Какие эксперименты можно проводить с помощью компьютера на уроках физики

Обновлено: 07.07.2024

Физический эксперимент представляет взаимосвязь трех составляющих:

экспериментатор и его деятельность как познающего субъекта
объект или предмет экспериментального исследования

Учебный эксперимент не может существовать и развиваться сам по себе. Он создается и совершенствуется в соответствии с развитием школы и методики преподавания физики [2].

В связи с развитием компьютерных технологий открываются новые возможности в организации и проведении фронтальных лабораторных работ на уроках физики.

Задачи фронтального физического эксперимента

Учебный физический эксперимент является одновременно источником знаний, методом обучения и видом наглядности. Он служит для открытия явлений, законов, имеющих субъективную новизну.

В современной школе сложилась система учебного физического эксперимента, основной идеей которого является постепенное повышение самостоятельности учащихся в процессе овладения знаниями. Система учебного физического эксперимента представляет собой взаимосвязанную совокупность, состоящую из:

экспериментальных методов физики (включая технические средства: приборы, материалы, установки, аудиовизуальные средства)
организационных форм обучения, воспитания и развития учащихся.

Отражение экспериментального характера физической науки осуществляется в школьном курсе посредством широкого использования различных видов эксперимента – демонстрационных опытов, фронтальных лабораторных работ, работ физического практикума, экспериментальных задач, внеклассных и домашних опытов, при изучении основных компонентов знаний, составляющих фундаментальные физические теории.

В любом случае они могут выполнять роль исходных опытных фактов теории, могут представлять материальные модели, соответствующие гипотезе, могут служить в качестве экспериментальной проверки теоретических следствий.

Чтобы учащиеся поняли роль эксперимента в обосновании или проверки соответствующих теорий, в каждом конкретном случае рекомендуется устанавливать взаимосвязь эксперимента и теории посредством логических компонентов эксперимента, включающих постановку проблемы, формулировку проверяемой в опыте гипотезы, выбор методики исследования, логико-математическую обработку, обобщение и интерпретацию результатов опыта. При этом учащиеся вовлекаются в такую активную форму деятельности, как наблюдение. Наблюдение требует четкого уяснения задачи, методики наблюдения, фиксации результатов наблюдения в форме рисунков, таблиц и графиков, формулировок, которые интерпретируются с помощью той или иной теории. Интерпретация (словесная, математическая, графическая) данных наблюдений как раз и дает возможность учителю вместе с учащимися, с одной стороны, отделить существенные факты от несущественных, с другой – установить функциональные отношения между величинами, характеризующими объект исследования. Практически любой эксперимент заставляет учащихся вступить на путь самостоятельного анализа или синтеза обсуждения данных эксперимента. Поэтому сущность физических явлений, закономерностей, законов им не кажется неожиданной, неоправданной. Таким образом, постановка эксперимента и получение связанна не с пассивным наблюдением, а с активной работой мысли учащихся. [2]

Фронтальные лабораторные работы учащихся разнообразны и предполагают выполнение различных действий, а также использование разных экспериментальных методов.

Лабораторные работы, проводимые фронтально, можно объединить в следующие группы:

При выполнении лабораторной работы каждый учащийся выступает как активное начало, так как он сознательно, с определенной целью собирает экспериментальную установку, воспроизводит интересующие его процессы, производит измерения и, обрабатывая их, убеждается в справедливости и объективности физических явлений и закономерностей.

Компьютерная поддержка экспериментальных заданий

Одним из наиболее распространенных способов применения компьютера и компьютерных технологий в преподавании физики является использование компьютерных моделей.

Компьютерные модели позволяют получать в динамике наглядные запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизвести их тонкие детали, которые могут ускользать при наблюдении реальных экспериментов. Компьютерное моделирование позволяет изменять временной масштаб, варьировать в широких пределах параметры и условия экспериментов, а также моделировать ситуации, недоступные в реальных экспериментах. Некоторые модели позволяют выводить на экран графики временной зависимости величин, описывающих эксперименты, причём графики выводятся на экран одновременно с отображением самих экспериментов, что придаёт им особую наглядность и облегчает понимание общих закономерностей изучаемых процессов. В этом случае графический способ отображения результатов моделирования облегчает усвоение больших объёмов получаемой информации. [3]

В то же время использование компьютерного моделирования не должно рассматриваться в качестве попытки подменить реальные физические эксперименты их симуляциями, так как число изучаемых в школе физических явлений, не охваченных реальными демонстрациями, даже при блестящем оснащении кабинета физики, очень велико. Несколько условный характер отображения результатов компьютерного моделирования можно компенсировать демонстрацией видеозаписей реальных экспериментов, которые дают адекватное представление о реальном протекании физических явлений.

