Размещено на http://www.allbest.ru/

Учреждение образования

"Белорусский государственный педагогический университет

имени Максима Танка"

Физико-математический факультет

Кафедра физики и методики преподавания физики

Курсовая работа

Методика использования электронных средств обучения в образовательном процессе при изучении темы "Электромагнитные явления"

Студентки 511 группы

5 курса специальности

"Физика. Математика"

Научный руководитель -

кандидат физико-математических наук,

доцент О.Н. Белая

Минск, 2015



Оглавление

Введение

Глава 1. Использование электронных средств обучения в образовательном процессе по физике

1.1 Виды электронных средств обучения и их значение при обучении физике

1.2 Методика использования электронных средств обучения в образовательном процессе

1.3 Применение автоматизированных форм контроля и самоконтроля процесса обучения

1.4 Использование технологии электронного обучения в Республике Беларусь

Глава 2. Использование электронных средств обучения при изучении темы "Электромагнитные явления"

2.1 Научно-методический анализ темы "Электромагнитные явления"

2.2 Методические рекомендации по использованию электронных средств обучения на учебном занятии при изучении темы "Электромагнитные явления"

Заключение

Список использованной литературы



Введение

Физика - наука экспериментальная. Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. Оснащение физического кабинета не всегда позволяет провести лабораторные работы, требующие более сложного оборудования. На помощь приходит персональный компьютер, который позволяет проводить достаточно сложные лабораторные работы. В них учащиеся могут по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы.

Безусловно, компьютер можно применять и на учебных занятиях других типов: при самостоятельном изучении нового материала, при решении задач, во время контрольных работ. Необходимо также отметить, что использование компьютеров на уроках физики превращает их в настоящий творческий процесс, позволяет осуществить принципы развивающего обучения. Есть возможность отобрать необходимый материал, подать его наглядно и доступно. Использование электронных средств обучения на учебных занятиях повышает мотивацию обучающихся к процессу учения, создаются условия для приобретения учащимися средств познания и исследования мира.

Актуальность данной работы обусловлена внедрением и развитием новых информационных технологий в процесс современного образования, позволяющей существенно повысить поставленные ранее цели и задачи обучения.

Целью данной работы является:

Выявление возможностей включения электронных средств обучения в образовательный процесс по физике и обосновать целесообразность использования электронных средств обучения при изучении темы "Электромагнитные явления".

Задачи:

1) анализ возможностей использования электронных средств обучения

2) разработка методических рекомендаций по использованию электронных средств обучения при изучении темы "Электромагнитные явления"

Объект - образовательный процесс по физике.

Предмет - методика использования электронных средств обучения в образовательном процессе при изучении темы "Электромагнитные явления"

Метод исследования: библиографический анализ литературы и материалов сети Internet.

Характеристики работы: работа содержит две главы, 12 рисунков, 30 источников.



Глава 1. Использование электронных средств обучения в образовательном процессе по физике

1.1 Виды электронных средств обучения и их значение при обучении физике

С развитием информационно-коммуникационных технологий стали интенсивно развиваться и электронные средства обучения (ЭСО) - средства обучения, созданные с использованием компьютерных информационных технологий.

По своему методическому назначению электронные средства обучения можно подразделить на следующие виды:

1) обучающие программные средства, методическое назначение которых - сообщение суммы знаний и (или) навыков учебной и (или) практической деятельности и обеспечение необходимого уровня усвоения, устанавливаемого обратной связью, реализуемой средствами программы;

2) программные средства (системы) - тренажёры, предназначенные для отработки умений, навыков учебной деятельности, осуществления самоподготовки. Они обычно используются при повторении или закреплении ранее пройденного материала;

3) контролирующие программные средства - программы, предназначенные для контроля (самоконтроля) уровня овладения учебным материалом;

4) информационно-поисковые, информационно-справочные программные средства, предоставляющие возможность выбора и вывода необходимой пользователю информации. Их методическое назначение - формирование умений и навыков по систематизации информации;

5) имитационные программные средства (системы), предоставляющие определенный аспект реальности для изучения его основных структурных или функциональных характеристик с помощью некоторого ограниченного числа параметров;

6) моделирующие программные средства произвольной композиции, предоставляющие в распоряжение обучаемого основные элементы и типы функций для моделирования определенной реальности. Они предназначены для создания модели объекта, явления, процесса или ситуации (как реальных, так и "виртуальных") с целью их изучения, исследования;

7) демонстрационные программные средства, обеспечивающие наглядное представление учебного материала, визуализацию изучаемых явлений, процессов и взаимосвязей между объектами;

8) учебно-игровые программные средства, предназначенные для "проигрывания" учебных ситуаций (например, с целью формирования умений принимать оптимальное решение или выработки оптимальной стратегии действия);

9) досуговые программные средства, используемые для организации деятельности обучаемых во внеклассной, внешкольной работе, имеющие целью развитие внимания, реакции, памяти и т.д.

