К ТСО и НИТ можно отнести средства, обеспечивающие более

Активизация учебно-познавательной деятельности учащихся на уроках физики средствами новых
информационных технологий (НИТ)
МОУ «Ватинская ОСШ»
Шамионова С.В.
учитель физики и информатики
Скажи мне – я забуду,
покажи мне – я запомню,
дай действовать самому – научусь.
На современном этапе развития школы задачи образования изменяются. Оно уже не может сводиться только к
передаче и усвоению знаний, приобретению необходимых умений и навыков.
Перед школьным образованием стоит задача воспитания грамотного, продуктивно мыслящего человека,
адаптированного к новым условиям жизни в информационном обществе, владеющего системой знаний, развитыми
интеллектуальными способностями, позволяющими ему самостоятельно повышать уровень образованности на
протяжении всей последующей жизни.
Усвоение необходимых знаний может быть достигнуто лишь благодаря собственной активности человека,
стремящегося к познанию, творчески относящегося к предмету своей деятельности.
Активизация учебной деятельности учащихся – это целеустремленная деятельность учителя, направленная на
совершенствование содержания форм, методов, приемов обучения с целью возбуждения интереса, повышения
активности, творчества, самостоятельности учащихся в усвоении знаний, формировании умений и навыков,
применении их на практике. Это направление деятельности учащегося на совершенствование имеющихся и поиск
новых знаний и способов учебной деятельности.
Активизация учебной деятельности учащихся требует от учителя умелого руководства их познавательной
деятельностью, глубокого понимания педагогической целесообразности применяемых форм, методов и средств
обучения. Решение этой проблемы может зависеть:

от разработки дидактикой средней школы системы способов, приемов и средств, определения наиболее
эффективных условий и форм обучения, способствующих активизации учебной деятельности учащихся;

от вооружения преподавателей этими методами и приемами, то есть активизации деятельности
самого
преподавателя;

