Використання сучасних комп'ютерно-орієнтованих засобів - вимога часу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Використання сучасних комп'ютерно орієнтованих засобів - вимога часу

Зміст

комп'ютерний навчання педагогічний виховний

Вступ

1. Особливості використання сучасних комп'ютерно орієнтованих засобів навчання фізики в школі

2. Використання комп'ютерних технологій для роботи з різними матеріалами

3. Комп'ютерні технології у фізичному експерименті

4. Проведення комп'ютерних лабораторних робіт

Висновок

Вступ

Відомо, що освіта - один з головних інститутів соціалізації особистості. Головна мета освіти - формування вільної, відповідальної, гуманної особистості, здатної до подальшого саморозвитку. Освічена людина, що легко орієнтується в суспільстві, що змінюється, що швидко освоює нові сфери діяльності, що володіє високим рівнем толерантності, здатний проаналізувати будь-яку ситуацію, оцінити її і прийняти відповідне рішення - це громадянин відкритого суспільства. Використання нових педагогічних технологій у навчально-виховному процесі дозволяє вчителям реалізувати свої педагогічні ідеї, представити їх увазі колег і одержати оперативний відгук, а учням дає можливість самостійно вибирати освітню траєкторію - послідовність і темп вивчення тем, систему тренувальних завдань і задач, способи контролю знань. Так реалізується найважливіша вимога сучасної освіти - вироблення в суб'єктів освітнього процесу індивідуального стилю діяльності, культури самовизначення, відбувається їхній особистісний розвиток. Основні напрямки використання інформаційних технологій у процесі навчання хімії. Перехід сучасного суспільства до інформаційної епохи свого розвитку висуває в якості однієї з основних задач, що стоять перед системою шкільної освіти, задачу формування основ інформаційної культури майбутнього фахівця. Реалізація цієї задачі неможлива без включення інформаційного компонента в систему профільної хімічної освіти. У сучасних умовах потрібно підготувати школяра до швидкого сприйняття й обробки інформації, яка надходить, успішно її відображати і використовувати. Кінцевим результатом впровадження інформаційних технологій у процесі навчання хімії, є оволодіння учнями комп'ютером як засіб пізнання процесів і явищ, що відбуваються в природі і застосовуються у практичній діяльності. Педагогічна доцільність використання комп'ютера в навчальному процесі визначається педагогічними цілями, досягнення яких можливо тільки за допомогою комп'ютера, тобто завдяки його можливостям.

1. Особливості використання сучасних комп'ютерно орієнтованих засобів навчання фізики в школі

Розвиток науки і техніки потребує постійного вдосконалення методів і змісту навчання. Однією із нагальних проблем сьогодення є пошук шляхів інтенсифікації пізнавальної діяльності, створення стимулюючого середовища для її суб'єктів. Для засвоєння дедалі зростаючої кількості інформації на належному за якістю рівні необхідні нові засоби і технології навчання. Один із таких засобів є комп'ютерні технології.

Еволюція комп'ютерних технологій дозволила успішно застосовувати їх за такими напрямами навчальної діяльності.

Використання довідниково-інформаційних та експертних систем із застосуванням комп'ютерної техніки для зберігання інформації, пошуку і часткової її інтерпретації.

Створення математичних моделей фізичних явищ. Сучасні електронні засоби дозволяють гармонійно поєднати дидактичні принципи з науковістю матеріалу, зрозуміло описувати експеримент і відтворювати досліджуване фізичне явище у довільному масштабі часу, проводити імітаційне моделювання явищ, недоступних для класичних методів спостереження, таких, як процеси мікросвіту, космосу тощо.

Здійснення оперативного контролю навчального процесу засобом використання тестуючих комп'ютерних систем з подальшим збереженням результатів опитувань, можливістю їх обробки та кумулятивною оцінкою знань.

Інше: системи штучного інтелекту, поєднання комп'ютерів безпосередньо з приладами за допомогою спеціального інтерфейсу тощо.

Прикладні програмні продукти, що використовуються в навчальному процесі, повинні мати такі властивості:

- максимальну доступність для користувачів (викладачів, студентів, учнів), які за фахом не є програмістами, що може бути досягнуто включенням до складу програми, крім предметних термінів, ще і засобів організації діалогу природною (письмовою) мовою;

- простий у користуванні інтерфейс, що забезпечував би однакову зручність у роботі з програмою як за допомогою “миші” (чи інших маніпуляторів), так і за допомогою клавіатури.

