Методическая разработка Использование ИКТ на уроках физики на примере использования открытых образовательных модульных систем (ОМС)

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Ёдвинская средняя общеобразовательная школа»

Использование ИКТ на уроках физики
на примере использования открытых образовательных модульных мультимедиа систем (ОМС)

Информационно-методическая продукция

Слободянюк Ирина Анатольевна
учитель физики, информатики

направление естественно – научное

2012 г.
На современном этапе развития школы выдвигается задача преобразования традиционной системы обучения в качественно новую систему образования – задача воспитания грамотного, продуктивно мыслящего человека, адаптированного к новым условиям жизни в обществе. Естественной в учебно-воспитательном процессе становится установка на самостоятельное получение знания обучаемыми, на их самообразование и на самопознание. В связи с этим в настоящее время особое внимание уделяется индивидуальному (ориентированному на личность) подходу при обучении учащихся, созданию условий, для того чтобы ребёнок овладел многообразными способами самостоятельного получения и усвоения знаний, развивал свой творческий потенциал. Осуществить поставленные цели и задачи образования позволяют ЭОР нового поколения – это открытые образовательные модульные мультимедиа системы (ОМС). Использование ЭОР приводит к тому, что усвоение материала будет происходить быстрее, качественней и интересней, процесс обучения – увлекательнее, увеличится мотивация на образование и самообразование и снизится психологическая нагрузка связанная с субъективным восприятием учителя, каждый ученик будет иметь возможность изучать материал в своём ритме, получит возможность экспериментировать и резерв времени для занятия творчеством. Это позволяет решать ряд важных задач в процессе обучения школьников:
- последовательную реализацию деятельностного подхода к процессам учения и обучения; - использование на уроке различных типов (и форм) познавательной деятельности учащихся в зависимости от их уровня развития;- развитие личностных качеств ученика;- включение в содержание образования методов научной деятельности;- реализацию исследовательского подхода в обучении;
К основным инновационным качествам ЭОР относятся:
1. Обеспечение всех компонентов образовательного процесса: получение информации, практические занятия, аттестация (контроль учебных достижений).
2. Интерактивность, которая обеспечивает резкое расширение возможностей самостоятельной учебной работы за счет использования активно - деятельностных форм обучения.
3. Возможность более полноценного обучения вне учебного класса.
Что нового дают ЭОР учащемуся? Прежде всего – возможность действительно научиться. Как известно, учебная работа включает занятия с педагогом (аудиторные) и самостоятельные (дома). Электронные образовательные ресурсы позволяют выполнить дома значительно более полноценные практические занятия, и тут же провести аттестацию собственных знаний, умений, навыков.
Цели и задачи представляемой инновации:
последовательная реализация деятельностного подхода к процессам учения и обучения, ориентация образования не только на усвоение обучающимися определенной суммы знаний, но и на развитие его личности, его познавательных и созидательных способностей;
формирование целостной системы универсальных знаний, умений и навыков;
включение в содержание образования методов научной деятельности;
реализация исследовательского подхода в обучении;
формирование ключевой компетенции (самостоятельной деятельности и личной ответственности) обучающихся.
Ожидаемые результаты использования инновации:
способствует повышению эффективности обучения физике в школе;
расширяет возможности демонстрации опытов через использование виртуальных образов, повышает мотивацию и интерес к изучению предмета;
помогает подготовке обучающегося к комфортной жизни в условиях информационного общества: формирует умение принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации; формирует информационную культуру, навык обработки информации развивает мышление, коммуникативные способности;
совершенствует умение осуществлять экспериментально–исследовательскую деятельность;
увеличивает возможности оперативной работы учителя на уроке;
повышает качество знаний обучащихся в процессе обучения и при сдаче ЕГЭ.