от создания
условий для активной учебной работы, научного поиска учащихся, вооружения способами,
приемами активного добывания знаний, формирование умений и навыков.
Активизация
учебно-познавательной деятельности осуществляется системой, комплексом методов, приемов и
средств.
К НИТ можно отнести средства, обеспечивающие более глубокое восприятие учащимися знаний, совершенствующие
процесс формирования умений и навыков, а также обеспечивающие прямые и обратные связи
преподавателя с
учащимися и эффективный самоконтроль, контроль усвоения, хранения информации и ее многократное
воспроизведение.
НИТ
позволяют
индивидуализировать,
последовательность их подачи. Внедрение
дифференцировать
содержание,
объем
НИТ предъявляет новые требования к педагогической
знаний
и
подготовке
преподавателя, так как в этих условиях изменяется обстановка, в которой происходят занятия. Кроме того,
разнообразными становятся и
источники информации. С внедрением
НИТ к источникам знаний прибавляется
«компьютерная» информация. Это расширяет возможности ученика в активном и самостоятельном поиске знаний.
Но НИТ способствую активизации познавательной деятельности лишь при соблюдении определенных требований.
Прежде всего, это их комплексное применение. Здесь необходимо учитывать и руководствоваться принципами
педагогической целесообразности. Систематичность применения НИТ
в учебном процессе – второе требование.
Оптимальная частота, продолжительность использования НИТ в учебном процессе определяются учебной
дисциплиной, формой занятия и особенностями учащихся.
Педагогически целесообразное использование НИТ – третье важное требование. НИТ должны применяться тогда,
когда они дают наилучший эффект в решении конкретной задачи, так как применение НИТ не самоцель. Применение
НИТ не должно приводить к нарушению логики, целостности материала. Это значит, что их применению должна
предшествовать серьезная подготовительная работа преподавателя по анализу материала, определению места каждого
средства на данном занятии, продумыванию приемов установления связи данного технического средства с другими.
Педагогически правильное использование НИТ приводит к изменению учебной деятельности учащегося в сторону
повышения его активности. Как известно, одним из видов технических средств обучения является компьютер, а
компьютер в сочетании с хорошим программным обеспечением один из видов НИТ. В практике преподавания, я
использую программные материалы фирм «Кирилл и Мефодий» (энциклопедия по физике), «Физикон» (интерактивные
курс «Физика, 7-11 классы»), «Просвещение» (Физика. Основная школа 7-9 классы. Мультимедийное пособие).
Приведу примеры использования компьютера на уроках физики.
1.На уроках изучения нового материала компьютер используется в качестве демонстратора. Время использования
ограниченно рамками урока. Здесь предъявляются требования к размеру экрана, требования к качеству демонстрации.
Также используется компьютер на обобщающих занятиях.
Очень много ярких демонстраций содержат все
энциклопедии. Приведу несколько примеров. Энциклопедия по физике фирмы «Кирилл и Мефодий» - это уникальный
мультимедиа материал. Одной из таких интересных находок
является демонстрация «Масштабы Вселенной», в
которой рассмотрены основные формы жизни от элементарных частиц до Галактик с учетом их реальных размеров.
Демонстрации: строение Земли, строение Солнечной системы, движение подводной лодки, жидкий азот, движение
воздушного шара, гроза, оптические иллюзии, работа ядерной установки, равноускоренное движение тела, фотоэффект
и другие всегда производят сильный эффект на детей. Конечно, компьютерные демонстрации будут иметь успех, если
учитель работает с небольшой группой учащихся, которых можно рассадить вблизи монитора, или, если в кабинете
имеется соответствующая проекционная техника. В противном случае учитель может предложить учащимся
самостоятельно поработать с компьютерными моделями в классе или в домашних условиях.
Следует отметить, что при индивидуальной работе учащиеся с большим интересом «возятся» с предложенными
моделями, пробуют их регулировки, проводят эксперименты, но…. Как показывает практический опыт, обычному
школьнику конкретная модель может быть интересна 3–5 минут, а затем неизбежно возникает вопрос: «А что делать
дальше?» Что же нужно сделать, чтобы урок в компьютерном классе был не только интересен по форме, но и дал
максимальный учебный эффект? Учителю необходимо заранее подготовить план работы с выбранной для
изучения компьютерной моделью, сформулировать вопросы и задачи, согласованные с функциональными
возможностями модели. Кроме того, желательно предупредить учащихся о том, что им в конце урока будет
необходимо ответить письменно на вопросы или написать небольшой отчёт о проделанной работе. Идеальным является
вариант, при котором учитель, перед уроком в компьютерном классе, раздаёт учащимся индивидуальные задания в
распечатанном виде.
Возможности применения компьютера в
преподавании физики
Моделирование
объектов с малой и
большой
протяженностью
Изучение трудно
наблюдаемых явлений
Исследование процессов
вредных или опасных
для человека
2.Урок по закреплению учебного материала. На занятиях данного типа учащимся предлагается решить задачи,
связанные с компьютерными моделями.
Пример задач, которые решаются с использованием компьютерной модели по теме «Свободные колебания в
колебательном контуре».
Расчетные задачи с компьютерной проверкой
1. Провести наблюдение зависимости времени затухания от величины активного сопротивления. Во сколько раз
изменится время затухания при замене активного сопротивления с 6 Ом на 3 Ом.
2. Провести наблюдение зависимости периода электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре
от индуктивности катушки. Нарисовать график зависимости Т (L).
3. Провести наблюдение электромагнитных и механических колебаний. Построить график зависимости полной
энергии идеального колебательного контура от емкости конденсатора. Нарисовать график зависимости Т (С).
4. В каком элементе идеального колебательного контура сосредоточена энергия электромагнитных колебаний в