- реалізацію широких можливостей комп'ютера для надання навчального матеріалу, тобто наявність текстового і графічного зображення, статичних і динамічних форм, кольорового і звукового супроводу;

- можливість вибору ступеня складності та складу навчального матеріалу у зв'язку з потребами рівневої диференціації та профільності навчання користувачів прикладного програмного забезпечення;

наявність необхідного набору сервісних функцій з оперативного копіювання, збереження й опрацювання навчальної інформації;

- відкритість для доповнення іншими програмними засобами, що забезпечувало б адаптацію до конкретних умов навчання;

- відповідність усім сучасним дидактичним вимогам до програмного забезпечення певного типу;

- забезпечення можливості роботи як у локальній мережі з централізованим збереженням результатів обробки інформації, так і на окремих, не поєднаних між собою засобами зв'язку, комп'ютерах;

- врахування ергономічних особливостей;

- наявність україномовного інтерфейсу.

Ефективність навчального процесу несумісна з перевантаженням психічної діяльності його учасників. Застосування комп'ютерної техніки з дотриманням зазначених вимог здатне значно підвищити продуктивність праці учасників педагогічної діяльності за рахунок високоякісної передачі навчального матеріалу, концентрації уваги на вузлових моментах навчального матеріалу, і водночас зменшити непродуктивні втрати сил та часу на пошук, обробку, сприймання і засвоєння інформації.

Нині розроблені пакети прикладних програм орієнтовано як на групову роботу під час проведення уроків, практичних і лабораторних занять, так і на позааудиторну роботу учня чи студента.

Специфікою лекційних занять з фізики є необхідність досить часто використовувати наочність як у вигляді стаціонарних її форм (графіків, рисунків, схем тощо), так і в динаміці, наприклад, лекційні експерименти та ін. За допомогою ЕОМ із спеціальним проектором легко можна показувати досліди, проведення яких ускладнено чи то громіздкістю необхідної апаратури (наприклад, дослід Фізо із зубчастим колесом стосовно дослідження швидкості світла), чи то іншими причинами.

Застосування комп'ютерної техніки під час проведення практичних занять дозволяє підвищити індивідуалізацію групових завдань, оскільки окремі суб'єкти навчальної діяльності були майже незалежними щодо вибору темпу сприймання, обробки та засвоєння інформації. Індивідуальний підхід до студентів виявлявся також у динамічній зміні складності поставлених перед ними завдань. Таку зміну забезпечували так звані “тренажери”, які проводять спілкування з учнем у діалоговому режимі. Метод тренінгу заснований на гармонійному поєднанні системи завдань і теоретичного матеріалу, потрібного для їх виконання. Кожному з користувачів такої програми пропонується до уваги певне завдання. Залежно від того, наскільки правильно учень відповідав на поставлене йому запитання, така програма автоматично оцінює засвоєння ним знань, і, у разі потреби, надає можливість ознайомитись з незасвоєним матеріалом, чи пропонує нове завдання. Завдяки такому підходу до розв'язування задач, або відповідей на теоретичні запитання робиться акцент саме на тому матеріалі, який був гірше засвоєний, а добре засвоєний матеріал лише закріплюється.

Використання комп'ютерних технологій дає можливість створити віртуальну лабораторію, яка дозволяє проводити лабораторні роботи (вибирати роботу, змінювати параметри під час її проведення, користуючись при цьому електронними моделями лабораторного устаткування). Виконання віртуальних лабораторних робіт сприяє не тільки підвищенню рівня засвоєння учнем відповідного навчального матеріалу, а й підвищенню рівня безпеки проведення робіт із реальними приладами. Це досягається за допомогою візуалізації.

Неодмінна складова частина цілісної системи навчання - самостійна робота. Цей вид діяльності дозволяє використовувати всі зазначені типи програмного забезпечення навчального процесу. Крім прикладного програмного забезпечення, використовуються банки даних із різними рефератами, науковими роботами в мережі Іnternet.

Посиленню зворотного зв'язку між учасниками навчального процесу сприяє автоматизоване тестове опитування.

Вимоги до системи автоматизованого тестового контролю:

максимальна зрозумілість інтерфейсу і простота роботи з програмою;

можливість одночасного тестування у локальній мережі;

наявність засобів для оперативної обробки і аналізу тесту;

зручність роботи за допомогою клавіатури та “миші”;

можливість друкування результатів тестування для подальшої усної співбесіди;

Незважаючи на різноманітність спектра застосування обчислювальної техніки, вона залишається допоміжним засобом для унаочнення навчального процесу. З проведених нами досліджень визначено обмеження, які мають накладатись на застосування комп'ютерних засобів у процесі навчання фізики.

