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

На основе проведенного анализа педагогической и учебно-методической литературы, посвященной вопросам эффективного использования компьютера и компьютерных программ в учебном процессе, была выявлена проблема, связанная с тем, что попытки вести регулярное обучение с помощью информационных технологий терпят неудачу, так как из-за несовершенства программных средств не удается получить явное преимуще

ство компьютерных технологий перед традиционными формами обучения.

В работах Е.В. Падерина, Ю.М. Цевенкова, Е.Ю. Семенова описаны недостатки работы с учебными программами:

материал подается в условной форме, сильно сжатой и однообразной;

диалог с программой лишен эмоциональности;

не обеспечивается развитие речевой, графической и письменной культуры учащихся;

помимо ошибок в изучении учебного материала, которые ученик делает и на традиционных уроках, появляются еще технологические ошибки - ошибки работы с программой;

среди имеющегося программного обеспечения много некачественного, не учитывающего специфику работы со школьниками, имеющего много фактических или методических ошибок.

Ряд педагогов сомневаются в реальности достижения компьютерной грамотности в средней школе; считают, что компьютеры есть еще одно средство отвлечения внимания детей в классе; полагают недостаточной профессиональную подготовку учителей физики в области вычислительной техники; возражают, что компьютеризация даст поколение, не способное в уме складывать и вычитать; высказывают суждение, что компьютер - очередная причуда, подобная лингафонным кабинетам и телестудиям в классах, не способная оказать заметного влияния на школьное образование.

Многие авторы отмечают преимущества работы с учебными компьютерными программы:

оптимизация темпа работы ученика естественным образом;

легко достижимая уровневая дифференциация обучения;

становление учащегося субъектом обучения, так как программа требует от него активного управления;

сокращение времени выработки необходимых технических навыков;

создание на уроке игровой, познавательной ситуации с помощью компьютерной анимации;

диалог с программой приобретает характер игры, и у учащихся повышается мотивация учебной деятельности.

Как отмечает Лаптев В.В. у школы нет иного выбора, кроме адаптации ее к информационному веку. Основная цель этой адаптации - научить школьников обрабатывать информацию, решать задачи, общаться с людьми и понимать суть изменений, происходящих в обществе. Если компьютерная деятельность ориентирована на поддержку традиционного курса обучения, то в этом случае она не только не будет отвлекать детей от школьного предмета, а наоборот, способствовать развитию повышенного интереса к нему.

Целесообразность использования электронного варианта лабораторного практикума

Существует несколько причин, по которым желательно использовать электронный вариант лабораторного практикума. Компьютер позволяет провести эксперименты из любой области физики: механики, электричества, молекулярной, ядерной, атомной физики и т. д. В каждом из этих разделов встречаются опыты, которые имеют большое значение для формирования полной картины мира у учащихся, но не включаются в лабораторный практикум в связи с трудностями в их постановке. Другим важным преимуществом применения компьютера является возможность повышения наглядности физических процессов. Еще одним достоинством компьютера является возможность проведения с его помощью лабораторных практикумов по фронтальному методу. Обычно последовательность лабораторных работ, выполняемых учащимися, не совпадает с последовательностью изложения материала в лекционном курсе. Одновременное выполнение одной и той же работы всеми учениками требует большого количества экспериментальных установок. Реализовать это невозможно не только по причине значительных финансовых затрат и необходимостью где-то разместить оборудование, а также в связи с требованиями безопасности учащихся. С помощью компьютера проблема решается очень просто - различные работы могут выполняться на одной «установке» – компьютере.

Преимущества виртуальной лаборатории «Открытая физика»

Не смотря на то, что к настоящему моменту уже выпущено более десятка лазерных дисков, предназначенных для изучения физики, на наш взгляд, среди них выделяется мультимедийный компьютерный курс «Открытая физика 1.0» (разработчик «Физикон», МФТИ), в котором представлены все разделы, предусмотренные программой общеобразовательной школы.

Курс прошёл сертификацию в Институте информатизации образования Министерства образования России, он соответствует программе курса физики для общеобразовательных учреждений России и рекомендован Министерством образования России в качестве учебного пособия для средних школ.

Данный курс является мощным средством интенсификации занятий и повышения интереса учащихся к физике и рекомендуется учащимся средних школ, техникумов, лицеев, колледжей, студентам не физических специальностей, лицам, самостоятельно изучающим физику, а также абитуриентам и преподавателям. Учебный компьютерный курс «Открытая физика 1.0, часть II» содержит в виде отдельных модулей интерактивные компьютерные модели, которые позволяют наблюдать на экране компьютера симуляции физических экспериментов, видеозаписи натурных экспериментов и звуковые пояснения в виде фрагментов лекций, которые читает научный руководитель проекта С.М. Козел. Компьютерные модели позволяют пользователю управлять поведением объектов на экране монитора, изменяя начальные условия экспериментов, и проводить разнообразные физические опыты. Некоторые модели позволяют наблюдать на экране, одновременно с ходом эксперимента, построение графических зависимостей от времени ряда физических величин, описывающих эксперимент. Видеозаписи натурных экспериментов делают курс более привлекательным и позволяют сделать занятия живыми и интересными. Особо подчеркнём, что к каждой компьютерной модели, к каждому видеофрагменту даны пояснения физики наблюдаемых экспериментов и явлений. Эти пояснения можно не только прочитать на экране дисплея и при необходимости распечатать, но и прослушать, если компьютер укомплектован звуковой картой.

Мы рекомендуем сначала познакомить учащихся с пользовательским интерфейсом на примере какой-нибудь конкретной темы. Обсуждать результаты можно на последующих уроках, дополнительных занятиях или семинарах.

От рассмотренных выше программ эта отличается, во-первых, очень высокой степенью интерактивности: схемы экспериментов, модели физических объектов, силовые поля можно создавать при помощи простых манипуляций мышью, а во-вторых, наглядным отображением физических процессов при помощи анимации, графиков, таблиц, векторов. Это стимулирует процесс усвоения учебного материала, способствует повышению мотивации к изучению физики, формирует фундаментальные понятия, умения и навыки.

Методические рекомендации по использованию мультимедийного курса «Открытая физика»

Виртуальная лаборатория «Открытая физика» представляет собой пакет программ, оформленный в виде CD-диска и ориентированный на красочную иллюстрацию физических явлений и демонстрацию фундаментальных физических опытов.