Применение компьютерных технологий на различных этапах урока физики
методическая разработка по физике (7 класс) на тему

Глава 2

 Из личного опыта использования компьютерной технологии на уроках.

2.1.Использование Microsoft Power Point ,Paint , Microsoft Office Excel на различных этапах урока.

Активное внедрение персональных компьютеров в учебный процесс позволяет учителю-предметнику обеспечить компьютерную поддержку урока. Она поможет учителю использовать в обучении современные технологии и технические средства. Не менее важна задача воспитания у школьников культуры пользователя ПК, умений находить, преобразовывать и целесообразно использовать учебную информацию.

Поэтому компьютер на уроке следует рассматривать как современное техническое средство обучения, помогающее учителю решать насущные задачи активизации познавательной деятельности и развития нестандартного, творческого мышления учащихся.

Принятие компьютера на уроке в качестве ТСО по-новому расставляет педагогические приоритеты. На первом месте не должна стоять техническая сторона внедрения компьютеров.

Использование компьютера значительно облегчает процесс изучения физики через реализацию одного из принципов обучения – наглядность. Компьютер с его широкими мультимедийными и графическими возможностями должен быть вовлечен  в процесс обучения для решения ряда проблемных задач, современной методики преподавания физики. Поэтому целесообразно применять компьютер на уроках в обучающем режиме и в режиме графической иллюстрации изучаемого материала. Перед учителем, решившем использовать компьютер в учебном процессе, встает ряд вопросов: как выбрать нужную программу? Как организовать урок с использованием выбранной программы или компьютерной презентации?

Следующим шагом в применении компьютера на уроках стал переход от использования готовых программ по предмету к созданию, силами учителей и учащихся, собственных учебно-методических пособий в среде подготовки электронных презентаций Microsoft Power Point. Демонстрационные слайды, разработанные средствами Microsoft Power Point, используются при объяснении нового материала, повторении, закреплении. В первую очередь необходимо определиться с целесообразностью использования презентации. Например, вызывает сомнение необходимость создания статических презентаций, их вполне могут заменить традиционные плакаты. Если же слайд содержит динамические фрагменты, облегчающие работу учителя и повышающие эффективность процесса усвоения новых знаний учащимися, то их присутствие на уроке желательно и оправдано. Необходимо также обратить внимание на распределение учебного материала на слайдах: он должен подаваться порциями, удобными для восприятия. Не рекомендуется на одном слайде помещать много информации, даже если она имеет отношение к сути, излагаемого на нем, вопроса. При использовании новых технологий, в качестве наглядного пособия, важно оптимально задействовать и зрение, и слух. Поэтому часть информации выносится на демонстрационный слайд, а часть проговаривается учителем, что, несомненно, повышает продуктивность урока. Использование ИТ позволяет учителю увеличить объем излагаемого на уроке материала без ущерба, для восприятия новых знаний учащимися. Я считаю, что в преподавании физики компьютер может быть использован на всех этапах урока. При объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле, во внеклассной работе. В презентации могут быть показаны самые выигрышные моменты темы, эффектные опыты, превращения, подборка портретов, цитат.

Большее значение имеет качество создаваемых (используемых) учебных программ, простота их включения в урок, возможность сочетания с другими средствами обучения. При этом важно понять, что никакое, даже самое совершенное средство, не может обеспечить всех задач обучения и тем более воспитания. Для каждого средства имеется своя педагогическая ниша. Цель применения компьютера на уроке физики - создание дидактически активной среды, способствующей продуктивной познавательной деятельности в ходе усвоения нового и развитию мышления учащихся.

В комплексе средств обучения компьютеру может принадлежать системообразующая роль, что связано с его возможностями:

1. мультимедийного представления учебного материала;
2. моделирования изучаемых физических явлений в реальном времени;
3. разнообразия видов учебной деятельности, реализуемых компьютерными программами;
4. интерактивностью, т.е. немедленной реакцией на действия учащегося;
5. наличием постоянной обратной связи между учеником и компьютером, учащимся и учителем;
6. обращением к удалённым источникам информации (в том числе - Internet).

Использование специального мультипроектора позволяет проецировать изображение на большой экран не только с компьютера, но и видеомагнитофона, видеокамеры.

2.1.1.Использование Microsoft Power Point при объяснении нового материала.