При грамотном использовании компьютерных моделей физических явлений можно достигнуть многого из того, что требуется для неформального усвоения курса физики и для формирования физической картины мира.

Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности.

Эти материалы могут содержать следующие виды заданий:

Ознакомительное задание. (назначение модели, управление экспериментом, задания и вопросы по управлению моделью).
Компьютерные эксперименты. (провести простые эксперименты по данной модели по предложенному плану, вопросы к ним и результаты измерений).
Экспериментальное задание. (спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов).
Тестовые задания. (выбрать правильный ответ, используя модель)
Исследовательское задание. (провести эксперимент, доказывающий некоторую предложенную закономерность, или опровергающий её; самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом).

Вместе с тем применение компьютерных технологий вполне правомерно и для постановки фронтальных экспериментальных заданий.

В разработанном примере компьютерной поддержки фронтальных экспериментальных заданий на уроках физики по теме «Движение и взаимодействие тел», изучаемой в 7 классе, использовались принципы, заложенные в Web – сайтах, как наиболее приемлемые в конкретной ситуации.

На данный момент наиболее перспективным, распространённым и удобным средством разработки Web-проектов является Microsoft Frontpage. Как и текстовый процессор, который не показывает коды форматирования, пока не будет сделан специальный запрос, редактор Frontpage действует по принципу отображения результатов, т. е. того, что и нужно видеть, а не коды и теги.

Компьютерная поддержка фронтальных экспериментальных заданий при изучении темы «Движение и взаимодействие тел» в 7 классе

1.Главная страница (рисунок 1) содержит информацию для учащихся :

название темы курса физики 7 класса, по которой предлагаются фронтальные экспериментальные задания

Рисунок 1. Главная страница пособия

Рисунок 2. Инструкция для учащихся по выполнению экспериментальных заданий

Рисунок 3. Сведения об авторе разработки и ассистенте.

2.После выбора задания, определенного учителем, появляется страница, (рисунок 4), содержащая:

приборы и материалы, необходимые для выполнения задания
предложение перехода к показу видеосюжета, поясняющего порядок выполнения данной работы

Приведенная ниже страница сайта иллюстрирует выше сказанное.

Рисунок 4. Тема экспериментального задания.

3.Для просмотра видеосюжета, поясняющего порядок выполнения экспериментального задания, осуществляется переход к следующей странице (рисунок 5), сайта, которая содержит:

Рисунок 5. Видеосюжет о порядке выполнения экспериментального задания.

4.Просмотр видеосюжета позволяет приступить к выполнению экспериментального задания, после чего вновь осуществляется переход на исходную страницу рассматриваемого задания. Здесь предлагается перейти к вопросам по выполненному эксперименту (в рассматриваемой ситуации таких вопросов три). К каждому вопросу дается три варианта ответа, а также содержится предложение повторить экспериментальное задание.

Эти три страницы (рисунок 6, 7, 8), выглядят следующим образом:

Рисунок 6. Первый вопрос к заданию.

Рисунок 7. Второй вопрос к заданию.

Рисунок 8. Третий вопрос к заданию.

5. В случае, когда учащийся выбрал неверный ответ, появляется такая страница (рисунок 9):

Рисунок 9. Иллюстрация неверного ответа.

6.В случае выбора правильного ответа появляется такая страница (рисунок 10):

Рисунок 10.Иллюстрация верного ответа.

Рисунок 11. Все вопросы экспериментального задания.

Таким образом, последняя страница выполненного фронтального экспериментального задания является необходимой для того, чтобы перейти к завершающему этапу этого фрагмента урока. Она позволяет организовать фронтальную беседу, в ходе которой подводится общий итог выполненного задания, что является обязательным при использовании компьютерной поддержки уроков физики.

Вопросы, выносимые на обсуждение, могут затрагивать не только содержательную сторону выполненного экспериментального задания, но и проблем, могущих возникнуть в процессе использования компьютерной поддержки в ходе выполнения задания.

Рассмотренное электронное пособие разработано в текущем учебном году и массовой апробации к настоящему моменту не прошло. Однако наблюдение за работой с пособием нескольких учащихся 7 класса МАОУ СОШ № 1 станицы Калининской Краснодарского края показало: положительный эмоциональный подъём, задания выполнялись с желанием достичь максимального результата.

Преподавание физики в школе под разумевает постоянное сопровождение курса демонстрационным эксперимен том. Однако в современной школе про ведение экспериментальных работ по физике часто затруднено из-за недостат ка учебного времени, отсутствия совре менного материально-технического оснащения. Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить. Компьютер может не только создать модель таких явлений, но также позволяет изменять условия протекания процесса, "прокрутить" с оптимальной для усвоения скоростью.

