статья "Компьютерные технологии на уроках физики"
методическая разработка по физике (9 класс) по теме

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Методическая разработка учителя физики СОШ№3

 г. Сосновый Бор

Смирновой М.В.

-1-

Содержание:

1. Введение

2. Компьютерные модели на уроках физики

1. Презентации на уроках физики

1. Компьютерные технологии на элективных курсах и факультативах.

1. Описание некоторых программных продуктов, используемых на уроках физики

1. Заключение

1. Список литературы

1. Приложения

                                                                    - 7 -

                               Рис.1.

                                Рис.2

                             Рис. 3.

                                                                        - 9 -

                                                Рис.7

Самостоятельная  работа  ( рабочийлист2)

1. Упругое  взаимодействие

Параметры системы тел до столкновения:

m1 = -----------  m2 = ---------------  V1 = --------------  V2 = -------------------- E1 = ------------------- E2 = -----------------   E = ----------------

P1 = --------------------   P2 = ---------------------   P = ---------------------- 

После столкновения:

V1'  =  --------------  V2' = -------------- E1'  = ----------------- E2' =---------------- P1'  = ---------------------------  P2'= -------------------------

Δ E = ------------------------- P' = ----------------------

Вывод :  --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Неупругое  взаимодействие.

Параметры системы тел до столкновения :

m1 = -------------- m2 = ---------------  V1 = ----------------- V2 = ----------------- E1 = ----------------E2 = ------------------E = -----------------

P1 = ---------------- P2 = ----------------- P = --------------------

После  столкновения :

V1' = -----------V2' = ------------E1'= ---------------E2'  =  -------------E' = --------------P1' = ---------------------P2' = -----------------------

ΔE =  -------------------- P' = ------------------------

Вывод :---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------                  

                                                                             Рис.8

                               Рис. 4.

                                              Рис.5

                                      Рис.6    

                                                                          - 2 –

1. Введение.

Важнейшей задачей школы, в том числе и преподавания физики, является формирования личности, способной ориентироваться в потоке информации. Физика является основой естествознания и современного научно – технического прогресса и поэтому необходимо воспитывать у школьников положительное отношение к науке вообще и физики в частности. Реформация школы направлена на то, чтобы привести содержание образования в соответствие с современным уровнем научного знания. Комплексная автоматизация, ускоренное развитие атомной энергетики, развитие нанотехнологий приводят к тому, что вычислительная техника становятся компонентом  содержания обучения физике.

Нужен ли компьютер на уроках физики?  Какова его роль на этих уроках?

На эти вопросы продолжаются споры среди педагогов, психологов и медиков.

Компьютеризация школы идёт высокими методами, спустя несколько лет компьютер будет в любой школе и любой педагог должен освоить работу на компьютере, уметь использовать электронные издания в своей работе. Основные задачи применения компьютера на уроках физики:

•  Развитие творческих способностей школьников
• Повышение мотивации изучения физики
• Формирование умения учащихся  получать знания самостоятельно, работая с обучающими программами по физике

В настоящее время количество компьютерных программ, предназначенных для изучения физики, исчисляется десятками. Это:

• обучающие программы
• демонстрационные программы
• компьютерные модели
• компьютерные лаборатории
• контролирующие программы
• компьютерные дидактические материалы

Когда следует использовать компьютерные программы на уроках физики? Только в тех случаях, когда возникает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является  ведение урока с использованием компьютерных моделей.

2. Компьютерные модели на уроках физики.  

При использовании компьютерных моделей происходит более наглядная демонстрация физических процессов, воспроизводятся такие детали, которые нельзя заметить при реальном эксперименте. При этом можно выводить на экран графики временной зависимости величин, описывающих эксперименты. Примеры таких моделей:

• движение тел  со скоростью, направленной под углом к горизонту (рис.1)
• упругое и неупругое соударения (рис.2)

                                                         - 3 -

• модель изотермического процесса (рис.3)
• опыт Юнга по интерференции когерентных волн (рис.4)
• дифракция на щели (рис.5)
• модель « постулаты Бора» (рис.6)
• фотоэффект (рис.7)

С использованием компьютера можно организовать  выполнение лабораторных работ по физике. Примером является  выполнение работы по теме «законы сохранения при упругих и неупругих соударениях».  При выполнении данной работы школьники сами задают параметры  движения тележек (рис.2.) и затем заполняют рабочие листы (рис.8). Методика проведения урока описана в статье «Законы сохранения при упругих и неупругих столкновениях» Физика №22/2005.

Компьютерное моделирование не должно подменять реальный физический эксперимент, а должно дополнять его. Значительное число компьютерных моделей содержится в учебных электронных изданиях «Открытая физика», «Открытая астрономия», «Физика в картинках». Я чаще всего использую на своих уроках учебную программу «Открытая физика». Компьютерные модели дают наиболее полное представление учащимся по темам, в которых лабораторные работы не показывают в полной мере физические процессы (Строение вещества, «Электромагнитное поле», «Ядерная физика»). Интерактивная модель «Постулаты Бора» позволяет продемонстрировать излучение и поглощение энергии кванта электронами (Рис.6). В теме «Законы фотоэффекта» модель наглядно демонстрирует наличие фотоэлектронов и зависимость фототока от частоты излучения, а также «красную границу» фотоэффекта (рис.7) В теме «Оптика» можно демонстрировать волновые эффекты, а также дисперсию света, которые не всегда хорошо получаются в реальном эксперименте (рис.4 и рис.5). Компьютер не может полностью заменить учителя, но даёт возможность заинтересовать учеников, пробудить в них любознательность и направить их внимание на те или иные аспекты изучаемого предмета.

3. Презентации на уроках физики.  

