«Использование цифровых образовательных ресурсов на уроках физики»
методическая разработка по физике

«Использование цифровых образовательных ресурсов на уроках физики»

Актуальная система средств обучения обеспечивает выполнение требований Федерального государственного образовательного стандарта(ФГОС), является составной частью всех уровней информационно-образовательной среды образовательного учреждения и обеспечивает все составляющие образовательного процесса. При анализе метапредметных результатов обучения, универсальных учебных действий, прописанных в ФГОС основного общего образования, видно, что большинство из них базируются на методах научного познания с помощью интернет - технологий, что обусловлено требованиями, предъявляемыми к современному выпускнику школы.  

В настоящее время усвоение и обобщение готовых и доступных знаний в интернет-пространстве, выступает как вспомогательное средство интеллектуального развития человека. Первоочередной задачей становится формирование компетенций, а формирование компетенций в условиях новых федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС) обусловлено не результатом обновленного содержания, а способом их добычи, представления. Их формирование является результатом опыта применения полученных знаний, умений.

Акцентируя внимание на практической направленности образовательного процесса, информационно-технологические компетенции не исключают знаниевого подхода. Они дополняют их, усилив практическую направленность и деятельностный характер. В литературе часто соотносят понятия компетентности и гибких умений, акцентируя внимание на том, что данное понятие не является новшеством для педагогов: произошло переименование понятия «формирование гибкого умения» в «формирование компетентности», что способствует информационной грамотности, как педагога, так и обучающегося.

Средства обучения традиционно рассматривались лишь как условие взаимодействия педагога и обучающихся, реализации того или иного метода обучения, так как изначально носителем знания являлся педагог (учитель, преподаватель), и он использовал определенные методы и средства, чтобы эти знания передать. Но если педагог – не единственный носитель знания, следовательно, обучающемуся необходимо их самостоятельно получить из окружающего мира, из различного рода источников информации. Без средств обучения обучающемуся тем более не обойтись в самостоятельной образовательной деятельности. От обучающегося сегодня требуется не просто «усваивать» предлагаемый материал, но и познавать окружающий мир, вступая с ним в активный диалог; осуществлять сбор, обработку и преобразование информации; самому искать ответы и не останавливаться на достигнутом.

В настоящее время широко распространены три подхода к разработке, конструированию и использованию средств обучения.  

В соответствии с положениями первого подхода средства обучения никоим образом не влияют на качество приобретаемых обучающимися знаний и опыта деятельности, поэтому их использование необязательно, достаточно доски и мела, ясного объяснения. В этой позиции средства обучения отождествляются со средствами наглядности и контроля. Все остальные создают комфорт, без которого можно обойтись, чтобы не баловать обучающихся. В этой концепции явно недооценивается роль практической деятельности обучающихся в процессе обучения, игнорируется явление интериоризации и преувеличивается роль механического заучивания. Основной считается репродуктивная умственная деятельность по образцу, а речь рассматривается как средство выражения мыслей. Этот подход считается устаревшим.

Второй подход абсолютизирует роль средств обучения, которые рассматриваются как главные и единственно обеспечивающие достижение цели, а все остальные компоненты (методы, организационные формы) должны соответствовать и обусловливаться спецификой средств обучения.

Третий подход заключается в рассмотрении средств обучения, прежде всего, в системе деятельности педагога и обучающихся. Они выполняют определенные функции и обеспечивают в совокупности с другими компонентами приобретение обучающимися знаний и опыта деятельности определенного качества и обеспечивают умственное развитие обучающихся. Разработка и использование новых средств обучения неизбежно ведут за собой изменение состава действий и операций, и если новые действия более эффективны, то улучшается качество знаний и повышается умственное развитие обучающихся. Это следует из известной дидактической закономерности о том, что качество знаний обучающихся зависит от использования в учебной деятельности средств обучения.

В настоящее время существует достаточно много цифровых форм работы на уроках, но наиболее распространенными являются: интернет-конференция; практикумы; дистанционное обучение; презентации (как наглядный вариант лекционного и практического материала, представленного на экране компьютера). В основе всех форм обучения, с помощью Интернет-технологий лежат интерактивные методы обучения.  

Интерактивные методы обучения с помощью Интернет-технологий по своей сути – это методы, позволяющие внедрить в процесс обучения эффективное общение, что предполагает вовлечение учащегося в обучение в качестве активного участника, а не слушателя или наблюдателя. К этим методам следует отнести:

─ метод модерации, который позволяет «заставить» обучающихся действовать в одной команде для разработки в кратчайшие сроки конкретных реализуемых предложений, нацеленных на решение проблемы;

─ метод кейсов (Casestudy) – метод анализа ситуаций (метод, где учащиеся и преподаватели участвуют в непосредственном обсуждении деловых ситуаций и задач, взятых из реальной практики); ─ презентацию.

