Компьютерный практикум для 10 класса с использованием мультимедийного курса "Открытая физика". Методические разработки по теме "Электричество и магнетизм"

Исследование проблем и перспектив внедрения компьютерных технологий в обучение физике в школе

Компьютерные технологии обучения представляют собой систему обучения, одним из технических средств которой является компьютер. Реализовать компьютерную технологию обучения возможно лишь при наличии соответствующего учебно-методического комплекса, а также компьютерной грамотности учителя и учеников.

Согласно С.Е. Каменецкому, компьютерная грамотность представляет собой совокупность знаний и умений, которая позволяет учителю и учащимся использовать ЭВМ в качестве обучающего средства. Учитель и его ученики должны иметь практические навыки обращения с ЭВМ, знать общие принципы ее построения и функционирования, понимать значение, роль и применение компьютерной техники в различных областях человеческой деятельности.

Кроме компьютерной грамотности учитель должен обладать компьютерной культурой - культурой комплексного использования электронно-вычислительной техники в учебном процессе, умело определять место и время применения компьютерной техники в обучении.

Основными педагогическими целями использования компьютерных технологий в обучении физике, согласно Н.С. Пурышевой и С.Е. Каменецкому, являются следующие:

Развитие творческого потенциала обучаемого, его способностей к коммуникативным действиям, умений экспериментально - исследовательской деятельности, культуры учебной деятельности; повышение мотивации обучения.

Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышение его эффективности и качества.

Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества (подготовка пользователя средствами компьютерных технологий).

Использование компьютерных технологии позволяет организовать самостоятельную познавательную работу учащихся по изучению явлений окружающей действительности. Возможны разные варианты организации работы учащихся: выполнение исследования под руководством и по инструкции учителя; можно предложить учащимся самостоятельно выдвигать гипотезы, а исследование проводить по плану, предложенному учителем. Возможен вариант, при котором учащиеся сами составляют план исследования, выполняют его и делают выводы. В этом случае репродуктивный метод обучения заменяется самостоятельным приобретением знаний на основе осуществления экспериментально - исследовательской деятельности, подводящей обучаемого (при соответствующей методике) к самостоятельному открытию изучаемой закономерности.

Таким образом, процесс сообщения готовых знаний и их экспериментальная проверка в традиционной методике заменяются экспериментально - исследовательской деятельностью.

Попытки создать электронную версию физического практикума предпринимались и предпринимаются, как в России, так и за рубежом. В настоящее время существует большое количество работ по различным разделам физики, но не все программы, с которыми нам удалось ознакомиться, имеют удобный пользовательский интерфейс, качественное графическое оформление и достаточную методическую проработку. Многие до сих пор имеют DOS - интерфейс, хотя более удобным является графический. Огромное значение имеет качество динамической графики. Использование некачественной анимации может привести к тому, что у учащихся сложится неправильное представление о происходящем процессе. Приближенная же к реальности анимация помогает школьнику лучше разобраться в явлении. Хорошо оформленный практикум способствует пониманию сложных процессов и явлений, стимулирует познавательный интерес учащихся.

В современных условиях остро встает проблема усовершенствования физических кабинетов и создания оснащенных компьютерных классов в целях повышения эффективности физического образования. Разработанные ранее учебники, учебные пособия, программы пригодны лишь для полностью укомплектованных физических кабинетов, но и они не могут в полной мере удовлетворить требованиям подготовки. В связи с этим целесообразно использовать компьютерные технологии в процессе обучения физике и, в частности, в постановке физического эксперимента. На сегодняшний день существует очень много образовательных программ по моделированию физического эксперимента на компьютерах. Выбор педагогических программных средств огромен и рядовой учитель теряется в море информации, обрушиваемой на него производителями. Необходимо знакомить учителя физики с готовыми компьютерными продуктами, которые могут помочь ему на уроках.

Целью нашего исследования является анализ наиболее популярных компьютерных курсов по физике и создание банка данных с кратким указанием характеристик программ.

Компьютерные программно-методические материалы по физике

1С: Репетитор. Физика

Мультимедийный электронный учебник для школьного курса физики. Содержит разноуровневые задачи, демонстрации физических явлений методами компьютерной анимации, компьютерное моделирование физических закономерностей, видеоматериалы, интерактивные модели, набор тестов, справочные материалы и формулы.

Платформа: Windows.

Категория пользователей: старшеклассники и абитуриенты.

Активная физика

Обучающая программа содержит простейшие имитационные эксперименты. Для каждого класса предлагается 10-12 коротких компьютерных занятий. Содержит более 500 заданий, имеет режим контроля знаний и обучения. Программа рассчитана на групповую и индивидуальную работу в классе.

Платформа: MS-DOS.

Категория пользователей: VII-X классы.

Физика в картинках

Демонстрационная программа. Содержит справочные сведения по физике, сопровождаемые изображениями экспериментов, а также справочник формул, таблицы физических величин, калькулятор. В программу включены сборник вопросов и задач, предусмотрена возможность ввода ответов и их проверки.

Платформа: MS-DOS.

Категория пользователей: V-XI классы.

Изучаем движение

Компьютерная среда для изучения движений реальных объектов, записанных видеокамерой. Программа позволяет измерить характеристики движения в кадрах фильма и проанализировать результаты, широко используя графики и таблицы.

Платформа: Mac OS.

Категория пользователей: V-XI классы.

Живая физика

Компьютерная проектная среда, ориентированная на изучение движения в гравитационном, электростатическом, магнитном полях, а также движения, вызванного всевозможными видами взаимодействия объектов. Работа программы основана на численном интегрировании уравнений движения. Может использоваться как демонстрационная программа. Имеет возможность для интерактивного компьютерного эксперимента; способы представления результатов задаются пользователем.

Платформа: Windows, Mac OS.

Категория пользователей: VI-XI классы.

Физика для школьников и абитуриентов

Компьютерное пособие для поступающих в ВУЗы. Может быть использовано для индивидуальной подготовки, для проведения занятий в компьютерном классе.

Платформа: Windows.

Категория пользователей: старшеклассники и абитуриенты.

Открытая физика 1.0

Мультимедийная обучающая программа. Соответствует школьному курсу физики, имеет две части. Содержит сборник компьютерных экспериментов по всем разделам, для каждого эксперимента предусмотрены: компьютерная анимация, графики, числовые результаты. Имеются пояснения физики наблюдаемого явления, видеозаписи лабораторных экспериментов, вопросы и задачи.