В настоящее время электронные средства обучения отличаются многообразием форм реализации, которые обусловлены как спецификой учебных предметов, так и возможностями современных компьютерных технологий.

Современные ЭСО могут быть представлены в виде:

- виртуальных лабораторий, лабораторных практикумов;

- компьютерных тренажеров;

- тестирующих и контролирующих программ;

- игровых обучающих программ;

- программно-методических комплексов;

- электронных учебников, текстовый, графический и мультимедийный материал которых снабжен системой гиперссылок;

- предметно-ориентированных сред (микромиров, имитационно-моделирующих программ);

- наборов мультимедийных ресурсов;

- справочников и энциклопедий;

- информационно-поисковых систем, учебных баз данных;

- интеллектуальных обучающих систем.

Приведенный перечень не может являться исчерпывающим, поскольку в связи с развитием компьютерных технологий проектирования и создания программных продуктов появляются новые виды ЭСО и формы их реализации [1].

Компьютерная поддержка курса физики создает принципиально новые (дополнительные) возможности для организации усвоения содержания курса. Она может и обогатить содержание, и обеспечивает новые активные формы и способы овладения.

Электронные образовательные ресурсы позволяют решить задачи:

- индивидуализации и дифференциации обучения;

- стимулирования разнообразной творческой деятельности учащихся;

- воспитания навыков самоконтроля, привычки к рефлексии;

- изменения роли ученика в учебном процессе от пассивного наблюдателя до активного исследователя [11].

Современный урок физики сегодня уже нельзя представить без использования на уроке компьютера, который не дает учителю забывать о том, что физика-наука экспериментальная и изучение физики трудно представить без лабораторных работ.

На помощь учителю приходит компьютер, который позволяет проводить более сложные лабораторные работы. В них ученик может по своему усмотрению изменить исходные параметры опытов, наблюдать, как изменяется в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы.

Изучение устройства и принципа действия различных физических приборов ? неотъемлемая часть современного урока физики. Обычно, изучая тот или иной прибор, учитель демонстрирует его, рассказывает принцип действия, используя при этом модель или схему. Но часто учащиеся испытывают трудности, пытаясь представить всю цепь физических процессов, обеспечивающих работу данного прибора. В частности компьютерная программа позволяет "собрать" прибор из отдельных деталей, воспроизвести в динамике с оптимальной скоростью процесс, лежащий в основе принципа его действия. При этом возможно многократное "прокручивание" мультипликации.

Огромный выбор цифровых образовательных ресурсов позволяет учителю выбрать программное обеспечение для реализации любых образовательных задач. Компьютерные программы по физике очень разнообразны: источники дополнительной информации; демонстрации; тренажёры; виртуальные лаборатории; мультимедийные и интерактивные приложения; цифровые лаборатории "Архимед", "L-miсro" относящиеся к новому поколению естественнонаучных лабораторий, возможности интернет-ресурсов открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации, дают возможность для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ, повышения эффективность развития познавательной самостоятельности, а также для творческого роста школьников и многое другое [7].

1.2 Методика использования электронных средств обучения в образовательном процессе

ЭСО позволяют учителю значительно расширить возможности предъявления разного типа информации. При дидактически правильном подходе компьютер активизирует внимание учащихся, усиливает их мотивацию, развивает познавательные процессы, мышление, внимание, развивает воображение и фантазию, проводит моделирование сложных физических и объектов; осуществляет автоматизированный контроль качества полученных знаний; реализует технологию дистанционного и личностно-ориентированного обучения.

Использование компьютера на уроке позволяет сделать процесс обучения мобильным, строго дифференцированным, индивидуальным.

Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле знаний и умений. Использование компьютера на уроках дополняет учебный процесс, является неотъемлемой его частью, повышает активность учащихся, развивает их способности, побуждает к получению знаний, расширяет кругозор, повышает качество образования [7].

В функции учителя компьютер представляет:

- источник учебной информации (частично или полностью заменяющий учи теля и книгу);

- наглядное пособие (качественно нового уровня с возможностями мультимедиа и телекоммуникации);

- индивидуальное информационное пространство;

- тренажер;

- средство диагностики и контроля.

В функции рабочего инструмента компьютер выступает как:

- средство подготовки текстов, их хранения;

- текстовый редактор;

- графопостроитель, графический редактор;

- вычислительная машина больших возможностей (с оформлением результатов в различном виде);

- средство моделирования.

Функцию объекта обучения компьютер выполняет при:

- программировании, обучении компьютера заданным процессам;

- создании программных продуктов;

- применении различных информационных сред.

Сотрудничающий коллектив воссоздается компьютером как следствие коммуникации с широкой аудиторией (компьютерные сети), телекоммуникации в internet.

Досуговая среда организуется с помощью:

- игровых программ;

- компьютерных игр по сети;

- компьютерного видео.

Работа учителя в компьютерной технологии включает следующие функции

1. Организация учебного процесса на уровне класса в целом, предмета в целом (график учебного процесса, внешняя диагностика, итоговый контроль).

