"Использование инновационных технологий на уроках физики"
статья по физике по теме

Муниципальная общеобразовательная средняя школа №16.

Использование  инновационных

технологий

на уроках физики

Доклад.

Учитель физики

Удовик Елена Николаевна

Под инновациями в образовании понимается процесс совершенствования педагогических технологий, совокупности методов, приемов и средств обучения. В настоящее время инновационная педагогическая деятельность является одним из существенных компонентов образовательной деятельности любого учебного заведения. И это неслучайно. Именно инновационная деятельность не только создает основу для создания конкурентноспособности того или иного учреждения на рынке образовательных услуг, но и определяет направления профессионального роста педагога, его творческого поиска, реально способствует личностному росту воспитанников. Поэтому инновационная деятельность неразрывно связана с научно-методической деятельностью педагогов и учебно-исследовательской воспитанников

Инновации в образовании:

1. Общеметодические инновации: к ним относится внедрение в педагогическую практику нетрадиционных педагогических технологий, универсальных по своей природе, так как их использование возможно в любой предметной области. Например, разработка творческих заданий для учащихся, проектная деятельность и т.д.

2. Административные инновации: это решения, принимаемые руководителями различных уровней, которые, в конечном счете, способствуют эффективному функционированию всех субъектов образовательной деятельности.

3. Идеологические инновации: эти инновации вызваны обновлением сознания, веяниями времени, являются первоосновой всех остальных инноваций, так как без осознаний необходимости и важности первоочередных обновлений невозможно приступить непосредственно к обновлению.

Говоря о конкретном опыте внедрения  и использования инноваций в работе учителя физики  необходимо, прежде всего, отметить, что сравнительно успешному осуществлению этого процесса способствует самосовершенствование учителя в различных сферах образования, это использование новых информационных технологий в процесс обучения, использование локальной сети на уроках, использование на уроках интерактивной доски, создание персонального сайта учителя. Все эти факторы используются мною в педагогической практике.

На современном этапе развития школьного образования проблема подготовки выпускников, хорошо владеющих компьютерными технологиями, приобретает особо важное значение в связи с высокими темпами развития и совершенствования науки и техники, потребностью общества в людях, способных быстро ориентироваться в обстановке, способных мыслить самостоятельно и свободных от стереотипов. Применение этих технологий в обучении физике объясняется также необходимостью решения проблемы поиска путей и средств активизации познавательного интереса учащихся, развития их творческих способностей, стимуляции умственной деятельности. Особенностью учебного процесса с применением компьютерных средств является то, что центром деятельности становится ученик, который исходя из своих индивидуальных способностей и интересов, выстраивает процесс познания. Между учителем и учеником складываются “субъект-субъективные” отношения. Учитель часто выступает в роли помощника, консультанта, поощряющего оригинальные находки, стимулирующего активность, инициативу и самостоятельность.

В системе такого обучения различают два типа деятельности – обучающий и учебный.

Для первого характерно непосредственное взаимодействие учащихся с компьютером. Компьютер определяет то задание, которое предъявляется обучаемым, оценивает правильность и оказывает необходимую помощь. Здесь обучение протекает, как правило, без учителя. Второй тип характеризуется взаимодействием с компьютером не обучаемого, а педагога. Компьютер помогает учителю в управлении учебным процессом, например, выдаёт результаты выполнения учащимися контрольных заданий с учётом допущенных ошибок и затраченного времени; данные могут накапливаться, и компьютер может сравнить показатели различных учащихся по решению одних и тех же заданий или показатели одного учащегося за определённый промежуток времени. Он также может давать рекомендации о целесообразности применения конкретных обучающих воздействий к тем или иным обучаемым. Обычно этот тип компьютерного обучения используется, когда нельзя снабдить каждого учащегося персональным компьютером, и он выступает в рамках традиционного обучения – как одно из средств обучения наряду с учебниками, программными пособиями.

В преподавании физики компьютер может быть использован на всех этапах урока – при объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле. Использование компьютеров на уроках  физики заключается в том, что информацию учащиеся получают в различном виде – текстовом, графическом, видовом – в любом объёме, на любом этапе урока и процесса обучения, что даёт возможность неоднократно повторять подачу этой информации в виде электронных пособий. Электронные пособия состоят из ряда слайдов, несущих определённую информацию. Каждый слайд обращает внимание учащегося только на долю информации, которую можно увеличить за счёт наложения следующего слайда. По мере наложения слайдов постепенно увеличивается объём информации, который в мозге учащегося отражается как определённые зрительные образы. Для  более полного эффекта достижения результата демонстрацию электронных пособий необходимо сопровождать проведением опытов, лабораторных работ. Применение в учебном процессе электронных учебных пособий помогает полнее использовать все виды памяти, которые можно привлечь для запоминания и воспроизведения материала любого вида и сложности.

