашнее задание, поставить перед учениками задачу для решения главного на уроке, организовать деятельность по поиску ее разрешения, закрепить новый материал, увидеть рост каждого ученика, создать ситуацию успеха. Как здесь можно обойтись без электронного помощника?

Мною на уроках активно используются информационно-коммуникационные технологии, которые позволяют формировать у учащихся более высокий уровень самообразовательных навыков и умений – анализа и структурирования получаемой информации. При этом следует обратить внимание, что новые средства обучения позволяют органично сочетать информационно – коммуникативные, личностно – ориентированные технологии с методами творческой и поисковой деятельности.

Применение ИКТ на уроках дает возможность учителю сократить время на изучение материала за счет наглядности и быстроты выполнения работы, проверить знания учащихся в интерактивном режиме, что повышает эффективность обучения, помогает реализовать весь потенциал личности – познавательный, морально-нравственный, творческий, коммуникативный и эстетический, способствует развитию интеллекта, информационной культуры учащихся.

Информационно-коммуникационные технологии использую с разной целью и на различных этапах урока:

1. иллюстративное, наглядное объяснение материала;

2. самостоятельное обучение без деятельности учителя;

3. самостоятельное обучение с помощью учителя-консультанта;

4. частичная замена (фрагментарное, выборочное использование дополнительного материала);

5. использование тренировочных, закрепляющих новые знания программ;

6. использование диагностических и контролирующих;

7. выполнение домашних самостоятельных и творческих заданий;

8. использование компьютера для вычислений, построения графиков;

9. использование программ, имитирующих опыты и лабораторные работы;

10. использование игровых и занимательных программ;

11. использование информационно-справочных систем;

12. организация проектной деятельности учащихся;

Кабинет физики имеет материально-техническую базу: 1 компьютеров, мультимедийный проектор, доступ в сеть Интернет. Это позволяет активно внедрять ИКТ в процесс обучения. Использование ИКТ при организации учебно-воспитательного процесса имеет ряд преимуществ, но в то же время сопровождено недостатками и проблемами.

Достоинства:

Наглядность, изобразительность

Возможность одновременного воспроизведения на экране компьютера и в звуке некоторой совокупности объектов, представленных различными способами

Вариативность представления учебного материала

Интерактивность (в ряде случаев)

Рациональное использование времени урока (при правильном определении дидактической роли ИКТ, их места на уроках)

Моделирование процессов, которые трудно продемонстрировать в условиях школьной лаборатории

Моделирование процессов, которые трудно продемонстрировать в условиях школьной лаборатории

Возможность изменения условий протекания процесса, замедляя или ускоряя процесс

Изучение объекта в движении, изменении, развитии

Объективность и быстрота оценивания в компьютерном тестировании

Математическая обработка результатов

Организация самоконтроля в удобное время Возможность виртуальной экскурсии Использование большой базы объектов для подготовки выступлений, докладов, рефератов, презентаций Оперативное получение информации энциклопедического характера

Недостатки, проблемы использования

Длительная подготовка к уроку, связанная с подбором готовых ЭОР, созданием собственных ресурсов

Перегруженность урока демонстрациями (прослушиванием), превращение урока в зрительно-звуковую, литературно-музыкальную композицию при неправильном определении дидактической роли ИКТ, их места на уроках

Недостаточная методическая подготовленность учителя в части использования ИКТ на конкретном уроке

Отсутствие сетевых версий и интерактивности некоторых готовых ЦОР

Организация самостоятельной поисковой, исследовательской деятельности Опасность подавления межличностного общения при перегрузке урока ИКТ и пренебрежением другими формами организации учебной деятельности

Отказ от «живого» эксперимента, который позволяет провести материально-техническое оснащение кабинета, в пользу

электронного; как следствие отсутствие прямого исследования Слабая обеспеченность образовательных учреждений современным оборудованием действительности

Усиление социального неравенства при организации домашней работы учащихся с использованием ИКТ (если не предусмотрена возможность подготовки ученика к уроку в компьютерном школьном кабинете Риск получения недостоверной информации из сети Интернет при отсутствии проверки источника

Проектирование урока с использованием ИКТ требует от учителя больших временных затрат, терпения, усидчивости. Естественно, моделирование различных явлений ни в коем случае не заменяет настоящих, «живых» опытов и экспериментов, но в сочетании с ними позволяет на более высоком уровне объяснить смысл происходящего. Опираясь на собственный опыт работы, могу с уверенностью утверждать, что использование информационно-коммуникационных технологий при условии правильного определения их дидактической роли и места на уроке, оценки оптимальности и целесообразности применения, вызывает у учащихся настоящий интерес, мотивирует школьников, включает в работу всех, позволяет эффективнее использовать время урока, быстро установить обратную связь с учениками, преодолеть субъективизм выставления оценок.

