Нові елементи та підходи в методиці викладання фізики

Міністерство освіти і науки України

Вінницький державний педагогічний університет

імені Михайла Коцюбинського

Інститут перспективних технологій, економіки і фундаментальних наук

Кафедра методики викладання фізики та інформатики

Реферат

на тему:

«Нові елементи та підходи в методиці викладання фізики»

Підготував:

студент 5 курсу

Брацюк Юрій Олексійович

Вінниця - 2007

План

1. Чим зумовлена необхідність використання нових підходів у МВФ?

2. Реалізація принципу наочності шляхом використання мультимедійних засобів у навчальному процесі

3. Види комп'ютерних навчаючих програм

4. Аналіз програмно-педагогічних засобів з теми дослідження, рекомендованих до використання в навчальному процесі

Висновки

Список використаних джерел

1. Чим зумовлена необхідність використання нових підходів у МВФ?

Впровадження в практику особистісно-орієнтованого навчання, при якому вчитель орієнтується не на «середнього» учня, а на кожного конкретного учня, що є для нього особистістю з його здібностями, рисами, схильностями й інтересами, вимагає розробки нових методів, засобів і організаційних форм навчання. На сучасному етапі розвитку освіти існує протиріччя між новими цілями навчання та існуючими традиційними технологіями навчання фізиці, тому виникає проблема використання нових досягнень науки і техніки для удосконалення навчального процесу.

Останнім часом у процесі навчання фізиці активно використовується персональний комп'ютер. Відбувається це принаймні з трьох причин. По-перше, загальний процес комп'ютеризації всіх сфер діяльності торкнулося й навчання, і комп'ютер стає помічником учителя й учнів на уроках фактично будь-якого предмета. По-друге, комп'ютер став настільки розповсюдженим інструментом фізика-дослідника, що поряд з фізикою теоретичною і експериментальною виділяють новий розділ - комп'ютерну фізику. Нарешті, шкільний курс інформатики потребує підтримки з боку курсу фізики, коли мова заходить про будову комп'ютера, принципах функціонування окремих його елементів, і, у свою чергу, забезпечує курс фізики матеріалом, що викликає великий інтерес учнів.

У результаті комп'ютер став в курсі фізики в ролі як засобу навчання, так і предмета вивчення.

Як засіб навчання комп'ютер може виступати помічником і вчителя, і учня. Для вчителя він - автоматизований класний журнал, засіб проведення опитувань і обробки результатів навчання, інструмент для підготовки до уроків і для проведення демонстрацій. Для учня - засіб виконання завдань, для обох - інструмент моделювання реального світу.

Як предмет вивчення комп'ютер використовується у двох напрямках: у зв'язку з вивченням методів дослідження в сучасному природознавстві й у зв'язку з вивченням фізичних законів і явищ.

Зокрема, в учнів варто створити уявлення про те, що основними напрямками використання комп'ютера у фізиці-науці є комп'ютерне моделювання фізичних явищ і робота комп'ютера в поєднанні з експериментальними установками, де він виконує два завдання - служить для фіксації експериментальних даних, які він може робити зі швидкістю й в обсягах, зовсім недоступних при роботі на некомп'ютеризованій установці, автоматизує керування експериментом. Крім того, комп'ютер використається для обробки експериментальних даних, зберігання й швидкого пошуку величезних масивів інформації, як засіб комунікації. Використання персонального комп'ютера на уроках і в позаурочний час дозволяє познайомити учнів з усіма цими напрямками.

Основними педагогічними цілями використання комп'ютерних технологій у навчанні фізиці є наступні:

Розвиток творчого потенціалу учня, його здібностей до комунікативних дій, умінь експериментально-дослідницької діяльності, культури навчальної діяльності; підвищення мотивації навчання.

Інтенсифікація всіх рівнів навчально-виховного процесу, підвищення його ефективності і якості.

Реалізація соціального замовлення, обумовленого інформатизацією сучасного суспільства (підготовка користувача засобами комп'ютерних технологій).

Соціально-психологічною характеристикою стилю навчання в умовах функціонування комп'ютерних технологій є розвиток і саморозвиток потенційних можливостей учня і його творчої ініціативи. Це забезпечується наданням можливості для самостійного здобування знань і інформації; самостійного вибору режиму навчальної діяльності.

