Информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) – это совокупность методов, устройств и производственных процессов, используемых обществом для сбора, хранения, обработки и распространения информации. В свой книге «Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использо-вания» И.В.Роберт пишет: «Под средствами НИТ – новых информационных технологий, будем понимать программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации» (4)
Быстрое развитие вычислительной техники и расширение её функциональных возможностей позволяет широко использовать компьютеры на всех этапах учебного процесса: во время лекций, практических, лабораторных работ, при самоподготовке и для контроля и самоконтроля степени усвоения учебного материала. Использование компьютерных технологий значительно расширило возможности лекционного эксперимента, позволяя моделировать различные процессы и явле-ния, демонстрация которых в классе технически очень сложна или невозможна. (Пример: Программа «Физика 7-11» позволяет воспроизвести изопроцессы, происходящие в газах, радиоактивные превращения и работу ядерного реактора и др.)
Разнообразный иллюстративный материал, мультимедийные и интерактивные модели поднимают процесс обучения на качественно новый уровень. Нельзя сбрасывать со счетов и психологический фактор: современному ребенку намного интереснее воспринимать информацию именно в такой форме, чем при помощи устаревших схем и таблиц. При использовании компьютера на уроке информация представляется не статичной, не озвученной картинкой, а динамичными видео- и звукорядом, что значительно повышает эффективность усвоения материала. Интерактивные элементы обучающих программ позволяют перейти от пассивного к активному, так как учащиеся получают возможность самостоятельно моделировать явления и процессы; можно, при необходимости, вернуться к какому-либо фрагменту, повторить виртуальный эксперимент с теми же или другими начальными параметрами. В качестве одной из форм обучения, стимулирующих учащихся к творческой деятельности, достаточно часто предлагаем ученикам (одному или группе) создание презентации, сопровождающей изучение какой-либо темы, материала, деятельности ученых. В последнее время мне, как и другим учителям физики, пришлось столкнуться с целым рядом проблем: пассивность детей, низкий познавательный интерес, устаревшая материальная база кабинета физики, разрыв между знаниями, полученными на уроке физики, и жизненным опытом учащихся. Таким образом, я должна на уроках найти такие методы работы с учащимися, чтобы активизировать познавательную деятельность учащихся, чтобы дети из пассивных зрителей превратились на уроке в активных участников педагогического процесса, разрешать противоречие между стандартами по физике, общеучебными умениями и навыками, рассчитанными на среднего ученика и качеством образования. Традиционные технологии апробированы годами и позволяют решать многочисленные задачи, которые были поставлены индустриальным обществом. В настоящее время общество уже изменило свои приоритеты, возникло понятие постиндустриального общества (общества информационного), оно в большей степени заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно, активно принимать решения, гибко адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Современное информационное общество ставит перед всеми типами учебных заведений и, прежде всего перед школой задачу подготовки выпускников, способных:
- Ориентироваться в меняющихся жизненных ситуациях, самостоятельно приобретая необходимые знания, применяя их на практике для решения разнообразных возникающих проблем, чтобы на протяжении всей жизни иметь возможность найти в ней свое место;
- Самостоятельно критически мыслить, видеть возникающие проблемы и искать пути рационального их решения, используя современные техно-логии; четко осознавать, где и каким образом приобретаемые ими знания могут быть применены;
- Грамотно работать с информацией (собирать необходимые для решения определенной проблемы факты, анализировать их, делать необходимые обобщения, применять полученный опыт для выявления и решения новых проблем).
В создавшихся условиях естественным стало появление разнообразных личностно ориентированных технологий, базирующиеся на основе активизации деятельности учащихся и повышения эффективности учебного процесса. При этом перед учителем встают новые задачи:
- создание атмосферы заинтересованности каждого ученика в работе класса;
- стимулирование учащихся к высказываниям, использованию различных способов выполнения заданий без боязни ошибиться, получить неправильный ответ;
- поощрение стремления ученика находить свой способ работы;
- создание педагогических ситуаций общения на уроке, позволяющих каж-дому ученику проявлять инициативу, самостоятельность, создание обста-новки для естественного самовыражения ученика.
Преимущества технологии обучения в сотрудничестве можно назвать следующие: развиваются навыки мыслительной деятельности, актуализируются полученные опыт и знания, каждый ученик может работать в своем темпе, совершенствуются навыки логического мышления, последовательного изложения материала.
Основная задача дифференцированной организации учебной деятельности – раскрыть индивидуальность, помочь ей развиться, устояться, обрести устойчивость и избирательность к социальным воздействиям.
Игровая форма занятий создается при помощи игровых приемов и ситуаций, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся. При планировании игры дидактическая цель превращается в игровую задачу, учебная деятельность подчиняется правилам игры, учебный материал используется как средства для игры, в учебную деятельность вводится элемент соревнования.
Метод проектов позволяет строить учебный процесс исходя из интересов учащихся, дает возможность учащемуся проявить самостоятельность в планировании, организации и контроле своей учебно – познавательной деятельности, результаты которой должны быть «осязаемыми», т.е. если это теоретическая проблема, то её конкретное решение, если практическая – конкретный результат, готовый к внедрению. В основе метода проектов лежит развитие познава-тельных, творческих интересов учащихся, умений самостоятельно констру-ировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления. Таким образом, вышеназванные технологии позволяют добиться решения основной задачи: развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, развития критического и творческого мышления.