Что может дать компьютер учителю физики? Может ли он сделать уроки более яркими и современными, освободить от рутины проверки тетрадей, помочь ученикам в подготовке к лабораторным работам и сдаче ЕГЭ? Использование компьютера как средства обучения может быть очень разнообразным. Компьютерные технологии позволяют создавать презентации к урокам, создавать свои плакаты, сопровождая их надписями, собственными рисунками и фотографиями, а также звуком. При просмотре видеофрагментов и анимаций можно начать просмотр с любого фрагмента и остановить на любом кадре, повторить просмотр, убрать звук и прокомментировать и т.д. В своей преподавательской деятельности в течение ряда лет я реализую именно такой подход, развивая концепцию всестороннего использования информационных технологий в работе учителя физики. Основные направления проводимой работы можно представить в виде следующих блоков:
Уроки физики:
- мультимедийные сценарии уроков;
- компьютерная лаборатория PhilipHarris;
- цифровая лаборатория "Архимед";
- открытые образовательные модульные мультимедиа системы (ОМС);
- проверка знаний на уроке.
Внеурочная деятельность:
- творческие задания;
- домашние лабораторные работы;
- ученические конференции;
- проектная деятельность.
- проекты видеоанализа.
Самостоятельная работа учащихся:
- самообразование;
- поиск информации;
- тестирование, ЕГЭ;
- разработка презентаций.
На своих уроках в системе применяю ПК в разном качестве.
Урок изучения нового материала.
Цель урока: Развитие познавательно – информационных компетенций
Демонстрация с помощью ПК иллюстраций с текстовым содержанием, графиками и рисунками, моделей процессов, динамичной анимации, созданных учителем презентаций по изучаемому материалу, готовых слайдов, взятых с электронных носителей информации, моделей процессов или явлений, презентаций, созданных учащимися, сопровождающих их сообщение историческим или занимательным содержание. Самостоятельная или коллективная работа с интерактивным учебником по новой теме. Использование ЭОР нового поколения – это открытые образовательные модульные мультимедиа системы (ОМС). Первичный контроль усвоения знаний на таком уроке – работа учащихся в текстовом режиме. Среди российских электронных изданий можно назвать несколько наиболее удачных: «Физика в картинках» и «Открытая физика» компании «Физикон», «1С: Школа. Физика, 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий» ЗАО «Дрофа», «Физика.7-11 кл.» ЗАО «Физикон», «Уроки Кирилла и Мефодия» ООО «Кирилл и Мефодий». В системе применяю «Физика: полный курс. 7-11 классы. Мультимедийный репетитор» ООО Издательство «Питер».
Результат такого урока – повышение уровня наглядности изучаемого материала и его доступности, повышение мотивации учащихся на уроке, их активности при первоначальном знакомстве с материалом, при его закреплении и обобщении, развитие познавательно-информационных компетенции учащихся, приобретение навыков самостоятельной работы с интерактивным учебником.
Урок решения задач.
Цель урока: Закрепить полученные знания при решении задач с помощью ПК, продолжить формирование навыков самостоятельной работы, умений анализировать и логически мыслить. На таких уроках используется демонстрация с помощью ПК (при повторении материала) иллюстраций с текстовым содержанием задачи, графиками и рисунками модели процесса, динамичной анимации, отдельных слайдов из презентации по данной тем, решения заданий из домашней работы, выполнение кратковременного теста, иллюстраций с текстовым содержанием, графиками и рисунками, текста задачи, этапов ее решения, алгоритма решения задач. Для реализации поставленных целей используются «1С: Школа. Физика 10-11 кл. Подготовка к ЕГЭ» (ЗАО «1С», СД с мультимедийной обучающей системой «Школьный репититор. Физика. 7-11 класс» (ООО Питер Пресс).
Результат: приобретение учащимися навыков решения задач, работы с таблицами, построения графиков, развитие их творческих способностей, абстрактного и логического мышления, внимания, формирование у них навыков самостоятельной работы.
Урок применения практических навыков.
Цель урока: развитие творческих способностей учащихся, умения анализировать, систематизировать, делать выводы, составлять собственный алгоритм действий.
