Диференційований підхід на уроках фізики
з використання інформаційно-комп’ютерних
технологій для підвищення якості знань учнів
1. Вступ
Важливою особливістю сучасної освіти є широке запровадження так званих новітніх, або інформаційних технологій навчання. Останні передбачають науково обґрунтоване використання технічних засобів накопичення, зберігання, обробки, передачі інформації, її систематизацію та структурування високого рівня з метою забезпечення ефективного використання в навчанні потужних інформаційних потоків.
З іншого боку, особливістю сучасних технологій навчання є підвищення ролі програмованого навчання. Хоча ідея програмованого навчання не є новою і досить детально розроблялася в педагогічній науці, зокрема, у методиці навчання фізики, його результативність суттєво зростає з використанням можливостей комп’ютерних технологій. Комп’ютери та їх мережі є ефективним засобом організації програмованого навчання. Разом з тим проголошений дидактичний принцип інтеграції на засадах профільної диференціації підштовхнув мене до опрацювання даної проблемної теми.
Актуальність
Від моменту свого народження кожна людина потрапляє в життєве середовище і тісно з ним взаємодіє впродовж усього свого життя. У цьому середовищі вона розвивається, виховується, навчається, тут формується її індивідуальний характер. Під час навчання дитини в школі чи іншому навчальному закладі відбувається формування її особистості. Завдання школи – уникати формування шаблонного мислення, розвивати творчу особистість. Це можливо лише за умови індивідуального підходу до кожної дитини, добору та використання диференційованих завдань, посильних для учня. У цьому допомагають учителю уроки з комп'ютерною підтримкою. Вони викликають велику зацікавленість учнів; комп'ютерні навчальні програми доступні не тільки на уроках, а й у позаурочний час, що вирішує частково проблему навчальних посібників. Уроки у комп'ютерному класі дозволяють урізноманітнити види діяльності учнів. Крім того, комп'ютерні уроки дають можливість ефективно використовувати диференційований підхід у навчальному процесі. Використання комп’ютерних програм на уроках фізики розвиває інтерес учнів до вивчення предмета, підвищує ефективність їхньої самостійної роботи, індивідуалізації процесу навчання шляхом покращання наочності навчання, сприяння формуванню абстрактних уявлень про моделі фізичних явищ та процесів, поглиблення самостійності вивчення курсу, створення комфортних умов проведення різних форм контролю знань, що допомагає в розробці індивідуальних заходів для корекції знань учнів у межах досягнення визначених цілей навчання.
2. Основна частина
2.1. Педагогічна ідея досвіду
Провідна ідея досвіду: покращення знань учнів з фізики, переорієнтація процесу навчання з інформативних повідомлень на розвиток особистості учня.
Наукова основа досвіду: методика диференціації широко використовується у школах України.
Основні напрямки та зміст діяльності:
- виділення і відкрите пред’явлення учням результатів навчальних досягнень за рівнями;
- рівень вимог має бути вищим за рівень навчальних досягнень;
- формування опори: в усіх учнів класу незалежно від їх здібностей і навчальних можливостей повинні бути сформовані опорні знання та вміння;
- послідовність у просуванні за рівнями навчання;
- індивідуалізація, яка дає змогу врахувати індивідуальний темп просування в навчанні;
- відповідність між змістом, контролем та оцінкою;
- добровільність у виборі рівня навчання: кожен учень добровільно вибирає рівень засвоєння навчального матеріалу.
2.2.Методичне втілення ідеї досвіду
Навчальна тема вивчається за такою схемою:
- ознайомлення з теоретичним матеріалом теми і його застосуванням у найпростіших ситуаціях;
- уроки досягнення обов’язкового результату навчання з теми;
- залік обов’язкового результату навчання;
- самостійне виконання завдань з підвищеного рівня учнями, які досягли обов’язкового результату навчання;
- узагальнення, систематизація теоретичних знань, залік з теоретичного матеріалу;
- підсумкова контрольна робота.
На початку вивчення теми учням повідомляю, який матеріал вони повинні повторити, на скільки уроків розрахована тема, коли відбудеться тематична атестація та які питання виносяться на залік. Подання теоретичного матеріалу супроводжується відповідними демонстраціями і учні створюють опорний конспект.
