Використання комп'ютерних технологій технологій на уроках фізики та астрономії
Комп’ютерні технології все більше використовуються в усіх сферах діяльності, а зараз і в освіті. Напевне, переоцінити роль комп’ютера в навчанні досить складно, адже більшість теперішніх учнів знайомі з ним з дитинства, тож уроки з комп’ютерною підтримкою є для них досить природними. А враховуючи, що у сучасних дітей переважає візуальний тип сприйняття, а у деяких навіть кліпове мислення, комп’ютер та різноманітні візуальні засоби допомагають донести інформацію до учнів.
Наш ліцей приймає участь у програмі «Один учень-один комп’ютер», кожен кабінет оснащений інтерактивною дошкою, тож маю деякий досвід, який, сподіваюсь, стане у пригоді іншим вчителям.
Використання комп’ютера на уроках почала з віртуальних фізичних лабораторій та презентацій.
Спочатку намагалася використовувати презентації, скачані з мережі Інтернет, але дуже швидко зрозуміла, що більшість з них не задовільнять мене: створених вчителями презентацій не так і багато, презентації, ж створені учнями часто не вписувалися в канву уроку, несли переважно інформаційне навантаження. Крім того, зустрічалися презентації з помилками: в фізичних термінах та в стилістиці оформлення.
Але згодом для 7-9 класів знайшла підбірку презентацій видавництва «Ранок», які охоплюють весь курс та показали свою ефективність на уроках.
На жаль, для 10-11 класів подібних презентацій, які б задовольняли мене, не знайшла, особливо для класів фізико-математичного профілю, тож вирішила створювати такі презентації самостійно. Згодом до них стала додавати анімації та невеликі відео.
Розповідаючи про свій досвід, часто чую про те, що ні відео, ні анімації не замінять фронтального експерименту. Звісно, я теж так вважаю, але у багатьох випадках вони є реальною допомогою вчителю. Наприклад, якщо експеримент немає можливості провести в умовах кабінету.
Так, розповідаючи про маятник Фуко, для наочності використовую анімацію, адже сам маятник для помітності ефекту повинен мати довжину нитки 67м і амплітуду коливань близько 3м. Крім того, вважаю що використання комп’ютерних засобів допомагає при демонстрації швидкоплинних, енергоємних процесів та процесів, які мають заборону з точки зору техніки безпеки.
Вважаю, що великі дидактичні можливості несуть і використання відео на уроках.
За певний час показали ефективність такі прийоми в їх застосуванні.
1. «Питання до відео». Перед переглядом учні ознайомлюються зі списком питань, відповіді на які вони повинні отримати під час демонстрації відео. Якщо учні добре освоїли це завдання, можна ускладнити задачу – придумати такі питання самостійно, відповідь на які містилась би в даному відео.
2. «Озвучити фільм». На етапі пояснення нової теми демонструється відео, яке або має озвучення диктора, або озвучується вчителем. На етапі закріплення матеріалу звук вимкнено, а учень повинен сам озвучити відеоряд. Якщо клас показує гарні навички такої роботи, то можна підготувати відео без попереднього озвучення вчителем, щоб учні здогадалися, про які процеси йде мова.
3. «Знайди помилку» В мережі Інтернет учні мають доступ до найрізноманітніших відео, і в них можуть бути помилки, тому у мене є правило, що якщо до відповідної теми учень знайшов відео з помилкою, він приносе його мені і після попереднього перегляду пропоную його іншим учням, щоб цю помилку знайшли. Такий прийом розвиває критичне мислення, а учень для заохочення, як правило, отримує високу оцінку.
Цікавим сервісом, який допомагає візуалізувати інформацію, є Х-МІND. Зараз особливої популярності набули так звані ментальні карти, які дозволяють краще зрозуміти зв’язки між окремими частинами інформації та запам’ятати її. Широка розробка ідеї їх використання належить Тоні Бьюзену. Ознайомившись з його роботами, я зрозуміла, що даний сервіс дозволяє створювати такі ментальні карти, які до того ж можуть містити не тільки картинки, а й вставки відео, тож полегшують пояснення на уроці.
Великим помічником для вчителя вважаю і віртуальні лабораторії – це комплекси програм які імітують виконання лабораторної роботи або певного експерименту. Знову ж таки, чую багато висловів за і проти їх використання. Істина, між тим, на мою думку, десь посередині. Противники їх використання часто говорять, що учні повинні виконувати експеримент самостійно, так би мовити, руками. Це дійсно – так. Але як бути вчителям з обмеженими можливостями шкільного кабінету, коли бракує багатьох приладів? В таких або інших випадках допоможе віртуальна лабораторія.
Я використовую педагогічний програмний засіб „Віртуальна фізична лабораторія»7-9 кл. та 10-11 кл.
Вважаю саме цей засіб дуже зручним. До кожної роботи є текстова інструкція, яку до речі, можна роздрукувати як роздатковий матеріал учням, відео з демонстрацією даного досліду та , саме віртуальну лабораторію, де можна відтворити цей експеримент.
Хочу розповісти про одну з робіт, яка доводить, що віртуальна лабораторія буде корисна і тим вчителям, у яких навіть є необхідне обладнання.
У нас в фізичному кабінеті є і прилад для визначення довжини світлової хвилі і достатня кількість дифракційних ґраток. Але виконуючи експеримент учні часто дуже неточно визначають відстань від нульового до першого, а особливо до другого максимуму певних кольорів. Після обчислень довжини хвилі того чи іншого кольору, отримане значення часто знаходиться поза межами інтервалу цього кольору. Тому вже декілька років поспіль, я спочатку проводжу фронтально цю роботу за допомогою віртуальної лабораторії, а потім учні самостійно – за допомогою реального приладу. Якщо тепер вони не отримують значення довжини хвилі в потрібних межах, то вони не піддають сумнівам розрахункову формулу, або взагалі сам метод експерименту, а це сигнал для них більш точного виміру. До того ж багато учнів зізнавалися, що після проведеного віртуального експерименту, провести власний експеримент легше – краще запам’ятовується хід дій та його ідея. Тож таке подвійне проведення експерименту може бути корисним для вчителів, що викладають у класах, де невисокі досягнення або експериментальні навички учнів.