Вважаю, що використання комп'ютерних засобів навчання буде доцільним у випадку, якщо:

у зв'язку з великою кількістю учнів відбуваються великі втрати часу на “звичайне” опитування;

проведення експерименту пов'язано з ризиком для здоров'я учнів або вчителя;

бракує належного матеріального забезпечення для проведення лабораторної роботи;

прилади, необхідні для досліду, занадто громіздкі, експеримент займає багато часу або є недостатньо наочним;

навчальний матеріал деконцентрований, тобто для його опрацювання необхідна велика кількість літератури;

навчання відбувається самостійно виникає потреба у здійсненні самостійної оцінки власного рівня знань;

неможливо повною мірою забезпечити загальнодидактичні вимоги до засобів навчання.

Інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ) займають вагоме місце у навчальному процесі. Їх роль із широким упровадженням комп'ютерної техніки і надалі буде зростати та набувати значного впливу на діяльність учасників навчально-виховного процесу.

Формування практичних вмінь і навичок учнів у процесі навчання фізики повинно пов'язуватись із розумінням фізичних основ роботи і, відповідно, використанням автоматичних пристроїв та функціональних вузлів електронно-обчислювальної техніки не лише для виконання демонстрацій, а й експериментальних завдань. Водночас хочеться вказати на низьку матеріальну забезпеченість фізичного кабінету, що не відповідає сучасним вимогам, відстає від зростаючих потреб.

Хочеться відмітити, що ля належного забезпечення навчального процесу на уроках фізики необхідно розробити таке обладнання і засоби наочності, які можна було б використовувати як на уроках, так і під час індивідуальної позаурочної роботи учнів. За цих умов з'являється можливість втілювати принцип взаємозв'язку знань і практичної діяльності у педагогічну практику, формувати в учнів політехнічний світогляд під час навчання фізики.

Оскільки демонстраційних дослідів і лабораторних робіт, передбачених програмою, недостатньо для ознайомлення з теоретичним матеріалом і практичним застосуванням одержаних знань, то комп'ютерно-комунікаційні технології дозволяють:

доводити до учнів повнішу і точнішу інформацію про використання фізичного матеріалу в техніці, на виробництві, в побуті;

підвищити наочність навчання фізики;

глибше вивчати ”важкі” питання шкільного курсу фізики.

Особливе місце в циклі комп'ютерних експериментів посідають задачі, пов'язані з використанням генератора випадкових чисел. На відміну від задач механіки, в яких результат спричинено початковими умовами, розроблені нами задачі дозволяють студентам "вiдкривати" за допомогою комп'ютера нові фiзичнi закони, для яких початкові умови взагалі несуттєві (вони “забуваються”), зате випадкові, хаотичні події, накладаючись, приводять до цілком детермінованих, передбачуваних взаємозв'язків між середніми величинами.

У зв'язку з технічними досягненнями останнього десятиліття, такими, як швидке зростання ємності й потужності апаратних засобів, розвиток комунікації (Іnternet, світова Wев-служба, мобільні комунікації), виникають нові підходи до реалізації навчально-виховного процесу з курсу загальної фізики. Власне кажучи, йдеться про принципово нові навчальні технології. З використанням цих технологій пов'язана і низка проблем. Якщо обсяг даних великий, легко можуть виникнути вузькі місця в обслуговуванні. Водночас доступ до великих мультимедійних об'єктів здійснюється, як правило, передбачуваними способами. Наприклад, відеосервер, що доставляє лекції на кілька домашніх відеосистем, може виходити з припущення, що запит на послідовний перегляд зі стандартною швидкістю буде залишатися в силі, доки користувач не натисне кнопку "Стоп". Передбачуваність дозволяє оптимізувати реалізацію запитів.

2. Використання комп'ютерних технологій для роботи з різними матеріалами

Текстовий редактор і принтер дозволяє мені створювати роздаткові матеріали швидше і ефективніше в порівнянні із стандартним «малюванням від руки» і подальшим переписуванням (або ксерокопіюванням). Створені на комп'ютері документи легко редагувати і виводити на друк. Для роботи з різними матеріалами я використовую редактор Microsoft Office Word.

Текстовий редактор Word є комп'ютерною програмою обробки тексту. Програма входить в пакет програм Microsoft Office. Вона дозволяє вводити, редагувати і форматувати текст, вставляти в нього малюнки, таблиці і діаграми. З її допомогою можна створювати різні документи, підготувати роздатковий матеріал для уроків, тексти контрольних робіт, тести, допомогти оформити школярам записки пояснень до творчих проектів.

