Применение информационно-коммуникационных технологий на уроках математики и физики

Современное казахстанское образование вступило в стадию качественной модернизации, практически все сегменты нашей образовательной системы нуждаются в коренной перестройке. В этой связи становится все более насущной необходимость мобилизации сил государства и всего общества для выработки эффективных стратегий и тактик развития в области новых образовательных технологий.

Одним из приоритетных направлений процесса информатизации современного общества являет­ся информатизация образования.

Важная цель информатизации — организация коллективного понимания роли и места информа­ционных технологий в школе, в деятельности учителя, в подготовке учащихся к жизни в обществе. Для реализации этой главной цели информатизации образования в школе учителя работают над пробле­мами внедрения и применения информационных технологий в учебный процесс. Эффективность приме - нения новых информационных технологий в учебно-воспитательном процессе современной школы зависит не только от качества и дидактических возможностей их аппаратных и программных средств, но и от мастерства педагога, его компетентности и готовности к практическому их применению в процессе преподавания [1].

В настоящее время много внимания уделяется инновационным образовательным технологиям. Что обозначает эта терминология? Инновации (от англ. innovation — нововведение, новация) — это изменения внутри системы. В педагогической интерпретации и в самом общем смысле инновации подразумевают нововведения в педагогической системе, улучшающие течение и результаты учебно­воспитательного процесса [2].

Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) сами по себе являются инновационными технологиями для всей системы образования. Применение информационных технологий в обучении базируется на данных физиологии человека: в памяти человека остается 1/4 часть услышанного мате­риала, 1/3 часть увиденного, 1/2 часть увиденного и услышанного, 3/4 части материала, если ученик активно участвует в процессе.

С целью интенсификации обучения, наряду с ранее использовавшимися в обучении математике классическими формами обучения, в школе и в самостоятельной работе учеников всё чаще использу­ется программное обеспечение учебных дисциплин.

Развитие новых информационных и коммуникационных технологий создало новые условия для возникновения общества знания. Более того, формирующееся глобальное информационное общество обретет свой смысл только в том случае, если станет инструментом для достижения более возвышен­ной и желанной цели — создания в глобальном масштабе общества знания, которое стало бы источ­ником развития для всех, и в первую очередь для не имеющих, в силу тех или иных причин, возмож­ности получать стационарное образование высокого уровня.

Одной из систем инновационной технологии в образовательном процессе нашей школы является це­ленаправленная и контролируемая интенсивная самостоятельная работа обучаемого, который может учить­ся в удобном для себя месте, по одному из типовых (или индивидуальному) графиков, имея при себе ком­плект специальных средств обучения и согласованную возможность опосредованного контакта с учителем, с использованием средств телекоммуникации, а также (по желанию обучающегося) непосредственно.

Вот преимущества, которые часто используются в качестве аргументов в пользу развития ИКТ:

  • возможность использования аудио- и видеодокументов и их интеграция на уроках физики;
  • независимость от времени и места нахождения обучающегося и обучающего;
  • легкость создания образовательных ресурсов и их распространения;
  • учет конкретных требований и индивидуальный подход к каждому учащемуся;
  • обеспечение одинаковых возможностей доступа к образовательным ресурсам;
  • возможность разработки и распространения современных образовательных стандартов, ориен­тированных на результат обучения.

В качестве дополнительных аргументов для внедрения ИКТ в школе можно выдвинуть следующие:

  • обогащение учебного процесса новыми эффективными образовательными ресурсами;
  • повышение гибкости образования, степени адаптивности к изменениям внешней среды, мо­дульности обучения;
  • повышение уровня владения школьниками современными технологиями, необходимыми для успешного функционирования в современном социальном контексте;
  • увеличение эффективности обучения, усвояемости и наглядности материала, что способствует лучшему запоминанию и позволяет быстрее понимать сложные явления и их взаимосвязи.

Кроме того, ИКТ в настоящий момент также может выступать в качестве эффективного провод­ника развития первичных элементов профессионального образования, поскольку является своего рода базо­вой технологией и эталонной моделью гармонизации внедрения в общеобучающие практики элементов образования высокого уровня [2].

