Использование виртуальных лабораторных работ физических процессов и явлений на уроках физики

 Кирюхин Дмитрий Анатольевич
 учитель физики г. Караганда  КГУ СОШ № 63

Одной из форм работы в рамках новых информационных технологий в нашей школе является работа с электронными учебными пособиями, в том числе использование на уроках компьютерных моделей физических экспериментов.

Использование компьютерных моделей позволяет раскрыть существенные связи изучаемого объекта, глубже выявить его закономерности, что, в конечном счете, ведет к лучшему усвоению материала. Ученик может исследовать явление, изменяя параметры, сравнивать полученные результаты, анализировать их, делать выводы. Такое использование компьютера полезно тем, что прививает учащимся навыки исследовательской деятельности, формирует познавательный интерес, повышает мотивацию, развивает научное мышление и технический интеллект.

Модели можно использовать  для объяснения нового материала, домашней работы, решения экспериментальных задач, опытов, а также для проведения виртуальных лабораторных работ.

Виртуальные лабораторные работы имеют целый ряд преимуществ: существует возможность непосредственно наблюдать, исследовать, экспериментально проверять правильность теоретических предположений, что значительно увеличивает эффективность урока. Можно осуществить эксперимент, который в обычных условиях невозможен. Виртуальные эксперименты помогут учащимся овладеть исследовательскими навыками, умением самостоятельно формулировать выводы на основании своих наблюдений. Виртуальные лабораторные работы обеспечивают максимальную наглядность, точность соответствия модели реального оборудования для проведения экспериментов.

Эти работы по своей структуре близки к традиционным школьным лабораторным работам: выполнение эксперимента (в нашем случае – с помощью модели), теоретический расчет, построение графиков, оценка погрешностей, вывод о совпадении с физической теорией.

Применение информационных ресурсов может быть использовано учителем на разных стадиях урока и служить достижению самых разных целей:

1.     При объяснении нового материала учителем в качестве интерактивной иллюстрации, демонстрируемой с помощью мультимедиапроектора на экран.

2.     При самостоятельном изучении учебного материала учащимися на уроке в ходе выполнения компьютерного эксперимента по заданным преподавателем условиям (в виде рабочих листов или компьютерного тестирования) с получением в итоге вывода по изучаемой теме.

3.     При организации исследовательской деятельности в форме лабораторных работ с компьютерными моделями, или в симбиозе  компьютерного и реального эксперимента. При использовании компьютерного эксперимента учащийся получает намного больше возможностей самостоятельного планирования экспериментов, их осуществления и анализа результатов по сравнению с реальными лабораторными работами. Здесь уместно вспомнить и о том, что некоторые лабораторные работы, например, с использованием переменного тока, вообще не проводятся в школе исходя из требований техники безопасности. Компьютерный эксперимент свободен от данных ограничений.

4.     При повторении, закреплении и контроле знаний на уровнях узнавания, понимания и применения. При выполнении учениками на этой стадии урока виртуальных лабораторных работ и опытов повышается мотивация учащихся – они видят, как могут пригодится полученные знания в реальной жизни.

5.     Встроенные и самостоятельно создаваемые учителем тестовые задания позволяют быстро получать срезовые результаты усвоения материала на любой стадии урока и проводить требуемую коррекцию знаний.

6.     Домашние эксперименты могут быть выполнены учеником по рабочему листу с соответствующей адаптацией при наличии дома учебного диска по данному курсу.

 

А)                                                  В)                                                 С)

Рис. 1  А) Модель передачи электроэнертии; В) Модель ядерного реактора;

С)Модель опыта Резерфорда

При использовании на уроках физики виртуальных лабораторных работ были выделены следующие положительные моменты:

1.     Существенная экономия времени на изучение сложных разделов физики за счет наглядного представления изучаемого материала.

2.     Экспериментальная наполненность курса и, как следствие, лучшее понимание и усвоение предмета учащимися.

3.     Возможность самообразования и исследовательской работы в рамках использования компьютерной лаборатории.

4.    Упрощение процесса контроля за уровнем усвоения материала.

5.     Значительное повышение мотивации обучения. Способность учащихся  переносить в реальную жизнь полученные знания, применять их на практике и делать выводы.

6.    Качественно более высокий уровень представления учебного материла.

7.     Значительное усиление роли самостоятельной работы учащегося на уроке. Получение новых знаний путем исследовательской работы.

8.     Предоставление возможности учащимся выполнить компьютерную лабораторную работу. В результате: учащиеся приобретают навыки оптимального использования персонального компьютера как обучающего средства. Учитель получает возможность провести быструю индивидуальную диагностику результативности процесса обучения, в результате чего у учителя высвобождается время на индивидуальную работу с учащимися, в ходе которой он может корректировать процесс познания.

 

Степень мотивации учащихся при изучении физики с использованием виртуальных лабораторных работ

Наш опыт применения  на уроках физики ряда компьютерных моделей,  показал возросшую интенсивность и эффективность занятий, повышение интереса и мотивации учащихся к изучению предмета. Конечно, мы не имеем ещё всего спектра виртуальных лабораторных работ, но ведётся поиск материала, набор и систематизация по классам и темам. Изучая и внедряя данные лабораторные работы  в учебный процесс, мы с уверенностью можем сказать, что на данный момент альтернативы визуальным лабораторным работам пока нет.

Можно отметить и тот факт, что при внедрении в курс физики виртуальных лабораторных работ,  учащийся начинает видеть в компьютере рабочий инструмент, помощника в освоении школьной программы, а не способ развлечения.

Литература

1.     Головин М.Б. Использование новых информационных технологий на уроках физики / / Материалы научно-практической конференции «Роль задач в процессе изучения естественно-математических дисциплин». — Луцк — Нововолынск, 2000. — С. 9-10.

2.     Кавтрев А.Ф. Информационные технологии и электронные образовательные ресурсы для учителя физики // Школьные технологии, № 4, 2005.

3.     Мартынов В.А. Информационно-компьютерное обеспечение мотивационного программно-целевого управления: Материалы сборника БГПУ, Барнаул, 2007.

4.     Покровский А.А. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе ч.1, М. Просв., 1978,с. 60-61.

5.     Селевко А.Г. Современные информационно-технические средства в школе. – М.: Народное образование, 2002.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.