На этом этапе урока наиболее эффективным является учебный тип деятельности. Воздействие учебного материала на учащихся во многом зависит от степени и уровня иллюстративности устного материала. Визуальная насыщенность учебного материала делает его ярким, убедительным, способствует лучшему его усвоению и запоминанию.

При изучении новой темы можно провести урок-лекцию с применением компьютерных презентаций, позволяющих акцентировать внимание учащихся на значимых моментах излагаемой информации. Объявление темы урока сопровождаем демонстрацией слайда, на котором дана тема урока. Но я редко начинаю урок с объявления новой темы. Я считаю, что к новому ребят надо подготовить и очень часто они сами после этого называют тему урока. И здесь опять помогает  компьютер, так как  может содержать хорошо организованную информацию, обилие иллюстраций, анимаций. Например, в 7 классе при изучении темы «Давление твердых тел» в самом начале презентации я использую слайд с разными видами сил, которые появляются не все сразу, а по щелчку после того, как ученики назовут соответствующую силу. (рис.1)

Рис.1

Затем идет объяснение темы по плану, ученики делают необходимые записи. После объяснения темы ученики решают устные упражнения обучающего характера, затем решают в тетрадях задания более сложные. Все предлагаемые задания также представлены на слайдах. Например, в презентации имеется слайд (рис.2), на котором отображена устное задание, которое учитель проверяет по ходу его выполнения. А на следующем слайде (рис.3) для учащихся предлагается фронтальная экспериментальная задача.

              Рис.2                                                                    Рис.3

Особенностью применения компьютерных презентаций при изучении нового материала является сочетание устного лекционного материала с демонстрацией слайд- фильма ,что позволяет концентрировать визуальное внимание учащихся на особо значимых моментах учебного материала.

В своей работе я использую следующие учебные программы для 7 класса по теме Давление, которые создала сама:

1.  «Давление твердого тела» (пояснение по уроку№1 в приложении №1)
2.  «Давление газа »
3.  «Атмосферное давление»
4. «Плавание тел»

Содержательно компьютерная поддержка урока физики может быть разнообразной:

1. видео-, и анимационные фрагменты-демонстрации физических явлений, классических опытов, технических приложений (их источниками могут служить всевозможные компьютерные программы по физике, сайты Internet; но они не должны подменять живые демонстрации на уроке!);
2. материалы для тестового контроля (итогового, рубежного и особенно - диагностического);
3. комплекты задач для самостоятельной и групповой работы, с образцами решений и возможностью проверки результатов компьютерным экспериментом;
4. проведение компьютерных лабораторных работ (обучающая программа "Открытая физика");
5. использование в лабораторных работах встроенных математических программ вычисления результатов, построения графиков, расчёта погрешностей;
6. создание физических моделей технических устройств и процессов в специальных средах, развивающих интуитивное мышление (обучающая ПРГ "Живая физика");
7. включение в ход урока исторического и справочного материала;

2.1.2. Закрепление, решение задач.

После изучения новой темы приходит следующий этап урока – закрепление. Здесь учителю требуется подобрать задачи согласно требованиям дидактики. Сначала уместно решать так называемые «ключевые задачи», непосредственно на применение новых знаний. На этом этапе урока удобно использовать компьютерные программы учебного назначения, разработанные с помощью Microsoft Power Point , с помощью гипертекста и кнопок- ссылок. Под гипертекстом понимается текст, содержащий ссылки на другие фрагменты данного или другого документа. При этом преимущество гипертекста перед обычным текстом в том, что для получения нужной информации не надо пролистывать весь документ, достаточно выбрать  курсором ключевое слово или фигуру (гиперссылку) и нажать левую кнопку мыши. Таким образом, ученик, работающий с одним текстом, может мгновенно получить на экране другой, чаще всего поясняющий, текст. Кроме того, с помощью гиперссылок можно составить задания в тестовой форме (вопрос и несколько вариантов ответа с возможностью его мгновенной проверки).

В качестве примера приведу программу- тренажер для 7 класса по теме «Давление твердых тел». Данную разработку можно использовать на третьем уроке, после объяснения нового материала. Она предназначена для индивидуальной работы каждого учащегося на компьютере с целью самопроверки уровня знаний и восполнения пробелов, и не предполагает выставления учителем оценки.

