ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ ФГОС С ПОМОЩЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИКТ Опыт использования виртуальных л. СолоповААМБОУ2МОФ250820211. Повышение качества образования по физике в условиях реализации фгос с помощью использования икт
 Скачать 24.3 Kb.
|
|
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБРАЗОВАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ РЕАЛИЗАЦИИ ФГОС С ПОМОЩЬЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИКТ Опыт использования виртуальных лабораторий и тестировщиков на оразовательных сайтах Выступление на городском методическом объединении учителей физики и астрономии Прокопьевска Преподаватель физики МБОУ СОШ №2 Солопов Андрей Александрович Введение. Сегодня в России уделяется огромное внимание разработке и использованию в учебном процессе электронных образовательных ресурсов (ЭОР). Учителю предоставляется широкий выбор обучающих программ, электронных энциклопедий и справочников и т.п. Все большее внимание при разработке ЭОРов уделяется мультимедиа, которое в значительной степени способствует повышению наглядности ресурсов и эффективности их использования в учебном процессе. ЭОРы с высокой степенью интерактивности, реализующие полноценный режим общения обучающегося с компьютером, способствуют развитию интереса ребенка к освоению нового материала и формированию познавательной и творческой активности. Примером использования таких ресурсов в учебном процессе могут служить виртуальные лаборатории, позволяющие моделировать объекты и процессы окружающего мира, а также организовывать компьютерный доступ к реальному лабораторному оборудованию. Их использование особенно актуально при преподавании таких дисциплин как физика, химия, биология, экология и др. Физика – наука экспериментальная. Изучение явлений природы, их закономерностей, свойств и строение материи требует наличия современного оборудования. В большинстве наших школ физическое экспериментальное оборудование либо устарело, либо вообще отсутствует. В связи с эти скановится актуальным вопрос использования в образовательном процессе альтернативных источников экспериментальной работы в виде виртуальных экспероиментов. Виртуальные лабораторные работы - преимущества и недостатки. Виртуальная лабораторная работа представляет собой сложный программно-аппаратный комплекс, позволяющий проводить опыты без непосредственного контакта с реальной установкой или при полном ее отсутствии [1]. При этом следует различать такие понятия как «виртуальная лаборатория» и «виртуальная удаленная лаборатория». Основой виртуальной лаборатории является компьютерная программа или связанный комплекс программ, осуществляющих компьютерное моделирование некоторых процессов [2]. Виртуальная удаленная лаборатория представляет собой сетевую организационную структуру нескольких групп ученых, которые принадлежат к различным научным центрам и связанных между собою отношениями взаимовыгодного сотрудничества, благодаря сети Интернет [3]. По сравнению с традиционными лабораторными работами виртуальные лабораторные работы имеют ряд преимуществ. Использование виртуальных лабораторий в учебном процессе позволяет с одной стороны предоставить возможность обучающемуся провести эксперименты с оборудованием и материалом, отсутствующим в реальной школьной лаборатории, получить практические навыки проведения экспериментов, ознакомиться детально с компьютерной моделью уникального дорогостоящего объекта, исследовать пожаро- и взрывоопасные процессы и явления, не опасаясь за возможные последствия. С другой стороны, подключение имеющегося лабораторного оборудования и приборов к компьютеру в рамках виртуальной лаборатории позволяет перевести традиционную школьную физическую или химическую лабораторию на новый уровень технологий, соответствующий сегодняшнему уровню развития науки и техники. В-третьих, нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование и опасные радиоактивные материалы. Например, для лабораторных работ по квантовой или атомной или ядерной физике требуются специально оборудованные лаборатории. Виртуальные же лабораторные работы позволяют изучать такие явления как фотоэффект, опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц, определение периода кристаллической решетки методом дифракции электронов, изучение газовых законов, ядерные реакторы и др. В-четвёртых, появляется возможность моделирования процессов, протекание которых недоступно в лабораторных условиях. В частности, большинство классических лабораторных работ по молекулярной физике и термодинамике представляют собой закрытые системы, на выходе которых измеряется некоторый набор электрических величин, из которых затем с помощью уравнений электродинамики и термодинамики рассчитываются искомые величины. Все молекулярно-кинетические и термодинамические процессы, происходящие в опыте, при этом остаются недоступными для наблюдения. В ходе выполнения виртуальных лабораторных работ по этим разделам физики обучающиеся могут с помощью анимированных моделей наблюдать динамические иллюстрации изучаемых физических и химических явлений и процессов, недоступных для наблюдения в реальном эксперименте, при этом одновременно с ходом эксперимента наблюдать графическое построение соответствующих зависимостей физических величин. В-пятых, виртуальные лабораторные работы обладают более наглядной визуализацией физических или химических процессов по сравнению с традиционными лабораторными работами. Например, появляется возможность более подробно и наглядно изучать такие физические процессы, как движение заряженных частиц, создающих электрический