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

Платформа: Windows.

Категория пользователей: VI-XI классы.

Концептуально - содержательные методические аспекты

Информатизация общества, согласно А.И. Ракитову, представляет собой процесс прогрессивно нарастающего использования информационной техники для производства, переработки, хранения и распространения информации и особенно знаний.

Информатизация – «процесс перестройки жизни

общества на основе все более полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех общественно значимых областях человеческой деятельности».

Концепция информатизации образования, созданная в 1988 г. под руководством А.П. Ершова, нашла свое продолжение в работах В.В. Давыдова и В.В. Рубцова, в результате чего появилась психологическая концепция проектирования новых технологий обучения и развития детей.

Авторы концепции информатизации образования определяют информатизацию образования как процесс подготовки человека к полноценной жизни в условиях информационного общества. Она является ключевым условием успешного развития процесса информационного общества и требует приоритетного обеспечения ресурсами.

В работах Г.С. Ландсберга отмечается, что для реализации учебно-воспитательного потенциала физики как учебного предмета «преподавать нужно именно физическую науку (или введение в нее), а не комплекс фактов и знаний». Поэтому методика подачи учебного материала предполагает перемещение центра тяжести с заучивания и запоминания материала на приобретение опыта деятельности.

Методика преподавания школьного курса физики в России развивается по пути вооружения учащихся методами научного познания в единстве с усвоением знаний. Только при этом условии можно достичь активизации познавательной деятельности ученика на уроках. Процесс научного познания в целом носит циклический характер: от исходных эмпирических фактов к гипотезе, от нее - к теоретическим выводам и далее - к экспериментальной их проверке и практическому применению.

На первом этапе происходит накопление фактов, выявленных при эмпирическом исследовании какой-то группы явлений. Основные методы исследования на этом этапе - наблюдение и эксперимент. Далее, опираясь на выявленные факты, ученый стремится сформулировать некую гипотезу о связи или родстве изучаемых явлений, их механизме и скрытых особенностях физических объектов, участвующих в наблюдаемых явлениях. Это - второй этап процесса познания явлений природы, здесь основным методом познания выступает моделирование. Сформированная первичная модель процесса и участвующих в нем тел, приводящая к выявленным ранее особенностям изучаемых явлений, далее анализируется. Определяется, каковы должны быть особенности изучаемых явлений в новых условиях их протекания, если первичная модель верна. На этом третьем этапе процесса познания, этапе выявления следствий, основным методом исследования становится метод теоретического анализа. Четвертый этап - экспериментальная проверка следствий. Сравниваются наблюдаемые особенности изучаемых явлений в новых условиях с теми предполагаемыми их особенностями, которые предсказывает первичная модель. Результаты такой проверки поставляют новую группу фактов, которая вместе с исходной группой позволяет уточнить или существенно изменить первичную модель. Здесь работает экспериментальный метод и метод моделирования. Далее идут этапы, аналогичные третьему, четвертому и пятому, - до тех пор, пока модель изучаемой группы явлений не будет достаточно хорошо предсказывать особенности этих явлений при разных условиях их наблюдения.

Следовательно, объектами изучения в курсе физики на доступном для учащихся основной и средней школы уровне должны быть эксперимент, как метод познания, метод построения моделей (гипотез) и метод их теоретического анализа. Выпускники школы должны понимать, что такое исходные факты; в чем суть моделей природных объектов и процессов, гипотез; как делаются теоретические выводы; как экспериментально проверяются модели, гипотезы и теоретические выводы. Они должны понимать, что в основе научного познания лежит моделирование реальных процессов, что никакая модель не может быть тождественна изучаемому процессу или объекту, но вместе с тем отражает его важнейшие особенности. Без этого у выпускника школы не может сформироваться научное мышление, он не сможет отличать научные знания от ненаучных, разбираться в вопросах познания окружающего мира.

Учебный физический эксперимент должен не только и не столько выполнять функцию средства наглядности, сколько, прежде всего, служить одним из методов познания; поэтому в большинстве случаев он должен приобрести характер самостоятельных исследований самих учащихся или в крайнем случае демонстрационного исследования для формирования у выпускников школы умения решать нестандартные задачи, которые будет ставить перед ними быстро меняющаяся действительность.

Анализ работ, посвященных разработке вопросов внедрения средств новых информационных технологий в среднюю школу, показал, что основное внимание уделялось вопросам использования средств новых информационных технологий непосредственно для изучения языков программирования и управления общим учебным процессом. Только в последнее время методисты вплотную приступили к разработке вопросов применения СНИТ при обучении отдельным предметам, в частности, физике.

Включение СНИТ в учебный процесс изменяет роль средств обучения, используемых в процессе преподавания физики, а их использование изменяет учебную среду, в которой происходит процесс обучения. В настоящее время в процесс обучения физике активно входит персональный компьютер. Это происходит, на наш взгляд, по трем основным причинам:

общий процесс компьютеризации всех сфер деятельности затронул и обучение, и компьютер становится помощником учителя и учащихся на уроках почти любого предмета;

компьютер стал столь распространенным инструментом физика-исследователя, что наряду с физикой теоретической и экспериментальной выделяют новый раздел - компьютерную физику;

школьный курс информатики нуждается в поддержке со стороны курса физики, когда речь заходит об устройстве компьютера, принципах функционирования отдельных его элементов, и, в свою очередь, обеспечивает курс физики материалом, вызывающим большой интерес учащихся.

В результате компьютер оказывается в курсе физики в роли и средства обучения, и предмета изучения.

В качестве средства обучения компьютер интересует нас как инструмент моделирования реального мира.

В качестве предмета изучения компьютер используется в двух направлениях: в связи с изучением методов исследования в современном естествознании и в связи с изучением физических законов и явлений. В частности, у учащихся следует создать представление о том, что основными направлениями использования компьютера в физике - науке является компьютерное моделирование физических явлений и работа компьютера в соединении с экспериментальными установками, где он выполняет две задачи: служит для фиксации экспериментальных данных, которые он может производить со скоростью и в объемах, совершенно недоступных при работе на некомпьютерной установке, автоматизирует управление экспериментом. Кроме того, компьютер используется для обработки экспериментальных данных, хранения и быстрого поиска огромного массива информации, как средство коммуникации. Использование компьютера на уроках и во внеурочное время позволяет познакомить учащихся с этими направлениями.