Программа представляет собой 16 взаимосвязанных слайда, среди которых: титульный лист, 5 слайдов с вопросами и вариантов ответов к ним. Остальные- слайды, обеспечивающие «диалог» с учащимся.

 Ниже приведу список вопросов тренажера с возможными вариантами ответа.

1.В каких единицах измеряют давление?

ê1кг/м3 ,1 г/см3  

ê1 Па, 1гПа

ê1м/с, 1см/с

ê1Н, 1кН

2.В формулах давление обозначают буквой …, силу … и площадь …

(подбери нужные символы)

ê S…F…p

ê F…S…p

ê p…F…S

3.Стены зданий устанавливают на широком фундаменте для того, чтобы … давление, так как, чем … площадь опоры, тем … давление. (подбери нужные слова)

1. Уменьшить…больше…меньше
2. Увеличить…меньше…больше
3. Увеличить…больше…больше
4. уменьшить…меньше…меньше

                                5. уменьшить…больше…больше                             И т.д.

Каждый вопрос выводится на экран на отдельном слайде. Ученик должен выбрать один из предложенных вариантов ответа. После этого он сразу узнает, правильный он дал ответ или нет. Если ответ был правильный, на экране появится сообщение об этом и кнопка,                                         рис.4

позволяющая перейти к следующему вопросу (рис.4)

В противном случае будет дано указание о необходимости повторения теоретического материала (рис.5).

                                                                                                         рис.5

При составлении презентаций по решению задач на слайдах применяю видеосъёмку интересных опытов с вопросом объяснения происходящего. В качестве примера приведу задачу. На экране появляется вопрос: Почему погружается и всплывает «картезианский водолаз»? На другом слайде объяснение, что такое «картезианский водолаз» и как его можно сделать(рис6). На следующем слайде видеоролик с демонстрацией(рис7).

                  рис7

Следующая задача-вопрос на основании наблюдения в домашних условиях. Вопрос: Что произойдет с виноградинкой, если её поместить в газированную воду? Объясните. Далее представлен видеоролик(рис8).

Если дети затрудняются ответить, то предусмотрена подсказка или ответ на вопрос.                            рис8

Более подробно можно посмотреть в приложении №3.

2.1.3. Заключительный этап урока - итоги урока, задание на дом.

На заключительном этапе урока - при подведении его итогов - удобно предложить детям вопросы для самопроверки. Ведь наиболее эффективным способом передачи информации является сочетание зрительного и слухового. Поэтому целесообразно, чтобы предлагаемые учителем вопросы дети не только слышали, но видели. В своей практике в конце урока стараюсь всегда задавать конкретные вопросы, требующие конкретного ответа. В презентации «Давление газа» я предлагаю следующие вопросы (рис.9,10), причем вопросы появляются на экране не все сразу, а по одному.

                                  Рис. 9                                                     рис. 10

2.2.Использование Microsoft Power Point на уроках различных типов.

         В разделе 2.1. я подробно описала использование компьютера, а в частности презентацию Microsoft Power Point на уроках изучения нового материала. Считаю, что на других типах уроков можно использовать компьютер не менее удачно.

2.2.1.Использование компьютера на уроках обобщения и систематизации знаний.

Урок, который я хочу представить в качестве примера, представляет собой игру по типу ТВ – программы «Звездный час».

Целями данного урока являются проверить усвоение основных понятий, формул, физических величин и их единиц измерения, умение переводить единицы измерения физических величин в СИ, умение работать с иллюстративным материалом, знание ученых-физиков.

В методическом плане цель урока – создание условий для активизации учебного процесса и развития интереса к предмету и науке в целом.

Игра представляет собой соревнование интеллектуалов-знатоков физики. Во время игры происходит оценивание участников на каждом этапе в виде баллов – звездочек. Набравшие больше всех звезд выходят в финал. Оценки проставляются в журнал: победителю в финале – две оценки «5», набравшим 10-15 звездочек – «3», 16-20 звездочек – «4», свыше 20 звездочек – «5».

Проходя тур за туром, дети играют, одновременно повторяя физику. Получая баллы, каждый ребенок оценивает свои возможности, выясняет свои пробелы.

        Такие игры можно проводить после каждой большой темы. Использовать уроки обобщения и систематизации знаний можно в любых классах, ведь дети любят играть и в младших и в старших классах.

