Единое окно доступа к образовательным ресурсам

Информационно-коммуникационные технологии учителя физики и учителя технологии: Сборник материалов шестой Всероссийской научно-практической конференции (3-5 апреля 2013 г., Коломна)

Голосов: 0

В сборнике представлены материалы шестой Всероссийской научно-практической конференции, проходившей 3-5 апреля 2013 г. в Московском государственном областном социально-гуманитарном институте.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
    Физика. Методика обучения физике                                          91


предмету, повышает эффективность их самостоятельной работы.
     Сегодня в сфере образования набирают силу новые критерии оценки ка-
чества образования, учитывающие динамику развития каждого учащегося. Это
связано с нарастающей скоростью перемен в обществе: меняются государства,
технологии, уклад жизни, появляются новые продукты и потребности, меняют-
ся формы работы. Наиболее успешными становятся люди, которые могут за
ограниченное время создать уникальный продукт или услугу, перестроится и
овладеть новыми методами работы, предложить неординарный выход из про-
блемной ситуации, то есть реализовать определенные компетенции. Необхо-
димость быстрого поиска решения возникающих производственных и научных
задач привела к распространению проектно-исследовательской деятельности
как технологии решения проблем. В соответствии с этой тенденцией в стандар-
те второго поколения сформулированы новые типы планируемых результатов
обучения, такие как проведение исследований и проверка гипотез. Понятно,
что успешных и компетентных специалистов можно получить, только если
формировать их со школьной скамьи [1]. В результате исследовательская и
проектная деятельность учащихся необратимо станет одной из важнейших
форм современного образования.
     Проект, исследование – это специально организованные учителем и са-
мостоятельно выполняемый учащимися комплекс действий, где обучающийся
может быть самостоятельным при принятии решения и ответственным за свой
выбор, результат труда.
     На практике учителя чаще всего создают с учениками работы, которые
называют проектно-исследовательскими или исследовательскими проектами,
так как деятельность учащихся связана с решением творческой, исследователь-
ской задачи с заранее неизвестным решением, но содержит элементы проекти-
рования, поскольку необходимо выдвигать какие-либо гипотезы, т. е. предпо-
лагать, проектировать. Исследовательская работа школьника, как правило, не
вносит новизну в науку, а повышает уровень знаний самого исследователя.


92                                          Физика. Методика обучения физике


        При работе над исследовательским проектом учитель помогает учащимся
в поиске источников, способных помочь в работе; в то же время сам является
источником информации, координирует весь процесс, поддерживает и поощ-
ряет учеников, обеспечивает непрерывную обратную связь для продвижения
школьников в работе, оказывает помощь в составлении презентаций, слайдов,
видео. Ученик намечает промежуточные задачи, ищет пути их решения, само
решение, сравнивает полученное с требуемым и корректирует деятельность.
        При   работе   над   проектом   с   использованием   информационно-
коммуникационных технологий обучающиеся приобретают навыки работы с
различными компьютерными программами, а также учатся работать в сети Ин-
тернет и находить необходимую информацию. С использованием методики
проектных занятий учащиеся осваивают базовые технические навыки с приме-
нением средств информационно-коммуникационных технологий.
        Тематика проектов может касаться какого-то теоретического вопроса
школьной программы, связанного с углубленным изучением предмета. Но ча-
ще всего темы проектов относятся к актуальной практической жизни. Проект
моделирования – это внедрение во внеурочную и урочную деятельность тех
элементов, которые поверхностно раскрываются на уроках физики и дают воз-
можность учащимся углубить свои знания по предмету через практическую
деятельность [2].
        Наиболее простыми в исполнении и не требующими глубокой проработ-
ки научной литературы являются информационные и творческие проекты.
Именно с них мы и начинаем знакомство с методом проектов в 7-8 классе. Ре-
бята охотно работают на компьютере, печатают текст, подбирают иллюстра-
ции. Удачно проекты вписываются в программу по предмету, если их исполь-
зовать на уроках обобщающего повторения после больших тем или в конце и
начале года. Ученики защищают проекты, и мы вспоминаем пройденный мате-
риал.
        В старших классах я практикую проведение научно-практических конфе-