Компьютерный эксперимент спосо бен дополнить «экспериментальную» часть курса физики и значительно по высить эффективность уроков. При его использовании можно вычленить главное в явлении, отсечь второстепенные факторы, выявить закономерности, мно гократно провести испытание с изменяемыми параметрами, сохранить резуль таты и вернуться к своим исследовани ям в удобное время. В большинстве интерактивных моде лей предусмотрены варианты изменений в широких пределах начальных параме тров и условий опытов, варьирования их временного масштаба, а также модели рования ситуаций, недоступных в реаль ных экспериментах.

Работа с компьютерными моделя ми открывает перед учащимися огром ные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и ак тивными участниками проводимых экс периментов.

Еще один позитивный момент в том, что компьютер предоставляет уникаль ную, не реализуемую в реальном физи ческом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощенной теоретической модели, что позволяет быстро и эффек тивно находить главные физические за кономерности наблюдаемого явления. Кроме того, учащийся может одновре менно с ходом эксперимента наблюдать построение соответствующих графичес ких зависимостей. Графический способ отображения результатов моделирования облегчает учащимся усвоение больших объемов получаемой информации. По добные модели представляют особую ценность, так как учащиеся, как прави ло, испытывают значительные труднос ти при построении и чтении графиков.

Также необходимо учитывать, что да леко не все процессы, явления, истори ческие опыты по физике учащийся спо собен представить себе без помощи виртуальных моделей (например, цикл Кар но, опыт Майкельсона по измерению скорости света, опыт Резерфорда и т.д.). Интер активные модели позволяют ученику увидеть процессы в упрощенном виде, представить себе схемы установок, по ставить эксперименты, вообще невоз можные в реальной жизни.

· Виртуальные эксперименты обладают рядом преимуществ, в числе которых:

· Воспроизведение тонких деталей, которые могут ускользать при наблюдении реальных экспериментов;

· Изменение временного масштаба;

· Изменение в широких пределах параметров и условий экспериментов;

· Моделирование ситуаций, недоступных в реальных экспериментах;

· Одновременный вывод на экран графиков временной зависимости величин, описывающих эксперименты;

· Компенсация недостатка оборудования в физической лаборатории школы.

Однако следует понимать, что моделирование различных явлений ни в коем случае не заменяет настоящих, "живых" опытов, но в сочетании с ними позволяет на более высоком уровне объяснить смысл происходящего.

Поэтому виртуальные эксперименты на уроках можно применять когда

· невозможно провести реальный эксперимент;

· невозможно проследить за явлением детально, быстрое протекание реального явления;

· экономия времени (уроки повторения);

· необходимо разобраться в деталях изучаемого явления;

· необходимо иллюстрировать условие решаемой задачи;

· выявление качественных и количественных зависимостей между величинами, характеризующими явление.

Как применять?

Урок изучения, повторения или закрепления изученного материала. В ходе обычного урока физики в классе при объяснении нового материала учитель проводит виртуальный эксперимент с применением мультимедийного видеопроектора, ученики наблюдают за ходом физического процесса на экране. Выводы записывают в тетрадь, отвечают на контрольные вопросы и сдают на проверку.

Урок - исследование. Учащимся предлагается самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. В этом случае урок приближается к идеалу, так как ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы, ибо знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Разумеется, такой урок можно провести только в компьютерном классе.

Урок решения задач с последующей компьютерной проверкой. Учитель предлагает учащимся для самостоятельного решения в классе или в качестве домашнего задания задачи, правильность решения которых они могут проверить, поставив затем компьютерные эксперименты. Возможность самостоятельной последующей проверки в компьютерном эксперименте полученных результатов усиливает познавательный интерес, делает работу учащихся творческой, а зачастую приближает её по характеру к научному исследованию.

Кроме этого виртуальные модели можно применять для демонстрации физического явления, описываемого в задаче.

Как подготовиться к уроку?

Компьютер может быть применён на любом уроке, поэтому необходимо спланировать, что и когда применить для более эффективного результата. На первом этапе применения ИКТ в своей работе учитель в основном использует компьютер как статическое наглядное пособие. Постепенно происходит переход к интерактивности. А вот проведение виртуальных экспериментов, особенно в компьютерном классе, более сложный этап в работе учителя. Ведь для подготовки такого урока необходимо:

· изучить возможности программных учебных продуктов;

· сформулировать задачи, согласованные с возможностями модели;

· подготовить план работы для учащихся с выбранной для изучения компьютерной моделью;

· отработать все вопросы на модели, решить задания, даже если они кажутся простыми и ответы очевидными.