Достижение цели урока осуществляется через использование ЭИ «Открытая физика», «Лабораторные работы в 10 классе», «Лабораторные работы в 11 классе» издательства «Дрофа», СД «Физика: Задания для самопроверки и контроля с генератором тестов» (М.:ИЛЕКСА), обучающих программ «Репетитор по физике Кирилла и Мефодия».
Перед выполнением лабораторных работ для актуализации знаний демонстрирую с помощью ПК иллюстрации с кратким содержанием материала, слайдов с проблемными вопросами, с инструкцией по технике безопасности. Можно использовать алгоритмы, предложенные программой «Открытая физика». При проведении лабораторных работ удобна практика применения моделей физических процессов особенно в тех случаях, когда исследуемое явление наблюдать сложно. Например, выполнение лабораторной работы «Наблюдение интерференции и дифракции света». В ходе выполнения работы учащимся можно предложить провести мини- исследование с использованием модели физического процесса и ответить на контрольные вопросы. При выполнении мини-исследования учащийся сам должен спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, в ходе которого подтверждается какая-либо закономерность или, наоборот, опровергается. Можно поставить перед учащимися экспериментальные задачи, при решении которых необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов.
Этот метод проведения урока не заменит настоящего эксперимента, поэтому его надо использовать только в крайних случаях, например, когда нет соответствующего оборудования в школе или процессы невозможно проследить из-за их кратковременности или по каким-либо другим причинам.
При закреплении и обобщении материала предлагаются тестовые работы, демонстрация решения трудных задач.
Урок контроля, коррекции и обобщения знаний.
Цель урока: диагностировать уровень усвоения знаний и умений учащихся с последующей их коррекцией, систематизировать и обобщить знания при анализе результатов самостоятельных и контрольных работ.
Выполнение тестовых заданий при работе с интерактивным учебником (текущий контроль), заданий при работе с дисками СД «Открытая физика» (тематический контроль), выполнение заданий ЕГЭ – часть А И В с использованием тренажерных программ.
Результат: формирование у учащихся умений анализировать, корректировать и обобщать знания.
Проектно-исследовательская деятельность.
Среди различных технологий особое место занимает проектная деятельность, в основе которой лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прос
·транстве, развитие их критического и творческого мышления, умение увидеть, сформулировать и решить проблему.
Цели проекта:
Формирование компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, навыков самостоятельной работы с большим объёмом информации, умение увидеть проблему и наметить пути её решения.
Формирование критического мышления, навыков работы в команде.
Роль учителя - консультирование, помощь, направление деятельности учащихся в методически нужное русло.
Цель - мотивировать учащихся систематизировать полученные данные.
В проектной работе используются возможности процессора презентации MS PowerPoint, который превращает введённую информацию в профессионально выполненные слайды, наполненные диаграммами, таблицами, графическими иллюстрациями и звуковыми эффектами.
Этапы реализации проекта:
Выбор темы индивидуального мультимедийного проекта.
Подбор литературы по астрономии, астрофизике, физике, источников в Интернете.
Составление планов реферативной части проекта и работа над презентациями.
Подготовка текстов рефератов с использованием программы MS PowerPoint.
Сканирование графических иллюстраций.
Создание презентаций в режиме слайдов в программе MS PowerPoint.
Настройка переходов слайдов и анимации объектов.
В переводе с английского interactive – взаимодействие. Именно взаимодействие (путем согласия или противодействия) с окружающей природной и социальной средой есть основа разумного существования. Поэтому в образовательном процессе роль интерактива трудно переоценить. Достаточно часто используют словосочетание «интерактивный режим работы». Работа с компьютером имеет сама по себе интерактивный характер: с помощью клавиатуры и манипулятора «мышь» пользователь продуцирует некоторые результаты, в частности – разыскивает определенный фрагмент текстовой информации. Но с точки зрения образования в таком варианте он в интерактивном режиме решает учебные задачи информатики. Найденный текстовый фрагмент, разумеется, может быть посвящен другой предметной области, но чтение текста, во-первых, не интерактивно, а