Применение интернет-технологий при обучения физике строится на схемах взаимодействия «учитель = обучающийся» и «обучающийся = обучающийся». То есть теперь не только учитель привлекает детей к процессу обучения, но и сами учащиеся, взаимодействуя друг с другом, влияют на мотивацию каждого ученика. Учитель выполняет лишь роль помощника. Его задача – создать условия для инициативы обучающихся.

Задачи интерактивных методов обучения:

─ научить самостоятельному поиску, анализу информации и выработке правильного решения в конкретной ситуации;

─ научить работе в команде: уважать чужое мнение, проявлять толерантность к другой точке зрения;

─ научить формировать собственное мнение, опирающееся на определенные факты.

Методы и приемы технологий интернет обучения, применяющиеся на уроках физики, могут быть следующие:

─ интерактивный урок с применением аудио- и видеоматериалов, ИКТ– например, тесты в режиме онлайн, работа с электронными учебниками, обучающими программами;

─ метод проектов самостоятельная разработка учащимися проекта по теме и его защита на уроке физики;

─ BarСаmr, или антиконференция. Суть его в том, что каждый становится не только участником, но и организатором конференции. Все участники выступают с новыми идеями, презентациями, предложениями по заданной теме. Далее происходят поиск самых интересных идей и их общее обсуждение. ─ Интеллект-карты– технология структурирования и анализа информации, способствующая значительному улучшению качества интеллектуального труда. Одно из достоинств технологии интеллект-карт–это наглядность и легкость восприятия представленной информации, большие массивы самой разной информации структурируются и легко усваиваются. Интеллект-карты также называют ментальными картами, картами памяти. Ментальные карты находят самое широкое применение на уроках физики:

─ запоминание: подготовка к экзаменам, запоминание лекций, учебников, списков и пр.;

─ презентации: проведение занятий, деловых встреч и переговоров;

─ планирование: планирование времени, бюджета, разработка новых идей для обучения или любого мероприятия, составление планов на неделю, месяц и т. д.;

─ мозговой штурм: генерация идей, коллективное решение задач;

─ принятие решений: дает четкое видение предмета

Обобщая материал, можно выделить обязательное условие применения интернет технологий в процессе обучения -сотрудничество в процессе общения учителя и обучающихся, обучающихся между собой.

Сегодня все более важное значение приобретает «обучение в процессе деятельности» (learningby-doing) и способность к новаторству, определению собственной траектории обучения. В области образования и воспитания произошло перемещение интереса от «хранителей» к «соискателям» знания.

Таким образом, интернет обучение с использованием соответствующих программных средств позволяет реализовать субъектно-субъектный подход в организации учебных взаимодействий и способствует формированию активнопознавательной позиции обучающихся, что соответствует актуальным учебным потребностям современного образовательного процесса.

Проект урока физики в 10 классе с использованием Интернет-ресурсов

В рамках прикладного применения Интернет-ресурсов рассмотрим проект урок по дисциплине «Физика» для учащихся 10-классов на тему «Первый закон термодинамики».

Целью проведения данного урока является усвоение учащимися закона сохранения и превращения энергии для тепловых процессов – первого закона термодинамики и понимать практическую значимость закона.

Для достижения поставленных целей в ходе урока необходимо выполнить комплекс следующих задач:

─ изучить первый закон термодинамики как закон сохранения энергии термодинамической системы, раскрыть его физическое содержание при рассмотрении конкретных процессов, ввести понятие об изотермическом, изобарном, изохорном, адиабатном процессе, сформировать умения использовать первый закон термодинамики для описания газовых процессов;

─ развивать навыки применения первого закона термодинамики при решении задач, научить составлять алгоритм решения задач, развить познавательного интерес; 

─ воспитывать мировоззрение учащихся на основе метода научного познания природы. 

По результатам проведения данного урока учащиеся должны знать:

─ первый         закон         термодинамики         как         закон         сохранения         энергии

термодинамической системы;

─ физическое содержание термодинамики при рассмотрении изопроцессов.

Уметь:

─ находить сходство и различие между объектами, обобщать полученную информацию, вести наблюдение, прогнозировать ситуацию;

выполнять учебное задание в соответствии с целью, соотносить учебные действия с известными правилами; выполнять учебное действие в соответствии с планом;

─ формулировать высказывание, согласовывать позиции и находить общее решение, адекватно использовать речевые средства и символы для

представления результата;

─ решать задачи на тему «первый закон термодинамики».