2. Организация внутриклассной активизации и координации, расстановка рабочих мест, инструктаж, управление внутриклассной сетью и т.п.).

3. Индивидуальное наблюдение за учащимися, оказание индивидуальной помощи, индивидуальный "человеческий" контакт с ребенком. С помощью компьютера достигаются идеальные варианты индивидуального обучения, использующие визуальные и слуховые образы.

4. Подготовка компонентов информационной среды (различные виды учебного, демонстрационного оборудования, сопрягаемого с ПЭВМ, программные средства и системы, учебно-наглядные пособия и т.д.), связь их с предметным содержанием определенного учебного курса.

К дидактическим свойствам электронных средств обучения относятся:

1. Наглядность представления материала ? восприятие нового учебного материала идёт через активизацию не только зрения (текст, цвет, видео, анимацию), но и слуха (голос диктора или актёра, музыкальное или шумовое оформление), что позволяет создать определённый эмоциональный фон, который повышает эффективность усвоения предъявляемого материала.

2. Быстрая обратная связь ? встроенные тест-системы обеспечивают мгновенный контроль за усвоением материала; интерактивный режим позволяет учащимся самим контролировать скорость прохождения учебного материала.

3. Наличие разветвлённой структуры гиперссылок ? позволяет получить пояснение, определение, дополнительную информацию по ходу прочтения учебного материала, при этом быстро вернуться к основному тексту.

4. Наличие системы управления структурой ? учитель может задать наиболее приемлемую, по его мнению, форму и последовательность представления материала. Это позволяет использовать один и тот же учебный материал для разной аудитории, для различных видов учебной деятельности или просто как справочную систему [6].

Этапы внедрения ЭСО:

Этап 1. Анализ педагогической целесообразности использования электронных средств обучения.

Этап 2. Разработка учебно-тематического плана с указанием использования ЭСО.

Этап 3. Разработка уроков с применением ЭСО.

Этап 4. Проведение уроков с использованием ЭСО.

Этап 5. Определение эффективности ЭСО в обучении.

Проведение уроков с применением ЭСО рекомендуется осуществить в три этапа:

1. Корректирующий этап

На первом этапе учителю следует постоянно проводить самоанализ эффективности применения ЭСО и фиксировать письменно рекомендации по совершенствованию организации работы с ним.

2. Экспериментальный этап

На втором этапе учителю предлагается провести обучение по отдельным темам учебного предмета в разных классах с использованием и без использования ЭСО.

На этом этапе следует оценить уровень знаний, умений и навыков (ЗУН) учащихся в таких классах на основе текущей успеваемости и контрольных заданий.

3. Оценочно-констатирующий этап

На третьем этапе учителю рекомендуется оценить результаты обучения.

Если в классах с использованием ЭСО уровень ЗУН выше, чем без использования, то следует применить данное ЭСО в постоянную практику учителя предметника [12].

ЭСО, используемые в образовательном процессе, должны соответствовать общедидактическим требованиям: научности, доступности, проблемности, наглядности, системности и последовательности предъявления материала, сознательности обучения, самостоятельности и активности деятельности, прочности усвоения знаний, единства образовательных, развивающих и воспитательных функций.

Наиболее существенные, с позиции дидактических принципов, методические цели обучения школьников с использованием информационно-коммуникационных технологий следующие:

1) развитие личности обучаемого, подготовка к самостоятельной продуктивной деятельности в условиях информационного общества через:

- развитие конструктивного, алгоритмического мышления благодаря особенностям общения с компьютером;

- развитие творческого мышления за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности;

- формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации;

2) реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества:

- подготовка обучаемых средствами ИКТ к самостоятельной познавательной деятельности;

3) мотивация общеобразовательного процесса:

- повышение качества и эффективности процесса обучения за счет использования ИКТ в урочной и внеурочной деятельности [1].

Физика - наука экспериментальная, её всегда преподают, сопровождая демонстрационным экспериментом. Методика обучения физике всегда была сложнее методик преподавания других предметов. Использование компьютеров в обучении физики изменяет методику её преподавания как в сторону повышения эффективности обучения, так и в сторону облегчения работы учителя.

Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле знаний и умений. При этом для ребенка он выполняет различные функции: учителя, рабочего инструмента, объекта обучения, сотрудничающего коллектива, досуговой (игровой) среды [4].

1.3 Применение автоматизированных форм контроля и самоконтроля процесса обучения

Управление любым процессом предполагает осуществление контроля, т.е. определенной системы проверки эффективности его функционирования. Крайне необходим он и для успешного протекания процесса обучения, что вполне объяснимо с психологической точки зрения: каждый из участников педагогического взаимодействия неизбежно теряет рычаги управления своей деятельностью, если не получает информации о ее промежуточных результатах.