во-вторых, не эффективно, если та же информация имеется в школьном учебнике. Доминантой внедрения компьютера в образование является резкое расширение сектора самостоятельной учебной работы, и относится это, разумеется, ко всем учебным предметам. Принципиальное новшество, вносимое компьютером в образовательный процесс – интерактивность, позволяющая развивать активно-деятельностные формы обучения. Именно это новое качество позволяет надеяться на реальную возможность расширения функционала самостоятельной учебной работы – полезного с точки зрения целей образования и эффективного с точки зрения временных затрат. Поэтому вместо текстового фрагмента с информацией по тому или иному учебному предмету необходим интерактивный электронный контент. Иными словами – содержание предметной области, представленное учебными объектами, которыми можно манипулировать, и процессами, в которые можно вмешиваться. Таким образом, интерактив является главным педагогическим инструментом электронных образовательных ресурсов, но есть и другие новые педагогические инструменты, которые создают ему (интерактиву) среду применения. Уже много лет декларируется, что компьютер обеспечит личностно-ориентированное обучение. В педагогической практике давно используется понятие индивидуальных образовательных траекторий учащихся. Действительно, необходимость по-разному подходить к обучению разных учеников очевидна, но в классно-урочной системе практически невозможна.
«Расскажи мне, и я забуду, Покажи мне, и я запомню, Дай мне попробовать, и я научусь». ОМС представляет собой электронный образовательный ресурс модульной архитектуры. При этом каждый модуль является автономным, содержательно и функционально полным образовательным ресурсом, предназначенным для решения определенной учебной задачи, например, ОМС по физике, ОМС по информатике и т.д. ФЦИОР - портал доступа к центральному хранилищу электронных образовательных ресурсов (ЭОР), обеспечивает доступность и эффективность использования электронных образовательных ресурсов ОМС для всех уровней и объектов системы образования РФ. ФЦИОР реализует концепцию "единого окна" для доступа к любым электронным образовательным ресурсам системы образования РФ и предоставление единой современной технологической платформы для существующих и вновь создаваемых электронных образовательных ресурсов. В соответствии с программой обучения весь школьный курс по предмету разбит на разделы, темы и т.д. Минимальной структурной единицей является тематический элемент (ТЭ). Например, ТЭ "Интерференция света", ТЭ "Дифракция света" и т.д. Для каждого ТЭ имеется три типа электронных учебных модулей (ЭУМ):
- модуль получения информации (И-тип);
- модуль практических занятий (П-тип);
- модуль контроля (в общем случае - аттестация) (К-тип).
При этом каждый ЭУМ автономен, представляет собой законченный интерактивный мультимедиа продукт, нацеленный на решение определенной учебной задачи. Для того чтобы увеличить образовательную и воспитательную эффективность труда педагога за счёт грамотного применения ОМС в учебном процессе, необходимо чтобы педагоги стали не просто сторонниками, но создателем новых методик и технологий, способов и средств обучения. ОМС представляет некоторый фрагмент реального или воображаемого мира, выполняет тем самым определённую функцию интеграции предметных областей, и учебная деятельность становится метапредметной. По Ю.В. Громыко известно четыре метапредмета: знак; знание; задача; проблема. Как один из вариантов использования ОМС, берём тематический элемент, который предстоит изучить, и будем следовать алгоритму работы с ним в следующей последовательности (рекомендую следовать в классах с определённой мотивацией к предмету:
новый материал начинаем изучать не в классе, а предлагая очередной учебный блок из И, П, К-модулей в качестве домашнего задания;
выборочный опрос, с которого обычно начинается урок, проводить нет необходимости – достаточно просмотреть результаты домашней самоаттестации учеников, при этом информации о текущем состоянии учебного процесса имеем гораздо больше, чем в результате традиционного, даже фронтального опроса (журнал успеваемости учащиеся могут отправить по e-mail, или принести на бумажном носителе);
вместо одностороннего изложения учебного материала организуем ответы на вопросы, возникшие при выполнении домашнего задания, затем в процессе дискуссии, требующей от учителя детализации, дополнений, разъяснений, формулируем общие выводы;