Компьютерные информационные технологии выступают в роли инструмента обучения, общения, планирования и контроля, т.е. базового компонента передачи знаний и организации учебного процесса.

Рассмотрим формы использования информационных технологий и Интернет-технологий в процессе изучения физики

1. Динамические слайд-лекции. Использование мультимедийных возможностей компьютера (статическое изображение, видео, анимация, звук) при представлении материала. Для создания таких динамических демонстраций можно воспользоваться программой Power Point. Мультимедийная презентация, выполненная в программе Microsoft PowerPoint, позволяет объединить визуальный ряд с необходимыми теоретическими сведениями, дополнить его музыкальными фрагментами, а при необходимости, и записью объяснения учителя.

2. Компьютерные справочники, энциклопедии и словари. Достоинством электронных справочников, энциклопедий и словарей является быстрый поиск нужной информации. Я думаю, что любой учитель с удовольствием использовал бы на своих уроках эти средства, но для этого необходимо, чтобы на каждой парте у учащихся находился карманный персональный компьютер (КПК), например Pocket PC или Palm. Просто представьте себе, что в одной коробочке весом с пачку мороженого одновременно находятся кулькулятор, записная книжка, часы, графический редактор, органайзер, масса электронных справочников, энциклопедий, словарей. И все это совместимо с «большим» компьютером, легко заменяется, обновляется и т.д. Теперь представьте. Идет обычный урок физики. «Сегодня у нас контрольная!», объявляет учитель, и, вместо того, чтобы писать текст заданий на доске, или в лучшем случае раздать заранее напечатанные на бумаге варианты, берет в руки КПК. Легкое движение тонкой палочкой -стилосом - и вот уже текст появляется на экранах точно таких же коробочек, лежащих перед каждым учеником. Учителю остается лишь определить, кому какой вариант решать, а потом за пару минут собрать ответы у всего класса. Никакой проверки тетрадей - все сделает КПК, включая выставление оценок и подготовку сводного списка результатов, где ученики будут перечислены хоть по алфавиту, хоть по успеваемости, хоть по цвету глаз.

3. Обучающие и контролирующие программы. Выпущено много разнообразных обучающих программ по физике, которые позволяют изучать новый материал, тренироваться в решении задач, проверять свои знания и т.п. Сейчас в образовании популярна тестовая система контроля знаний и компьютер полностью может использовать возможности этой системы. Но использование формальных компьютерных тестов для оценки промежуточных знаний не может адекватно отразить реальных знаний учащихся. Адекватная оценка знаний учащегося на основе компьютерной технологии возможна только с использованием интеллектуальных информационных технологий экспертных систем. Подобная система обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения. Она должна аккумулировать знания о «ученике» и его характерных ошибках, затем в работе диагностировать слабости в знаниях обучаемых (включая анализ остаточных знаний по общеобразовательным дисциплинам) и находить соответствующие средства (подсказки, примеры, задачи и т.п.) для их ликвидации. А что предлагается учащемуся в большинстве нынешних программ? Прочитай этот раздел книжки, посмотри этот рисунок, затем ответь на вопросы теста. Причем, это нужно делать, сидя перед экраном, напрягая спину и глаза, что не добавляет комфорта. Тестовая система контроля также не во всех случая приемлема, например, на уроках литературы при анализе произведений, на уроках физики при выяснении сути физических явлений, да и вообще ученик не только должен знать материал, но и уметь правильно формулировать свои мысли.

4.Моделирование физических явлений, физических и химических опытов, которые в силу причин невозможно провести в школе. Например, невозможно использовать на уроках физики радиоактивные материалы, сильнодействующие химикалии. Поэтому один из выходов – моделирование соответствующих экспериментов на компьютере. Можно имитировать не только опыт или явление, но и Вселенную.

