Использование информационных технологий на уроках физики при выполнении лабораторных работ

Сегодня всемирная сеть Интернет находится в глубоком противоречии с существующей формой обучения, опирающейся на ограниченное стандартами содержание и традиционную классно-урочную технологию.

Компьютерным уроком называют любой урок с применением компьютера как обучающего средства.

В уроке как целостной дидактически законченной единице деятельности ребенка психологический цикл деятельности: «целеполагание – планирование и организация – выполнение (решение) единой задачи – анализ и оценка результатов». Этим определяются следующие дидактические части урока:

В – вступление, организационная часть;
А – актуализация зон актуального и ближайшего развития (усвоенных, опорных ЗУН);
Ин – изучение нового материала (формирование новых ЗУН, СУД);
З – закрепление материала – повторение и применение;
Кон - контроль усвоения;
Кор – коррекция;
Об – обобщение;
Дз – домашнее задание.

Тогда дидактическую структуру традиционного комбинированного урока можно представить следующей формулой:

Урок = В+ А+ Ин+ З+ Кон+ Кор+ Об+ Дз

Распределение времени на отдельные части урока даст временную его структуру, тип.

Компьютерный урок характеризуется, прежде всего, интенсивностью использования компьютера, которая может быть оценена процентом времени общения учащихся с компьютером по отношению ко всему времени урока. Если 100% времени урока ученики работают на компьютере – компьютерное обучение. Если компьютер не используется совсем – это обычный урок. При частичном использовании компьютера получается то, что называется «компьютерным уроком». Все дидактические части урока могут быть компьютеризированы, т. е. осуществляться с помощью и при поддержке компьютерных средств (полностью или частично)

Компьютер – это средство, а не субъект обучающей деятельности, он помощник педагогу, а не его замена. В любой момент возможна коррекция учителем процесса обучения.

Разнообразие компьютерных уроков зависит от

- общей дидактической структуры урока
- варианта использования средств ИКТ
- объема делегируемых компьютеру функций учителя
- вида используемых компьютерных средств

• Использование достоинств компьютера для повышения эффективности урока, учебного процесса.
• Формирование у учащихся умений работать с информацией, развитие коммуникативных способностей.
• Формирование личности человека «информационного общества».
• Формирование исследовательских умений, умений принимать оптимальные решения.
• Создание мотивации к учебному материалу.
• Фасилитация понимания учебного материала урока.
• Представление ученику возможности выбирать формы и методы работы.
• Представление ученику возможности использовать дополнительный материал

• Составляется временная структура урока, в соответствии с главной целью намечаются задачи и необходимые этапы для их достижения.
• Из резервов компьютерного обеспечения отбираются наиболее эффективные средства.
• Рассматривается целесообразность их применения в сравнении с традиционными средствами.
• Отобранные материалы оцениваются во времени: их продолжительность не должна превышать санитарных норм; рекомендуется просмотреть и прохронометрировать все материалы, учесть интерактивный характер материала; запланировать резерв времени.
• Составляется временная развертка (поминутный план) урока.
• При недостатке компьютерного иллюстрированного или программного материала проводится поиск в библиотеке или Интернете или составляется авторская программа.
• Из найденного материалов (файлов) собирается презентационная программа. Для этого пишется ее сценарий.
• Планируя достижения определенных целей, следует предусмотреть и их поэтапную и результирующую диагностику. Использование компьютера дает возможность усилить и углубить контроль.
• Обучающие программы комплектуются отдельно.

Компьютер позволяет усилить мотивацию учения. Усвоение знаний, связанных с большим объемом цифровой и иной конкретной информации, путем активного диалога с персональным компьютером более эффективно и интересно для ученика, чем штудирование учебника. На таких уроках ученик может моделировать реальные процессы, а значит – видеть причины и следствия, понимать их смысл. Компьютер позволяет устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием сути проблемы, значительными пробелами в знаниях и т.д. Компьютер может влиять на мотивацию учащихся, раскрывая практическую значимость изучаемого материала, представляя им, возможность испробовать умственные силы и проявить оригинальность, поставив интересную задачу, задавать любые вопросы и представлять любые решения без риска получить за то низкий балл, - все это способствует формированию положительного отношения к учебе.

Практика работы показала, что ребятам стало интереснее учиться. Изменилась система оценивания достижений учащихся. Внедрение компьютерных уроков в физике позволяет задействовать одновременно модель, физический опыт, рисунок, эксперимент, исследования и т.п., что способствует развитию творческих способностей, активизации познавательной деятельности.