В своей работе я использую мультимедийные диски «Уроки алгебры в 7-9 классах», «Уроки гео­метрии в 7-9 классах», «Витаминный курс. Математика. 5-6 класс», «Вычислительная математика, 5-11 класс. Практика», «Алгебра не для отличников», «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Физика 7-11», «Уроки физики. 7-11 классы», «1-С репетитор по математике и физике. Сдаём ЕГЭ», локальная версия программы «Электрик».

Эти программные продукты можно включить фактически в любой этап урока: актуализация опорных знаний, постановка учебной задачи, объяснение нового материала, осмысление полученных знаний, рефлексии; самостоятельная работа с последующей проверкой.

Программа «Электрик» позволяет проводить лабораторные и практические работы по электри­честву в 8-11 классах.

Пример: Практическая работа «Исследование сопротивлений проводников при параллельном и последовательном соединении», которая может быть проведена как на дополнительных занятиях, так и в домашних условиях. Все ученики имеют данное программное обеспечение.

Цель: изучить законы протекания тока через последовательно и параллельно соединенные про­водники и определить формулы расчета сопротивлений таких участков.

1. Краткое теоретическое описание

Проводники в схемах могут соединяться последовательно (рис. 1) и параллельно (рис. 2).

 

 

Рисунок 1. Схема последовательного соединения

Рассмотрим схему последовательного соединения проводников, изображенную на рисунке 1. Напряжение на концах всей цепи складывается из напряжений на каждом проводнике:

U = U1 + U2 + U3.                                                                                         (1)

По закону Ома для участка цепи

U1 = R1I; U2 = R2I; U3 = R3I; U = RI,                                                (2)

где R — полное сопротивление цепи, I — общий ток, текущий в цепи.

Из выражений (1) и (2) получаем:

RI = R1I + R2I + R3I,                                                                                   (3)

откуда полное сопротивление цепи последовательно соединенных проводников.

При последовательном соединении проводников их общее сопротивление равно сумме электри­ческих сопротивлений каждого проводника.

Рассмотрим теперь схему параллельного соединения проводников, изображенную на рисунке 2.

 Рисунок 2. Схема параллельного соединения

Через цепь течет полный ток I:

I = I1 + I2 + I3.

По закону Ома для участков цепи:

U = R1I1; U = R2I2; U = R3I3; U = RI,                                              (5)

Из выражений (4) и (5) получаем: I = U/R = U/R1 + U/R2 + U/R3, откуда: при параллельном соеди­нении проводников величина, обратная сопротивлению цепи, равна сумме обратных величин сопро­тивлений всех параллельно соединенных проводников.

  1. Порядок выполнения работы

2.1.  Соберите на монтажном столе электрическую схему, показанную на рисунке:

 

 Выберите номиналы сопротивлений следующими:

R1 = 1 кОм; R2 = 2 кОм; R3 = 3 кОм; R4 = 4 кОм.

2.2.   Определите экспериментально с помощью мультиметра (в режиме измерения сопротивле­ний) сопротивление между точками:

А и С; С и D; B и D; A и D.

Можно осуществлять эту работу в режиме on-line.

Самое примечательное: разработчиками данной программы являются наши отечественные производители.

1. Здоровьесберегающие технологии

1)   На занятиях развиваются положительные привычки, навыки гигиены, культуры взаимоотношения между полам, а именно:

  • минутки отдыха, разминки;
  • контроль за проветриванием учебного кабинета;
  • организация активной оздоровительной перемены учащихся;

2)  создана психо-эмоциональная комфортность на уроках и внеклассных мероприятиях;

3)    создана и поддерживается в кабинете уютная обстановка, которая снимает напряжение, создает хорошее настроение;

4)  модернизируется сам урок.

В процессе осуществления «Программы развития ученического коллектива» (2006-2007 и 2008-2009 уч. годы) в направлении «Ученик и его здоровье» были достигнуты следующие результаты:

  • участие во всех школьных и районных массовых спортивных соревнованиях;
  • занятость в спортивных секциях 73 % учащихся 11 класса;
  • снижение количества пропусков занятий из-за болезней: в 8 классе на 5 %, в 9 — на 10 % и отсутст­вие в классе курящих и употребляющих спиртные напитки учеников.

Имеются планы-конспекты уроков по новым инновационным технологиям, заверенные директо­ром школы.

               2. Использование проектной технологии

В настоящее время реализуется проект «Использование информационных и коммуникационных технологий в организации учебного процесса».