При навчанні добрі результати дають нестандартні форми проведення занять. Для контролю знань можна використовувати заповнення кросвордів. Досить швидко оформити кросворд можна в графічному редакторові Paint. Цю програму дуже люблять діти. Звичайно, за допомогою Paint можна отримати щось більше, ніж кросворд, але для цього треба докласти досить значні зусилля. Тому ті, хто потребує графіки, що має високу роздільну здатність для друку наочних посібників і показу за допомогою проектора і телевізора, використовуватимуть цю програму.

Кожен учитель має роботу з текстами, потрібно опрацювати багато літератури Ввести із сканера текст в комп'ютер легко. Але , щоб працювати з таким текстом потрібно перевести з графічного зображення в текстовий формат від скановане. Для цього створено програму FineReader.

Уроки фізики дуже часто вимагають показу прикладів електричних схем. Якщо раніше доводилося «вмонтовувати» схеми в Word або Рaint, то тепер з'явилася спеціалізована програма Dia, яка дозволяє створювати графічні представлення статичних структур, діаграм, радіоелектронних і гідравлічних схем.

Програма має декілька наборів стандартних значків, вживаних при позначенні електричних приладів на електричних схемах, які можна з'єднати в довільному порядку. Це значною мірою знижує трудомісткість процесу, пов'язаного із кресленням електричних схем.

При поясненні нового матеріалу вчителеві необхідні ілюстровані плакати, схеми, графіки, відеоролики. Сучасні інформаційні технології дозволяють повно і цікаво проілюструвати вміст матеріалу, що викладається, за допомогою комп'ютерних презентацій (слайд-фільмів). Програма РоwегРоint призначена спеціально для супроводу повідомлення показом відеоматеріалів на великому екрані або на моніторі комп'ютера. Можливості програми РоwегРоint дозволяють створювати мультимедійні посібники із звуковим супроводом і анімацією. Відмітною особливістю таких посібників є наглядність, а не лише інформативність. Для виготовлення презентацій нового матеріалу або електронних посібників на базі РоwerРoint потрібно скласти і відредагувати документ, що складається з окремих частин - слайдів, і зберегти його повністю в одному файлі.

Програма PowerPoint добра тоді, коли є постійний доступ хоч би до одного комп'ютера для показу. Я відношуся до тих вчителів, хто поки не має такої можливості. Позитивним моментом є те, що кабінет фізики забезпечений телевізором і DVD-плеером. За допомогою програм відеомонтажа можна підготувати і записати на диски CD і DVD для демонстрації в класі:

1. Уривки з телепередач;

2. Учбові відеоролики;

3. Фільми, відеоматеріали.

3. Комп'ютерні технології у фізичному експерименті

Стрімке збільшення потоку наукової інформації у період технічного прогресу людства потребує своєчасного адекватного відбиття в навчальному процесі. Використання засобів інформаційних технологій сприяє не лише покращенню емоційного сприйняття, а й підвищенню інформативності навчального матеріалу, його наочності та доступності. Фізика за своєю основою є експериментальною наукою. Шкільний фізичний експеримент тісно пов'язаний з теоретичним навчанням.

Навчальний експеримент передбачає: висунення теоретичної гіпотези, яка вимагає практичного підтвердження, розробку методу дослідження, постановку експерименту, спостереження за його ходом, зняття фізичних параметрів, їх систематизацію, аналіз та узагальнення і формулювання висновків щодо проведеної роботи.

Зважаючи на універсальність, комп'ютерну техніку яку використовують на різних етапах проведення експерименту. Це відкриває підходи щодо отримання експериментальних даних.

Комп'ютеризація експерименту розширює обізнаність учнів з досліджуваним фізичним явищем, формує навички і надає їм впевненості.

При проведенні експерименту на екрані графічного дисплея можна формувати систему шкал. Наприклад, вольт-амперної характеристики, її значень у будь-який момент часу дослідження.

Для покращення психологічного сприйняття, інформативності та слухового контролю можна використовувати звуковий супровід експериментального процесу.

Наочність та інформативність споглядання ходу демонстраційного експерименту забезпечується безпосереднім спостереженням використаного обладнання і засобів, а також результатів обробки експериментальних даних у графічному та цифрознаковому вигляді на дисплеї ЕОМ і копії, отриманої на друкуючому пристрої. Збереження експериментальних результатів та функціональної залежності, добутих під час досліджень даних використовуються для актуалізації опорних знань, на уроках узагальнення набутих знань, умінь та навичок, а також під час повторения навчального матеріалу.