2. Реалізація принципу наочності шляхом використання мультимедійних засобів у навчальному процесі

Обчислювальна техніка, фундаментом якої служить фізика, знаходить широке застосування у викладанні останньої не тільки як засіб, що моделює математичними методами фізичні процеси і явища, але і як сучасний засіб наочності в сполученні з її абстрактно-логічної сторони із предметно-образною, як засіб математичної обробки результатів демонстраційного експерименту й лабораторних робіт, контролю й самоконтролю знань учнів. Досвід використання обчислювальної техніки на уроках фізики показав, що комп'ютер допомагає готовити завдання для відповідного рівня, темпу навчання й стилю кожного учня. Комп'ютер відкриває нові шляхи в розвитку мислення, надаючи нові можливості для активного навчання. За допомогою комп'ютера проведення уроків, вправ, контрольних і лабораторних робіт, а також облік успішності стає більше ефективним, а величезний потік інформації легкодоступним. Використання комп'ютера на уроках фізики також допомагає реалізувати принцип особистої зацікавленості учня в засвоєнні матеріалу й багато інших принципів розвиваючого навчання.

Необхідно відзначити важливість використання програм моделювання, які включають учня в світ науки й техніки, недоступний йому на шкільній лаві; наприклад, дозволяють "побачити" процеси всередині атома й атомного ядра, посадки космічний кораблів на Місяць або Венеру, хід променів в лінзах, наочно у вигляді імітаційних моделей провести ті або інші навчальні досліди на екрані дисплея, якщо їхнє матеріально-інструментальне втілення за якимись причинами недоступно школі.

Так, наприклад, використання таких програм, як Microsoft Office PowerPoint, відкриває широкі можливості для творчості учнів, для навчання їх дослідницькій діяльності:

об'єкти на екрані можуть рухатися з різними швидкостями й взаємодіяти один з одним, це дає можливість вивчати закони руху й взаємодії тіл;

дозволяє конструювати об'єкти всіх видів: від будинків і техніки до експериментальних установок і моделей - значить відкривається можливість моделювати процес, робити спостереження й виміри, робити висновки й виявляти закономірності;

інше застосування графічного методу - побудова графіків залежностей фізичних величин (наприклад, за допомогою Microsoft Office Excel): зміна параметрів, що вводять, дозволяє краще зрозуміти фізичну природу, сутність досліджуваного явища;

графіка відіграє важливу роль і при вивченні дії над векторами: побудова векторів, знаходження їхніх проекцій, розкладання сумарного вектора на складові вектора й т.д., все це розвиває в учнів більш усвідомлене розуміння вектора.

Всі ці методи використання комп'ютера є традиційними й спрямованими на підвищення ефективності навчання фізиці всіх учнів класу.

3. Види комп'ютерних навчаючих програм

Серцевиною комп'ютерної системи навчання є навчаюча програма, яка керує пізнавальною діяльністю учня, виконуючи певні функції вчителя. У ній розрізняють навчальний матеріал (тексти, малюнки, схеми, задачі, запитання, підказування, репліки тощо) і спеціальну програму, що визначає, як і в якій послідовності подається матеріал учневі.

Розрізняють такі основні види комп'ютерних навчаючих програм:

Комп'ютерний підручник - програмно-методичний комплекс, який дозволяє самостійно засвоїти навчальний курс або його розділ (як правило, поєднує в собі якості підручника, довідника, задачника та лабораторного практикуму);

контролюючі програми - програмні засоби, призначені для перевірки та оцінювання знань, умінь і навичок;

тренажери - слугують для формування та закріплення різного роду навичок (як правило, містять засоби для перевірки досягнутих результатів і можливості для регулювання вправ, їх швидкості, інтенсивності, складності тощо);

ігрові програми - стимулюють пізнавальну активність учнів, сприяють розвитку їхньої уваги, кмітливості, пам'яті;

предметно-орієнтовані середовища - програми, які моделюють мікро- та макросвіти, об'єкти певного середовища, зв'язки між ними, їхні властивості. Завдяки таким програмам учні можуть проводити експерименти, дослідження. Наприклад, програма „Лабораторія Архімед”: на екрані комп'ютера видно стіл, предмети, з яких можна зібрати хімічну установку для проведення дослідів. Учень за допомогою миші вибирає потрібні реактиви, і, якщо вибір зроблений правильно, з'являється ролик, який демонструє хід реакції. Таке моделювання підвищує наочність навчання, а вивчення процесів у їх динаміці сприяє глибшому засвоєнню матеріалу.