Теорией и практикой обучения установлены следующие педагогические требования к организации контроля за учебной деятельностью учащихся:

1) индивидуальный характер контроля, требующий осуществления контроля за работой каждого ученика, за его личной учебной работой, не допускающий подмены результатов учения отдельных учащихся итогами работы коллектива (группы или класса), и наоборот;

2) систематичность, регулярность проведения контроля на всех этапах процесса обучения, сочетание его с другими сторонами учебной деятельности учащихся;

3) разнообразие форм контроля, обеспечивающее выполнение его обучающей, развивающей и воспитывающей функции, повышение интереса учащихся к его проведению и результатам;

4) всесторонность, заключающаяся в том, что контроль должен охватывать все разделы учебной программы, обеспечивать проверку теоретических знаний, интеллектуальных и практических умений и навыков учащихся;

5) объективность, исключающая преднамеренные, субъективные и ошибочные оценочные суждения и выводы учителя, основанные на недостаточном изучении школьников или предвзятом отношении к некоторым из них;

6) дифференцированный подход, учитывающий специфические особенности каждого учебного предмета и отдельных его разделов, а также индивидуальные качества учащихся, требующий от учителя педагогического такта, адекватной методики контроля;

7) единство требований учителей, осуществляющих контроль, за учебной работой учащихся в данном классе.

Соблюдение указанных требований обеспечивает надежность контроля и выполнение им своих задач в процессе обучения.

С развитием информационных технологий обучения все шире используется машинный контроль. Наибольшее распространение получили различные виды программированного контроля, когда учащиеся должны из нескольких вариантов возможных ответов выбрать правильный. Преимущества машинного контроля в том, что машина беспристрастна. Вместе с тем этот метод не выявляет способа получения результата, затруднений, типичных ошибок и других нюансов, которые не проходят мимо внимания педагога при устном и письменном контроле.

Возможность автоматизации проверки и уменьшения времени выполнения учащимися самих операций контроля приводит к снижению времени контрольной деятельности учащихся, что дает возможность увеличить частоту и регулярность контроля [6].

Однако проводить качественное тестирование без применения специальных средств практически невозможно из-за большого объема данных, который необходимо переработать преподавателю:

1. Во-первых, необходимо подготовить большое число вариантов тестов с неповторяющимися вопросами, а подготовка теста - весьма трудоемкий процесс.

2.Во-вторых, оценка результатов тестирования, особенно при использовании статистических методов, достаточно сложна. Для решения этих проблем используются программные средства, которые дают возможность преподавателю оперативно составлять множество вопросов по теме (курсу) и оценивать результаты тестирования.

Поэтому неотъемлемым компонентом электронного учебника является пакет интерактивных компьютерных дидактических программ. Именно благодаря этому компоненту обеспечивается контроль знаний обучаемых.

Контролирующая, обучающая и комбинированные программы (контролирующая с элементами обучения, контролирующие игровые, моделирующие с элементами контроля и т.п.) следует разрабатывать с учетом рекомендаций педагогической кибернетики.

Качественные компьютерные дидактические программы используют компьютерную графику в информационных и контрольных кадрах; позволяют оперативно изменять содержание учебного курса, обеспечивать возможность изменения трудности задания, позволять обучаемому работать с индивидуальными темами, используя при этом хорошо зарекомендовавшую себя гипертекстовую систему.

Контролирующие дидактические программы должны быть открытыми системами, для того чтобы их можно было легко модернизировать. Важной характеристикой контролирующих дидактических программ является возможность автоматического анализа ответа обучаемых.

Интеллектуальная контролирующая дидактическая программа дает возможность анализировать ответы разных типов:

1. выборочный

2. инъекционный

3. перестановочный

4. классификационный

5. полностью конструируемый

6. обучаемый

Контролирующая программа должна понимать различные синонимы правильных ответов, проводить синтаксический и семантический анализы ответов обучаемых, различать технические (орфография, ошибки клавиатурного набора) и существенные ошибки, анализировать местонахождение ошибки, может задавать дополнительные вопросы с целью уточнения оценки.

Одним из существенных недостатков тестового контроля является то, что он не способствует развитию устной и письменной речи учащихся. Некоторые учебные элементы предметов, отнесенных к гуманитарным, тестировать неудобно.

Компьютерное тестирование уровня обученности школьника и диагностирование параметров его психофизического развития дополняется использованием экспертных систем - подсистем, осуществляющих сетевые оценочные процедуры и выдающих результаты с определенной степенью точности.

Эти программные средства применяются в зависимости от учебных целей и ситуаций: в одних случаях необходимо глубже понять потребности учащегося; в других - важен анализ знаний в предметной области; в третьих - основную роль может играть учет психологических принципов обучения.

Богатейшие возможности представления информации на компьютере позволяют изменять и неограниченно обогащать содержание образования, включая в него интегрированные курсы, знакомство с историей и методологией науки, с творческими лабораториями великих людей, с мировым уровнем науки, техники, культуры и общественного сознания [4].