если использовались индивидуальные образовательные траектории, разумно дать ученикам возможность сравнить и поспорить по поводу результатов теоретического и практического усвоения новых знаний, умений, навыков из разных, в общем случае, предметных областей.
В данном модельном варианте урок проходит преимущественно в форме активного общения. Понятно, что подобная творческая работа педагога требует соответствующей подготовки. Зато главные преимущества – повышение эффективности учебного процесса, усиление воспитательной функции налицо. Разумеется, рассмотренная модель имеет множество частных случаев. Например, компьютерный контроль на базе К-модулей можно провести в классе (во избежание сомнений в персонализации результатов). На первом этапе изучения И-модулей можно проводить занятия также в компьютерном классе под наблюдением педагога. При этом сокращение временных затрат по сравнению с устным изложением будет вполне ощутимо хотя бы потому, что произнесение текста объёмом в 2000 знаков (2 Кбайт) требует нескольких минут, а в аудиовизуальных форматах та же информация передаётся и усваивается за десятки секунд. Наконец, хорошо известно, что ни один учитель не посоветует учебник, не просмотрев его предварительно сам. Такого подхода вполне вероятно ожидать и в отношении электронных образовательных ресурсов. Однако, главная надежда – на творческий подход учителя, который самостоятельно опробует различные варианты и в итоге сам решит – при каких условиях он недостаточно активен и востребован в классе. Тогда разумно перенести соответствующую учебную работу в разряд самостоятельной.
С использованием ОМС на уроках, авторитет учителя возрастает; повышается интерес учащихся к изучаемому предмету, а значит, решена проблема дисциплины на уроке; на уроке не скучно, учитель и учащиеся работают творчески; ежедневно имеет место опрос учащихся и оценки компьютер ставит объективно. Только важно прежде самому учителю осознать использование новых педагогических технологий, а затем уже можно начинать применять их на практике. Практика последних лет показала, что использование ЭОР в рамках традиционных образовательных технологий не эффективно. Бездумное перенесение традиционных приемов на компьютер не только не даст эффекта, но может навредить образованию. Весь мир приходит к пониманию, что для эффективного использования ЭОР, информатизации образования в целом требуется развитие новых образовательных технологий. Доминирующими тенденциями в этом процессе является расширение возможностей учащегося в самостоятельной учебной работе (аудиовизуальная информация, практика, аттестация – «дома») и рост творческого компонента в деятельности педагога в аудитории. Предполагается постепенный переход в деятельности педагога от вещания к дискуссии с учениками и перенос многих традиционно аудиторных видов занятий во внеаудиторную (самостоятельную) часть учебной работы. В результате использования мультимедиа–технологии повышается интерес к физике, растет качество образования, активизируется познавательная деятельность, формируется научное мышление, осуществляется индивидуальный дифференцированный подход, творческое развитие личности, учащиеся глубже овладевают информационными технологиями.
Список литературы

Характеристика источника
источник

Один, два или три автора
Осин А.В. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации. – М.: Агентство «Издательский сервис», 2004; издание второе – М.: Ритм, 2005.

Один, два или три автора
Дьячук П.П., Лариков Е.В. Применение компьютерных технологий обучения в средней школе. Красноярск: Изд-во КГПУ, 1996. С.167.

Нормативный документ
Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. М. – 2002.

Интернет-ресурсы
Разработки Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов http://www.fcior.edu.ru

Статья в журнале
Осин А.В Создание учебных материалов нового поколения// Информатизация общего образования: Тематическое приложение к журналу «Вестник образования» - М.: Просвещение. – 2003. – №2.

Статья в журнале
Гомулина Н.Н. Возможности использования электронных образовательных изданий по физике. // Физика в школе. - 2006,№4.

Статья в журнале
Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А., Дик Ю.И. Физика не должна быть не любимой! // Физика в школе. - 2006,№5.

15