· разработать формы контроля за выполнением работы.

Какие виды заданий можно применить?

Идеальным является вариант, при котором учитель в начале урока раздаёт учащимся указанные материалы в распечатанном виде. Практический опыт показывает, что обычному школьнику модель может быть интересна в течении 3-5 минут, а затем неизбежно возникает вопрос: А что делать дальше? Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами различного уровня сложности.

Эти материалы могут содержать следующие виды заданий:

Ознакомительное задание . (Назначение модели, управление экспериментом, задания и вопросы по управлению моделью).

Компьютерные эксперименты . (Провести простые эксперименты по данной модели по предложенному плану, результаты измерений, вопросы к ним).

Экспериментальное задание . (Спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов).

Тестовые задания . (Выбрать правильный ответ, используя модель)

Исследовательское задание . (Провести эксперимент, доказывающий некоторую предложенную закономерность или опровергающий её; самостоятельно сформулировать ряд закономерностей и подтвердить их экспериментом.)

Все индивидуальные задания нужно раздавать учащимся перед уроком. Учащиеся должны быть заранее предупреждены о том, что урок будет проходить в кабинете информатике.

Как проводить первые уроки в компьютерном классе?

· желательно присутствие учителя информатики или коллеги, знакомого со спецификой класса,

· разъяснение всех правил работы и заданий до того, как учащиеся сели за компьютеры,

· целесообразно предлагать для изучения на одном уроке не более двух-трёх моделей

· длительность работы ребят за компьютерами не должна превышать 30 минут

· стоит обсудить всей группой основные трудности и обменяться мнениями о полученных результатах. Компьютерные уроки без указанной концовки, как показывает опыт, менее эффективны.

3. Обзор используемых электронных учебных изданий

Значительное число компьютерных моделей, охватывающих почти весь школьный курс физики, содержится в учебных электронных изданиях:

Электронное средство обучения "Физика. Волновая оптика. Комплект интерактивных компьютерных моделей" - предназначено для поддержки учебного процесса по теме "Волновая оптика", изучаемой в 11-м классе, и соответствует учебной программе по физике для 11-го класса. В ЭСО реализованы следующие компьютерные модели: 1. Световая волна. Когерентные волны 2. Принцип Гюйгенса - Френеля 3. Интерференция света 4. Интерференция в тонких пленках 5. Окрашенность тонких пленок 6. Интерферометр Майкельсона 7. Просветление оптики 8. Дифракционная решетка 9. Дисперсия света. Спектроскоп.

Предлагаемое электронное средство обучения предназначено для учителей физики при подготовке к урокам и проведении занятий, а также для формирования у учащихся отчетливых представлений о явлениях и эффектах волновой оптики, изучение которых вызывает трудности.

Электронное средство обучения "Физика. Электричество. Виртуальная лаборатория"

Электронное средство обучения "Физика Электричество Виртуальная лаборатория" предназначено для поддержки учебного процесса по теме "Электричество". В состав электронного средства обучения входят 8 лабораторных работ по разделу "Электричество" курса физики, изучаемого в VIII классе:

1. Сборка электрической цепи и измерение силы тока в ней

2. Измерение напряжения и определение сопротивления проводника

3. Изучение последовательного соединения проводников

4. Изучение параллельного соединения проводников

5. Определение КПД установки электрическим нагревателем

6. Определение удельного сопротивления проводника

7. Определение ЭДС источника и полного сопротивления электрической цепи

8. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра

Электронное средство обучения предназначено для учителей физики при подготовке к урокам и проведении уроков по теме "Электричество", а также для учащихся, которые с помощью данного ЭСО могут самостоятельно и во внеурочное время, в том числе в домашних условиях, получать и контролировать свои знания.

Электронное средство обучения "Физика. 11 класс. Квантовая физика"

ЭСО содержит 20 компьютерных интерактивных моделей, относящихся к следующим темам:

· Фотоны. Действия света.

· Ядерная физика и элементарные частицы.

В ЭСО входят также теоретические фрагменты учебного материала, набор тестов, терминологический словарь, методические рекомендации и руководство пользователя.

ЭСО «Наглядная физика»

Наглядная физика 9 класс: кинематика, оптика, начала электромагнетизма, строение ядра и атома. Знакомит с основными понятиями четырех разделов физики: электромагнетизма, кинематики, оптики и ядерной физики. Курс содержит 41 урок и 92 интерактивных учебных модели.

Интерактивные модели демонстрируют физические процессы и опыты, параметры которых можно изменять. Некоторые модели сделаны в виде тренажеров.