Уроки, составленные  с помощью программы  POWER POINT зрелищны и эффективны. Это могут быть уроки разной направленности и всевозможной конфигурации. Презентации позволяют создать настоящую исследовательскую разработку, что сложно сделать на обычном уроке.  При переходе от слайда к слайду учитель имеет возможность передать тему урока в более красочном и в более информативном виде. Конечно, подготовка таких уроков требует довольно больших затрат времени, но по мере накопления опыта работы в данной компьютерной программе и работы в Интернете учитель может использовать своё рабочее время более рационально. К данной работе надо обязательно привлекать учеников, небольшие презентации может сделать практически каждый старшеклассник, обучающийся в информационно – технологических классах. Это позволяет накопить довольно большой объём разработок в течение 2 – 3 лет. В Интернете есть сайты которые также позволяют накопить хороший демонстрационный материал. В настоящий момент у меня имеются разработки уроков – презентаций по темам:

                                                              -4-

«Законы фотоэффекта», «Строение атома. «Закон всемирного тяготения» Постулаты Бора», «Приливы и отливы», Искусственные спутники Земли», «Первый урок. Физические явления», «Эволюция звёзд», «Время и календарь», «Эволюция солнечной системы» и др. Возможности, которые даёт пакет прикладных программ Microsoft Office, позволяет сделать работу над презентацией увлекательным занятием, развивающим творческие способности учителя и ученика, и позволяет развить навыки самообучения.

4. Компьютерные технологии на  факультативах и элективных курсах.

Факультативный курс «Занимательная физика» создавался для учеников гуманитарных классов и для учеников,  у которых в силу разных причин, отсутствовал интерес к предмету. Это ученики, которые считают, что физика ему в дальнейшем не нужна или не имеют способностей к изучению точных наук. Факультативный курс «Занимательная физика» включает в себя презентации различных физических явлений, таких, как полярное сияние, радуга, миражи и другие оптические иллюзии, землетрясение, цунами, электрический разряд, шаровая молния и др. Изучается природа перечисленных явлений, рассматриваются примеры. Всё это вместе с красочными презентациями позволяет сделать изучение курса доступным для каждого ученика.

 Элективный курс «Готовимся к ЕГЭ» предназначен для учеников старших классов. Учителем готовятся презентации с подбором вопросов из демо – версий ЕГЭ за несколько лет. Это позволяет сделать курс информативным и компактным. Отрабатываются вопросы гр.А.  Предусмотрены контрольные тесты, выполненные на компьютере.

5. Описание программных продуктов, используемых на уроках физики.

В настоящее время существует большое количество программных продуктов, с которыми может работать учитель на уроках физики. Выбор той или иной программы определяется направленностью урока.

1. «Живая физика»

Программа представляет среду, в которой школьники могут проводить моделирование физических процессов. Современный вычислительный аппарат, средства анимации, многочисленные вспомогательные функции делают «Живую физику» удобным инструментом для преподавания.

2. «Открытая физика» Часть 1 и 2.

Эта программа содержит десятки компьютерных экспериментов, рисунки и описания физических явлений. В ней рассматриваются такие темы, как механика, термодинамика, механические колебания и волны, электричество и магнетизм, оптика, атомная и квантовая физика. Есть контрольные тесты и ответы. Программа составлена таким образом, что любой блок программы может быть извлечён отдельно. Это делает её очень удобной для использования на уроках.

3.» Уроки физики  Кирилла и Мефодия»         ( для средней и старшей школы)

                                                                    -  5 -

Включены уроки по различным темам, медиа иллюстрации, интерактивные тесты на 5 – 6 вопросов. Это позволяет при наличии в классе двух компьютеров в течении урока проверить знания восьми учеников ( прохождение теста 10 – 15 минут). Остальные ученики в это время работают с учителем по программе урока.

4. Электронные уроки и тесты «Новый диск»

Поурочное представление теоретического материала. Неудобство использования состоит в том, что использовать их можно только с применением интерфейса, заданного фирмой разработчиком. При проведении урока учитель вынужден тратить время для переключения отдельных страниц, и поиска необходимой информации. Удобны в использовании интерактивные упражнения, дающие возможность ученику проверить правильность ответа.

1. «Физика. Основная школа»  «Новый диск» Соответствует обязательному стандарту образования.  Замечания такие же, как по программному продукту 4.
2. Учебное электронное издание «Физика» фирма «Физикон»

Большой теоретический материал по разным темам, интерактивные модели, лаборатории курса «Живая физика». Удобно для работы школьников в компьютерном классе.

1. Библиотека электронных наглядных пособий 7 – 11 класс. «Кирилл и Мефодий»

Данная программа содержит блок презентаций и позволяет создавать новые презентации, не выходя из программы.

8. Практикум по физике 7 – 11 класс. «Новый диск»

Эта программа представляет полный мультимедийный  курс физики. Курс содержит интерактивные модели, которые можно использовать как при объяснении нового материала, так и при самостоятельной работе в компьютерном классе.

6. Заключение.

В наступившем 21 веке без компьютерных технологий не обойтись, их использует весь цивилизованный мир. Компьютер сегодня это средство

• обучения
• закрепления
• демонстраций
• тестирования
• развития
• творчества
• коррекции
• моделирования
• поиска

Компьютер на уроках нужен! Уроки с использованием мультимедийных возможностей нравятся детям, активизируют интерес к изучению предмета. В данном проекте рассмотрены только некоторые возможные применения компьютера, а их значительно больше. Только не надо забывать, что компьютер для урока, а не урок для компьютера. И ещё очень важен медицинский аспект, т.к. школьники и так много времени проводят за компьютером. Всё хорошо в меру!