Робота учнів щодо вироблення вмінь виконувати завдання обов’язково рівня організовується на основі дидактичних матеріалів і самостійно складених завдань
Перший етап роботи над обов’язковим результатом навчання завершується виконанням одного з варіантів залікової роботи. Учні, які правильно розв’язали всі завдання, переходять на підвищений рівень навчання, інші – продовжують роботу з формування вмінь обов’язкового рівня.
Така організація навчання наданому рівні сприяє набуттю досвіду самостійної роботи, формування елементів творчості. Відведення одного-двох уроків у кожній темі для самостійної пошукової діяльності дозволяє залучити до роботи всіх учнів.
Вивчення кожної теми завершується уроками узагальнення, систематизації знань і вмінь, проведенням заліку з теоретичного матеріалу, контрольною роботою.
Рівнева диференціація успішно поєднується з інформаційно-комп’ютерними технологіями.
У практиці навчання фізики починає складатися система комп'ютерних технологій, яка включає: комп'ютерні презентації; комплекс комп'ютерних демонстрацій фізичного експерименту; лабораторно-комп'ютерний практикум; комп'ютерне тестування.
Комп'ютерні презентації - організаційна форма роботи , яка орієнтована на засвоєння навчальної теми або розділу і становить частину стандартного навчального предмета. У школі її можна розглядати як спільну навчально-пізнавальну, дослідницьку, творчу або ігрову діяльність учнів ( індивідуальну , парну , групову ), що мають спільну мету , застосовують ті ж самі методи і способи діяльності , спрямовані на досягнення спільного реального результату , потрібного для вирішення деякої вагомої проблеми. Особливо зручно використовувати метод проектів під час вивчення тем, які мало висвітлені в підручнику, зокрема розділ «Світлові явища», «Елементи теорії відносності»і інш. Кожен учень має можливість вибрати самостійно тему, у міру своєї можливості, свого майбутнього проекту і створити не просто презентацію а цілу впорядковану збірку матеріалів (Портфоліо) . Як правило учням важко визначитись з темою свого проекту , тому я рекомендую їм певну тему і в процесі роботи йде співпраця «учитель – учень». Під час своєї роботи діти отримують багато інформації з додаткових джерел, що поповнює запас знань з даної теми і надає можливості під час показу презентації ділитися отриманою інформацією з іншими учнями. Окрім того, коли учень захищає свій проект, він запам’ятає більше інформації, ніж як би це подавав учитель. Кращі з презентацій я використовую на наступний рік, а інші підкориговую і також застосовую.
Окрім використання презентацій, застосовую під час вивчення нової теми матеріали з програмного педагогічного засобу «Бібліотека електронних наочностей», «Електронний підручник. Фізика. 11 клас», «Навчальне програмне забезпечення з фізики для 10 класу загальноосвітніх навчальних закладів» так як викладаю у 10 – 11 класах. При використанні даних матеріалів роблю відповідні коментарі, де є необхідність, тому що в основному матеріал в програмах озвучується. Використання даного програмного засобу допомагає краще подати матеріал, урізноманітнює види подачі інформації, що забезпечує в кінцевому результаті краще засвоєння його учнями та сприяє зацікавленість предметом.
Багато проблем виникає у кожного вчителя, коли приходить час проведення лабораторних робіт, а також робіт лабораторного практикуму. Вже тривалий час не виділяються кошти на обладнання кабінетів фізики. . І вирішити цю проблему допомагає програмне забезпечення «Віртуальна фізична лабораторія». Звичайно, приносить більше користі, дослід виконаний самим учнем значно, але за відсутності відповідного лабораторного обладнання даний матеріал, принесе значно більше користі, ніж робота виконана без досліду. За допомогою даної програми вирішується багато проблем з проведення лабораторних робіт, а також робіт лабораторного практикуму. Якщо раніше виникала проблема як провести лабораторну роботу яка запланована по програмі за відсутності необхідного обладнання то зараз ця проблема вирішується за допомогою програмного забезпечення.
