Статья на тему: "Применение инновационных технологий на уроках физики"

Статья на тему: "Применение инновационных технологий на уроках физики"

В течение последних десятилетий наблюдается постепенное снижение интереса школьников к предметам естественного цикла.

·                     Такое явление в условиях научно-технической революции и расширяющегося процесса информатизации общества кажется парадоксальным.

·                     Одни (60,2% от 100 опрошенных старшеклассников) ссылаются на то, что эти предметы не понадобятся им в будущем.

·                     Другие (5,3% опрошенных) считают, что на уроках изучаются вопросы, уже известные им из книг, журналов, телевизионных передач.

·                     Третьи (34,5%) жалуются на сложность предметов, они не видят особого смысла заставлять себя учить формулировки и ломать голову над задачами.

·                     Нередко высказывается мысль, что это достаточно специальные предметы, которые не нужны ста процентам населения, а потому их следует изучать в школе по выбору.

Наше время – время перемен. Новые веяния пришли с новым 21-м веком и в российское образование. Появились новые подходы к извечным проблемам: как и чему учить, новые педагогические технологии, приёмы, методы, новые взгляды на взаимоотношения воспитателя и воспитуемого, учителя и ученика.Сегодня особенно важно развивать познавательную деятельность обучающихся, формировать интерес к процессу познания, к способам поиска, усвоения, переработки и применения информации, что позволило бы школьникам быть субъектом учения, легко ориентироваться в современном быстро меняющемся мире.

Создаются новые технологии, разрабатываются новые методики преподавания, появляются нестандартные формы проведения уроков, вариативные программы и учебники и т. д. Успех во многом зависит от мастерства учителя. Однако нужного результата можно не достичь, если не учитывать индивидуальные особенности ребенка.

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.

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.

Стараясь повысить эффективность уроков возникают  инновационные технологии:

·                    Проблемное обучение

·                   Информационно-коммуникационные технологии

·                   Научно-исследовательская и проектная деятельность

·                   Интерактивное обучение

·                   Решение творческих задач

Использование элементов проблемного обучения позволяет создать на уроке условия для творческой мыслительной работы обучающихся. Отпадает необходимость неосмысленного запоминания большого объема учебного материала. Уменьшается время на подготовку домашнего задания, т. к. основная часть учебного материала усваивается на уроке.

Сущность метода проблемного обучения состоит в том, что я конструирую свою или заимствую сконструированную другими исследовательскую задачу, а ученик ищет способ ее решения. Проблемные задания разной степени сложности, у каждой свое поле поиска. В трудных случаях ученикам необходимо помочь, но так, чтобы сохранить возможность творческого мышления. Проблемное задание отличается тем, что я намеренно провоцирую создание противоречивых ситуаций, порождая у учащихся стремление разобраться и устранить их.

Традиционное обучение, как правило, обеспечивает обучающихся системой знаний и развивает память, но мало направлено на развитие мышления, навыков самостоятельной деятельности.

Проблемное обучение устраняет эти недостатки, оно активизирует мыслительную деятельность обучающихся, формирует познавательный интерес.
В зависимости от характера постановки проблемы, различают несколько типов ситуаций. В процессе объяснения нового материала я чаще всего применяю ситуации несоответствия и неожиданности.

На современном этапе развития школьного образования проблема подготовки выпускников, хорошо владеющих информационно – коммуникационными  технологиями, приобретает особо важное значение в связи с высокими темпами развития и совершенствования науки и техники. Применение этих технологий в обучении физике объясняется также необходимостью решения проблемы поиска путей и средств активизации познавательного интереса обучающихся, 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 обучающимся с компьютером. Компьютер на уроке является средством, позволяющим обучающимся лучше познать самих себя, индивидуальные особенности своего учения, способствует развитию самостоятельности. Обучающимся может наблюдать на экране, что получается после осуществления той или иной операции, как меняется значение выражения, когда меняется тот или иной параметр. Второй тип характеризуется взаимодействием с компьютером не обучаемого, а педагога. Компьютер помогает учителю в управлении учебным процессом. Небольшой опыт работы показывает, что использование компьютерных технологий в обучении физики позволяет дифференцировать учебную деятельность на уроках, активизирует познавательный интерес обучающихся, развивает их творческие способности, стимулирует умственную деятельность, побуждает к исследовательской деятельности.

