Использование Interwrite Воаrd в преподавании физики.
Нажимая на “правильные” кнопки мобильных телефонов и компьютеров, современные подростки зачастую имеют самые смутные представления о фундаментальных понятиях и законах, лежащих в основе принципа действия всех этих устройств. Российское образование всегда было фундаментальным, поэтому особенно обидно, что такая наука, как физика с её классическими законами Ньютона и Ома, становится для многих непонятной и неинтересной, слишком далёкой от современной жизни. Физика вообще является наукой, интерес к которой начинается с определённого уровня сложности.
С другой стороны, без фундаментальных знаний по физике, химии, математике вряд ли можно будет создавать совершенно новые технологии и оригинальные продукты, не вечно же мы будем адаптировать к нашим условиям созданное за рубежом.
На современном этапе развития образования, не пренебрегая достигнутым, нужно изменять образовательные технологии и методы обучения, делая интересным сам процесс добывания знаний школьниками, например, шире использовать мультимедийные средства обучения.
В рамках реализации Приоритетного Национального Проекта “Образование” для нашего кабинета физики получено новое лабораторное оборудование, микролаборатория L–микро и мультимедийный комплекс, включающий в себя интерактивную доску Interwrite Воаrd в комплекте с программным обеспечением, систему оперативного контроля Interwrite PRS и интерактивный планшет Interwrite Pad, а также современный мультимедиа проектор и персональный компьютер. Это очень качественное оборудование, позволяющее в корне изменить преподавание: значительно увеличился темп урока, повысился интерес учащихся к предмету, а о наглядности и удобстве использования нового оборудования и говорить не приходится.
Интерактивное оборудование используется практически постоянно как при работе с готовыми программами, так и при использовании презентаций учебного материала, системы тренировочных заданий и оперативного тестового контроля знаний, подготовленных учителем. Существующие электронные учебные издания позволят не только визуализировать самые разные явления и процессы, но и вовлекают учащихся в процесс познания путём выполнения интерактивных упражнений и творческих заданий, компьютерного моделирования. Хочется отметить полный интерактивный курс физики “Открытая физика 2.6” и “Физика, 7-11 классы. Практикум” ООО “Физикон”, серию из 14 дисков “Физика в школе” (“Электронные уроки и тесты. Физика”), “Интерактивные творческие задания. Физика 7-9” компании “Новый диск”, “Виртуальная школа Кирилла и Мефодия” ООО “Кирилл и Мефодий” и другие. Подключение к сети Интернет позволяет использовать информационные ресурсы сети, такие как “Открытый колледж. Физика”, “Физика в анимациях” и др. Вместе с тем, нельзя сказать, что существует изобилие разнообразных программ по физике высокого качества, хотелось бы иметь программы-модули, из которых можно было, как из конструктора, “собирать” свой урок для конкретных учеников.
Чрезвычайно удобно управлять презентацией не с компьютера, а непосредственно с поверхности интерактивной доски, особенно когда возникает необходимость внесения правок и разъяснений, добавления примечаний. Доска позволяет создавать электронные конспекты и, по желанию учителя, сохранять их в формате *.GWB. Особенно удобно создание информационных тематических пакетов, из отдельных страниц которого легко и быстро можно создать конспект, отвечающий потребностям конкретных детей, тем более что можно легко менять порядок страниц и добавлять новые, сохраняя или удаляя позже ненужное.
Программное обеспечение Interwrite Workspace предусматривает возможность использования галереи ресурсов, но требуется существенное дополнение и расширение её разного рода учебными материалами. Каждый учитель “подгоняет” содержимое галереи под себя, хотелось бы иметь более широкий выбор доступных ресурсов.
