Использование современных технологий в учебном процессе по физике на примере темы: "Атомная физика"

Наконец, чрезмерное и неоправданное использование компьютерной техники негативно отражается на здоровье всех участников образовательного процесса. Перечисленные проблемы и противоречия говорят о том, что применение мультимедиа-средств в обучении физике по принципу "чем больше, тем лучше" не может привести к реальному повышению эффективности системы общего среднего образования. В испол

ьзовании мультимедиа-ресурсов необходим взвешенный и четко аргументированный подход. Оправданность и эффективность использования мультимедиа-ресурсов и технологий в образовании являются вопросами, требующими дальнейшего тщательного изучения.

Интерактивный аппаратный комплекс на уроках физики

Аппаратное обеспечение

Интерактивная доска - это сенсорный экран, подсоединенный к компьютеру, изображение с которого передает на доску проектор. Достаточно только прикоснуться к поверхности доски, чтобы начать работу на компьютере. Она реализует один из важнейших принципов обучения – наглядность. Интерактивная доска работает вместе с компьютером и видеопроектором, представляя собой единый комплекс. На ней можно делать все то же, что и на обычном компьютере. В интерактивной доске объединяются проекционные технологии с сенсорным устройством, поэтому такая доска не просто отображает то, что происходит на компьютере, а позволяет управлять процессом презентации (двустороннее движение!), вносить поправки и коррективы, делать цветом пометки и комментарии, сохранять материалы урока для дальнейшего использования и редактирования. К компьютеру, и, как следствие, к интерактивной доске может быть подключён микроскоп, документ-камера, цифровой фотоаппарат или видеокамера. И со всеми отображёнными материалами можно продуктивно работать прямо во время урока. Работая с интерактивной доской, учитель всегда находится в центре внимания, обращен к ученикам лицом и поддерживает постоянный контакт с классом.

Таким образом, интерактивная доска еще позволяет сэкономить драгоценное время. Используя такую доску, мы можем сочетать проверенные методы и приемы работы с обычной доской с набором интерактивных и мультимедийных возможностей. Общим для всех досок является метод вывода изображения с помощью проектора. Интерактивные доски делятся на два класса в зависимости от расположения проектора: с фронтальной и обратной проекцией.

Доски с фронтальной проекцией распространены наиболее широко, хотя и обладают очевидным недостатком: докладчик может загораживать собой часть изображения. Чтобы этого не было, проектор подвешивают под потолком как можно ближе к доске, объектив наклоняют вниз, а возникающие трапециевидные искажения компенсируют с помощью системы цифровой коррекции.

Доски с обратной проекцией, где проектор находится позади экрана, существенно дороже и занимают в аудитории больше места, чем доски с прямой проекцией. Поскольку экран работает на просвет, возможны проблемы с видимостью изображения под большими углами. Используемые в интерактивных досках технологии подразделяются на четыре основных типа.

1. Сенсорная аналого-резистивная технология SMARTBOARD 660i.

2. Аналогово-резистивная доска - многослойный "пирог", покрытый износостойким полиэфирным пластиком с матовой поверхностью и широким углом рассеяния света.

- Поверхность достаточно мягкая для того, чтобы немного прогибаться при нажатии.

- Доски работают в течение многих лет, не теряя качества и надежности. Основная угроза для поверхности - случайное применение фломастеров, после которого пластик бывает трудно отмыть.

- Высокое разрешение экрана.

- Для работы не обязательно иметь специальные маркеры, можно пользоваться пальцем или указкой.

- Нельзя при работе опираться кистью руки на доску: она сразу на это среагирует и что-нибудь написать или нарисовать будет невозможно Интерактивные доски, использующие аналого-резистивную технологию, выпускают компании Egan TeamBoard, Interactive Technologies, PolyVision, SMART Technologies.

3. Электромагнитная технология GTCO CAlCOMP INTERWRITE BOARD 1077.

При использовании электромагнитной технологии интерактивная доска имеет твердую поверхность. Внутри слоистой структуры находятся регулярные решетки из часто расположенных вертикальных и горизонтальных координатных проводников. Для работы нужен специальный маркер. Электромагнитные доски обычно откликаются на действия пользователя несколько быстрее, чем аналого-резистивные. Скорость выдачи информации у них 100-120 пар координат в секунду, а, следовательно, время реакции системы ограничивается только производительностью компьютера. Технология изначально разрабатывалась для дигитайзеров, а потому внутренняя разрешающая способность системы (1000-2000 линий на дюйм и выше) избыточна для решаемых доской задач.

