Создание банка компьютерных моделей как средства формирования представлений учащихся о физических процессах и явлениях

СОДЕРЖАНИЕ

Актуальность темы проекта……………………………………..…………….4

Цели и задачи……………………………………………………...….….……....7

Этапы реализации проекта …………………………………….……………….7

Основные теоретические положения………………………………………..…8

Проектируемая деятельность методологически основана

     на использовании следующих подходов………………….…………………..…8

Принципы обучения…………………………….………….…………….………9

Формы обучения……………………………………….…………………….….11

Методы обучения……………………………………….………………...…..11

Психологические и технические требования

к применяемым на уроке компьютерным  моделям…………….…….…….11

Результативность реализации проекта…………………………..………….14

Внедрение проекта……………………………………………………………..16

Выводы и перспективы……………………………………………………….17

Ценность  проекта……………………………………………………….……..18

Ограничения на возможности применения КМ………………….………..18

Список используемой литературы и сайтов…………….………………...…...19

ПРИЛОЖЕНИЯ…………………………………………………………...……21

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ………………………………………………...………….21

Содержание образования по учебному предмету “физика”…….………..21

ПРИЛОЖЕНИЕ 2…………………………………………………………….22

Общая характеристика базы компьютерных моделей ……………………22

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ……………………………………………………………26

Сравнительный анализ уровня учебных достижений учащихся

11”Б” и  11”А” классов при изучении разделов  

“Частицы и волны ”  “Атомы и молекулы” ………………………...………26

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ……………………………………………………………26

Результативность учащихся контрольных классов ……………………….26

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ………………………………………………………….27

План проведения областного семинара учителей по теме

“Информационно-коммуникационные технологии как средство повышения качества обучения на уроке физики”………………………….28

Анкета участникам областного семинара …………………………………29

Результаты анкетирования участников областного семинара…………….30

Актуальность темы проекта

В сфере образования имеются неисчерпаемые возможности для формирования прочных знаний с применением современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ). Можно “на пальцах” объяснить законы Столетова для фотоэффекта, а затем убедиться в неэффективности этого объяснения, предложив учащимся решить задачи для решения с применением этих законов. Если же сначала продемонстрировать компьютерную модель соответствующего эксперимента, то на основе анализа представленной модели ученик сам cможет сформулировать эти законы, понимая физическую суть и механизм процесса, который он наблюдал собственными глазами, пусть и в модельном варианте. Такие знания и представления составят основу для решения качественных и расчётных задач по этой теме.

Анализируя содержание образования по учебному предмету «физика» (Образовательный стандарт учебного предмета «физика» (VI—XI классы)) по признаку доступности восприятия и представления изучаемых физических процессов учащимися (приложение 1), можно заметить, что на каждом этапе обучения есть темы, при изучении которых целесообразно применение компьютерных моделей.

Быстрое развитие компьютерной техники и расширение её функциональных возможностей позволяет  эффективно использовать программные продукты на всех этапах учебного процесса. На уроках физики могут быть применены различные дидактические средства компьютерной поддержки учебного процесса:

ü компьютерные модели физических процессов;

ü компьютерные лабораторные работы;

ü визуализированный в учебных презентациях исторический и справочный материал;

ü наборы нестандартных, творческих заданий, при выполнении которых ребятам необходимо произвести поиск дополнительной информации и её преобразование;

ü анимационные рисунки, логические схемы, интерактивные таблицы и т.д.

Из всего вышеперечисленного необходимо выделить такое средство компьютерной поддержки урока физики, как компьютерные модели физических процессов, явлений, приборов и экспериментов. Поскольку физика – наука экспериментальная, её изучение желательно всегда сопровождать демонстрационным экспериментом. Если нет возможности провести реальный эксперимент, то  применение компьютерных моделей позволяет заменить его виртуальным. Подчеркнём, что компьютерные модели (КМ) – это компьютерные программы, пригодные для проведения виртуальных демонстрационных опытов, визуализации явлений или идеализированных модельных ситуаций.СприменениемКМ удаётся создавать и наблюдать в динамике запоминающиеся иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, а также моделировать ситуации, недоступные для восприятия в реальных условиях [1].

При использовании КМ имеется уникальная возможность визуализации упрощённой теоретической модели с поэтапным её усложнением  посредством включения в рассмотрение дополнительных существенных факторов. Тем самым модель постепенно приближается к реальному явлению. Кроме того, воспроизведение на экране компьютера живой, динамической, запоминающейся картины физического опыта или явления способствует формированию осознанных представлений о данном физическом опыте или явлении [2,3]. Это особенно важно для учащихся с доминирующим образным мышлением, которые без «картинки» не способны представить физический процесс, явление и поэтому затрудняются в усвоении физики. В свою очередь, знания учеников с теоретическим типом мышления нередко оказываются формализованными. Для них компьютерные программы с видеосюжетами, возможностью «управления» процессами, подвижными графиками, схемами – дополнительное средство развития образного мышления [4]. Отметим, что для изучения физики одинаково важны оба вида мышления.