момент времени t=0, t=T/2, t=T/4.
5. Провести наблюдение электромагнитных и механических колебаний. Построить график зависимости энергии
электрического поля в конденсаторе от емкости.
6. Установите индуктивность 30 млГн, емкость 10 мкФ, активное сопротивление 0 Ом. Во сколько раз изменится
период колебаний, если индуктивность уменьшить в 2 раза, а емкость увеличить в 3 раза.
7. Установите индуктивность 30 млГн, емкость 20 мкФ, активное сопротивление 7 Ом. Оцените разность фаз
колебаний силы тока и напряжения.
Равноускоренное движение тел.
Расчетные задачи с компьютерной проверкой
Задача 1. Пешеход начал движение из начала координат со скоростью 0,6 м/с. Найдите координату пешехода через одну
минуту после начала движения, если он движется равномерно.
Задача 2. Пешеход начал движение из начала координат с постоянной скоростью – 0,4 м/с. Найдите координату
пешехода через одну минуту после начала движения и пройденный им за это время путь.
Задача 3. Бегун начал движение из начала координат без начальной скорости. Ускорение бегуна составляет 0,1 м/с2.
Определите скорость бегуна через 30 с и путь, пройденный им за это время.
Задача 4. Бегун начал движение из начала координат без начальной скорости. Ускорение бегуна составляет –0,05 м/с2.
Определите величину скорости и координату бегуна через 60 с, а также путь пройденный им за это время.
Задача 5. Спортсмен начал движение из начала координат с начальной скоростью равной 1 м/с и ускорением 0,02 м/с2.
Определите скорость и координату спортсмена через 50 с, а также путь, пройденный им за это время.
Задача 6. Спортсмен начал движение из начала координат с начальной скоростью равной 0,4 м/с. Ускорение спортсмена
составляет –0,04 м/с2.
Определите проекцию скорости и координату спортсмена через 100 с, а также путь, пройденный им за это время.
Через какое время после начала движения скорость спортсмена будет равна нулю?
Задача 7. Движение бегуна вдоль оси Х происходит по закону
X = 0,8t – 0,02t2, где t - время в секундах.
Найдите начальную координату бегуна, проекцию его скорости на ось Х, а также проекцию его ускорения на ось Х.
(0 м, 0,8 м/с, –0,04 м/с2)
Найдите скорость бегуна через 70 с. (–2 м/с)
Найдите координату бегуна через 100 с. (–120 м)
Найдите путь бегуна за 100 с. (136 м)
Через какое время после начала движения скорость бегуна будет равна нулю? (20 с)
Промоделируйте задачи на экране компьютера и проверьте ваши ответы.
Графические задачи с компьютерной проверкой
Задача 1. Скорость равномерно движущегося тела 0,8 м/с. Постройте графики скорости, координаты и пути, если
начальная координата тела x0 = 0.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваши графики.
Задача 2. Скорость равномерно движущегося тела – 0,6 м/с. Постройте графики скорости, координаты и пути, если
начальная координата тела x0 = 0.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваши графики.
Задача 3. Тело начинает движение из начала координат без начальной скорости. Ускорение тела равно 0,1 м/с2.
Постройте графики скорости, координаты и пути, этого тела.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваши графики.
Задача 4. Тело начинает движение из начала координат без начальной скорости. Ускорение тела равно –0,1 м/с2.
Постройте графики скорости, координаты и пути, этого тела.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваши графики.
Задача 5. Тело начинает движение из начала координат с начальной скоростью равной 1 м/с2. Ускорение тела равно
0,05 м/с2. Постройте графики скорости, координаты и пути, этого тела.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваши графики.
Задача 6. Тело начинает движение из начала координат с начальной скоростью равной 1 м/с2. Ускорение тела равно –
0,02 м/с2. Постройте графики скорости, координаты и пути, этого тела.
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваши графики.
3. На лабораторных занятиях. Изучение физики невозможно без проведения лабораторных работ. Иногда
необходимого оборудования нет в наличии. Поэтому при проведении некоторых работ, я использую компьютерную
лабораторную установку.
Учащиеся выполняют виртуальный эксперимент, который повторяет реальный. Работа
учащихся с компьютерными моделями и виртуальными лабораториями чрезвычайно полезна, так как они могут ставить
многочисленные эксперименты и даже проводить небольшие исследования. Интерактивность открывает перед
учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками
проводимых экспериментов. Процесс компьютерного моделирования для учащихся увлекателен и поучителен, так как
результат моделирования всегда интересен, а в ряде случаев может быть весьма неожиданным. Создавая модели и
наблюдая их в действии, учащиеся могут познакомиться с рядом физических явлений, изучить их на качественном
уровне, а также провести небольшие исследования. Разумеется, компьютерная лаборатория не может заменить
настоящую физическую лабораторию. Тем не менее, при выполнении компьютерных лабораторных работ у
школьников формируются навыки, которые пригодятся им и для реальных экспериментов – выбор условий
экспериментов, установка параметров опытов и т.д. Все это превращает выполнение многих заданий в
микроисследования, стимулирует развитие творческого мышления учащихся, повышает их интерес к физике.

Если в компьютерном классе организована сеть, то учитель может задания к уроку разместить в папке,
доступной учащимся по сети. В этом случае в конце урока учащиеся копируют в эту папку результаты своей
работы.

Если учащиеся в классе имеют доступ к электронной почте, то учитель может заранее разослать им
индивидуальные задания или бланки лабораторных работ. В конце урока учащиеся отсылают результаты своей
работы на домашний компьютер учителя и/или копируют их в сетевую папку.

Если число учащихся существенно превышает число компьютеров в классе, то можно разделить учащихся на
две группы: первая группа выполняет экспериментальные задания за компьютерами, а вторая решает
расчетные задачи на бумаге, затем группы меняются местами.