Вважаю, що такий комп'ютеризований підхід до проведення шкільного фізичного експерименту розширює обізнаність учнів з досліджуваними явищами, надає їм впевненості під час використання сучасних експериментальних засобів, ознайомлює з передовими способами пізнання, новими інформаційними, навчальними технологіями, перспективними методами наукових досліджень, навчає розрізняти реальні та ідеальні об'єкти фізики.

4. Проведення комп'ютерних лабораторних робіт

Комп'ютер дозволяє провести експерименти з будь-якої галузі фізики. У кожному розділі зустрічаються досліди, які мають велике значення для формування повної картини світу в учнів, але не включаються в лабораторний практикум у зв'язку з труднощами в їх постановці.

Іншою важливою перевагою вживання комп'ютера є можливість підвищення наочності фізичних процесів. Багато явищ в умовах шкільного фізичного кабінету не можуть бути продемонстровані. Комп'ютер може не лише створити модель таких явищ, але також дозволяє змінювати умови протікання процесу, "прокрутити" з оптимальною для засвоєння швидкістю. Ще однією перевагою комп'ютера є можливість проведення з його допомогою лабораторних практикумів по фронтальному методу. Одночасне виконання однієї і тієї ж роботи всіма вчаться вимагає великої кількості експериментальних установок, які відсутні в школі. За допомогою комп'ютера проблема вирішується дуже просто - різні роботи можуть виконуватися на одній "установці" - комп'ютері.

Відмітною особливістю комп'ютерних лабораторних робіт є використання комп'ютерних моделей для проведення експерименту. Рекомендується завдання в бланках лабораторних робіт розташовувати у міру зростання складності: від простих завдань ознайомлювального характеру і експериментальних завдань до розрахункових завдань і, нарешті, завдань творчого і дослідницького характеру. Учні можуть ставити необхідні комп'ютерні експерименти для перевірки власних міркувань при відповіді на питання або вирішенні завдань. Розрахункові завдання рекомендується спочатку виконати на папері, а потім поставити експеримент на комп'ютері для перевірки отриманого результату.

Персональний комп'ютер значно розширює можливості дослідницької діяльності учнів. Потрібно створити таку обстановку, щоб учень, виконуючи роботу по досягненню поставленої мети, був задоволений результатами своєї праці, отримав навики в проведенні експерименту, обробці результатів, дослідницькій самостійній діяльності, навчився аналізувати, порівнювати. Все це дає можливість розвитку розумової активності, творчих здібностей учнів.

Лабораторна робота: «Вимірювання сили струму на різних ділянках електричного кола”

Мета:

1. Формування вмінь працювати з інформацією, що вивчається, розвиток комунікативних здібностей.

2. Створення мотивації до вичення матеріалу.

3. Формування дослідницьких умінь, умінь приймати оптимальні рішення.

4. Розкрити здатність розуміти вплив умов на характер протікання фізичних процесів

Устаткування:

комп'ютер, програма «Віртуальна фізична лабораторія 7-9 кл.»

Віртуальна лабораторна робота.

1. Відкрити програму.

2. Зарисувати в зошит схему досліду.

3. Використовуючи схему досліду скласти електричне коло з елементів програми.

4. Замкнути вимикач, записати дані показів мультиметрів в режимі амперметра та вольтметра.

5. Виконати розрахунки з обрахунком похибок.

6. Зробити висновок.

Домашнє завдання: Завдання варіюється по рівню підготовленості учнів. Один з варіантів передбачає дослідницький характер завдання.

Висновок

У зв'язку з технічними досягненнями останнього десятиліття, такими, як швидке зростання ємності й потужності апаратних засобів, розвиток комунікації (Іnternet, світова Wев-служба, мобільні комунікації), виникають нові підходи до реалізації навчально-виховного процесу з курсу загальної фізики. Власне кажучи, йдеться про принципово нові навчальні технології. З використанням цих технологій пов'язана і низка проблем. Якщо обсяг даних великий, легко можуть виникнути вузькі місця в обслуговуванні. Водночас доступ до великих мультимедійних об'єктів здійснюється, як правило, передбачуваними способами. Наприклад, відеосервер, що доставляє лекції на кілька домашніх відеосистем, може виходити з припущення, що запит на послідовний перегляд зі стандартною швидкістю буде залишатися в силі, доки користувач не натисне кнопку "Стоп". Передбачуваність дозволяє оптимізувати реалізацію запитів.

Размещено на Allbest.ru