4. Лазерная технология Webster LT. Лазерная технология интерактивных досок потребовала для своей разработки немалого искусства. В систему входят два инфракрасных лазерных угломера, обычно располагаемых сверху по углам доски. Для работы нужен специальный маркер. Информация о нажатии на кнопки посылается в систему посредством ультразвука или сигнала какого-либо другого вида. Принципиальный недостаток лазерной технологии - докладчик может случайно перекрыть луч лазера, в результате чего процесс измерения координат нарушается. Лазерные интерактивные доски наиболее дороги в производстве. Их выпускает, только одна компания - PolyVision.

5. Ультразвуковая/инфракрасная технология Система, запатентованная под названием eBeam, использует различие в скорости распространения световых и звуковых волн. Основной недостаток ультразвуковой/инфракрасной технологии тот же, что у электромагнитной и лазерной - необходимо использовать специальный электронный маркер. Электронный маркер испускает одновременно и ИК-свет, и ультразвук. Интерактивные доски с использованием ультразвуковой/инфракрасной технологии выпускают компании Hitachi, Panasonic и ReturnStar.

6. Копи-устройство MIMIO IN TRACTIVE VIRTUAl INK MIMIO XI CAPTURE.

Система MIMIO не является интерактивной доской как таковой, но может превратить в нее любую другую доску, совершенно для этого не предназначенную. При этом работает большинство функций, имеющихся у интерактивных досок. Устройство представляет собой сенсор, крепящийся с помощью липучек на поверхность доски, и маркер с источником ультразвука и отсеком для обычного маркера. Имеется ультразвуковая губка, которой можно стирать как тонкие линии, так и большие площади. Неоспоримым достоинством такой системы видится великолепная транспортабельность и возможность получения интерактивных досок с большими диагоналями, а главная проблема состоит в том, что пластмассовый корпус недостаточно прочен, чтобы выдержать длительную эксплуатацию и многократное перевешивание с места на место. Данное устройство во много раз дешевле интерактивных досок и является идеальным решением для школ с небольшим бюджетом и для решения задач массового внедрения мультимедиа-технологий.

3.1.2. Проектор

Проектор и компьютер для работы с интерактивной доской могут быть практически любыми (например, те, что уже есть в школе) – специальных требований к ним для работы с доской не предъявляется. Мультимедиа-проекторы предназначены для демонстрации как компьютерного, так и видеоизображения, в то время как видео проекторы демонстрируют только видеосигнал. Для проецирования можно легко использовать белые маркерные, а также электронные интерактивные доски. Многие новые проекторы имеют также специальный режим для показа на цветной поверхности: например, серой стене или классической классной доске. Однако в этих случаях нужно иметь в виду, что вы идете на определенный компромисс в вопросе качества изображения. В затемненном помещении проектор может работать в экономичном режиме, но если он используется для презентации при достаточном освещении, чтобы создать рабочую обстановку и предоставить возможность делать записи, экономичный режим обычно не требуется. Но при показе видео в условиях затемнения более комфортным для восприятия можно считать менее яркое изображение, и экономичный режим проектора оказывается очень кстати. Дополнительными преимуществами экономичного режима является снижение уровня шума и продление срока службы лампы. Возможно потолочное расположение проектора и в ряде случаев оно даже предпочтительно. При такой установке проектор не мешает ни зрителям, ни докладчику, а управлять им можно с помощью ПДУ. Сегодня практически у всех проекторов присутствует функция обратного сканирования, и конструкция корпуса допускает инсталляцию с помощью специального потолочного крепления. Потолочное крепление обычно заказывается дополнительно, и оно должно соответствовать выбранному проектору. Яркость проекции зависит главным образом от: 1. Освещенности помещения: чем светлее в зале, тем менее ярким кажется изображение. 2. Типа покрытия полотна экрана: есть экраны, полотно которых усиливает отраженный световой поток в несколько раз, но это всегда сопровождается сужением угла обзора.