Современный образовательный процесс должен соответствовать индивидуальным запросам каждого ученика, предоставляя ему возможность продвигаться по своей личной образовательной траектории, а также должен способствовать формированию этих индивидуальных запросов, вовлекая учащихся в активную деятельность, ориентированную на личностное развитие.
Изучение физики в профильной школе направлено на подготовку учащегося к последующему профессиональному образованию. Достижение целей профильного обучения в образовательном процессе напрямую зависит от того, с использованием каких методов обучения будет спланирована деятельность учителя и учащихся на уроке.
В педагогике различают несколько моделей обучения:
- пассивная, в которой ученик выступает в роли «объекта» обучения;
- активная, в которой ученик выступает «субъектом» обучения;
- интерактивная – inter – взаимный, act – действовать. В данном случае процесс обучения осуществляется в условиях активного взаимодействия всех учащихся. Ученик и учитель являются равноправными субъектами образовательного процесса.
Что же такое интерактивные технологии обучения? И почему они необходимы при организации учебного процесса в современной школе?
Интерактивные технологии – это такая организация процесса обучения, в котором невозможна пассивная роль ученика, практически все учащиеся оказываются вовлеченными в процесс познания. Совместная деятельность учащихся в процессе освоения учебного материала означает, что каждый вносит свой индивидуальный вклад, идет обмен знаниями, идеями, способами деятельности. Все это происходит в атмосфере доброжелательности и взаимной поддержки, что позволяет учащимся не только получать новые знания, но и развивать свои коммуникативные умения: умение выслушивать мнение другого, взвешивать и оценивать различные точки зрения, участвовать в дискуссии, принимать совместное решение. Интерактивные технологии способствуют установлению эмоциональных контактов между ребятами, приучают работать в команде, снимают нервную нагрузку школьников, помогая испытать чувство защищенности, взаимопонимания и собственной успешности.
Можно выделить такие основные формы организации учебной деятельности с применением интерактивных технологий:
- создание учебных пособий (презентации Power Point);
- использование интерактивной доски, документ-камеры;
- проведение демонстрационного эксперимента с использованием оборудования L-микро;
- использование мультимедийных продуктов.
Неотъемлемой частью уроков физики является демонстрационный эксперимент. Он позволяет познакомить учащихся с сущностью экспериментального метода изучения физики и с его ролью в научных исследованиях, дает возможность сформировать у школьников практические навыки, а также способствует более глубокому усвоению физических законов и повышает интерес к изучению предмета.
Значительно расширить границы школьного демонстрационного эксперимента, проводимого учителем традиционно, позволяет использование на уроках компьютерной измерительной системы физической лаборатории L-микро. Например, при изучении закономерностей различных процессов использование оборудования L-микро позволяет, проводя эксперимент, одновременно получать на экране графические зависимости физических величин, что повышает наглядность и лучшее усвоение материала.
Например, при изучении изотермического процесса. Во время выполнения эксперимента на интерактивной доске постепенно строится график данного процесса в режиме реального времени (рисунок 1).
Рисунок 1 – Построение графика изотермического процесса в режиме реального времени.
Многие явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. Например, явления микромира, электромагнитные волны, различные быстропротекающие процессы. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, т.к. не в состоянии мысленно их представить. На помощь приходит моделирование этих процессов с помощью компьютера, что всегда вызывает у учащихся интерес. Компьютерную модель можно рассматривать как аналог действующей экспериментальной установки, в которой можно изменить условия опыта, вмешаться в ход эксперимента. Кроме того, использование наглядных моделей, интерактивных анимаций на уроке поможет проще и доходчивее объяснить суть сложных физических явлений, продемонстрировать «виртуальные» опыты и эксперименты.
Например, при изучении явления фотоэффекта с помощью данной модели есть возможность продемонстрировать это явление и при этом можно изменять условия эксперимента (рисунок 2).
Рисунок 2 – Вид окна модели для изучения фотоэффекта.
В работе учителем используются следующие мультимедийные продукты:
1. «Открытая физика» («Физикон»)
Здесь представлено большое количество компьютерных моделей, которые чрезвычайно удобно использовать при объяснении нового материала и при решении задач.
Например, можно показать равнозамедленное движение тела, используя модель «Движение с постоянным ускорением» (рисунок 3).
Рисунок 3 - Вид окна модели "Движение с постоянным ускорением"
Ведь на экране компьютера кроме движущегося спортсмена, который в соответствии с заданными начальными условиями тормозит, разворачивается и набирает скорость в противоположном направлении, ещё и соответственно изменяется длина и направление вектора его скорости, а также в динамическом режиме строятся графики координаты, модуля перемещения и проекции скорости.
1С:Школа. Физика, 7–11 кл. Библиотека наглядных пособий
Образовательный комплекс «1С:Школа. Физика, 7–11 кл. Библиотека наглядных пособий» представляет собой библиотеку мультимедиа объектов, снабженную системой поиска. Библиотека позволяет формировать наборы объектов в соответствии с содержанием любого учебника для основной и старшей школы, вошедших в Федеральный перечень учебников (рисунок 4).
Рисунок 4 – Вид окна образовательного комплекса «1С:Школа. Физика, 7–11 кл. Библиотека наглядных пособий»
На панели слева можно выбирать учебник или раздел физики, а затем рисунок, формулы, анимации, модели, видеофрагменты.
3. 1С:Репетитор.Физика
Мультимедийная обучающая программа «1С:Репетитор. Физика» содержит изложение всего школьного курса физики (механика, молекулярная физики, электричество и магнетизм, электромагнитные волны и оптика, теория относительности и квантовая физика) и представляет собой учебник, задачник и справочник, объединенные гипертекстовой структурой.
В каждом вопросе ученик найдет текст с формулами, содержащий объяснение темы; рисунки и графики, включающие элементы анимации; биографические сведения о некоторых ученых, внесших важный вклад в развитие физики; тесты на усвоение материала темы; задачи по теме (первая задача приводится с полным решением, для второй – дается только ответ); возможность вызова справочника основных формул школьного курса математики; контрольные тесты и задачи по каждому из разделов курса физики, разделенные на три уровня сложности. Кроме того, в пособие включены видеофрагменты реальных экспериментов.
4. Видеозадачник по физике
5. Кирилл и Мефодий Физика 7-11
6. Лабораторные работы по физике (виртуальная физическая лаборатория) (10, 11 класс) и другие.
Помимо предлагаемых дисков используются собственные презентации. Ученики с удовольствием готовят к урокам физики творческие работы в виде презентаций, видеороликов. Наиболее интересные отбираются в банк творческих работ.
Применение интерактивных технологий в процессе обучения физике не всегда предполагает использование компьютера и мультимедийной техники. Также к формам интерактивного обучения относятся работа в парах, работа в группах сменного состава, «мозговой штурм», кейс-метод, дебаты, тематические игры и другие.
Использование интерактивных технологий на уроке повышает мотивацию ребят к процессу обучения, создаются условия для приобретения учащимися средств познания и исследования мира.