Як свідчить досвід, використання комп'ютера у навчанні не зменшує, а збільшує необхідність допомоги учням з боку вчителя. Однак зміст його діяльності при цьому змінюється. Основним стає не передача знань учням, а організація їх самостійної пізнавальної активності. У зв'язку з цим діяльність вчителя в умовах комп'ютеризованого навчання набуває нових функцій: здійснення оперативного керування індивідуальною діяльністю всіх учнів класу; своєчасна оцінка труднощів кожного учня при розв'язанні пізнавальних задач і надання їм необхідної допомоги; врахування специфічного характеру помилок, що їх допускають учні.

4. Аналіз програмно-педагогічних засобів з теми дослідження, рекомендованих до використання в навчальному процесі

Національною доктриною розвитку освіти в Україні у XXI столітті визначено, що пріоритетом розвитку освіти є впровадження сучасних інформаційних технологій, що забезпечують подальше вдосконалення навчально-виховного процесу, доступність та ефективність освіти, підготовку молодого покоління до життєдіяльності в сучасному комп'ютеризованому суспільстві [8].

Упровадження сучасних інформаційних технологій навчання розкриває широкі можливості щодо суттєвого зменшення навчального навантаження і, водночас, інтенсифікації навчального процесу, надання навчально-пізнавальній діяльності творчого, дослідницького спрямування.

Хоча на сьогоднішній день створено значну кількість навчальних програм, але вони мають певні недоліки. Це стосується і програм з курсу фізики.

Проаналізувавши деякі існуючі програми з фізики, побачимо, що більшість програм російського видавництва («Открытая физика», «Физикус», «Репетитор по физике»), а, отже, зорієнтовані на російські стандарти фізичної освіти, зрозуміло, що і текстовий матеріал подається російською мовою. В багатьох програмах спостерігаються помилки, невірно подаються означення понять, помилки в позначеннях фізичних величин на графіках і малюнках, синтаксичні і граматичні помилки. Наявні комп'ютерні програми і програмно-методичні комплекси не забезпечують на належному рівні навчально-виховний процес з фізики. Тому проблема розробки комп'ютерних програм навчального призначення залишається відкритою.

Серед програм вітчизняного виробництва слід відзначити програмно-методичні комплекси «Фізика-7-11», створені групою спеціалістів Інституту педагогіки АПН України й корпорацією «Квазар Мікро» [4, 7].

Висновки

На основі вище сказаного можна зробити висновок, що впровадження комп'ютеризації навчання в процес навчання фізики має сприяти оновленню змісту фізичної освіти, тому необхідне залучення педагогів до розроблення варіативних навчальних підручників, пошуку програм, створенню різнорівневих методів і прийомів навчання.

З'ясувавши мотиви впровадження комп'ютерних технологій в процес навчання фізики, можна зробити висновки, що вони:

- значно розширюють можливості подання навчальної інформації;

- дозволяють підсилити мотивацію навчання;

- активно зацікавлюють учнів до навчання;

- дозволяють якісно змінити контроль за діяльністю учнів;

Список використаних джерел

1. Брацюк Ю.О., Заболотний В.Ф., Мисліцька Н.А. Підвищення ефективності формування знань учнів з теми «Геометрична оптика» // Актуальні проблеми виробничих та інформаційних технологій, економіки і фундаментальних наук: Збірник наукових праць. - Випуск 2. - Вінниця: ТОВ «Планер», 2005 - с. 434 - 436.

2. Брацюк Ю.О., Брацюк Т.О. Підвищення ефективності формування знань учнів з розділу «Оптика» за допомогою сучасних інформаційних технологій навчання // Актуальні проблеми виробничих та інформаційних технологій, економіки і фундаментальних наук: Збірник наукових праць. - Випуск 3. - Вінниця: ТОВ «Планер», 2006 - с. 32-35.

3. Бігун М.І. Використання елементів комп'ютерного моделювання при вивченні фізики // Освіта. - 2003. - 23-30 липн. (№34). - с.5.

4. Бугайов О.І., Головко М.В., Коваль В.С. Програмно-методичний комплекс «Фізика-8» // Фізика. - 2004. - №27. - с. 2-7.

5. Желюк О., «Засоби НІТ у навчальному фізичному експерименті», - Фізика, - 2001р., №9.

6. Желюк О.М., «Комп'ютерна техніка в навчальному курсі фізики»., Метод. рекомендації., - Рівне, РДПУ, 1994р.

7. Коваль В.С. Дидактичні можливості та особливості побудови програмно-методичного комплексу «Фізика-7» // Фізика та астрономія в школі. - 2004. - №7. - с. 16-18.

8. Національна доктрина розвитку освіти України у ХХІ ст. // Освіта. - 2001. - №60-61.- с. 4.