В качестве примера можно привести слайды игры(рис11,12).

рис12

Вопросы к первому туру(слайд №1)

1. Физическая величина, которая измеряется в Ньютонах?(2,4,6)
2. Величина, равная отношению массы к объему.(5)
3. Величина, равная отношению силы к площади.(1)
4. Сила, с которой тело действует на опору или подвес.(4)
5. Вес вытесненной телом жидкости.(7)
6. Величина, равная произведению плотности на объем.(3)
7. Единица измерения какой величины 1м2?(8)
8. Величина, которую находят как произведение плотности жидкости на g и на объем тела?(7)

Вопросы к 3 туру(слайд №2)

1. 1кг перевести в граммы(1)
2. 50кН перевести в Ньютоны(6)
3. 7,8 г/см3 перевести в кг/м3(3)
4. 36 км/ч перевести в м/с(4)
5. 4т перевести в килограммы(7)
6. 1л перевести в м3(5)
7. 100см2 перевести в квадратный метр(8)
8. 30кПа перевести в Паскали.(2)

Более подробно можно посмотреть в приложении №2.

При обобщении и систематизации знаний можно провести урок, который интегрирует в себе предметы физику и изобразительное искусство, а так же позволяет сочетать в себе две педагогические технологии - игровую и компьютерную. Такое обилие новизны на одном уроке достигается за счет использования презентации Microsoft Power Point. Урок обобщения и систематизации знаний по теме: «Формулы»                  рис13

На первых слайдах детям предлагается самим определить, чем они будут заниматься на уроке (рис13,14)

                                                                 Рис14

Без труда ученики понимают, что будут из кусочков собирать картинку. Учитель уточняет (а это можно инсценировать), что не кусочки мы будем собирать, а писать картину. Это и есть цель урока. Для написания картины потребуются знания формул, которые мы уже изучили. Далее по ходу урока дети выполняют задания(примеры заданий на рис15),

а после каждого выполненного задания появляется слайд с очередным установленным кусочком.                                                                                            рис15

                                            рис16

Все слайды мобильны, с использованием анимации. Формулы с экрана удаляются, появляются следующие. По ходу выполнения заданий постепенно, по частям собирается картинка (рис17)

Далее я предлагаю  ученикам  ответить что это за картина и кто ее автор. Я предлагаю  угадать имя                                                художника. Для этого надо расставить изображенные на слайде числа в порядке убывания. Возможности анимации программы Microsoft Power Point позволяют на одном слайде расположить числа в порядке убывания, а потом их (как бы их перевернув) заменить буквами (рис18).

После того, как на экране появилась фамилия художника, уместно рассказать его краткую биографию, показывая одновременно на экране написанные им картины. (Приложение№4)                               рис18

Урок обобщения и систематизации знаний можно организовать в форме работы каждого учащегося за персональным компьютером в режиме программы Microsoft Power Point с использованием гиперстекста и кнопок- ссылок. Для учащихся 7 класса удачно применить программу в форме игры- путешествия. Для примера приведу такую программу по теме « Путешествие на остров ЭВРИКА».

Первые слайды нацеливают ученика на путешествие (рис19,20).

В процессе путешествия следуют остановки: пропуск, риф Паскаля, бухта водолазная, пираты, буря, паруса надежды и, наконец, остров ЭВРИКА. На каждой остановке свои задания, заданные в оригинальной форме: соотнеси понятия, назови формулу, переведи единицы измерения и т.д. В ходе путешествия обобщается материал большой темы «Давление» Каждый вопрос сопровождается подсказками и организацией помощи, если этого требует ученик, нажимая кнопку-ссылку. Некоторые слайды из этой программы можно посмотреть в приложении №5.

        На уроках обобщения и систематизации знаний очень полезно показать межпредметные связи, а так же соблюдать принцип обучения «связь с жизнью». Межпредметные связи удачно использованы в презентации «Физика в сельском хозяйстве» по теме «Давление». Слайды из названной презентации можно посмотреть в приложении№6.

2.2.2. Уроки контроля и коррекции ЗУН.