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 обучающиеся 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. Каждый слайд обращает внимание обучающегося 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. 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.

            2. 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 обучающегося 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.

3.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.

4.Компьютер - мощная измерительная лаборатория,если снабдитькомпьютер 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 NationalInstruments (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.

5. 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.

6. Использование локальной сети на уроках физики.

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.

Проектная деятельность обучающихся – это новая технология обучения. В отличие от традиционной, она позволяет перейти от учения как процесса запоминания к самостоятельной познавательной деятельности; от ориентации на среднего ученика к дифференцированному, персонифицированному обучению; от неопределённости и размытости перспектив «дружбы» с физикой к серьёзной мотивации деятельности в области физики или инженерных наук.

Проектную деятельность использую для того, чтобы научить учащихся самостоятельному, критическому мышлению, размышлять, опираясь на знание фактов, делать обоснованные выводы и принимать аргументированные решения, научить работать в команде.

Метод проектов позволяет школьникам овладеть умением построения цепочки: от идеи через цели, задачи, мозговой штурм до реализации и публичной защиты проекта. В основе проектной деятельности учащихся лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, развитие их критического и творческого мышления, умение увидеть, сформулировать, найти пути решения и решить проблему.

В реализации проектов заинтересованы все: ученик занят работой и развитием своего творческого потенциала (применением знаний в новых ситуациях) с перспективой получить несколько оценок и благополучной аттестации по физике (одного из сложных предметов), наконец, с перспективой пополнения Портфолио; учитель заинтересован в повышении знаний и интеллекта учащихся, их занятости творчеством; родители – в благополучной успеваемости их ребёнка, в перспективе вырастить ребёнка с умной головой, а ещё и с «золотыми» руками.

Интерактивное обучение -это прежде всего диалоговое обучение, в ходе которого осуществляется взаимодействие учителя и ученика. Это, прежде всего разнообразные формы групповой работы. При групповой форме работы обучающихся на уроке в значительной степени возрастает и индивидуальная помощь каждому ученику, как со стороны учителя, так и своих товарищей. При этом помогающий получает не меньшую помощь, так как его знания актуализируются, конкретизируются, приобретают гибкость, закрепляются именно при объяснении своему однокласснику. Руководители групп и их состав подбираются по принципу объединения школьников разного уровня обученности, информированности по данному предмету, совместимости учащихся, что позволяет им взаимно дополнять и обогащать друг друга. Наиболее известные применяемыеформы – «вертушка», «аквариум», «мозговой штурм».

При подготовке обучающихся к сдаче Единого Государственного Экзамена использование информационных технологий можно определить в следующих направлениях: проведение локального тестирования и диагностики; поиск и обработка информации в рамках подготовки к ЕГЭ с использованием сети Интернет (например, интерактивные тесты на сайте ФИПИ).

Личность ребенка формируется в процессе его собственной деятельности, которая, в свою очередь, возможна только в общении с взрослыми, во взаимодействии с ними и под их постоянным руководством. Через общение лежит путь к родству душ. 45 минут урока для меня – это не только интеллектуальное напряжение, но и простое человеческое общение.

В новой, реформированной школе школьнику должно быть интересно и комфортно учиться, в такую школу ребенок будет приходить с удовольствием, предвкушая радость от встречи со сверстниками и учителями.

Внедрение новых образовательных технологий в учебный процесс меняет методику обучения, позволяет наряду с традиционными методами, приемами и способами использовать моделирование физических процессов, анимации, персональный компьютер, которые способствуют созданию на занятиях наглядных образов на уровне сущности, межпредметной интеграции знаний, творческому развитию мышления, активизируя учебную деятельность обучающихся.

Используемая литература:

1.                  «Обучение деятельности на уроках физики» Е.А. Румбешта, ж. «Физика в школе» №7. 2003.

2.                  «Экспериментальные задания» В.Ф. Шилов. Ученические мини-проекты).

3.                  Intel Обучение для будущего, Москва 2004

4.                  Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е.С.Полат – М., 2000

5.                  Полат Е.С. Типология телекоммуникационных проектов. Наука и школа – № 4, 1997

6.