5.Компьютер можно превратить в мощную измерительную лабораторию, снабдив его соответствующими датчиками и периферийным оборудованием. Само по себе это направление не является новым и развивается во многих странах, но к 2005 году мировым лидером в этом направлении стала компания National Instruments (США). Основной принцип ее работы как раз состоит в модификации персонального компьютера до уровня современных измерительных приборов с возможностями регистрации и документирования результатов наблюдений в виде графиков, диаграмм, цветовой индикации интенсивности показателей. В результате проводимой модернизации преподаватели получают возможность работы с мощным компьютерным прибором, выполняющим функции сбора и цифрового представления измеряемых величин, многоканального осциллографа, двухкоординатного самописца и т.п. Разработанная NI среда графического программирования LabVIEW наглядна и доступна для преподавателей, позволяет быстро создавать необходимые приложения и реализовать новые приоритеты естественнонаучного образования. Они нацелены не только на освоение как можно большего объема знаний, но и на умение решать поставленные задачи научными методами, работу с различными источниками информации, в том числе, задаваемой в графическом виде; критическую оценку выдвигаемых гипотез, а также умение самостоятельно учиться в процессе решения задач и выполнения лабораторных заданий.

6. Одной из главных на сегодняшний день технических возможностей использования информационных технологий в образовании является использование в обучении Internet-технологий. Глобальная сеть Internet сама по себе и информационные технологии, основанные на ее использовании, на сегодня являются одним из самых доступных средств получения информации. Фактически это глобальная электронная библиотека, которая служит образовательным целям и содержит самую разнообразную информацию. Учебная деятельность в этом аспекте связана с поиском и получением нужной информации, что обуславливает необходимость обучения их работе с поисковыми серверами, web-порталами, тематическими каталогами ресурсов, телеконференциями, электронной почтой и другими Internet-сервисами.

7. Использование локальной сети на уроках физики.

Таким образом, современный уровень развития компьютерных информационных технологий позволяет значительно увеличить комфортность образовательной среды и повысить эффективность образовательных сервисов, ключевых показателей качества деятельности учебного заведения в наше время. Очевидно, что это требует значительных усилий образовательной общественности и серьезных финансовых затрат. Но, если мы хотим выпускать конкурентоспособных специалистов, обладающих потенциалом и мотивацией учиться всю жизнь, то создание комфортной образовательной среды, соответствующей уровню развития информационно-коммуникационных технологий – это единственный путь удовлетворения реальных требований рынка образовательных услуг и трудовых ресурсов.

Объяснение 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. Объяснение темы урока сопровождается демонстрацией слайда, на котором дана тема урока и план изучения темы. Затем идёт объяснение темы по плану, ученики делают необходимые записи. После объяснения темы ученики решают устные упражнения, затем решают в тетрадях задания более сложные. Все предлагаемые задания также представлены на слайдах.

Особенностью применения компьютерных презентаций является наличие автоматического контроля и ограничения времени демонстрации слайд-шоу, сочетание устного лекционного материала с демонстрацией слайд-шоу позволяет концентрировать визуальное внимание учащихся на особо значимых моментах учебного материала.

Решение текстовых задач

На данном этапе урока реализуется обучающий тип деятельности. Отрабатываются различные программы, целью которых является обучение учащихся решению задач, так как задачи являются неотъемлемой частью изучения математики. Программы могут содержать задачи различного уровня сложности, а также подсказки, алгоритмы и справочные материалы. Ответы к задачам могут вводиться как в числовом, так и, в общем, видах, причём, в последнем случае учащийся вводит формулы в компьютер при помощи клавиатуры, программа распознаёт ответы независимо от способа их написания.

Контроль знаний

При контроле используются тесты. Возможны две формы организации тестов, которые условно можно назвать “выбери ответ из предлагаемых вариантов” и “напиши правильный ответ”.

Организация теста по принципу “выбери ответ из предлагаемых” обеспечивает быстроту прохождения теста, так как не требует от учащегося особых навыков работы на компьютере. Для выдачи ответа достаточно нажать клавишу с номером правильного ответа, выбрав его среди предложенных.

Организация теста по принципу “напиши правильный ответ” предполагает хорошую начальную подготовку учащегося как пользователя персонального компьютера. Выдача ответа осуществляется его набором и требует хорошего знания клавиатуры, в том числе “переключения на английский язык” и умения набирать формулы с помощью специальных программ.

Кроме этого, используя компьютерные технологии, можно создавать различные обучающие и демонстрационные программы, модели, игры. Такие эффективные разработки формируют позитивное отношение учащихся к учению, предполагают ненавязчивый способ оказания помощи, возможность выбрать индивидуальный темп обучения учащихся.

Компьютер на уроке является средством, позволяющим учащимся лучше познать самих себя, индивидуальные особенности своего учения, способствует развитию самостоятельности. Учащийся может наблюдать на экране, что получается после осуществления той или иной операции, как меняется значение выражения, когда меняется тот или иной параметр.