Информационные технологии повышают информативность урока, эффективность обучения, придают уроку динамизм и выразительность.

Регулярно провожу электронные уроки, для контроля знаний использую компьютерное тестирование, используя новую технологию MinioStudio (Мини студия).

Программа MimioStudio включает в себя все инструменты, необходимые для использования большей части устройств MimioClassroom. Кроме того, для подготовки презентаций и обработки ранее созданного содержимого программу MimioStudio можно использовать без устройств MimioClassroom.

Блокнот предоставляет пользователю многостраничное рабочее пространство для создания уроков и презентаций. MimioStudio Блокнот похож на другие программы для обработки текста или создания презентаций.

MimioStudio Блокнот предоставляет различные средства разработки и редактирования,

позволяющие создавать содержимое любого типа. С помощью программ Блокнот и MimioStudio Инструменты можно создавать множество объектов, включая текстовые поля, рукописные комментарии и рисунки, линии, стрелки и многие базовые фигуры.

Изображения импортируются в Блокнот в виде объектов или фоновых изображений.

MimioTeach

При помощи MimioTeach и проектора можно демонстрировать уроки и презентации прямо на доске. В интерактивном режиме MimioStudio управление движением курсора на экране осуществляется при помощи стилуса MimioTeach, сходного по функциям с компьютерной мышью.

Mimio Interactive

При помощи Mimio Interactive и проектора можно демонстрировать уроки и презентации прямо на доске. В интерактивном режиме MimioStudio управление движением курсора на экране существляется при помощи стилуса Mimio Interactive, сходной по функциям с омпьютерной мышью.

MimioCapture

MimioCapture используется с доской, поддерживающей MimioTeach, для сохранения заметок и рисунков, выполняемых на доске. В режиме считывания цифровых чернил MimioStudio можно делать комментарии и рисовать на доске при помощи электронных маркеров MimioCapture. Все комментарии автоматически сохраняются в приложении MimioStudio Блокнот.

Mimio Capture Kit

Mimio Capture Kit используется с доской, поддерживающей Mimio Interactive, для сохранения заметок и рисунков, выполняемых на доске. В режиме считывания цифровых чернил MimioStudio можно делать комментарии и рисовать на доске при помощи электронных маркеров Mimio Capture Kit. Все комментарии автоматически

сохраняются в приложении MimioStudio Блокнот.

MimioVote

MimioVote является беспроводной интерактивной системой опроса учеников. При помощи MimioVote преподаватель может получать ответы от всех учеников в реальном времени. Получение быстрого отклика от учеников гарантирует вовлеченность каждого из них в процесс урока и позволяет преподавателю адаптировать ход урока соответствующим образом.

MimioView

MimioView в сочетании с MimioStudio позволяет отображать документы, трехмерные объекты и предметные стекла микроскопа для всего класса. Кроме того, MimioView можно использовать для показа статических изображений или видео в реальном времени.

Mimio Pad

Устройство Mimio Pad представляет собой беспроводной сенсорный планшет,работающий в диапазоне 2,4 ГГц. Чтобы настроить Mimio Pad, установитепрограммное обеспечение MimioStudio и подключите к компьютеру беспроводной приемник. После подключения приемника устройство Mimio Pad будет взаимодействовать с компьютером из любой точки комнаты. Дополнительные настройки не требуются.

MimioStudio Инструменты используются для изменения страниц

MimioStudio Блокнот и создания комментариев к экрану на доске.

В следующей таблицы представлены основные компоненты окна MimioStudio

MimioVote

MimioVote является беспроводной интерактивной системой опроса учеников. При помощи MimioVote преподаватель может получать ответы от всех учеников в реальном времени. Получение быстрого отклика от учеников гарантирует вовлеченность каждого из них в процесс урока и позволяет преподавателю адаптировать ход урока соответствующим образом.

Состав комплекта

Пакет MimioVote содержит следующие элементы:

1 Футляр для переноски 4 MimioStudio DVD-диск

2 Кабель питания 5 Пульт MimioVote (24 или 32)

3 MimioHub 6 Зарядная станция

О MimioVote

Система MimioVote поставляется с зарядной станцией и 32 пультами

MimioVote

Система MimioVote поставляется с зарядной станцией и 32 пультами

MimioVote. Можно комбинировать две системы MimioVote, доводя количество пультов.

MimioVote.

Любой пульт MimioVote можно вставить в любое гнездо зарядной станции MimioVote.