Ресурсы и оборудование: Персональный компьютер для каждого обучающегося (максимум двух учеников), выход в ресурсы сети Интернет, пробирка с пробкой, термометр, вода, лист бумаги, таблица «удельная теплоемкость различных веществ».

Формы, используемые в ходе организации урока: фронтальная и индивидуальная формы, форма работы в паре и работы в группе.

Проект урока состоит из 5 этапов, а именно: самоопределение к деятельности, учебно-познавательная деятельность, интеллектуально-преобразовательная деятельность, диагностика качества освоения темы и рефлексивная деятельность.  

Рассмотрим специфику организации и реализации каждого из этапов подробнее.

На этапе самоопределение к деятельности учитель активизирует познавательную деятельность учащихся. С помощью мультипрезентации «Что такое энергия» и посредством постановки перед учащимися ряда следующих вопросов:

Реализация данного этапа урока проходит по форме фронтальной работы, с помощью презентации.

После просмотра презентации, педагог, задает ряд вопросов:  

─ Что называется внутренней энергий?

─ Какими способами можно изменить внутреннюю энергию?

─ Что называется работой?

─ Что называем количеством теплоты?

На этапе учебно-познавательной деятельности, преподаватель обобщает результаты ответов учащихся, осуществлённые на предыдущем этапе и формулирует проблему урока: «Как называются процессы, сопровождающиеся выделением и поглощением тепла».

В ходе подготовки к данному этапу урока преподавателю рекомендуется воспользоваться следующими материалами Интернет-ресурсов:

─ рассмотреть формулирование закона сохранения и превращения энергии, распространенный         на         тепловые         явления

- рассмотреть изменение внутренней энергии системы при переходе ее из

одного состояния в другое;

─ рассмотреть количество теплоты, переданное системе, которое идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами;

─ сформулировать         первый         закон         термодинамики         -

видеолекция

─ провести опыт «Изменение внутренней энергии тела». Работа педагога с лабораторными средствами.

Ход опыта:  

1. Налейте в пробирку немного воды (8-10 г) и измерьте ее температуру.
2. Закройте пробирку пробкой и заверните в бумагу. Энергично встряхивайте воду в пробирке в течение 30-40 с
3. Откройте пробирку и снова измерьте температуру воды.
4. Вычислите изменение внутренней энергии воды.
5. Результаты измерений и вычислений запишите в тетрадь.
6. Ответьте на вопросы:

─ Как изменялась внутренняя энергия воды во время опыта?

─ Каким способом вы изменяли внутреннюю энергию воды в опыте? ─ Зачем пробирку с водой необходимо было заворачивать в бумагу во время опыта?

─ Что можно сказать о зависимости изменения внутренней энергии тела от совершенной работы?

На этапе организации интеллектуально-преобразовательная деятельности класса преподаватель на основании освоенного материала, предлагает учащимся решение ряда задач по теме урока. Решение и разбор задач производится в групповой форме. В ходе подготовки к данному этапу урока преподавателю рекомендуется воспользоваться следующими материалами Интернет-ресурсов:

─ решение задачи: в закрытом баллоне находится газ. При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась на 500 кДж. Какое количество теплоты отдал газ? Совершил ли он работу?

Сначала обучающимся предлагается решить задачу самостоятельно, а затем на интерактивном примере разобрать решение задачи поэтапно.

На этапе диагностики качества освоения темы преподаватель предлагает учащимся ответить на ряд вопросов и выполнить тестовое задание. Для

подготовки вопросов с целью проверки уровня усвоения материала классом, преподаватель включает интерактивный тест на время.

На этапе рефлексивной деятельности учитель должен обучить школьников таким навыкам, как соотношение полученных результатов с поставленной целью, оценка результатов своей деятельности, а также оценка результата учебной деятельности в целом.

На данном этапе ученикам предлагается провести самоанализ и самооценку урока. Для этого предлагается классу разделиться на 4 группы и выполнить два задания, а именно составить 4 примера на тему «Тепловые процессы в природе и животном мире». Обучающийся находит картинки (фото) в сети Интернет, с помощью проекта выводит на экран и описывает их.

Устная самооценка: Закончите предложения:

─ Я доволен(льна) тем, что сегодня самостоятельно смог(ла) …; ─ Я не доволен(льна) тем, что сегодня … .

Учащимся выдаётся домашнее задание в соответствии с используемым учебником, по теме урока.

Результаты учебной деятельности учащихся оформляются учителем после освоения темы.