Небольшой опыт работы показывает, что использование компьютерных технологий в обучении математике позволяет дифференцировать учебную деятельность на уроках, активизирует познавательный интерес учащихся, развивает их творческие способности, стимулирует умственную деятельность, побуждает к исследовательской деятельности.

 несколько факторов:

1. В течение нескольких последних лет (2-4 года) произошла полная смена административного состава школы. Ни один из сегодняшних руководителей не имел опыта административной работы, что потребовало активного самообразования, и в частности, изучения позитивного опыта других учебных заведений как России, так и ближнего зарубежья. Одним словом, не было опыта, но и не было груза устоявшихся взглядов и сложившихся межличностных отношений.

2. За последние годы произошел значительный приток свежих сил, что снизило долю консерватизма в педагогическом коллективе и расширило круг единомышленников.

Кому-то все наши инновации могут показаться само собой разумеющимися мероприятиями, но для нас это очень прогрессивные шаги:

1. сложилась устойчивая система преподавания английского языка на первой ступени обучения (УМК "Enjoy English" М.З. Биболетовой и др.);
2. идет подготовка к введению билингвального обучения (внедрение немецкого языка на основе УМК Бим И.Л. "Шаги" в 5-м классе для детей, изучавших английский с первого класса);
3. переход на новые УМК по всем предметам, и соответственно, освоение авторских технологий;
4. введение предмета "Информатика" с 7-го класса;
5. широкое использование дистанционных форм работы (участие в конференциях, семинарах, олимпиадах, профиль-классах, курсах для учителей, проводимых Центром Дистанционного образования ЭЙДОС);
6. использование существующих и разработка собственных методик формирования классов с углубленным изучением отдельных предметов;
7. разработка учителями собственных элективных курсов;
8. разработка и проведение "Ярмарки элективных курсов";
9. введение триместров с установлением гибкой системы выбора предметов для зачета;
10. проведение внутришкольного конкурса "Урок года";
    и т.д.

За более чем 15 лет испробовал много. Основная задача - чтоб было интересно и мне и ребятам, чтоб "будоражило кровь" и питало голову. Часть семинарских занятий проводил на предприятиях или прямо на улице, при выступлении студентов с докладами требовал, чтобы они использовали не менее 3-х технических средств демонстрации, последние годы со своими группами мы значительную часть работ делаем дистанционно, через Интернет. В прошедшем учебном году - также первый в своём вузе - начал читать курс "Географии мирового бизнеса" на английском языке.

Под инновациями в образовании понимается процесс совершенствования педагогических технологий, совокупности методов, приемов и средств обучения. В настоящее время инновационная педагогическая деятельность является одним из существенных компонентов образовательной деятельности любого учебного заведения. И это неслучайно. Именно инновационная деятельность не только создает основу для создания конкурентноспособности того или иного учреждения на рынке образовательных услуг, но и определяет направления профессионального роста педагога, его творческого поиска, реально способствует личностному росту воспитанников. Поэтому инновационная деятельность неразрывно связана с научно-методической деятельностью педагогов и учебно-исследовательской воспитанников.

Инновационная деятельность ДТДиМ направлена на разработку, апробацию и внедрение в практику деятельности объединений современных педагогических технологий, направленных на эффективное решение тех приоритетных задач, которые заявляет педагогический коллектив.

Ведущая роль в научно-методическом обеспечении данной деятельности и в отслеживании процесса внедрения инноваций в дополнительные образовательные программы принадлежит Центру научно-методической деятельности Дворца.

Технологичность становится сегодня главной характеристикой деятельности и педагога дополнительного образования и означает переход на более высокую ступень организации образовательного процесса

Обновление процесса обучения в дополнительном образовании возможно через совершенствования педагогических технологий, поэтому педагогами Дворца творчества детей и молодежи г.Йошкар-Олы внедряются в практику инновационные технологии такие как:

Личностно-ориентированные технологии

1) Технологии дифференциации и индивидуализации

2) Внутригрупповая дифференциация через использование факультативных занятий и педагогических мастерских

3) Профильное обучение

4) Создание персонифицированных учебных программ по направлениям: для детей-инвалидов ДЦП.

5) Проектные технологии предполагают включение детей в социально- и личностно-значимую деятельность.