ток или принцип работы р-п-перехода. Также можно проникнуть в процессы, происходящие за доли секунды или длящихся в течение нескольких лет, например, изучение движения планет в поле тяготения центрального тела. Еще одно преимущество виртуальных лабораторных работ по сравнению с традиционными заключается в безопасности. В частности, использование виртуальных лабораторных работ в случаях, где идет работа с высоким напряжением или опасными химическими реактивами. Однако виртуальные лабораторные работы обладают и недостатками. Основным из них является отсутствие непосредственно контакта с объектом исследования, приборами, оборудованием. Совершенно невозможно подготовить специалиста, который видел технический объект только на экране компьютера. Или вероятно ли найдутся желающие пойти к хирургу, который ранее практиковался только на компьютере. Поэтому самым разумным решением является сочетание внедрения традиционных и виртуальных лабораторных работ в образовательном процессе с учетом их достоинств и недостатков. Применение виртуальных лабораторных работ в изучении физики. Глубокое усвоение физики возможно путем изучения теории и в процессе ее применения для решения различных расчетных, качественных и экспериментальных задач. Если на лекционных занятиях обучающийся знакомится с теоретическими вопросами, то на лабораторных занятиях применяются и теория, и, кроме того, формируются практические умения и навыки в проведении физических измерений, в обработке и представлении результатов. Качественное выполнение и успешная защита результатов лабораторных работ обучающимися невозможны без самостоятельной предварительной подготовки к лабораторным занятиям. В процессе подготовки к очередному занятию, прежде всего, необходимо изучить по данному руководству описание выполняемой работы. Однако, ограничиться только этим нельзя, так как теоретическое введение к каждой работе не может рассматриваться как достаточный минимум для глубокого понимания физических основ работы. Поэтому необходимо к каждой работе читать материал, соответствующий теме работы, по учебнику. Нельзя приступать к работе без усвоения ее основных теоретических положений, не осознав логики процедуры измерений, не умея пользоваться измерительными приборами, относящимися к данной работе. Приступая к работе, обучающийся должен твердо представлять цель данной работы, общий план работы, т.е. последовательность действий при проведении измерений. Это является главным основанием для преступления к работе при собеседовании с преподавателем в начале занятия. Виртуальная компьютерная лаборатория содержит инструкции и методические указания к выполнению работ, построенных единообразно по следующей форме: цель работы, теоретический материал, экспериментальная установка, порядок выполнения работы, отчет. Кроме того, в каждой лабораторной работе содержится тест, который включает в себя оценку базовых знаний, необходимых для успешного выполнения работы, и итоговый тест, который направлен на контроль остаточных знаний по результатам выполнения лабораторной работы. Использовать виртулабы можно, как on-line, так и off-line. Остановимся кратко на некоторых из них:Серия дисков, выпущенная издательством «Дрофа»: Лабораторные работы по физике для 7-11 классов.Виртуальная лаборатория по физике для школьников.3) Интерактивные лабораторные работы по физике и другим предметам, ресурс находится на сайте Единая коллекция ЦОР. Данным образовательным ресурсом можно пользоваться как on-line, так и off-line. Это бесплатный ресурс. 4) Virtulab.Net это один из развитых специализированных порталов, посвященных виртуальным образовательным лабораториям. На сайте предложены образовательные интерактивные работы, позволяющие учащимся проводить виртуальные эксперименты по физике, химии, биологии, экологии и другим предметам. Это бесплатный on-line ресурс. Более того, работа обучающихся с компьютерными моделями чрезвычайно полезна, так как обучающиеся могут ставить многочисленные виртуальные опыты и даже проводить небольшие исследования. Подведя итог всему вышесказанному можно сказать, что виртуальные лаборатории, можно использовать как на уроке, так и при самостоятельной подготовке к занятиям, они позволяют глубже понять законы физики и проникнуть в суть физических явлений. Нельзя забывать, что в большинстве случаев это четко запрограммированный процесс. В задачи виртуальных имитационных лабораторий входит развитие творческого мышления и профессиональных способностей обучаемых, умения решать вопросы прикладного характера, делать самостоятельные выводы, в виду чего виртуальные лабораторные комплексы и симуляторы должны полностью соответствовать реальному учебному процессу, и не заменять работу с реальными приборами, а дополнять её, и только при невозможности работы с приборами помогать учителю в решении экспериментальных заданий. ЛИТЕРАТУРА В. В. Трухин, Об использовании виртуальных лабораторий в образовании, Открытое дистанционное обучение, №4, 2020. Кудинов Д.Н. Перспективы разработки виртуальных работ на базе комплекса программ T-FLEX // Современные проблемы науки и образования. - 2009. - № 6. - С. 71-74. Проект «Виртуальная лаборатория по фундаментальным и прикладным проблемам теории упругости» // Международный научно-технический центр. Черемисина Е.Н., Антипов О.Е., Белов М.А. Роль виртуальной компьютерной лаборатории на основе технологии облачных вычислений в современном компьютерном образовании // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2012. - №1.-С. 50-64. Rittinghouse J., Ransome J. Cloud Computing: Implementation, Management, and Security. - CRC Press, 2010. |