В настоящее время технический и научный прогресс развития человечества привёл к созданию сложных программно-аппаратных технический средств и устройств, для которых понятие интерактивности - это одна из рабочих функций: цифровая фото/видео/аудио техника, персональный компьютер, смартфон, фотоаппарат и пр. - все эти приборы не только выполняют свою работу, но и способны активно реагировать на воздействие пользователя на них, именно так проявляя свойство интерактивности.
Развитие науки и техники не могло обойти и сферу образования - ведь именно молодое поколение всего первым осваивает все технические и цифровые новинки и именно поэтому образование должно не отторгать, а гармонично встраиваться в научно-технический прогресс.
В последние десятилетия руководство российской системы образования в полной мере осознало значимость материально-технического оснащения школ современной техникой, в том числе и кабинетов физики.
Именно физика - тот самый предмет, в рамках которого на занятиях проводиться значительно количество экспериментов, а сам физический эксперимент относится к основным способам получения практических знаний об окружающих вещах и явлениях и позволяет полноценно формировать эмоциональную и интеллектуальную сферы личности обучающегося. [1]
В рамках данного подхода было проведено переоснащение школ страны интерактивными средствами обучения и в соответствии с действующими ФГОС в настоящее время работа обучающихся в рамках изучения физики должно быть ориентировано на научно-исследовательскую и проектуную деятельность с применением информационных технологий в интерактивной форме.
Реализация интерактивного обучения в рамках проводимого урока физики предполагает не только материально-технической обновление лабораторно-экспериментальной базы кабинета физики, но изменение модели взаимодействия педагога и обучающегося. [2]
В настоящее время, опираясь на труды исследователей в области научно-исследовательской деятельности обучающихся, интерактивным обучением можно считать такую форму проведения урока, при которой: [3]
- есть возможность выбора темы эксперимента или научной работы обучающимся, актуальность которой неоспорима в современных условиях;
- кабинет физики оснащён необходимыми техническими средствами обучения (ТСО);
- определено расписание и место выполнения научно-исследовательской работы обучающимся и обеспечен его свободный доступ к ТСО;
- в учебном классе создана атмосфера сотворчества между учащимися, задействованными в экспериментальной работе;
- учащихся окружает атмосфера творчества и сотворчества;
- учащиеся в рамках проводимой работы интерактивно взаимодействуют как между собой, так и с учителем и с объектом проводимой работы.
- проводится рефлексия научно-экспериментальной деятельности.
Рассмотрим два урока физики с применением интерактивного обучения, соответствующих всем вышеописанным требованиям к интерактивности современного образовательного процесса.
Урок 1. «Интерактивная физика механических процессов»
Оборудование: штатив, грузики одного веса, нитка, шкала/сантиметр/линейка, цифровой фотоаппарат, ПК с программой видеомонтажа.
Ход урока подробно рассмотрим ниже.
Перед уроком учитель собирает установку, внешний вид которой изображён на рис. 1 и демонстрируя её обучающимся, описывает постановку исследовательской задачи: необходимо определить ускорение системы грузов».
Далее обучающиеся разделяются на две группы, первая из которых определяет ускорение системы грузов классическим методом, базируясь на знании законов механики и динамики, вторая же группа - обосновывает свой ответ, используя законы кинематики и видеографический метод интерпретации работы установки (метод базируется на раскадровке снятого материала путём анализа перемещаемого объекта на фоне шкалы измерений).
При решении задачи с использованием цифрового фотоаппарата учащимся второй группы необходимо провести серию опытов на экспериментальной установке (рис. 1) и одновременно с этим осуществить видеозапись движения связанных грузов. Затем видеофайл копируется на персональный компьютер и открывается в программе VirtualDub- MPEG2. В ней учащиеся покадрово просматривают на мониторе заснятый видеосюжет, определяют время движения, расстояние, пройденное одним из грузов, и рассчитывают ускорение системы тел.
Рис.1. Схема установки для опыта с грузиками
Выполнив задание учителя, обучающиеся и первой и второй группы показывают и объясняют результаты измерения ускорения системы грузов.
Результаты одной группы всегда будут отличаться от результатов второй группы: это открывает необходимость дискуссии в обсуждении результатов, поиск погрешностей метода измерений и иных воздействующих факторов.
Дискуссию можно провести в виде мозгового штурма или кейс-задачи.
Подводя итоги диспута, учителю необходимо отметить, что основная разница в полученном результате будет заключена в том, что первая группа, используя законы динамического движения тел, не учли силу трения о неподвижный блок установки, вторая же группа, измеряя движение грузиков в динамике, получили правильный результат с минимальной погрешностью.
Рефлексия проведённой работы должна сформировать у обучающихся понимание того, что для получения правильного результата необходимо провести возможно большее число экспериментальных опытов с применением различных методов измерения и наблюдения.
Урок 2. Формирование проектной деятельности на уроке физики с элементами интерактивного обучения
Для более полного понимания обучающимися основ применения видеографии как научного метода исследований проведём экспериментальное исследование построения траектории точек на поверхности вращающейся пластины, зафиксированных в определённые моменты времени.
Цель проектной работы - исследование законов механики с привлечением цифровых технологий.
Задачи проектной работы:
- изучить базовые основы кинематики, динамики и связанных с ними величин;
- устройство современного цифрового фотоаппарата и выполняемые им функции;
Основой проведения экспериментальной работы послужил электрический импульсный прибор, генерирующий импульсы определённой частоты. Часть прибора ребятами может быть собрана самостоятельно, при условии прочных знаний по разделу физики «Электричество».[4]
Одновременно с этим обучающиеся разбирают принцип работы цифрового фотоаппарата, его устройство и особенности работы. Для проведения заданной научно-экспериментальной работы необходимо так же освоить функцию стробоскопической фотосъёмки.
Прибор, издавая ряд световых импульсов в определённый промежуток времени, помещался под объектив фотоаппарата, далее - на основании техники фризлайта проходило стробоскопирование и на рис 2. Представлено изображение, полученное учениками в результате эксперимента с использованием фотоаппарата Canon EOS 600d с выдержкой 60 сек.
Рис. 2. Результат экспериментальной работы
Проведённая в конце занятия рефлексия показала, что данная форма работы крайне заинтересовала обучающихся, интерактивность процесса обучения была полностью достигнута и определена перспектива её развития с применением данных цифровых технологий.
В заключение отметим, что внедрение интерактивного обучения в процесс преподавания физики в школе должен проходить в здоровой атмосфере поддержки всего педагогического коллектива, позитивного отношения его к новациям и техническим новшествам, к проектной деятельности обучающихся.
Так же очевидно, что внедрение интерактивного обучения способствует повышению уровней самостоятельности и морально-волевой самоорганизованности, формированию логического мышления и познавательного интереса к окружающим нас процессам и явлениям у обучающихся.
Литература
- Варданян Н.А. Развитие дистанционного обучения в общеобразовательной школе // интернет и образование. 2012. Т. 2012. № 42.
- Дик Ю.И., Учебное оборудование для кабинетов физики общеобразовательных учреждений / М.: Дрофа, 2005.
- Иванова Е.О., Осмоловская и. М. Теория обучения в информационном обществе. М.: просвещение, 2011.
- Петров Ю.С., Масков Ю.П., Саханский Ю.В. Физическео моделирование электровзрывных цепей. Журнал «Научный вестник», № 1(7), Издательство ООО «Консалтинговая компания Юком», 2016 г. с.174-181.