Результаты исследовательского проекта были представлены на школьной научно-практической конференции учениками кружка «Занимательная информатика». Тема проекта: «Угроза информаци­онной безопасности».

Интерактивные технологии активно используются на уроках, во внеурочной деятельности по предметам, на занятиях кружков и в воспитательной работе, на классных часах и родительских соб­раниях (см. табл. 1).

Таблица 1

Использование форм и средств обучения на уроках

Учебный

год

Класс

Предмет,

мероприятие

Форма проведения

Тема

2008/2009

7

Родительское собрание Классный час

Практикум Защита проекта

«Общение родителей с детьми» «О друзьях и дружбе»

2008

8

Физика

Урок-исследование

«Физика за чашкой чая»

 

8

Классный час

Философский круглый стол

«Кем работать мне тогда?» «Жизнь — это.»

2009

9

Внеклассное мероприя­тие

Деловая игра

«Самый эрудированный физик»

 

9

Классный час

Урок — диалог

«Время выбирать профессию»

 

Работа с интерактивной доской, оснащённой программой Activstudio Professional Edition, и лабо­раторным оборудованием «Pasco» помогает проведению уроков математики в 5-7 классах и уроков физики в 7-9 классах. Можно смело сказать, что познавательная активность учащихся в изучении физики и математики с помощью интерактивного оборудования повысилась.

Сейчас ученики умело используют возможности интерактивной доски, знают правила примене­ния различных инструментов. Особенно интересны ученикам 5-6-х классов практические работы по построению круговых и столбчатых диаграмм, треугольников разного вида по заданным сторонам с помощью циркуля и линейки.

Ученики практиковались в построении и в тетрадях, и на интерактивной доске. В качестве итога урока был создан анимационный фильм с помощью инструмента «Видеокамера», где были показаны возможности циркуля и линейки.

Выручает интерактивная доска и при проведении игровых уроков, таких как «Домино», «Мате­матическое путешествие по Австралии», «Панорама формул сокращенного умножения», «Устами младенца», «Страна треугольников», где на каждом этапе урока используются различные визуальные спецэффекты, а также видеоматериалы, тесты-презентации и картинки из «Библиотеки ресурсов». С помощью частей «Танграма» ученики научились быстро составлять различные образы и фигуры. Эти возможности интерактивного оборудования очень оживляют урок, позволяют вести его в доста­точно быстром темпе [3].

Предметные интерактивные уроки — одни из ярких примеров применения ИКТ на уроках. Уче­ники участвуют в интерактивных уроках, регулярно проводимых модераторами различных областей. Это позволяет обмениваться опытом, как учителям так и ученикам, в представлении предметного ма­териала.

Лабораторные работы по электричеству в 8-м классе проводятся в кабинете информатики, где ученики парами работают за одним компьютером. На всех компьютерах установлена программа «Электрик», с помощью которой ребята учатся правильно собирать электрические цепи по заданным схемам, правильно подключать амперметры и вольтметры в любой участок цепи, снимать показания, выполнять необходимые вычисления и заполнять лабораторные листы, которые я распечатываю для каждого ученика.

Несомненными плюсами такой формы проведения лабораторной работы являются следующие: все ученики активно участвуют в работе, не затрачивается много времени на сборку электрических цепей, нет недостатка в необходимых для проведения эксперимента приборах. Ученики приобретают опыт работы с техническими программами, развивается научно-технический кругозор учащихся, по­вышается процент качества знаний, улучшается освоение Интернет-ресурсов.

По итогам работы «Измерение мощности и работы электрического тока» справились с задания­ми на «4» и «5» 75 % учащихся. Программа удобна тем, что позволяет проводить лабораторные рабо­ты разной сложности в 8-11 классах при отсутствии в лаборатории некоторых видов приборов.

При изучении тем астрономии в 8-9 классах используется богатый видеоматериал. Фильмы «Пределы Космоса», «Расширение Вселенной» вдохновили учащихся на создание презентаций о кос­мосе, созвездиях, системах небесных координат. Интересные презентации были представлены учени­ками по темам «Атмосферное давление», «Строение атома», «Колебания и волны» и другим разделам физики.

Продуманное использование ИКТ позволяет управлять качеством образования учащихся, спо­собствует развитию их научного кругозора, приобщает к исследовательской деятельности. Выступ­ления учащихся со своими презентациями развивают предметную речь, заставляют их глубже изу­чать возможности компьютера, повышается качество их знаний.