Физика. Методика обучения физике                                         93


ренций. На уроках-конференциях учащиеся учатся применять полученные зна-
ния в новой ситуации, для объяснения некоторых жизненных ситуаций или
природных явлений.
     А. В. Усова выделяла характерные дидактические функции конференций:
  1. Выработка умения работать с дополнительной литературой и привитие
  интереса к ней.
  2. Выработка умения выступать с докладами и защищать рефераты и другие
  результаты самостоятельной работы учащихся [3].
    Считаю, следует выделить еще одну функцию – это умение использовать
при защите работы компьютерные средства обучения. Например, сопроводить
рассказ мультимедийной презентацией или смонтированным видеороликом,
демонстрирующий связь науки с жизнью.
    В качестве примера мне хотелось бы рассмотреть работу учащейся 11 -го
класса «Как возникла Вселенная?», которая разрабатывалась ею в течение вто-
рого полугодия. Над проектом работала Лебеденко Н., она выступила с ним на
научно-практической конференции «Шаг в будущее», где заняла второе место.
Проект посвящен вопросу появления Вселенной и был представлен в виде
электронной презентации выполненной в MS PowerPoint. Работа получилась
объемной – 30 слайдов, но смотрелась как одно целое, потому что материал
был хорошо структурирован, имелись иллюстрации, смена слайдов сопровож-
далась анимацией и музыкой. Работа была проделана очень кропотливая: изу-
чено много учебной литературы и энциклопедий, посвященной этой теме, от-
сканированы картинки, подобраны фотографии современных ученых, сделан
сравнительный анализ всех теорий и моделей появления Вселенной, сущест-
вующих на данный момент. Проект давал ответ на вопрос, который интересует
очень многих: «Что такое большой адронный коллайдер и как он может помочь
в рассмотрении основополагающего вопроса проекта?».
    Использование мною проектной работы с применением ИКТ, позволяет
привлекать учеников с разными способностями, придает им уверенность, по-


94                                        Физика. Методика обучения физике


ложительно влияет на их отношение к изучаемому предмету в целом, развивает
интерес и познавательную активность.
     При использовании информационных технологий при проектной деятель-
ности значительно возрастает не только скорость разработки проекта, но и, что
более важно, возрастает качество готового проекта. Проект, разработанный при
помощи информационных технологий, приобретает новую сущность – стано-
вится мультимедийным. При этом, работая над проектом, как ученики, так и
учителя овладевают новыми, ранее не изученными навыками, которые сегодня
крайне востребованы. Метод проектов с использованием ИКТ является эффек-
тивной инновационной технологией, которая значительно повышает уровень
владения физическими понятиями, внутреннюю мотивацию учащихся, уровень
самостоятельности школьников и сплоченность коллектива, а также общее ин-
теллектуальное развитие учащихся.

      Литература

1. Ковалева С. Я. Об исследовательской и проектной деятельности учащихся //
Физика в школе, 2010, №16.
2. Дзюрич Е. А. Организация проектной деятельности обучающихся по физике,
«Первое сентября», [Электронная версия] URL: http://festival. 1september.
ru/articles/615972/
3. Усова А. В., Завьялов В. В. Учебные конференции и семинары по физике в
средней школе, М. : Просвещение, 1975, с. 21.




ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ ПОДГОТОВКЕ
ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ФИЗИКИ И ОБУЧЕНИИ УЧАЩИХСЯ В ШКОЛЕ
Голубева О. В., Смирнов М. Ю.
Липецкий государственный педагогический университет

      При изучении физики эксперимент является одним из важных звеньев
познания окружающей действительности, позволяющий глубже понять проис-
ходящие явления и процессы.
      Лабораторный эксперимент бывает чаще натурным. В том случае, когда