Проблема оздоровления детей и формирование у них навыков здорового образа жизни остро стоит в нашем регионе. По итогам проведенной Всероссийской диспансеризации детей в Республики Марий Эл (2004 г) 71% - дети с отклонениями в состоянии здоровья, 59% - имеют функциональные изменения, 17% - хронические заболевания. В структуре заболеваемости на первом месте болезни костно-мышечной системы, зрения, пищеварения и эндокринной системы. В связи с этим в 2004/2005 году разработана сквозная общедворцовская программа "Страна Здоровья", целью которой является формирование потребностей и навыков здорового образа жизни у подростков-воспитанников ДТДиМ. В рамках программах разработаны паспорта здоровья для воспитанников и диагностические материалы для педагогов объединений по определению уровня здоровья детей. Программа реализуется через систему ключевых коллективных дел, которые реализуются в течение всего учебного года - "Малые Олимпийские игры" для дошкольников, Большие Олимпийские игры для подростков и старших воспитанников, День рекордов, ток-шоу по проблемам профилактики аддиктивного поведения у подростков, связанного с употреблением ПАВ и т.д. Внедрение здоровьесберегающих технологий является обязательным условием реализации любой образовательной программы.

Факторы, препятствующие внедрению инновации в образовательный процесс в учреждения дополнительного образования:

- Не подготовленность к инновационной деятельности педагогических кадров

1. У многих педагогов дополнительного образования отсутствует педагогическое образование, чаще всего у них специальное - профильное.

2. Возрастной состав педагогов - пенсионного и предпенсионного возраста, не желание с их стороны перестраивать процесс обучения.

- Слабая и практически отсутствующая технически-информационная база.

- Не возможность прохождения специализированных курсов повышения квалификации педагогами в связи с недостаточным финансированием учреждений дополнительного образования.

Пути преодоления:

1. Каждое учреждение дополнительного образования должен стать центром методической деятельности, где на протяжении всего учебного года должна вестись систематическая работа по повышению профессионального уровня педагогического мастерства педагога дополнительного образования.

2. Обобщение и распространения опыта педагогов, которые активно внедряют в практику инновации.

3. Создание методической - информационной базы Российского уровня.

4. Доступность и возможность выхода в информационную сеть каждому педагогу учебного учреждения.

5. Компьютеризация учреждений дополнительного образования

Вопросы к коллегам:

1. В каких учреждениях дополнительного образования существуют экспериментальные площадки по внедрению инновационных технологий? Каким образом оформляются документы? Есть ли конкретные результаты по инновациям в учреждении дополнительного образования?

2. Насколько оказывает вредное воздействие использование компьютерных технологий в учебном процессе и не превышает ли тот положительный эффект, который дает применение компьютера в учебном процессе?

3. Насколько эффективно и возможно предпрофильное обучение в учреждениях дополнительного образования?

4. Каково, по Вашему мнению, будущее детского технического творчества. Каково будущее развития технического потенциала нашей страны?

5. В последнее время детям все меньше нравится заниматься декоративным творчеством как на ваш взгляд можно решить данную проблему?

6. Как на ваш взгляд решается проблемы учреждений дополнительного образования на правительственном уровне?

7. Как Вы считаете, на сколько эффективна подготовка педагогов по компьютерным информационным технологиям без технически - материальной поддержки в учебных заведениях, не пускание ли это пыли в глаза?

8. Выскажите свои суждения на утверждение: "Где появляется плата за общее среднее и высшее образование, то там образования нет, настоящее образование должно быть бесплатным".?

В такой среде компьютерные информационные технологии выступают в роли инструмента обучения, общения, планирования и контроля, т.е. базового компонента передачи знаний и организации учебного процесса.

включая выставление оценок и подготовку сводного списка результатов, где ученики будут перечислены хоть по алфавиту, хоть по успеваемости, хоть по цвету глаз.

3. Обучающие и контролирующие программы. Выпущено много разнообразных обучающих

Используются также программы по физике, созданные учащимися в системе программирования Delphi: "Тепловые явления", "МКТ", "Справочник по физике", "Механическое движение" и др.

Использование ИТ для управления учебным процессом. Администрация школы может решать задачи эффективного управления учебным процессом, используя базы данных и электронные формы коммуникаций, что в значительной степени автоматизирует работу с информацией и упростит документооборот.

Что касается применения информационных технологий в своей педагогической практике, то на своих уроках по физике и информатике я использую и презентации, и обучающие, и контролирующие программы. Кроме этого, вместе с учащимися, на уроках информатики мы разрабатываем свои собственные программы в рамках проектной деятельности, которые используются