1.4 Использование технологии электронного обучения в Республике Беларусь

Понятие электронного обучения довольно давно и прочно используется в профессиональной среде. За период с первого употребления термина e-Learning в 1999 году в Лос-Анжелесе на семинаре CBT (Computer Based Training) Systems он претерпевал многократное изменение трактовки. В наиболее узком смысле его рассматривают как размещение материалов дисциплин на Internet-сервере. Но чаще e-Learning понимают как обучение, построенное с использованием информационных и телекоммуникационных технологий. Именно такая трактовка зафиксирована в определении ЮНЕСКО: "e-Learning - обучение с помощью Интернет и мультимедиа" и в стандарте РФ: "e-Learning - обучение с помощью информационно-коммуникационных технологий".

В Республике Беларусь электронному обучению также уделяется достаточно серьезное внимание на самом высоком уровне. Об этом свидетельствует, например, включение в Национальную программу ускоренного развития услуг в сфере информационно-коммуникационных технологий на 2011-2015 гг. подпрограммы "Электронное обучение и развитие человеческого капитала". Главной целью этой подпрограммы является создание условий, содействующих развитию информационного общества, на основе развития человеческого капитала и широкого внедрения элементов электронного обучения. Ожидаемый результат выполнения - повышение качества и доступности образования в нашей стране.

Упоминается электронное обучение и в Кодексе Республики Беларусь "Об образовании", где в статье 17 прописано, что дистанционная форма получения образования - вид заочной формы образования, когда получение образования осуществляется преимущественно с использованием современных коммуникационных и информационных технологий.

Можно сказать, что и в Республике Беларусь информационные технологии используются давно. Но, в то же время, огромное число положительных сторон электронного обучения не является гарантом его широкого использования, что вызвано рядом причин.

В первом приближении проблемы широкого распространения электронных технологий в деятельности образовательных учреждений можно разделить на три группы:

1) человеческий фактор;

2) организационный фактор;

3) материально-технический фактор.

Рассмотрим их более детально.

Человеческий фактор определяется следующими позициями:

1) необходимость поддержки инициативы внедрения технологий электронного обучения со стороны руководства учреждения образования. Если заинтересованность в развитии таких технологий со стороны администрации школы достигнута, появляется возможность преодоления всех остальных сопряженных проблем:

- выделение соответствующих материальных средств;

- составление бизнес-плана внедрения новых технологий обучения;

- привлечение специалистов;

- поиск путей стимулирования преподавателей к освоению электронных технологий.

2) наличие квалифицированных кадров, реализующих внедрение электронных технологий в учебный процесс.

Это становится проблемой ввиду ряда причин:

- неподготовленность преподавательского состава к разработке электронных информационных ресурсов, неумение преподавателей пользоваться современными технологиями электронного обучения;

- неспособность преподавателя реализовать свой педагогический потенциал в электронной форме

- нежелание или неумение осознать выгоды использования электронных технологий для повышения качества обучения, что вызвано отсутствием объективной информации о качестве и эффективности использования элементов электронного обучения.

3) подготовленность обучаемых к использованию современных информационных технологий при прохождении обучения. В данном случае следует учесть необходимость умения школьников пользоваться электронным контентом и средствами обучения. Но, в целом, можно сказать, что большинство современных школьников готовы воспринимать обучение посредством информационных технологий, чем преподаватели предоставлять им эту возможность.

В связи с вышеперечисленными трудностями в системе общего среднего, среднего специального и профессионально-технического образования ЭСО используется, в основном, как дополнительная форма обучения, для работы с талантливыми детьми, а также при обучении детей с ограниченными физическими возможностями [8].

При получении высшего образования система ЭСО основывается на образовательных стандартах специальностей, установленных для всех форм обучения.



Глава 2. Использование электронных средств обучения при изучении темы "Электромагнитные явления"

2.1 Научно-методический анализ темы "Электромагнитные явления"

Тема "Электромагнитные явления" является предпоследней в курсе физики 8 класса. Она находиться после темы "Тепловые явления" и перед темой "Световые явления".

На изучение темы отводиться 35 часов, две контрольные работы, две самостоятельные работы, четыре лабораторных работ, семь часов на решение задач, двадцать демонстраций, исследований и компьютерных моделей [2].

В основу изучения темы "Электромагнитные явления" положен эксперимент с последующей его интерпретацией на основе классической электронной теории. Возможны два подхода к изучению темы.

Первый подход. Вначале демонстрируют явление, накапливают и обобщают факты, а затем объясняют их на основе введения электронных представлений.

Второй подход. Вводят электронные представления, на основе теоретический анализ явлений, которые демонстрируют на уроке и выявляют их характерные особенности.

Большинство вопросов темы, которая состоит из трех относительно самостоятельных блоков, излагают качественно. Исключение сделаны только для величин, характеризующих постоянный электрический ток.

1. Элементы электростатики (электризация, электрический заряд, электрическое поле). С опорой на основные понятия этого блока вводится понятие "электрический ток" и рассматривается механизм его возникновения и существования в металлах.

2. Закономерности постоянного тока. Физические величины, характеризующие электрический ток.