Для привлечения внимания к определённому объекту на доске, используемой в качестве экрана, или, наоборот, для скрытия определённой области, имеются инструменты “Прожектор” и “Шторка”. Инструмент “Съёмка” используется для создания снимка всего экрана или его части. Есть возможность делать ссылки на те или другие файлы и образовательные ресурсы в Интернете. Всех возможностей Interwrite Воаrd не перечислить. Одним словом, чрезвычайно удобное в работе и органично вписавшееся в учебный процесс современное средство обучения
Единственное, чего не может данное оборудование, - заменить демонстрационный и лабораторный ученический эксперимент, но это и не нужно. Физика – наука экспериментальная, “отменить” эксперимент было бы крайне неразумно. Интерактивное оборудование помогает сделать эксперимент более наглядным, когда в проекции можно рассмотреть такие детали объекта или процесса, которые не всегда видны при визуальном самостоятельном наблюдении.
Преимущества интерактивного преподавания хотелось бы показать на примере урока по теме “Линзы. Построение изображения в линзах” (11 класс). Мультимедийные средства используются на каждом этапе данного урока: при объяснении нового материала демонстрируется подготовленная учителем презентация, в которую, переходя в интерактивный режим, можно вносить необходимые разъяснения. На разных этапах урока используются интерактивные модели (CD “Физика, 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий”. 1С: Школа).
Модель “Фокусное расстояние линзы” позволяют иллюстрировать понятие как главного, так и побочного фокусов собирающей и рассеивающей линз, зависимость фокусного расстояния и оптической силы собирающей и рассеивающей линз от радиусов кривизны поверхностей и соотношения оптических плотностей вещества линзы и среды. Особенно удачно в данной модели то, что одновременно с изменением геометрических характеристик линзы и абсолютных показателей преломления вещества линзы и окружающей среды, изменяется внешний вид линзы и характер её действия. Например, двояковыпуклая линза в зависимости от соотношения показателей преломления, становится то собирающей, то рассеивающей.
Модели “Построение изображения точки в собирающей линзе”, “Построение изображения стрелки в собирающей линзе”, “Построение изображения квадрата в собирающей линзе” предназначены для изучения свойств изображений в собирающих и рассеивающих линзах.
Объект и линзу можно перемещать непосредственно “мышью” (при нажатой на объекте её левой кнопке).
Собирающая линза становится рассеивающей и обратно при переносе фокуса через вертикальную плоскость, проходящую через оптический центр линзы.
Модели позволяют определить, каким является изображение: действительным или мнимым, прямым или обратным, увеличенным или уменьшенным при различных расстояниях от источника до линзы, а также исследовать эти вопросы при различных фокусных расстояниях. Перемещать можно как источник, так и саму линзу.
Предмет (объект) имеет несколько степеней свободы и может перемещаться как относительно плоскости линзы, приближаясь к ней или удаляясь от неё, так и по отношению к главной оптической оси. Например, стрелку можно расположить перпендикулярно главной оптической оси традиционно, чтобы она касалась главной оптической оси линзы, можно поднять над осью или расположить стрелку под осью, а также обосновать правомерность построения изображения перпендикулярно главной оптической оси, располагая стрелку симметрично относительно главной оптической оси.
Достоинством моделей является удобство “трансформации” собирающей линзы в рассеивающую, единый стиль исполнения моделей, удобство управления моделями. Особенно удачно то, что с помощью модели “Построение изображения квадрата в собирающей линзе” предлагается проследить трансформацию квадрата в трапецию, когда одна сторона квадрата касается главной оптической оси, или пространственный четырёхугольник с двумя параллельными сторонами, когда квадрат расположен на расстоянии от главной оптической оси. Таким образом, модель позволяет показать, что прямую линию линза всегда изображает прямой, а углы в пространстве предметов и изображений различны.
Поскольку помимо традиционных вариантов построения приходится иметь дело со специфическим расположением объектов, например, построением изображения точечного объекта, расположенного на главной оптической оси, протяжённого объекта, расположенного наклонно к оси и др., презентация дополнена слайдами с соответствующим расположением объектов.
Работа с моделями позволяет существенно уплотнить урок, рассмотреть значительно большее число вариантов расположения объектов в линзах, провести сравнительный анализ построения в собирающей и рассеивающей линзе, заполнить сравнительные таблицы, больше внимания уделить закреплению.
