«ПРИМЕНЕНИЕ ЭВМ НА УРОКЕ ФИЗИКИ»
Причин компьютеризации обучения физике можно выделить несколько. Вот главные из них:
1). Появившиеся в последнее время ЭВМ оказались очень удобными помощниками практически в любой деятельности человека. Компьютер позволил во много раз увеличить производительность человека и эффективность его работ. Например, набор и распечатка текста на ЭВМ происходит значительно быстрее и удобнее для пользователя, чем от руки или на печатной машинке. При чём набранный текст в любой момент можно легко откорректировать.
2). Компьютер является универсальным средством. Он с успехом может заменить телевизор, видеопроектор, магнитофон, проигрыватель CD-дисков, графопроектор, калькулятор, печатную машинку, даже кисть художника!
3). Так как физика является экспериментальной наукой, то для полноценного её изучения необходимо проводить опыты. В этом ЭВМ как никак лучше может помочь, являясь неотъемлемой частью исследовательской установки.
Применение компьютерной техники на занятиях по физике в школе – эта задача не нова и неоднократно обсуждалась во многих методических изданиях. Решение задачи облегчилось, особенно в последнее время, в связи с президентской программой двухлетней давности – “Дети России”, целью которой, как вам известно, ставилось оснащение каждой сельской школы дисплейным кабинетом с выходом в мировую сеть Интернет. Программа была выполнена, правда не на 100%, и в арсенале средств учителя физики появилось универсальное средство обучения, одновременно являющееся и наглядным пособием, и справочником, средой для проведения экспериментов, тестирования и т. д.
1. Наглядное пособие.
80% информации человек воспринимает через зрение, и, как вам известно, даже если возьмете личный опыт, то детям проще показать наглядно на рисунке, плакате, слайде или кинофрагменте, а еще лучше на демонстрационном столе какое-либо устройство, чем долго объяснять “на пальцах” его устройство, принцип работы, внешний вид и т. д. и если набирать иллюстрации по каждой теме, то зачастую накапливается не один шкаф наглядных пособий, которые часто путаются, некоторые плакаты очень сложно отыскать, да и за годы эксплуатации они часто принимают неэстетичный вид.
Иное дело – если все наглядности занесены в память ЭВМ. Преимущества очевидны – в нужный момент легко отыскать необходимое пособие, особенно используя встроенную систему поиска.
Накапливая год за годом новую информацию в виде текста, рисунков, видеофрагментов, фотографий, фонограмм, можно создать достаточно мощную базу для изучения курса физики.
Компьютерные модели, которые мы показываем в качестве наглядных пособий, оживляют объяснение учителя, облегчают демонстрацию того, что трудно воспринимается на плакатах и статичных рисунках. Казалось бы, такие же возможности есть и у кинолент и видеофильмов. Но фильм лишен возможности интерактива, то есть изменения параметра рассматриваемой модели в связи с постоянно возникающим у учеников закономерным вопросом «А что если…?»
А если имеется доступ в Интернет, то возможности учителя возрастут в десятки раз. Все НИЦ, лаборатории НИИ имеют собственные серверы, где хранится информация о самых последних разработках и исследованиях, видеоролики экспериментов, звукозаписи знаменитых ученых, лауреатов Нобелевской премии. Используя эти данные можно организовать не только очень интересный урок физики, но и любое внешкольное мероприятие, вечер, конференцию…
Имеются собственные серверы и у астролабораторий, работающих в режиме реального времени, то есть передающие в сеть изображение того участка неба, куда нацелен телескоп этой лаборатории.
Примером программных средств пригодных для этого направления являются средства группы Физикон. Открытая физика 1.1., энциклопедия Дэвида Маколи «От плуга до лазера»
К сожалению, практически все вышесказанное остаётся пока мечтой, т. к. для осуществления этого нужен не только компьютер, но и небольшое, но очень дорогое приспособление, называемое видео-проектором. В принципе можно обойтись и без проектора, общего на класс, имея достаточно большое количество (10-12 шт.) мониторов, соединённых в сеть.
2. Справочник.
ЭВМ является универсальным средством для хранения информации с неограниченными возможностями и памятью.
В качестве справочника ЭВМ можно использовать при составлении рефератов, подготовке докладов, сообщений на уроке, при организации различных мероприятий, КВН, вечеров.
В настоящее время продаётся огромное количество энциклопедий на СД – дисках, так что их может использовать не только учитель, но и любой ученик.
(Примером является энциклопедия Кирилла и Мефодия. энциклопедия Дэвида Маколи «От плуга до лазера»)
3. Эксперимент.
3.1. при изучении физики рассматривается огромное количество экспериментов, причём некоторые из них невозможно повторить на уроке или во время лабораторных практикумов. И опят же приходится объяснять на пальцах, с использованием плакатов и т. д. Конечно же, многие эксперименты записаны на кино - и видеоленты, но они также занимают много места, требуют соответствующих условий хранения и эксплуатации. А информация на СД дисках, в памяти ЭВМ и сети Интернет практически неисчерпаема, постоянно обновляема и вечна. Приобретя соответствующий компакт диск, можно практически получить лабораторию целиком, т. к. существуют программный материал, позволяющий не только пассивно наблюдать ранее поставленный эксперимент, но и провести опыт самому, изменять условия эксперимента.
Пример такого применения ЭВМ - Физикон. Открытая физика 1.1.
3.2. компьютер сам по себе является не только устройством, способным предоставлять информацию; это ещё и очень точный прибор. Это тоже можно использовать во время проведения экспериментов. Так как частота обновления информации в современных ЭВМ составляет сотни МГц, то значит, что даже очень быстрые и кратковременные явления можно зафиксировать.
Для применения ЭВМ в качестве прибора необходимо
1) подключить внешнюю установку к входному порту (чаще всего для этого используют LPT-порт). При этом учитывать, что максимальное значение измеряемой величины должно быть 5 вольт.
2) Составить соответствующую программу для фиксации переменных данных. Это можно сделать даже на тех языках, которые изучаются в школьном курсе информатики – Бейсик, Паскаль.
Экспериментальные данные при этом получаются либо в виде таблицы или массива данных, либо, что ещё лучше, в виде диаграмм, распечаток, и т. д.
Примером является программное средство Института новых технологий образования Живая физика.
4. Тестирование.
ЭВМ является средством для быстрого тестирования, причём он сам может поставить соответствующую оценку знаниям тестируемого. Причём тесты могут быть оформлены как в стандартном виде, с выбором ответа, так и с использованием рисунков, видео роликов, анимаций, и т. д.
Примером является предлагаемое средство 1С Репетитор. Физика.
Рассматривая рынок предлагаемых учителю средств можно отметить, что часто эти средства унифицированы, т. е. в них собран и справочный материал, и тесты, и иллюстрации, и демонстрации.
Примером таких программ являются программы группы 1С, «TeachPro. Физика», «Репетитор Кирилла и Мефодия».
Всё вышесказанное никоим образом не призывает отказаться от привычных «натуральных» лабораторных работ, моделей, приборов. Заменить «ощущаемое руками» не может никакое использование компьютера. Однако за ЭВМ будущее, и так как школа готовит людей для будущей жизни, то уметь применять ЭВМ для своей практической деятельности ученики должны уметь.
В нашей школе ЭВМ было применено неоднократно на уроках географии в 7 классе с использованием CD-диска «Наш дом Земля» Республиканского мультимедиа центра (учитель ), на уроке рисования в 8 классе с использованием CD-диска «Шедевры русской живописи» Кирилла и Мефодия и стандартного приложения Windows – графического редактора Paint (учитель ). Многократно использовался компьютер и на кружковых занятиях учителя истории Язевой Татьяны Алексеевны.
Также неоднократно проводились уроки физики с применением ЭВМ при изучении разделов «Оптика»: «Линзы и построение изображений», «Интерференция», «Дифракция», «Квантовая физика»: «Лазеры», «Фотоэффект», «Механика»: «Абсолютно упругое и абсолютно неупругое столкновения».
По данным темам довольно трудно объяснить, а учащимся – разобраться в сути проблемы. Анимации, предлагаемые на дисках очень просто и доступно объясняют материал.
Хорошим подспорьем данные программы явились при подготовке к олимпиадам и к ЕГЭ учащихся не только по физике, но и по математике, русскому языку, биологии, химии и другим предметам.
Основной проблемой ограниченного применения ЭВМ на занятиях в нашей школе, на мой взгляд, является недостаточное количество машин, слабая материальная база, недостаточное количество программных средств, что негативно сказывается на процессе обучения, снижая интерес учащихся.
К примеру, на занятия по физике, мне приходилось переносить компьютер в кабинет физики, так как наш кабинет информатики с трудом вмещает детей.
Обобщая своё выступление, мне хочется отметить, что использование компьютерной техники в процессе обучения вносит элемент игры, делая уроки разнообразными, интересными, яркими и запоминающимися. И что характерно, усвоение материала при этом близко к 100%.