ЭСО «Физика в анимациях»

Программа содержит трёхмерные анимации физических экспериментов и явлений, относящихся к следующим темам: волны, оптика, механика, термодинамика.

ЭСО «Компьютерный задачник по механике «Колебания и волны».

Образовательные сайты:

В каталог проекта включен десяток основных тематических разделов -- от механики до атомной и ядерной физики. В каждом из них собрано до десяти соответствующих интерактивных виртуальных лабораторий. Кроме того, предлагаются иллюстрированные конспекты лекций, причем некоторые из них снабжены собственными виртуальными экспериментами.

phet.colorado.edu – с айт PhET является многоотраслевой коллекцией Java-аплетов,с которыми можно работать как в онлайне, так и на локальном компьютере. На его страницах представлены виртуальные лаборатории, демонстрирующие различные явления в области физики. Всего в каталоге находятся несколько сотен демонстраций. Все эксперименты PhET интерактивны. Они содержат одно или несколько заданий, а также набор всех элементов, необходимых для их решения. Физический раздел предлагает широкий выбор «лабораторий», демонстрирующих самые различные явления -- от простого движения до квантовых взаимодействий.

И кроме этого, имеется копилка анимаций и видеороликов по всем разделам физики.

Одним из наиболее перспективных направлений использования информационных технологий в физическом образовании является компьютерное моделирование физических процессов и явлений, направленное на повышение эффективности обучения физике. Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок, позволяя учителю продемонстрировать на экране компьютера многие физические эффекты, а также позволяют организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности.

Вложение	Размер
vozmozhnost_kompyutera_dlya_demonstratsionnogo_eksperimenta.doc	48.5 КБ

Предварительный просмотр:

Возможность компьютера для демонстрационного эксперимента

“Для решения задачи развития творческих способностей школьников при обучении физике необходимо, прежде всего, знать особенности творческого процесса в развитии этой науки и её технического применения”.

Важнейшей задачей школы, в том числе и преподавания физики, является формирование личности, способной ориентироваться в потоке информации в условиях непрерывного образования. Осознание общечеловеческих ценностей возможно только при соответствующем познавательном, нравственном, этическом и эстетическом воспитании личности. В связи с этим первую цель можно конкретизировать более частными целями: воспитание у школьников в процессе деятельности положительного отношения к науке вообще и к физике в частности; развитие интереса к физическим знаниям, научно - популярным статьям, жизненным проблемам. Физика является основой естествознания и современного научно - технического прогресса, что определяет следующие конкретные цели обучения: осознание учащимися роли физики в науке и производстве, воспитание экологической культуры, понимание нравственных и этических проблем, связанных с физикой.

Физика – это тот предмет, где наглядность играет важную роль в становлении научного мировоззрения учеников, формированию в их сознании единой картины мира. Преподавание физики, в силу особенностей самого предмета, представляет собой благоприятную почву для применения современных информационных технологий. Использование компьютера в качестве эффективного средства обучения существенно расширяет возможности педагогических технологий: физические компьютерные энциклопедии, интерактивные курсы, всевозможные программы, виртуальные опыты и лабораторные работы позволяют повысить мотивацию учащихся к изучению физики.

Когда же следует использовать компьютерные программы на уроках физики? Прежде всего, необходимо осознавать, что применение компьютерных технологий в образовании оправдано только в тех случаях, в которых возникает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является преподавание физики с использование компьютерных моделей.

На уроках физики невозможно обойтись без демонстрационного эксперимента, но не всегда материальная база кабинета соответствует требованиям современного кабинета физики. И поэтому здесь на помощь приходит компьютерный эксперимент. Компьютер становиться помощником не только ученика, но и учителя.

Преимущество работы ученика с программным обеспечением состоит в том, что этот вид деятельности стимулирует исследовательскую и творческую деятельность, развивает познавательные интересы учеников. Программы могут быть полезными при подготовке к лабораторным занятиям с реальным оборудованием и окажутся незаменимыми при его отсутствии. Интерактивные опыты можно использовать для демонстрации на уроке. Это позволит решить вопросы, связанные с недостатком лабораторного оборудования, оптимально организовать рабочее время. Также будет эффективным использование интерактивных лабораторных работ при самостоятельной работе учащихся. Пособия помогут любознательным ученикам просмотреть ход работы в нужном режиме, подробнее остановиться на отдельных этапах опытов.