3. Магнитное поле постоянных магнитов и проводников с током изучают с опорой на демонстрационный эксперимент и графическую интерпретацию его результатов (магнитные линии, правило правой руки и др.)

Закон Ома для участка цепи вводится с опорой на демонстрационный и модельный эксперимент, с использованием компьютерных моделей "Зависимость силы тока от напряжения" и Зависимость силы тока от сопротивления" из ЭСО "Наглядная физика. Часть 1" (рисунки 2.1-2.2).

Рисунок 2.1

Рисунок 2.2

Учащиеся должны на уровне понимания усвоить, что в законе речь идет о функциональной зависимости между физическими величинами, а не о причинно-следственных связях. Причинно-следственная связь существует между физическими объектами (электрическое поле > упорядоченное движение электрических зарядов). Между физическими величинами может существовать только функциональная зависимость (): при заданном сопротивлении сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению; при заданном напряжении сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Следовательно. Сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника (участка цепи):

.

Закономерности, характеризующие электрический ток в цепях, содержащих последовательно и параллельно соединенные резисторы, рассматривают с опорой на демонстрационный, модельный и лабораторный эксперимент (модель "Соединение проводников" из ЭСО "Наглядная физика. Часть 1", рисунок 2.3).

Рисунок 2.3

Завершают изучение постоянного тока анализом понятий "работа" и "мощность тока" и законам Джоуля-Ленца (модель "Мощность электроприборов" ЭСО "Наглядная физика. Часть 1", рисунок 2.4) [3].



Рисунок 2.4

При изучении темы школьники знакомятся с новым (важнейшим) физическим объектом - электрическим и магнитным полями, рассматривают новый вид физических явлений - электромагнитные явления.

Необходимо дать определение этих явлений, привести их примеры, изучить явления на уровне внешнего протекания, вскрыть их природу, связывая ее с существованием электрических и магнитных полей.

Мировоззренческий потенциал изучаемого материала заключается в логике познания нового физического объекта (выделение объектов природы, их описание средствами науки).

Магнитное поле сначала выделяется как материальный объект, существующий независимо от нас, выясняются его свойства, затем рассматриваются средства его описания.

При этом происходит усвоение логики и метода научного познания: факты - модель - следствия - границы применимости знания.



2.2 Методические рекомендации по использованию электронных средств обучения на учебном занятии при изучении темы "Электромагнитные явления"

Тема: Параллельное соединение проводников

Урок №41

Цели:

1. Развивающая: развитие логического мышления учащихся, умения формулировать основные закономерности параллельного соединения проводников.

2. Образовательная: сформировать представление о законах параллельного соединения проводников, умение записывать количественные зависимости между величинами характеризующими электрический ток, способствовать формированию умения применять знания на практике.

3. Воспитательная: содействовать формированию научного мировоззрения учащихся, самостоятельности, внимательности.

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование и источники информации:

1) Физика: учеб. для 8-го класса общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения / Л.А. Исаченкова, Ю.Д. Лещинский; под ред. А. Исаченковой. - Минск: Нар.асвета, 2010. - 183с..

2) Программный комплекс "Наглядная физика. Часть 1".

3) Наглядные мультимедийные пособия для проведения урока по физике в 8 классе.

4) Интерактивная доска.

Структура урока:

1.Организационный момент-1 мин.

2. Проверка домашнего задания - 3 мин.

3. Актуализация опорных знаний-5 мин.

4. Объяснение нового материала-20 мин.

5. Закрепление нового материала -15 мин.

6. Домашнее задание с пояснением-1 мин.

Содержание урока

1. Организационный момент

Подготовка учащихся к уроку, проверка отсутствующих.

2. Проверка домашнего задания

Если у учащихся возникают вопросы по выполнению домашнего задания, то рассматриваем их с классом.

3. Актуализация опорных знаний

Фронтальный опрос:

Как измеряется сила тока на участке цепи?

(ответ: Силу тока в цепи измеряют с помощью специального прибора - амперметра. Для измерения силы тока в простейшей цепи мы должны обязательно разорвать цепь в любом месте и в этот разрыв подключается прибор. Такое подключение называется последовательным.)

Как измеряется напряжение на участке цепи?

(ответ: Для измерения напряжения в цепи используют специальный прибор - вольтметр. Вольтметр в цепь включается параллельно.)

Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

(ответ: Сила тока в проводнике (участке цепи) прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника (участка цепи))

4. Объяснение нового материала

Сегодня мы узнаем:

1) Какое соединение проводников называют параллельным;

2) Какова сила тока в цепи, состоящей из параллельного соединения проводников;

3) Каково напряжение в цепи, состоящей из параллельно соединенных проводников;

4) Как найти общее сопротивление цепи, состоящей из параллельно соединенных проводников.

Другой способ соединения проводников, применяемый на практике, называется параллельным соединением. При параллельном соединении все проводники подключаются к одной и той же паре точек. Так, например, присоединяют вольтметр к проводнику, напряжение на котором хотят измерить.