Модель “Интерактивные задачи на построение изображений в линзах” может быть использована для выполнения построений в интерактивном режиме и заполнения сравнительной таблицы, предлагаемой в данном задании в целях закрепления. В задании требуется построить изображение стрелки, пользуясь вспомогательными линиями и стрелками, и указать свойства полученного изображения.
С целью формирования навыков самостоятельного выполнения построений мной заложены в презентацию задания на построение, которые можно выполнить в интерактивном режиме непосредственно на поверхности доски Interwrite Board помощью электронного пера. Это экономит время, делает построение наглядным, отрабатывает навык выполнения построений. Нет необходимости сохранять выполненное задание, поэтому, выйдя из интерактивного режима, можно предложить выполнить то же задание слабому ученику.
Необычна для нашей школы и интересна система интерактивного голосования Interwrite PRS, позволяющая оперативно проконтролировать уровень усвоения через систему тестовых заданий. При помощи инфракрасных беспроводных передатчиков учащиеся могут отвечать на вопросы и записывать ответы простым нажатием кнопки, сигнализируя при этом, в случае необходимости, о недостаточной уверенности в ответе. Система может работать в режиме настоящего времени, когда на выполнение каждого задания теста отводится определённое время, контролируемое автоматически, и в “накопительном” режиме, когда вопросы теста выданы заранее, на их выполнение отведено определённое время, а ученик работает в рамках отведённого времени в своём темпе. Результаты контроля можно видеть непосредственно с помощью диаграммы, отражающей процент правильно и ошибочно выполненных заданий, или с помощью таблицы, в которой отражаются сведения по выполнению задания каждым учеником. Обратная связь с аудиторией в реальном времени – главное достоинство системы Interwrite PRS. Здесь особенно много предстоит сделать – нужно создать полноценную базу тестов, предусмотреть возможность работы в разных режимах и т. д. В презентации заложены вопросы по теме, предназначенные для контроля уровня усвоения учебного материала с помощью системы Interwrite PRS (работа в парах).
Неудобство пока в том, что в поставляемый комплект входит всего 12 пультов, поэтому закрепить их можно за рабочим местом и использовать для парной работы, либо работать с группой учащихся, предложив остальным другое задание.
Помимо традиционного домашнего задания на построение в тонких линзах учащимся предлагается выполнить интерактивное домашнее задание с CD “Физика, 10-11 кл. Подготовка к ЕГЭ”. У подавляющего большинства учащихся класса, в котором проводился урок, есть дома компьютеры и данная программа установлена, а остальные имеют возможность работы с компьютером в кабинете физики или читальном зале библиотеки.
Преимущества использования мультимедиа в преподавании бесспорны, но простым использованием на уроках средств мультимедиа без создания новой интерактивной школы вопросы повышения качества образования решить невозможно. Нужна действенная обратная связь с учащимися на уроках, нужно создание в школе интеллектуальной обстановки, побуждающей учащихся к живому общению и самостоятельному поиску знаний. В положении ученика, воспринимающего определённую систему знаний и навязываемых ему умений, нужны существенные изменения: должна существовать возможность постоянного диалога учитель – ученик. На любом этапе учебных занятий ученик должен иметь возможность послать своеобразный сигнал SOS учителю, а учитель должен иметь возможность это оперативно отслеживать.
Думаю, что будущее нашего образования в создании интерактивных классов, обеспечивающих обратную связь учащихся с педагогом благодаря использованию компьютерной сети, в создании новой интерактивной школы, не утратившей лучшего из прошлого, но построенной по новым принципам. Нужны новые обучающие материалы, широкое обобщение передового педагогического опыта научно-методическими центрами и доступ к ним любого заинтересованного учителя.
В качестве приложения предлагаю полную версию
подготовленной мной презентации. Значком 
обозначены
задания, выполняемые в интерактивном режиме.