Ще одним напрямком застосування ІКТ на уроках є симулятори. Симулятори –це програми-імітатори, що моделюють будь-які процеси, керування пристроями або приладами.
З прикладами програм - симуляторів можна ознайомитись на сайтах:
Симуляції фізичних процесів університету Колорадо:
http://phet.colorado.edu/
Симулятори є переважно англомовними, хоча розробники програм працюють над тим,
щоб їх продукт був доступний для інших країн і останнім часом з’явилися деякі симулятори, де можна обрати мову інтерфейсу, зокрема українську мову.
Особливістю симуляторів PHET сайту університету Колорадо є те, що вони зовсім не прив’язані до нашого шкільного курсу та не дублюють лабораторні роботи. Для мене вони стали джерелом цікавих задач. Наприклад, симулятор «Під пресом» дає можливість заповнювати резервуар більше та менше, вимірювати висоту стовпа рідини, змінювати рідину, змінювати планету (при цьому змінюється прискорення вільного падіння та атмосферний тиск), навіть змінювати форму резервуару. Тому задача, яка звучить однаково для всіх: «Виміряти тиск на дно посудини» перетворюється на індивідуальні завдання для кожного учня в залежності від вихідних умов. Що вже є корисним, так як списати розв’язання та відсидітись за спиною друга не можливо. Після її розв’язання пропоную порівняти отримані результати, як ті чи інші фактори вплинули на результат а, а це вже допомагає розвивати мислення учнів.
Окремо хочеться сказати про неоціненний внесок ІКТ на уроках астрономії. Як відомо, астрономія є спостережуваною наукою. І якщо з фізичними явищами учні стикаються кожен день в побуті, споглядаючи за природою і т.д., то вибір доступних астрономічних явищ для спостереження не такий вже й великий, особливо в умовах промислового міста. Тому презентації з ілюстраціями, анімації руху планет або зірок, відеофрагменти відіграють значну роль як з точки інформаційного навантаження так і в підсиленні зацікавленості предметом.
Але ще хочеться звернути увагу на один напрямок – це інтерактивні моделі та віртуальні планетарії.
Наприклад,
http://solarsystemscope.com/ - модель Сонячної системи з налаштуваннями масштабу, сузір’ями, показаними орбітами, детальними налаштуваннями та вибором пори року.
https://www.google.com.ua/maps -Google-карти, які дають можливість розглянути детально за реальними фото поверхню Місяця та Марсу.
http://www.planetarium.by/flash/mashtab.swf - шкала масштабів (від людини до очікуваного розміру Всесвіту. В ній знаходяться планети, більшість супутників, зірки, галактики. Вважаю цю програму дуже корисною, так як учні, коли чують про розміри тих чи інших астрономічних об’єктів рідко можуть уявити їх розміри, це можна зробити тільки співставивши їх з добре відомими об’єктами.
http://naked-science.ru/article/media/interstellar-app - 3-Д симулятор, який дозволяє переміщуватися в космосі, пролетіти через кротову нору та побачити простір біля чорної діри.
Ще одне питання яке хотілось би освітити сьогодні – це технологія змішаного навчання. Звична для нас модель викладання, яку собою представляє класно-урочна система в світі часто називають of-line освітою, в той час як on-line освіта передбачає дистанційне навчання. Поєднання цих методів називається, як відомо, змішаною освітою. Мене зацікавила така форма навчання і я зараз працюю над створенням власного курсу, який би можна було використовувати моїм учням, які бажають поглибити знання. Надихнула мене на це розповідь піонера в змішаній освіті – Естер Воджикі, яка однією з перших почала застосовувати комп’ютерні технології при викладанні в США в 1987 році, а зараз є консультантом глобального безкоштовного онлайн-ресурсу. Прочитати більше про неї та змішане навчання ви можете за посиланням: https://newtonew.com/discussions/blended-learning-experience
Але відразу виникло питання як, взагалі, це можна зробити та як це зробити грамотно? Відповіді на свої питання я знайшла на онлайн-курсі на платформі Прометеус, який називався «Як створити масовий відкритий онлайн-курс». До речі, Прометеус – це перша освітня безкоштовна платформа в Україні. На ній я вже проходила перед цим декілька курсів за різною тематикою, тому можна сказати – побувала в ролі слухача, студента, який навчається на онлайн-курсі.
Знайти ці курси ви зможете за посиланням http://prometheus.org.ua/
Ті, хто хоче теж мати уявлення про змішане навчання теж може пройти даний курс. Взагалі, для мене були дуже корисними поради від Івана Примаченко та Олега Молчановського, засновників Прометеуса та ведучих курсу, які можна використовувати не тільки в онлайн освіті – як в проведенні лекцій так і в створенні презентацій.
Підсумовуючи можна сказати, що це – тільки деякі напрямки застосування комп’ютерних технологій, ті, які я використовую регулярно і які стали реальною допомогою в викладанні предметів.
Нещодавно я прочитала фразу, яка належить Віктору Гюго: «Ніщо в світі, ні одна армія не може порівнятися з ідеєю, час якої прийшов…»
Думаю, що застосування комп’ютера в освітньому середовищі – ідея, час якої настав. Ви можете коритися цьому, або використовувати з користю, вибір залежить від вас, але майбутнє за новими технологіями в освіті.