(Модель3.72 Параллельное соединение проводников, рисунок 2.5)

Рисунок 2.5

Соберем электрическую цепь, состоящую из батареи, ключа и двух лампочек по приведенной схеме.

После этого включаем цепь ключом, чтобы посмотреть правильно ли она работает.

Давайте посмотрим, как соотносится напряжения на параллельных участках цепи.

(Модель 3.73 Сравнение напряжения в параллельных участках цепи, рисунок 2.6)



Рисунок 2.6

Подключим вольтметр к участку цепи АВ и измерим напряжение на этом участке.

При параллельном соединении проводников они имеют по две общие точки - точки А и В, как показано на слайде. Следствием этого является то, что напряжение U между точками А и В есть напряжение на каждом отдельном проводнике, т. е.

Это первая закономерность параллельного соединения. Напряжение на каждом параллельно соединенном проводнике одинаково и равно напряжению на всем участке параллельно соединенных проводников.

(Модель 3.74 Сравнение тока в общей части цепи с токами в каждой из ветвей, рисунок 2.7)

Рисунок 2.7



Сравниваем ток в общей цепи с токами в каждой из ветвей. Записываем значения в тетрадь. Предлагаем учащимся сделать вывод.

(Модель 3.32 Сравнение тока в общей цепи с токами в каждой из ветвей, рисунок 2.8)

Рисунок 2.8

При параллельном соединении ток , текущий по цепи, в точке В разветвляется на два тока и . Часть тока идет через одну лампу, часть - через другую. В точке А токи снова сходятся. Поэтому сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках, то есть:

Это вторая закономерность параллельного соединения.

Пользуясь результатами предыдущих опытов нужно вычислить и сравнить сопротивление проводников с общим сопротивлением цепи. Далее сравниваем обратные величины полученных сопротивлений. Предлагаем учащимся сделать вывод.

(Модель 3.75 Сравнение сопротивлений проводников в общей цепи с сопротивлениями цепи при параллельном соединении, рисунок 2.9)



Рисунок 2.9

Третья закономерность параллельного соединения определяет общее сопротивление разветвленного участка цепи.

Величина, обратная сопротивлению участка параллельно соединенных проводников, равна сумме величин, обратных сопротивлению отдельных проводников.

Добавление к параллельному участку новых проводников уменьшает сопротивление R участка. Это объясняется тем, что включение параллельно дополнительного проводника не меняет длину электрической цепи, но увеличивает площадь поперечного сечения цепи. А сопротивление обратно пропорционально площади.

Если соединяемые проводники одинаковые (), то расчет сопротивления упрощается:



электронный обучение физика информационный

Или

Если параллельно соединены только два проводника, то

На практике параллельное соединение используется чаще чем последовательное, так как все потребители энергии при параллельном соединении работают даже в том случае, если один из них отключиться. Цепь остается замкнутой, и ток не прерывается. Кроме того, все потребители и устройства могут изготавливаться в расчете на одинаковое напряжение.

Посмотрим это на опыте.

(Модель 3.76 Исследование работы цепи, состоящей из последовательных(а) и параллельных (б) соединений, рисунок 2.10).

Рисунок 2.10



В электрических цепях часто встречается смешанное соединение проводников, включающее в себе как параллельные, так и последовательные участки.

(Модель 3.77 Смешанное соединение проводников, рисунок 2.11)

Рисунок 2.11

5. Закрепление нового материала

Задание найти общее сопротивление параллельно соединенных проводников.

(Модель "Тренажер: сопротивление участка цепи" из ЭСО "Наглядная физика. Часть 1", рисунок 2.12)

Рисунок 2.12



Опрос:

Какая величина одинакова для всех проводников, соединенных параллельно?

(ответ: напряжение)

Как найти силу тока в цепи до ее разветвления через силы токов в отдельных ветвях разветвления?

(ответ: )

Как найти общее сопротивление параллельно соединенных проводников?

(ответ: )

6. Домашнее задание с пояснением

§27, упр.18 (1,3,5,7,9,10)



Заключение

В курсе физики неизменно присутствуют темы, требующие не только повышенного внимания при восприятии, но и незаурядного воображения. Поэтому у многих учащихся либо формируется искаженное, неполное представление о физическом явлении, либо учащийся уходит с урока, вообще толком не разобравшись в предложенном материале.

В современных условиях реформирования образования в Республике Беларусь перед учителем встают новые педагогические, методические и организационные задачи, направленные на повышение эффективности обучения предмету. И в их решении немалую роль может сыграть методически обоснованное использование различных цифровых образовательных ресурсов, как на уроках, так и во внеурочное время. Именно благодаря активному использованию мультимедийных программ и электронных пособий возрастает познавательная деятельность учащихся. Электронные средства обучения придают урокам разнообразие, формируют благоприятную эмоциональную атмосферу. Учащиеся имеют возможность продолжить изучение темы самостоятельно, во внеурочное время либо в домашних условиях. Современные учащиеся являются уверенными и активными пользователями компьютера, они быстро осваивают новые программные продукты, а, следовательно, имеют возможность приобрести и расширить свои знания по предмету.