При проведенні уроків фізики дуже гостро постає питання оцінювання знань учнів. Такий контроль є невід'ємною частиною навчально-виховного процесу і має бути органічно пов'язаним з іншими елементами педагогічної системи. Він дає змогу перевірити ефективність, виявити позитиви і негативи, переваги і недоліки освітнього процесу і має розглядатися як взаємообумовлена, взаємопов'язана й взаємоузгоджена діяльність того, хто навчає і того, хто навчається. Реалізація зазначеного потребує створення відповідних умов, а саме: наявності науково обґрунтованої, мобільної, оперативної, адаптивної системи перевірки та якісної інтерпретації результатів навчання, що передбачає виявлення, вимірювання та оцінювання знань, умінь і навичок учнів.
Цю проблему допомагає вирішити застосування в навчальному процесі комп'ютерної діагностики . Автоматизоване оцінювання навчальних досягнень учнів , зокрема діагностика й моніторинг навчального процесу загалом , уже довели свою практичну корисність і є найефективнішим напрямком застосування комп'ютера у навчальному процесі . Нині тестування розглядається як один із перспективних засобів ефективної перевірки результатів навчання чи ступеня готовності людини до певного виду діяльності. Порівняльний аналіз відомих методів вимірювання рівня знань, що використовуються в сучасній педагогіці (усного опитування, письмової роботи, інтерв'ювання, тестування тощо), свідчить про те, що тестування найбільшою мірою задовольняє критерії якості під час визначення рівня навченості, характеризується найвищою оперативністю та є найбільш придатним для комп'ютерної реалізації. До того ж, технологічність вважається однією з найважливіших властивостей тестів, що дає змогу повністю автоматизувати процес навчання за індивідуальними програмами та кардинально його вдосконалити. Широке впровадження тестування у педагогічну практику зумовлено також незалежністю результатів тестування від суб'єктивної оцінки екзаменатора.
Вибір конкретного методу тестування залежить від цільової установки й застосовуваних показників навченості. З усього розмаїття видів тестів на практиці найчастіше застосовують такі:
• вибір «один з багатьох» — учень має вибрати один (правильний, на його думку) варіант відповіді з кількох запропонованих;
• вибір «один, кілька чи жодного з багатьох» —учень має вибрати , один чи кілька (правильних, на його думку) варіантів відповіді з кількох запропонованих чи вказати на відсутність правильної відповіді;
• заповнення бланка — учень має помістити у вільну позицію відсутній елемент, який вважається відповіддю на певне запитання.
Зазначені види тестів можуть об'єднуватися й комбінуватися різними способами.
Реалізація тестового контролю складається з трьох основних етапів:
1) складання тестів — формулювання тестових завдань; їх різнопланове вивірення; перевірка тестів на надійність, стійкість, об'єктивність тощо;
2) організація та проведення тестування;
3) якісна оцінка та використання результатів тестування.
Перший етап залежить , зазвичай , від вибору тестової програми-оболонки Така програма має бути надійною і водночас простою . Для проведення тестового контролю найчастіше я використовую тестову оболонку Assistent2. Перевага її в тому, що тест може підготувати будь-який вчитель, який володіє найпростішими навичками друкування текстів . Причому для друкування можна використовувати звичайний текстовий редактор «Блокнот». Кількість запитань чи варіантів відповідей - необмежена . Крім того , під час тестування вчитель може виставити певні часові обмеження .
Застосування комп'ютерних засобів навчання в навчальному процесі сучасної школи нині не викликає жодних сумнівів щодо ефективності їх використання. Справді, використання комп'ютерних технологій у навчальному процесі дозволяє вчителеві залучити до роботи практично кожного учня, збагатити урок різноманітними матеріалами та розширити можливості варіювання різноманітних форм взаємодії вчителя та учня.
Робота учнів з комп'ютерними програмами з фізики дає можливість не тільки отримати нові форми комутативної роботи учнів, значно підвищити їхню пізнавальну активність та результативність навчального процесу, а й виховувати особистість, яка зможе комфортно відчувати себе в інформаційному суспільстві.