Технология обучения в сотрудничестве в значительной мере может быть реализована при групповой работе с использованием компьютера. Обучающие программы и компьютерные модели, виртуальные лабораторные работы, создание мультимедийных презентаций очень хорошо подходят для совместной работы пар или групп учащихся. При этом участники работы могут выполнять как однотипные задания, взаимно контролируя или заменяя друг друга, так и отдельные этапы работы. При выполнении заданий в парах или группах не требуется одинакового уровня владения техническими средствами, в процессе совместной работы происходит и совершенствование практических навыков более «слабых» в этом отношении учащихся. Следовательно, неизбежно взаимообучение не только по предмету, но и по вопросам эффективного использования вычислительной техники и соответствующих информационных технологий.
Метод проектов полностью реализуется в презентациях. Быстрый доступ к разнообразной информации позволяет реализовать самые смелые идеи. Большие возможности для использования метода проектов предоставляет и компьютерное моделирование. Работа над проектом побуждает ученика не только к глубокому изучению какой-либо темы курса, но и к освоению новых программ и программных продуктов, использованию новейших информационных и коммуникационных технологий. Бесспорно, здесь решаются многие задачи личностно ориентированного обучения.
Дифференцированный подход к обучению также может быть реализован с использованием информационных технологий и мультимедийных проектов. В этом случае каждый ребенок может реализовать свой творческий потенциал, самостоятельно выбирая форму представления материала, способ и последовательность его изложения. Компьютерное тестирование дает возможность индивидуализировать и дифференцировать задания путем разноуровненных вопросов. К тому же, тесты на компьютере позволяют вернуться и сделать «работу над ошибками» (например, тест «Да - Нет» по МКТ 10 класс). Тестирование с помощью компьютера гораздо привлекательнее для ученика, т.к. ученик не связан напрямую с учителем, к тому же тесты могут быть представлены в игровой форме, сопровождаются анимацией. Естественно, что такое тестирование не вызывает у ребят стресса или отрицательных эмоций. Компьютерное моделирование эксперимента позволяет каждому ученику выполнять задания в удобном для него темпе, по-своему менять условия эксперимента, исследовать процесс независимо от других учащихся, что возможно в условиях нашей школы. Можно самому сконструировать атомы, можно увидеть, как движется броуновская частица, происходит процесс диффузии, работы ядерного реактора и т.п. Программа «Constructor» представляет собой электронный конструктор, позволяющий имитировать на экране монитора процессы сборки электрических схем, исследовать особенности их работы, проводить измерения электрических величин. Большинство операций и их результаты сопровождаются звуковыми эффектами. С этой программой мы успешно работаем на уроках уже несколько лет, не отказываясь от реального физического эксперимента по теме «Электричество».
Выполнение компьютерных лабораторных работ требует определенных навыков, характерных и для реального эксперимента – выбор условий эксперимента, установка параметров опыта и т.д. Модели позволяют в широких пределах изменять условия (массы, скорости, ускорения, температуры, характер протекающих процессов и т.д.). Конечно, компьютерная лаборатория не может полностью заменить настоящую, физическую, поэтому рекомендуется сначала провести эксперимент «на натуре». При использовании на уроке данных курсов для учителя открываются широкие возможности по совершенствованию структурирования урока. Учитель, в зависимости от уровня подготовки учащихся и изучаемого материала, может подобрать из курса иллюстрации физических процессов и явлений, задачи, тесты, лабораторные работы. Наблюдение при различных условиях опыта "живых" моделей физических явлений с последующим обсуждением и теоретическими оценками вызывает у учащихся повышенный интерес и создает в классе атмосферу коллективного творчества.
Компьютерные модели, разработанные компанией «Физикон» легко вписываются в урок и позволяют учителю организовывать новые, нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся. Приведем в качестве примеров три вида такой деятельности:
- Урок решения задач. Учитель предлагает учащимся для самостоятельного решения в кассе или в качестве домашнего задания индивидуальные задачи, правильность которых они могут проверить. Это усиливает познавательный интерес, ребята начинают придумывать свои задачи, которые можно использовать в классной работе или предложить остальным учащимся.
- Урок – исследование. Учащимся предлагается самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. Многие модели позволяют провести такое иссле-дование буквально за считанные минуты. Конечно, учитель помогает уча-щимся на этапах планирования и проведения эксперимента.
- Урок – компьютерная лабораторная работа. Для этого урока ребятам можно предложить бланки лабораторных работ с заданиями, расположенными по мере возрастания их сложности.
Нужно отметить, что задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором. Ученики получают знания в процессе самостоятельной творческой работы, так как они необходимы для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Учитель в этих случаях является лишь помощником в творческом процессе овладения знаниями.
Задачи, стоящие перед современной школой, требуют подготовки учащихся к жизни в информационном обществе. Физика - наука экспериментальная. Все школьники к 12 классу должны овладеть навыками проведения эксперимента. Выпускники должны получить навыки работы с описанием лабораторных опытов, уметь писать письма «научным коллегам», оформлять устные и письменные отчеты, готовить рефераты, нужно уметь работать по инструкции и составлять ее самим. Но сейчас в нашей школе при УКП пока невозможно провести все серьезные лабораторные и демонстрационные эксперименты, приходится в таких случаях моделировать, но для этого нужно свободно владеть вычислительной техникой, «веером» учебных средств и материалов.