Обращаясь к задачам, которые стоят перед учреждениями образования в условиях нового образовательного стандарта, можно при анализе научно-методической литературы и передового педагогического опыта утверждать, что использование электронных средств обучения в обучении позволит успешно решать многие из обозначенных задач и достигать поставленных целей, однако не стоит забывать и о традиционном физическом эксперименте.

Таким образом, цель работы, заключающаяся в выявление возможностей включения электронных средств обучения в образовательный процесс по физике и обосновать целесообразность использования электронных средств обучения при изучении темы "Электромагнитные явления" достигнута.

Было анализированы возможности использования электронных средств обучения и разработаны методические рекомендации по использованию электронных средств обучения при изучении темы "Электромагнитные явления".



Список использованной литературы

1. Методика обучения физике в 6-8 классах / И.М. Елисеева, А.А. Луцевич, О.Н. Белая - Минск: БГПУ, 2012

2. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. Уч. пособие. М. Народное образование, 1998

3. Физика: учеб. для 8-го класса общеобразоват. учреждений с рус. яз. обучения / Л.А. Исаченкова, Ю.Д. Лещинский; под ред. А. Исаченковой. - Минск: Нар.асвета, 2010. - 183 с.: ил.

4. http://library.by

5. http://festival.1september.ru

6. http://elib.bsu.by

7. http://www.newsby.org/by

8. http://rrc.succ.ihb.by

9. https://docviewer.yandex.by

10. http://zhlobinschool10.by

11. http://www.psu.by

12. http://foton-ls.ucoz.ru

13. Елисеева И.М. Методика обучения физике в 6 - 8 классах / И.М. Елисеева, А.А. Луцевич, О.Н. Белая. - Минск: БГПУ, 2012. - 148 с.

14. Елисеева И.М. Методика обучения физике: практикум. В 2 ч. Ч. 1 / И.М. Елисеева, И.И. Довыденко. - Минск: БГПУ, 2009. - 104 с.

15. Елисеева И.М. Методика обучения физике: практикум. В 2 ч. Ч. 2 / И.М. Елисеева, А.А. Луцевич, О.Н. Белая. - Минск: БГПУ, 2010. - 48 с.

16. Елисеева И.М. Практикум по школьному физическому эксперименту / И.М. Елисеева, А.А. Луцевич, О.Н. Белая. - Минск: БГПУ, 2013. - 140 с.

17. Современный кабинет физики / под. ред. Г.Г. Никифорова, Ю.С. Песоцкого. - М.: Дрофа, 2009. - 208 с.

18. Степанов С.В. Лабораторный практикум по физике / С.В. Степанов, С.А. Смирнов; под ред. С.В. Степанова. - М.: Форум, 2010. - 112 с.

19. Учебные программы для общеобразовательных учреждений. Физика VI_XI классы / Минск: Национальный институт образования, 2012. ? 64 с.

20. Школьный физический эксперимент: практикум / И.М. Елисеева и др.. - Минск: БГПУ, 2015. ? 96 с.

21. Анциферов Л.И. Практикум по методике и технике школьного эксперимента / Л.И. Анциферов, И.М. Пищиков. - М.: Просвещение, 1984. - 255 с.

22. Астрейко Е.С. Система инновационных умений педагога: состав, структура и методика формирования: учеб.-метод. пособие / Е.С. Астрейко. - Мозырь: МозГПУ, 2005. - 96 с.

23. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические вопросы / А.И. Бугаев. - М.: Просвещение, 1981. - 288 с.

24. Елисеева И.М. Теоретические основы методики обучения физике: пособие / И.М. Елисеева. - Минск: БГПУ, 2007. - 74 с.

25. Запрудский Н.И. Настольная книга учителя физики и астрономии / Н.И. Запрудский, К.А. Петров. - Минск: Сэр-Вит, 2008. ? 102 с.

26. Концепция учебного предмета "Физика". Утверждено приказом Министерства образования Республики Беларусь 29.05.2009 №675.

27. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы. В 2 ч. Ч. 2 / В.П. Орехов [и др.]; под ред. В.П. Орехова и А.В. Усовой. - М.: Просвещение, 1980. - 351 с.

28. Методика преподавания физики в 8?10 классах средней школы. В 2 ч. Ч. 1 / В.П. Орехов [и др.]; под ред. В.П. Орехова и А.В. Усовой. - М.: Просвещение, 1980. - 320 с.

29. Методика преподавания физики в средней школе / под ред. С.Е. Каменецкого, Л.А. Ивановой. - М.: Просвещение, 1987. ? 336 с.

30. Образовательный стандарт. Общее среднее образование. Основные нормативы и требования // Фізика: проблеми викладання. - 2007. ? №2. ? С. 3?16.

Размещено на Allbest.ru