Системность использования методов интерактивного обучения и информационных технологий позволяет говорить об эффективности их применения в образовательном процессе. Наиболее естест­венный и продуктивный способ введения новых информационных технологий в школе состоит в том, чтобы непосредственно связать этот процесс с совершенствованием содержания, методов и органи­зационных форм обучения (см. табл. 2).

Таблица 2

Использование цифровых образовательных ресурсов в школе

Цифровые образовательные ресурсы

Результат использования

Фотоаппарат

Создание презентации к урокам, внеклассным мероприятиям

Видеокамера

Объяснение новых тем по физике (технология нагреватель­ных элементов), для организации внеклассных мероприятий

Мультимедийный проектор

Изучение нового материала, организация контроля и учета знаний, самостоятельные работы

Электронные учебники

Объяснение нового материала, организация контроля и учета знаний, самостоятельные работы, лабораторные работы

Сканер

Создание презентаций к урокам, к внеклассным мероприятиям

Компьютер

Соединение с Интернетом, участие в интерактивных уроках, проводимых на сайте i.sabak.kz, объяснение нового материа­ла, организация контроля и учета знаний, проведение само­стоятельных и лабораторных работ

 

Наличие мультимедийных кабинетов и локальной сети позволяет проводить под общим контролем учителя тестирование, консультации, комментарии, рассылка дидактических заданий, получение результа­тов с сохранением как в электронном варианте, так и на бумажном носителе.

Требования современности предполагают умение пользоваться различным программным обеспечением, поэтому владение новыми информационными технологиями в современном общест­ве является очень важным, можно сказать, необходимым условием. Учебный процесс эффективен в освоении знаний и развитии умственных способностей только тогда, когда способствует организации познавательной деятельности учащихся.

Главная задача на уроке — вызвать у ученика интерес к предмету и пробудить желание зани­маться им в дальнейшем. Существует много путей и способов решения этой задачи. Один из них — использование информационных технологий. Использование ИКТ в образовательном процессе — актуальное средство в достижении современных знаний в различных областях человеческой деятельности.

Можно выделить следующие причины, породившие сегодня пристальный интерес к ИКТ:

  • необходимость внедрить в педагогику системно-деятельностный подход;
  • потребность реализовать индивидуализацию образовательного процесса и индивидуально­развивающее обучение;
  • исключение малоэффективных вербальных способов передачи знаний;
  • мотивировка проектирования технологической цепочки процедур, приемов, форм взаимодейст­вия учителя и учеников, гарантирующих образовательные результаты и снижающих негативные последствия работы низкоквалифицированных педагогов.

Таким образом, были определены основные направления в актуальности эффективного приме­нения ИКТ в образовательной деятельности:

  • развитие профессиональной компетентности педагогов, творческих, саморазвивающихся лич­ностей, обладающих системными взглядами на педагогическую реальность;
  • повышение качества и эффективности учебно-воспитательного процесса, направленного на развитие личности школьника;
  • изучение и анализ состояния и результатов методической работы в образовательных учрежде­ниях, определение направлений ее совершенствования;
  • активное участие в разработке элективных курсов с применением ИКТ для подготовки обу­чающихся;
  • участие в организации и проведении фестивалей, конкурсов, предметных олимпиад, конфе­ренций для учащихся;
  • изучение, обобщение и распространение передового педагогического опыта в области приме­нения ИКТ;
  • принятие участия в реализации государственной политики по информатизации.

Знакомство с информационно-коммуникационными технологиями обучения позволяет понять,

что их специфические особенности обусловлены тем, какие психолого-педагогические теории и под­ходы использовались при разработке ИКТ.

Список литературы

1   Государственный общеобразовательный стандарт образования РК. — Астана, 2006. — 26 c.

2   Жунусова М.Р., Ильясова Д.С. Активные методы обучения. — Караганда, 2007. — 115 c.

3   Каменский А.М., Смирнова З.Ю. Внеурочные технологии как альтернативные формы образования: Практ. пособие.—  М.: Изд-во «Гном и Д», 2001. — 256 c.

Фамилия автора: Л.А.Васючкова
Год: 2010
Город: Караганда
Категория: Педагогика
Яндекс.Метрика