Физика. Методика обучения физике                                        95


натурный эксперимент невозможно реализовать, можно рассмотреть модель-
ный эксперимент, в частности компьютерное моделирование, роль которого
возросла с появлением современных мощных вычислительных устройств.
       В модельном эксперименте более важным становится изучение теорети-
ческой стороны исследования. Теория становится необходимым звеном, связы-
вающим постановку эксперимента и его результаты с объектом исследования.
В модельном эксперименте необходимо теоретически обосновать отношение
подобия, аналогии, изоморфизм (в общем случае, гомоморфизм) между моде-
лью и объектом-оригиналом и возможность экстраполировать на этот объект
полученные данные [1]. Без этого обоснования модельный эксперимент теряет
свое познавательное значение, так как он перестает быть источником инфор-
мации о действительном, или натурном объекте-оригинале. Таким образом, в
модельном эксперименте теоретическая сторона представлена значительно
сильнее, чем в натурном.
       Компьютерное моделирование есть метод научного познания, суть кото-
рого заключается в получении количественных и качественных результатов по
имеющейся физической или компьютерной модели. Качественные выводы, по-
лучаемые по результатам анализа, позволяют обнаружить неизвестные ранее
свойства сложной системы: ее структуру, динамику развития, устойчивость,
целостность и т. д. Количественные выводы носят характер прогноза некото-
рых будущих или объяснения прошлых значений переменных, которые харак-
теризуют систему. Компьютерное моделирование, осуществляемое с помощью
компьютеризированной системы средств обучения, может проводиться много-
кратно, что зачастую невозможно осуществить с помощью натурного экспери-
мента в силу различных причин и обстоятельств.
       В тех случаях, когда имеется возможность провести натурный экспери-
мент, предпочтение следует отдавать ему или же проводить сначала компью-
терное моделирование и затем подтверждать результат натурным эксперимен-
том.


96                                           Физика. Методика обучения физике


        В целях реализации принципа наглядности в обучении, нами была разра-
ботана лабораторная работа «Исследование дифракции микрочастиц на щели.
Моделирование на цифровой ЭВМ». Лабораторная работа выполняется в курсе
квантовой физики студентами ЛГПУ. При соответствующей адаптации теоре-
тического материала работа может быть использована при углубленном изуче-
нии основ квантовой физики в школе.
        Цель лабораторной работы: исследование проявлений принципа неопре-
деленности в явлениях микромира; изучение статистического характера кван-
тово-механических закономерностей; моделирование с использованием ЭВМ
дифракции микрочастиц на щели.
        Оборудование: персональный компьютер с программой моделирования
дифракции микрочастиц на щели.
        Моделирующая программа генерирует случайные числа с постоянной
плотностью вероятности в интервале 0-1000. Этот интервал разделен на неоди-
наковые отрезки, ширина каждого пропорциональна вероятности попадания
микрочастицы в соответствующий канал системы счетчиков. При работе про-
граммы производится подсчет числа «срабатываний счетчиков». Число частиц,
участвующих в эксперименте задается.
        Если в опыте участвует большое число частиц, то результирующая кар-
тина будет повторяться лишь с незначительными количественными отклоне-
ниями. Для малого числа частиц (порядка десяти) картины будут отличаться
качественно, что говорит о вероятностном характере поведения микрочастиц.
        Приведём план-задание для лабораторной работы:
1) задать параметры эксперимента: ускоряющее напряжение ∆ϕ ; ширина щели
     ∆x ; выбрать частицу (электрон, протон, α -частица или задать заряд и массу

     частицы);
2) рассчитать длину волны де Бройля для микрочастиц:               p = 2me ⋅ ∆ϕ ;

     λ = 2πh p ;

3) смоделировать дифракцию микрочастиц в программе для получения не-


Физика. Методика обучения физике                                            97


   скольких дифракционных картин, обусловленных прохождением: а) около
   5000 частиц, б) около 100 частиц, в) около 10 частиц (3-4 раза; убедиться в
   случайном характере получаемых результатов);
4) качественно исследовать на модели зависимость дифракционной картины
   от: ширины щели, энергии и массы частиц. Для этого изменять ∆ϕ , ∆x , для
   каждой частицы из списка предложенных (автоматически задаются заряд, и
   масса частицы).
       Результат модельного эксперимента для дифракции электронов приведен
на рис. 1. В эксперименте использованы следующие данные: ∆ϕ = 50 В ,
∆x = 0,45 нм .




     Рис. 1.     Результаты компьютерного модельного эксперимента
      После выполнения модельного эксперимента, можно провести натур-
ный эксперимент в виде дифракции фотонов лазерного излучения на щели.
Данное исследование подтвердит основные выводы модельного экспери-
мента.

      Литература
1. Штофф, В. А. Проблемы методологии научного познания: Монография. –
М. : Высшая школа, 1978. – 269 с.
2. Алексеев, Б. Ф. Лабораторный практикум по физике: Учеб. пособие для сту-
дентов втузов. – М. : Высш. шк., 1988. – 351 с.