Номер, присвоенный пульту, автоматически переопределяется номером гнезда, в который вставляется пульт. Нет необходимости в том, чтобы вставлять определенный пульт в определенное гнездо зарядной станции MimioVote. После того, как пульт устанавливается на зарядную станцию MimioVote, на его экране появляется

присвоенный ему номер.

О пультах MimioVote

Каждая система MimioVote включает 24 или 32 пульта MimioVote. Пульты MimioVote вставляются в зарядную станцию MimioVote для подзарядки или хранения. При проведении опросов кнопки пультов MimioVote загораются в зависимости от того, какие ответы доступны ученикам. Доступные ответы определяются преподавателем при создании вопросов. Например, если на вопрос можно ответить только "верно" и "неверно", то на пульте MimioVote подсвечиваются только кнопки и . Кнопки A,B, C, D и E не подсвечиваются, при этом система не регистрирует их нажатие.По умолчанию каждая кнопка пульта MimioVote подсвечивается своим цветом.

Существует возможность изменения цвета подсветки на белый. Информацию об изменении цвета кнопок см. в разделе Настройка параметров Vote. На следующем изображении показаны основные элементы пульта MimioVote.

О программе Панель управления Vote

Панель управления Vote включает все необходимые средства для учета посещаемости, проведения опросов, обработки ответов учеников и просмотра результатов. Панель управления Vote доступна для использования в MimioStudio Блокнот и в Microsoft PowerPoint.

В следующей таблице представлены основные функции Панель управления Vote в MimioStudio Блокнот и Microsoft PowerPoint

Выберите класс Выбор класса Количество ответовСоставление списка присутствующих Просмотр обращений за помощью

Запуск/остановка опроса Запуск самостоятельного опроса

Просмотр результатов Печать самостоятельного опроса

О программе MimioStudio Быстрый опрос

Чтобы задать вопросы, отсутствующие в опросах программ Блокнот или PowerPoint MimioVote, можно использовать инструмент MimioStudio Быстрый опрос. Быстрый опрос можно использовать для задавания вопросов в любой момент в ходе опроса с участием преподавателя.

В следующей таблицы представлены основные функции окна imioStudio Быстрый опрос.

Выберите класс Выбор класса Экран таймера

Составление списка присутствующих

Количество ответов

Выбор типа вопросов и запуск/остановка опроса

Просмотр обращений за помощью Просмотр результатов Настройки

О программе MimioStudio Журнал успеваемости

В программе MimioStudio Журнал успеваемости сохраняются результаты всех опросов, проведенных в классе. Ответы учеников, поступающие через систему MimioVote, автоматически сохраняются в приложении Журнал успеваемости вместе с полной информацией по каждому вопросу. Кроме того, можно добавлять опросы,

проводившиеся без помощи системы MimioVote, вручную, что позволит хранить все оценки учащихся в одном месте.

Следующие представления программы Журнал успеваемости предоставляют простой доступ к необходимой информации:

Представление "Классы"

В представлении "Классы" отображается список всех сохраненных классов, число учеников в каждом классе, а также средняя оценка по классу.

Представление "Класс"

В представлении "Класс" отображается список всех учеников в выбранном классе и даты проведения всех опросов. В каждом столбце с датой показана средняя оценка ученика за все опросы, проводившиеся в этот день.

Кроме того, в представлении "Класс" доступна панель "Класс". На панели "Класс" отображается имя класса, число учеников в классе, а также количество опросов, проводившихся в данном классе.

Представление "Дата"

В представлении "Дата" отображается список всех учеников в выбранном классе. В столбце "Посещаемость" содержатся данные о присутствии каждого ученика в означенную дату. В столбце опроса содержится оценка, полученная учеником по каждому опросу, проведенному в выбранный день.

Кроме того, в представлении "Дата" доступна панель "Опрос". На панели "Опрос" указывается название опроса и его тип, общее число вопросов, а также вес опроса.

Представление опроса

В представлении опроса отображается список всех учеников выбранного класса. В столбце "Среднее значение" отображается процент верных ответов, данных учеником в выбранном опросе. В столбцах с вопросами показано, как ответил на них каждый ученик.

В панели "Опрос" отображаются имя, тип и вес выбранного опроса.

Кроме того, в представлении "Опрос" доступна панель "Вопрос". На панели "Вопрос" отображается текст вопроса, имеющиеся ответы, верный ответ, снимок экрана вопроса и вес вопроса.

Очень быстрый и эффективный способ опроса учащихся.

Кроме того, в представлениях "Класс", "Дата" или "Опрос" можно открыть панель "Ученик". На панели "Ученик" отображается имя и идентификационный номер ученика, номер пульта MimioVote, а также адрес выбранного ученика.