При использовании моделей компьютер предоставляет уникальную, не реализуемую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощённой теоретической модели с поэтапным включением в рассмотрение дополнительных усложняющих факторов, постепенно приближающих эту модель к реальному явлению. Кроме того, не секрет, что возможности организации массового выполнения разнообразных лабораторных работ, причём на современном уровне, в средней школе весьма ограничены по причине слабой оснащённости кабинетов физики. В этом случае работа учащихся с компьютерными моделями также чрезвычайно полезна, так как компьютерное моделирование позволяет создать на экране компьютера живую, запоминающуюся динамическую картину физических опытов или явлений.

Компьютер помогает сделать это и в неблагоприятных условиях, таких как:

отсутствие интереса к предмету у ученика, когда он считает, что физика в дальнейшем ему не будет нужна;
отсутствие способностей к изучению точных наук;
нехватка лабораторного оборудования в школе для демонстрации эксперимента.

Принципы применения компьютерной модели на уроке:

Модель явления необходимо использовать лишь в том случае, когда невозможно провести эксперимент, или когда это явление протекает очень быстро и за ним невозможно проследить детально.
Компьютерная модель должна помогать разбираться в деталях изучаемого явления или служить иллюстрацией условия решаемой задачи.
В результате работы с моделью ученики должны выявить как качественные, так и количественные зависимости между величинами, характеризующими явление.
При работе с моделью необходимо предлагать ученикам задания разного уровня сложности, содержащие элементы самостоятельного творчества.

Планирование уроков физики с применением компьютера нужно начинать с тщательного изучения возможностей программных учебных продуктов. Компьютер может быть применён на любом уроке, поэтому необходимо спланировать, что и когда применить для более эффективного результата.

Применение компьютерных программ, проведение перечисленных уроков позволяют успешно сочетать уроки на компьютерах с обычными уроками физики, что обеспечивает своевременное выполнение учебного плана.

Можно выделить принципы компьютерной поддержки уроков физики:

Рассмотрим основные возможности применения информационных технологий при проведении уроков.

Итак, компьютерный эксперимент возможно использовать:

- как средство наглядности (особенно для демонстраций, которые невозможно показать в классе или малоэффективных);

- как средство предъявления научных фактов;

- как тренажер для отработки отдельных экспериментальных действий и операций перед выполнением лабораторных работ;

- как средство контроля за уровнем сформированности у школьников умений выполнять отдельные экспериментальные действия.

Необходимо отметить, что компьютерный эксперимент способен дополнить “экспериментальную” часть курса физики и значительно повысить эффективность уроков. При его использовании можно вычленить главное в явлении, отсечь второстепенные факторы, выявить закономерности, многократно провести испытание с изменяемыми параметрами, сохранить результаты и вернуться к своим исследованиям в удобное время. К тому же, в компьютерном варианте можно провести значительно большее количество экспериментов. Данный вид эксперимента реализуется с помощью компьютерной модели того или иного закона, явления, процесса и т.д.

В заключении я хочу сказать, что компьютер стал для меня верным помощником в подготовке и проведении уроков физики, отрыл для меня новые возможности в преподавании, сделал мои уроки более современными и увлекательными.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Использование ЭОР на уроках физики для проведения демонстрационного эксперимента по теме" Электрический ток"

Подборка ЭОР для осуществления демонстрационного эксперимента на уроках по разделу «Электрический ток».

Фронтальные и демонстрационные эксперименты на уроке "Полное внутреннее отражение"

Много лет при изучении темы "Полное внутреннее отражение" проводим опыты, которые очень нравятся ученикам и учителям. Опыты эффектные, всегда получаются,заставляют задуматься, помогают понять явление.

Методическая разработка демонстрационного эксперимента по физике «Исследование сопротивления проводника» 8 класс

Из года в год при ответе на простой вопрос, что будет с сопротивлением проводника, если силу тока (напряжение) увеличить в 2 раза, достаточно большое число учащихся пытаются применить закон Ома для уч.

Данная презентация содержит краткое руководство по использованию такого прибора, как школьный осциллограф. Помимо блока принципиальных схем руководство содержит краткие видеообзоры, где наглядно наблю.

Набор "Механика" из серии оборудования L- микро предназначен для проведения демонстрационных экспериментов при изучении механики. В набор входит программное обеспечение. Программа L.

Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом образовании обсуждается широко и на методических советах различного уровня и на страницах всех методических журналов и газет. При этом каждому учителю, безусловно, понятно, что это требование сегодняшнего дня. Но всё равно есть сомнения или неуверенность. Поэтому я хочу рассказать о нашем опыте использования новых информационных технологий в учебно-воспитательном процессе, чтобы тем самым, в первую очередь, показать преимущества данной методики работы и помочь вам преодолеть боязнь внедрения новых технологий в практику своей работы.