98                                             Физика. Методика обучения физике


ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ ПО СОЗДАНИЮ ВИРТУ-
АЛЬНОГО МУЗЕЯ ЭПОХИ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА ИМ. В. В. ТЕРЕШ-
КОВОЙ
Гридина Е. Г., Деркачёва Е. Н., Кирюшина А. А., Мурашева О. В.
Москва, Государственный научно-исследовательский институт информаци-
онных технологий и телекоммуникаций» – ИНФОРМИКА

        Проектная   деятельность   на   базе     современных   информационно-
коммуникационных технологий делает возможным проведение мероприятий,
ориентированных на организацию познавательного процесса с использованием
множества различных источников информации для достижения поставленной
цели.
        В статье рассматривается организация проектной деятельности с приме-
нением современных методов, приемов и технологий обучения. Целью данного
мероприятия является создание виртуального музея эпохи освоения космоса
им. В. В. Терешковой – «виртуальный музей» и обеспечение свободного дос-
тупа к информационным образовательным ресурсам для школьников образова-
тельных учреждений воскресных и дополнительных школ с русским языком,
обучения в странах ближнего и дальнего зарубежья в рамках проведения меро-
приятий, посвященных 50-летию полета в космос первой женщины-космонавта
В. В. Терешковой.
        Механизмом проведения мероприятия является инструментальный ком-
плекс проектной деятельности учащихся (http://sp.edu.ru), обеспечивающий ор-
ганизацию и поддержку проектной деятельности с использованием электрон-
ных      образовательных    интернет-ресурсов        и   сервисов   культурно-
познавательного характера [1]. Эффективному взаимодействию школьных ис-
следовательских команд, групп учащихся способствует широкое умелое ис-
пользование интерактивных интернет-технологий (рис. 1).
        Эти технологии доступны, бесплатны, легко применимы в классе и шко-
ле, позволяют организовывать проекты любого масштаба.


Физика. Методика обучения физике                                          99




    Рис. 1.   Информационное поле для работы с проектом для создания
              виртуального музея
     Инструментальный комплекс проектной деятельности учащихся позво-
ляет создавать и сопровождать исследовательские образовательные проекты,
систематизировать внесение информации о проекте, унифицировать форму
представления материала по работе над проектом, дистанционно участвовать в
проекте на любом его этапе и видеть результаты своей деятельности и деятель-
ности группы.
     Общее описание проекта. Создание с помощью ИТ-технологий вирту-
ального музея – электронной среды, которая содержит результаты исследова-
ния эпохи освоения космоса на примере конкретной страны, региона, области в
форме электронных документов – экспонатов, предназначенных для размеще-
ния в виртуальном музее.
     Цель проекта – создать и представить с помощью ИТ-технологий иссле-
дование истории освоения космоса.
     Задачи проекта:
  - поиск, отбор информации из различных источников, систематизация;
  - создание индивидуальных электронных документов;
  - сбор индивидуальных электронных документов в одну электронную среду;
  - публичное представление электронного документа в виде текстовых доку-
ментов, электронных продуктов, электронных презентаций, предназначенных
для использования в образовательном процессе;


100                                        Физика. Методика обучения физике


  - приобретение навыков и опыта использования электронных образователь-
ных интернет-ресурсов и сервисов культурно-познавательного характера;
  - приобретение навыков и опыта по созданию проектов на русском языке в
ходе образовательного процесса         при помощи современных       интернет-
технологий.
       Участниками проекта являются учащиеся: школьники образовательных
учреждений воскресных и дополнительных школ с русским языком обучения.
Организатором проекта (руководителем) может быть классный руководитель
или преподаватель.
       Функции организатора проекта:
  • организация участников проекта (формирование состава участников);
  • разработка задания на проект;
  • разработка основных этапов;
  • составление списка необходимых источников информации и ресурсов по
      работе над проектом;
  • подготовка данных для конечного анализа (рефлексии);
  • выработка критериев оценивания работы;
  • консультирование учащихся, работа в форумах, блогах и т. д. ;
  • организация защиты и оценки проекта.
       Сроки реализации проекта руководитель устанавливает самостоятельно.
Руководитель может выставить сроки выполнения конкретного задания (указав
начало выполнения и срок сдачи), а также условия начала выполнения данного
задания.
       На этапе планирования руководитель распределяет темы исследования
среди участников проекта. Названия тем могут варьироваться.
       Примерный перечень тем для исследования:
  • Валентина Терешкова. Звезда космического счастья
  • Дневник успеха освоения космоса
  • Значимые события в космонавтике



    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика