Використання нових інформаційних технологій навчання.

Під новими інформаційними технологіями навчання розуміють такі технології, які в навчальному процесі використовують засоби інформатизації навчання (насамперед – комп’ютер), причому використовують як засоби управління навчальною ді-

яльністю.

Ця проблема знаходиться в стані її дослідження, але вже і зараз можна виділити деякі способи використання комп’ютерів у навчальному процесі.

Застосування інтегративної моделі процесу навчання до організації навчальних занять передбачає комплексне використання традиційних і нових технологій навчання.

Так, під час вивчення фізики в школі доцільне комплексне використання комп’ютера й демонстраційного фізичного експерименту в тих випадках, в яких демонстраційні досліди не можуть забезпечити необхідну наочність у вивченні фізичних явищ і процесів.

Наочність є показником простоти і зрозумілості для учня того психічного образу, якій він створює у результаті процесів сприймання, пам’яті, мислення й уявлень. Саме це мають на увазі, коли йдеться про наочність об’єктів дійсності, що вивчаються. Якщо демонстрація певного об’єкту не супроводжується створенням у свідомості тих, хто навчається, психічного образу, який відповідає об’єкту реальної дійсності, то її не можна вважати наочною.

Наприклад, під час введення поняття про масу тіла в 7 класі насамперед треба продемонструвати досліди, з яких випливають наступні висновки: 1) під час взаємодії двох тіл швидкості змінюються в обох тіл; 2) під час взаємодії однакових тіл їх швидкості змінюються однаково; 3) під час взаємодії різних тіл їх швидкості змінюються по-різному. Отже тіла відрізняються одні від одних властивістю, яку називають інертністю, від якої залежить зміна швидкості тіла під час його взаємодії з іншими тілами. Останній висновок стає підґрунтям введення фізичної величини – маси тіла.

Демонстрації дослідів, з яких випливають висновки, пов’язані із взаємодією візків, до одного з яких прикріплена пружна лінійка.

Аналіз відповідей учнів вказує на те, що вони зустрічаються з труднощами у розумінні того, про яку зміну швидкості йде мова. Вони схильні пов’язувати зміну швидкостей з рухом тіл після, а не у процесі їх взаємодії.

Подолати цю трудність можна шляхом моделювання взаємодії візків, використовуючи комп’ютер, за допомогою якого демонструється як змінюються вектори швидкостей: у процесі взаємодії візків вектори швидкостей збільшуються; після взаємодії, деякий час, їх можна вважати незмінними. Тому можна порівняти зміни швидкостей візків у процесі взаємодії шляхом порівняння часу, за який вони після взаємодії проходять однакові відстані. Для цього під час демонстрацій вказаних дослідів на однакових відстанях від візків розміщують бруски.

Аналогічний прийом використовується під час вивчення інших явищ, в яких розглядається зміна швидкостей тіл (прямолінійні рухи, інерція, сила тощо).

Отже одним із способів використання комп’ютера під час вивчення фізики є моделювання явищ у комплексі з проведенням демонстраційних дослідів.

Комп’ютер може використовуватися як самостійний засіб для демонстрування певних явищ, процесів, моделювання фундаментальних фізичних експериментів, процесів дії приладів, технічних пристроїв, технологічних процесів.

Комп’ютер використовується для моделювання ситуацій, що пов’язані з висуненням навчальних проблем, пізнавальних завдань, ілюстрацією умов фізичних задач. Це сприяє збудженню інтересу до них, емоційності сприйняття відповідної інформації, тобто створенню позитивного відношення школярів до предметів навчальної діяльності і до самої діяльності.

За допомогою комп’ютера можна організувати діяльність учнів щодо конструювання деяких приладів і технічних пристроїв. Так, учням надається система елементів, з яких треба скласти принципову схему приладу або пристрою.

Наприклад, під час вивчення приладу для вимірювання сили струму – амперметра, треба спочатку сконструювати його принципову схему.

Після введення поняття про силу струму виникає задача: за допомогою якого приладу можна виміряти силу струму?

Пригадують дії електричного струму – теплову, магнітну, хімічну, а також досліди, які їх демонструють. Демонструючи магнітну дію струму, показують не тільки дію струму на магнітну стрілку, а й те, що магніт діє на провідник із струмом. Для цього між полюсами підковоподібного магніту розміщують рамку. Коли в рамці існує струм, вона повертається на деякий кут.

Після формулювання завдання, яке вимагає конструювання приладу для вимірювання сили струму, на екрані комп’ютера з’являються зображення таких елементів: підковоподібний магніт, електролампа, рамка, спіральна пружина.

Спочатку обговорюється ідея, яку треба покласти у основу дії приладу, потім створюється принципова схема приладу, шляхом об’єднання тих елементів, що зображені на екрані комп’ютера. Нарешті демонструється реальний прилад, його дія і правила користування ним.

Під час проведення уроків у комп’ютерних класах відкриваються нові можливості для організації групової та індивідуальної навчальної роботи учнів, з метою виконання ними творчих завдань, перевірці й корекції їх знань.

Наприклад, після вивчення сил тяжіння і пружності учням 7 класу пропонується скласти план розв’язування такої задачі: Тіло масою 2кг рівномірно піднімають вгору за допомогою пружини, жорсткість якої 100Н/м. Чому дорівнює видовження пружини?

Передбачається, що учні складуть таку систему дій: 1) знайти силу тяжіння, що діє на тіло; 2) знайти силу пружності, яка прикладена до тіла, враховуючи, що під час його рівномірного прямолінійного руху, сила тяжіння дорівнює силі пружності; 3) використовуючи закон Гука, знайти видовження пружини. Можлива і зворотна послідовність цих дій.

Після колективного складання плану розв’язку задачі його порівнюють з тим, що з’являється на екрані комп’ютера.

Такий прийом організації групової або індивідуальної роботи корисний під час формування в учнів систем алгоритмічних приписів щодо розв’язування фізичних задач.

Можна організувати групову роботу учнів з обговорення завдання до якого дається декілька відповідей. Спочатку учні повинні спільно визначити правильну відповідь, а потім перевірити результат своєї роботи за допомогою комп’ютера. Причому комп’ютер може не тільки указати на правильність у виборі відповіді, а й

дати роз’яснення помилок, що можуть бути зроблені учнями.

У даному випадку зберігаються всі переваги спільної діяльності, адже учні мають змогу спостерігати за ходом міркувань кожного члена групи, аналізувати, обґрунтовувати, аргументувати і відстоювати власні думки (точку зору).

Можливе використання завдань, мета яких корекція знань, що формуються в учнів: 1) на екрані комп’ютера пропонується завдання, яке передбачає складання із запропонованих слів (до них включені й ті, що не треба використовувати, або визначають нерозуміння певного змісту) відповіді на поставлене запитання; 2) учень, використовуючи номера слів, складає відповідь; 3) якщо у відповіді є помилка, то пропонується її виправити; 4) після трьох спроб виконати завдання (якщо відповіді були неправильними) дається правильна відповідь.

Ці завдання відносяться як до формування окремих структурних елементів, так і до їх обґрунтувань.

Наприклад, пропонується завдання: Пояснити, чому відношення кількості теплоти, що виділяється при повному згорянні палива, до його маси, не залежить від маси палива?

Передбачається така відповідь учня: тому, що чим більша маса палива, тим більша кількість теплоти, яка виділяється при повному згорянні палива.

На екрані комп’ютера разом із завданням вказуються слова: 1) тому що, 2) палива, 3) маса, 4) тим, 5) чим, 6) кількість теплоти, 7) більша, 8) яка, 9) при повному, 10) згорянні, 11) виділяється, 12) поглинається.

Учень повинен скласти відповідь у вигляді наступної послідовності цифр: 1 4 7 3 2 5 7 6 8 11 9 10 2.

Аналогічні завдання використовуються під час вивчення понять: густина речовини, питома теплоємність, питома теплота плавлення та інших фізичних величин цієї групи.

Важливість цих завдань полягає у тому, що вказані твердження є складовою логіки введення багатьох понять як в середніх, так і старших класах.

Наприклад, в одному із підручників з фізики для 10 класу використовується така логіка введення понять: напруженість електричного поля, потенціал, електроємність.

Напруженість електричного поля.

Розглянемо електричне поле, яке створене точковим електричним зарядом q_o. Якщо внести в електричне поле цього заряду пробний заряд q, то на нього буде діяти сила F, різна в різних точках поля, яка, згідно закону Кулона, буде пропорційна пробному заряду q. Але, якщо ми візьмемо відношення цієї сили до пробного заряду F/q, то ця величина вже не буде залежною від вибору пробного заряду і буде однозначно характеризувати електричне поле в тій точці, в якій знаходиться пробний заряд. Ця величина одержала назву напруженості поля в даній точці.

Великі можливості використання комп’ютерів з метою організації колективної навчальної роботи учнів на уроках фізики відкриваються із застосуванням мультімедіапроекторів. За їх допомогою зображення, що є на екрані комп’ютера, проецирують на великий екран. Використання цих проекторів може замінити діа- та кінопроектори.

Якщо створити банк даних про можливі схеми уведення окремих груп істотних ознак, то за допомогою комп’ютера вчитель може звернутися до цих методичних розробок.

Пошуки способів використання комп’ютерів під час вивчення фізики будуть сприяти підвищенню ефективності навчального процесу. Але треба пам’ятати, що використання комп’ютера не може розв’язати усі педагогічні задачі, що пов’язані з вивченням даного навчального предмета. Досвід роботи шкіл підтвердить хибність пошуків універсальних способів організації навчального процесу, зокрема програмованого і проблемного навчання. Ті надії, які покладалися на те, що застосування цих видів навчання вирішить усі проблеми, які пов’язані з організацією навчального процесу, не виправдали себе у практиці роботи шкіл.