        В качестве контроля можно использовать такой вид, как тесты. Тестирование с помощью компьютера  предпочтительнее для ученика, нежели обыкновенная контрольная работа или тест, так как ученик напрямую связан с машиной, а не с учителем. Таким образом, современные педагогические технологии в сочетании с современными информационными  технологиями могут существенно повысить эффективность образовательного процесса, решить стоящие перед образовательным учреждением задачи воспитания всесторонне развитой, творчески свободной личности.

        В своей работе я использую тестирование учащихся за компьютером, используя Microsoft Office Excel. На листе Microsoft Office Excel учащийся видит на экране вопросы, выбирает нужный ответ из возможных  нескольких вариантов, не получая при этом никакой помощи и не зная, насколько правильно он отвечает. После того, как ученик ответил на вопросы, он видит свою отметку, поставленную ему компьютером, что не оказывает на ученика стресс. Отметка программируется в программе Мicrosoft Office Excel. Я создала и использую в качестве контроля знаний учащихся тесты по всем темам курса 7 класса. Чем же хорош этот вид тестов? Во-первых, налицо громадная экономия времени учителя - он не готовит доску заранее, не нужны карточки на каждого ученика. Во-вторых, а это очень важно, компьютер в данном случае позволяет сразу же проверить работы, поставить оценку, что очень важно для ученика, а затем сразу же подкорректировать ЗУН. Тесты запрограммированы с учетом сложности вопроса, так называемой «цены сложности», о чем осведомлен учащийся. Это заставляет его обращать более пристальное внимание на сложные вопросы, т.к., отвечая на них можно получить более высокую оценку.

Некоторые тесты  представлены в приложении №7.

2.3.Использование компьютера в проведении лабораторных работ.

Несомненно, важно провести эксперимент или лабораторную работу как говорится «в живую». Но если в кабинете физики не достает оборудования или показ процесса не возможен, вот тут то и приходит на помощь компьютер.

Сейчас существует большое количество виртуальных лабораторий на компакт-дисках, которые можно использовать при проведении лабораторных работ. Большую помощь при проведении экспериментальной работы на уроке оказывает компьютерная программа «Живая физика», «Открытая физика».

Использовать компьютерные лаборатории можно в разных случаях:

 для демонстрации;

 для выполнения лабораторной работы;

для примера, а затем повторить эксперимент «в живую».

Во всех случаях учащийся получает большую визуальную информацию, учится применять приборы, снимать показания приборов.

Для примера привожу презентацию для выполнения лабораторной работы «Определение архимедовой силы».

На слайде наглядно высвечивается учебная проблема.

Решая её, учащийся выдвигает несколько способов (показаны на слайдах)

Не лишне напомнить детям в 7 классе правила оформления лабораторной работы (слайд), а также показать задания для выполнения лабораторной работы(слайд)

2.4.Результативность описываемого педагогического опыта.

В главе 1 я обозначила  проблемы поиска путей и средств для повышения интереса у учащихся к учебному занятию, для усиления мотивов учебной  деятельности, активизации учебного процесса в целом. Имея пока небольшой опыт работы в применении компьютерной технологии в сочетании с традиционным обучением, я уже могу сделать определенные положительные выводы.

Я провела два исследования среди своих учащихся.

Во-первых, я провела среди  учеников анкету:

«Какие уроки вам больше нравятся?»

а) обычные уроки с использованием только доски и мела;

б) уроки, где используется компьютер;

в) любые уроки нравятся;

г) мне все равно.

Результаты анкеты следующие:

Вывод: из диаграммы видно, что практически все учащиеся предпочитают проведение урока физики с применением компьютерной технологии.

Кроме этого, я имела разговор с родителями на родительских собраниях в классах. Там я показала родителям возможности компьютера, его использование в учебной деятельности, так же родители могли присутствовать на открытом уроке Дня открытых дверей школы, где я применяла компьютер. Родители имели возможность увидеть, что компьютер можно применять не только для игр. Поэтому стали охотнее приобретать их своим детям. Если в 2002 году в селе не было ни одного компьютера, то к началу 2007 года их стало около 30. И это число увеличивается.

Таким образом, вся моя творческая работа подтверждает классификационный характер компьютерной технологии по методу модернизации - эффективность организации и управления. Я считаю, что в ближайшем будущем эта технология закрепит свои позиции в современной методике преподавания не только физики, но и других предметов.

рис 6

рис11

рис17