Тема: Колебательные движения

Лабораторная работа: «Определение периода колебаний маятника»

Цель:

1. Формирование у учащихся умений работать с информацией, развитие коммуникативных способностей.
2. Создание мотивации к учебному материалу.
3. Формирование исследовательских умений, умений принимать оптимальные решения.
4. Раскрыть способность понимать влияние условий на характер протекания физических процессов

Оборудование:

1. компьютер, диск «Открытая физика» под редакцией профессора МФТИ С.М. Козелла,
2. математический маятник,
3. измерительная лента,
4. секундомер

Оформление доски: формулы периода математического маятника

Ход урока

1. Организационный момент (2 мин.)

Звучит «Гимн физиков».

Как бессмертно оно изученье Земли,
Изученье планет и пространства вокруг,
Всех уроков, которые раньше прошли,
И уроков, какие пройти предстоит.

Объявить план урока, основные цели урока

2. Обзор теоретического материала (5 мин.)

Использование презентации

Основные вопросы

• Колебательное движение
• Математический маятник
• Период и частота математического маятника

В технике и окружающем нас мире часто приходится сталкиваться с периодическими (или почти периодическими) процессами, которые повторяются через одинаковые промежутки времени. Такие процессы называют колебательными. Повторящимися движениями являются, например, вращательные движения Земли вокруг своей оси и вокруг Солнца, вращение стрелок часов и колес автомобиля, биение сердца человека, морские приливы и отливы и т. д. Значение для науки и практики изучения повторяющихся движений можно видеть на примере изучения движения небесных светил, позволившего создать календарь, столь необходимый для деятельности уже в глубокой древности. Изучение закономерностей движения небесных светил увенчалось научным подвигом Николая Коперника, который опрокинул основы религиозного мировоззрения средневековья и открыл широкий путь научному мировоззрению нового времени. Весьма разнообразными повторяющимися движениями являются колебания маятника часов, автомобиля на рессорах, крыльев птицы, корабля на волнах и т. д. Изучение колебательных движений позволило Гюйгенсу (1657) создать часы, измеряющие время с невиданной для той поры точностью. Еще большее значение изучение колебаний имеет в наше время – время космических скоростей, огромных энергетических мощностей и гигантских сооружений. Колебания широко используют в различных технологических процессах и машинах. Приходится учитывать и вредное воздействие колебаний. Статистика показывает, что около 80% поломок и аварий в машиностроении является результатом недопустимых колебаний Колебательные явления различной физической природы подчиняются общим закономерностям. Например, колебания тока в электрической цепи и колебания математического маятника могут описываться одинаковыми уравнениями. Общность колебательных закономерностей позволяет рассматривать колебательные процессы различной природы с единой точки зрения. Закон движения тела, совершающего колебания, задается с помощью некоторой периодической функции времени x = f(t). Графическое изображение этой функции дает наглядное представление о протекании колебательного процесса во времени. Примерами простых колебательных систем могут служить груз на пружине или математический маятник.

Точно повторяющиеся движения называют периодическими. Эти движения характеризуются строгой продолжительностью цикла - периодом колебаний. Минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела, называется периодом колебаний T. Физическая величина, обратная периоду колебаний, называется частотой колебаний:

Нильс Бор над своим домом повесил подкову, которая, по поверью, приносит счастье. Когда Бора спросили: «Неужели вы, известный ученый, верите в то, что подкова может принести счастье? », Бор ответил: «Нет, я, конечно, не верю, но говорят, что подкова приносит счастье даже тем, кто в это не верит».

а) Исследование зависимости периода и частоты колебаний математического маятника от его длины

Цель работы: определить период и частоту колебаний математического маятника и показать зависимость периода колебаний от длины самого маятника

Оборудование: математический маятник, измерительная лента, секундомер, компьютерная версия работы

Описание работы.

1. измерить длину нити
2. подсчитать число колебаний, время и вычислить период колебаний
3. изменить длину нити, посчитать число колебаний, время и вычислить период колебаний при данной длине
4. изменить длину нити, посчитать число колебаний, время и вычислить период колебаний при данной длине
5. данные измерений и вычислений занести в таблицу
6. определить период и частоту колебаний с помощью модели математического маятника. Полученные данные занести в таблицу.
7. сравнить период и частоту математического маятника полученных разными способами

8. Сделать вывод

Вопросы: используется диск открытая физика. Полный интерактивный курс физики. Часть 1. Лабораторная работа.