Достижение высокой эффективности учебного процесса - нелёгкая задача для каждого школьного преподавателя. Успешное решение этой задачи определяет уровень его мастерства. Не всегда достаточно заинтересовать учащихся содержанием предмета. Необходимо создать такие условия, при которых полноценное усвоение основ научных знаний было бы доступно каждому ребенку, способствовало развитию когнитивных функций мозга, опиралось на все психические качества, участвующие в обучении, поддавалось контролю со стороны учителя. Для преподавателей школьных предметов естественнонаучного цикла эта задача усложняется тем, что нужно добиваться глубокого понимания учащимися законов и процессов, изучаемых в рамках общепринятой учебной программы. В этом случае использование технических средств, таких, как компьютер, видеомагнитофон, DVD –плеер, может быть весьма эффективным.

Развитие новых информационных технологий и приход их в школу существенно расширяет возможности учителя в преподавании предмета, позволяет проникнуть глубже в суть рассматриваемых явлений.

Персональный компьютер превратился в эпоху Интернета из средства производства информации в средство доступа к ней. И его использование в образовании просто провоцирует учителя и ученика на творчество и новаторство, даёт возможность перейти к более эффективным формам обучения.

Вряд ли кто-то из нас сейчас может с полной уверенностью заявлять, что совсем не использует компьютер в своей преподавательской деятельности. В той или иной мере, мы все прибегаем к его помощи. И мы не откроем секрета, что даже если совсем минимизировать применение компьютера на уроке, тем не менее, он очень сильно своим приходом в нашу жизнь, облегчил нам работу. Но учитель - всегда творческая личность, и, получив новое средство обучения, как правило, стремится использовать это средство как можно более полно, как можно более эффективно. Итак, поставим перед собой вопрос: как, и в каком объёме, может быть использован компьютер на уроке физике?

Опираясь только на домашний ПК учителя;
Реализуя возможности автоматизированного рабочего места учителя в кабинете физики или специализированном классе школы;
Через проведение занятий в компьютерном классе школы;
Используя домашние ПК учащихся;

С чего же начинать? Наверное, с самого простого и лишь постепенно расширять круг видов деятельности сначала самого учителя, а затем и учащихся вместе с учителем. Не надо пытаться сразу охватить все виды деятельности на уроке, изменить полностью учебный процесс в угоду внедрения новых педагогических технологий. Это будет крайне сложно, да и не принесёт желаемого результата.

организации повторения домашнего материала
объяснения нового материала
закрепления изученного и проверки знаний учащихся.

Сейчас наша школа имеет в распоряжении хорошо оснащённый мультимедийный кабинет. Доступ в него имеют все учителя – предметники, чуть позже расскажу, какие возможности раскрывает для учителя наличие такого кабинета в школе. А начинали мы тоже с малого. В кабинете информатики на компьютере были загружены некоторые программы- тренажёры, которые составлялись самими учителями физики, старшеклассниками, да и выпускниками школы. На этих программах класс изредка мог отрабатывать решение задач по определённым темам, проходить тематическое тестирование.

Тогда компьютера в нашем свободном распоряжении не имелось. Проведение этих уроков, понятно, было связано с совсем определёнными трудностями – это распределение учебного времени. Детей приходилось приглашать во внеурочное время, тогда когда был свободен кабинет информатики. Приходить могли не все ребята, поэтому эффективность этих занятий была, но, к сожалению, не такая высокая, как нам того хотелось бы.

Затем у нас в распоряжении появился компьютер, который использовался нами только на уроках физики. Это сразу значительно расширило наши возможности его применения. Мы начали использовать те же самые тесты для систематического контроля усвоения знаний учащимися. Это сразу стало для ребят мощным стимулом к изучению предмета. Причём использование компьютера сразу задействовало межпредметные связи. У нас появилась возможность привлечь к своей методической работе самих ребят. Так как наша школа обладает статусом школы с углублённым изучением отдельных предметов (математики, физики, информатики), наши учащиеся изучают информатику и информационные технологии на высоком качественном уровне. Поэтому старшеклассники уже сами смогли принять участие в составлении и подобных тренировочных тестов по предметам в целом и по физике в частности. А также у нас появилась такая форма работы с ребятами, как составление ими презентаций на определённые темы.

В дальнейшем, лучшие из этих работ мы используем в своей деятельности уже как методические пособия. Причём подобная работа выполняется детьми дома на своих ПК и только по желанию ребёнка. Это рассчитано на формирование интереса и творческого отношения к получаемым ребёнком знаниям.

«Электронные уроки и тесты» в 6 томах. ЗАО «Новый Диск»
1С: Школа. Физика, 7-11 классы «Библиотека наглядных пособий»
«Интерактивный курс физики для 7-11 классов». С.М. Козел, В.А. Орлов, Н.Н. Гомулина, Н.Н. Соболева, А.Ф. Кавтрев.
«Библиотека электронных наглядных пособий»
«Видеозадачник по физике» А.И. Фишман, А.И. Скворцов, Р.В. Даминов.

Мы стараемся не придерживаться какой-то одной программы, готовясь к уроку, пытаемся выбрать из разных дисков наиболее интересные фрагменты, которые наиболее полно решают учебные задачи.

Кроме этого, помимо компьютера, мы имеем возможность использовать на своих уроках и видеосюжеты. Это расширяет наши возможности, потому что мы не всегда можем в условиях урока провести сложные физические эксперименты, наблюдение за которыми ярко демонстрировало бы то или иное физическое явление. Использование на уроках видеоаппаратуры раздвигает и эти границы.

Сейчас в школе появилась ещё одна новинка – интерактивная доска, которая ещё больше облегчает нашу работу и вызывает активный познавательный интерес к изучению не только физики, но и всех предметов у наших детей. Интерактивная доска позволяет включить в активную работу с компьютерной программой уже весь класс в целом и каждого ребёнка в отдельности. При выполнении какого-то теста или задания результаты работы, как и ошибки, допущенные в ней, становятся доступны для обозрения не одного ученика, а всего класса. Это увеличивает эффективность использования компьютерных технологий для решения поставленных перед уроком задач. Причём программы, которые идут в комплекте с самой доской, ориентированы именно на развитие познавательного интереса учащихся к предмету.

Но ведь ни для кого не секрет, что для того, чтобы ребёнок хорошо усвоил материал, ему необходимо его индивидуально отработать. Для этих целей в школе, помимо мультимедийного кабинета, кабинетов информатики создан ещё и кабинет тренажёр. Если в мультимедийном кабинете мы имеем только один компьютер и можем работать коллективно или, в крайнем случае, можем протестировать 2-3 учеников за урок, посадив их за компьютер, то кабинет-тренажёр даёт возможность каждому учащемуся оценить свои знания, потренироваться в решении задач и найти пробелы в своих знаниях. Из готовых программных продуктов мы пользуемся в этом случае чаще всего диском:

«Подготовка к ЕГЭ» Физика 10-11.

Здесь программа составлена таким образом, что может быть использована практически во всех классах, начиная с 7 по 11. Удобный интерфейс позволяет учителю не только выбрать количество необходимых, на его взгляд, заданий, но и установить уровень их сложности, а также после проверить качество выполнения заданий каждым учеником.

Хочется сказать, что не нужно бояться начинать. Подобная методика не предполагает отказа от ранее наработанного. Это лишь обогащает урок, делает его более наглядным. Со временем, когда учитель уже сам привыкнет к применению компьютерных технологий на уроках, подобная методика преподавания сильно облегчит работу педагога.

Уроки с использованием мультимедийных возможностей очень нравятся детям, они активизируют их интерес к изучению предмета. Но здесь есть один подводный камень, о котором я пока умолчала. При всех видимых плюсах данной методики работы, при всех её преимуществах, необходимо помнить одну старую, давно известную истину: всё хорошо в меру. Нельзя переусердствовать. Материал, излагаемый с использованием новых технологий, должен быть строго дозирован. Нельзя убить эффект новизны и необычности. Мы с радостью ходим в 1-ый класс, просто потому что школа для нас – это «новое». Но очень быстро для многих это становится нудной обязанностью. Задача учителя – сделать так, чтобы поддержать интерес детей к подобной форме работы. Поэтому мы стараемся у старшеклассников проводить подобные уроки не чаще, чем один раз в неделю, а с учащимися среднего звена не чаще, чем один раз в 3-4 урока. Тогда интерес ребят не гаснет, а наоборот только растёт.

Надеюсь, что своим рассказом, я хотя бы у некоторых коллег вызвала желание попробовать. Истинный учитель – творческая личность. Ещё несколько лет назад столь масштабное использование компьютера для нас тоже было пугающим. Но мы попробовали, у нас получилось, нам понравилось. Теперь мы уже не мыслим других уроков. Ряды учителей нашей школы, использующих в своей работе подобную методику, всё ширятся. Среди них есть и математики, и химики, и литераторы, учителя начальных классов, историки, биологи, иностранцы, и даже учителя ИЗО. Как видите, практически все предметники уже оценили преимущества подобной работы. Оценили его и дети, которые не устают радовать нас, учителей, повышением качества своих знаний практически по всем предметам.

Читайте также: