Щербань Євгенія

Науковий керівник – О.М. Царенко

Кіровоградський державний педагогічний університет

імені Володимира Винниченка

Анотація. У статті аналізуються педагогічні програмні засоби, які використовуються в навчальному процесі з фізики у старшій школі. Показано, що комп’ютерні моделі дозволяють більш детально продемонструвати учням суть фізичних явищ, процесів та закономірностей.

Ключові слова: програмні засоби, фізика, старша школа, комп’ютерні програми.

Постановка проблеми. Із впровадженням інформаційних технологій у навчальний процес психолого-педагогічні моделі пізнання дещо змінюються. У класичному трикутнику «учень–учитель–підручник» з’являється новий елемент – комп’ютер. Сучасна педагогіка розглядає комп’ютер не як об’єкт вивчення, а як новий елемент схеми пізнання, ефективне використання якого може суттєво вплинути на якість засвоєння учнями системи знань, формування практичних умінь і навичок, зокрема, у процесі вивчення фізики в старшій школі.[4]

За оцінками спеціалістів у галузі компʼютерно орієнтованих технологій їх впровадження в навчально-виховний процес дозволяє підвищити ефективність занять з фізики на 30% [3; 5]. Так, використання комп’ютерних програм на уроках фізики сприяє розвитку інтересу учнів до вивчення предмета, підвищує ефективність їх самостійної роботи, індивідуалізації процесу навчання шляхом: покращення 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 сприяє розробці індивідуальних заходів для корекції знань учнів у межах досягнення визначених цілей навчання.

У процесі викладання шкільного курсу фізики педагогічні програмні засоби допомагають вирішити низку дидактичних задач. До них, у першу чергу, слід віднести активізацію пізнавальних можливостей учнів шляхом використання комп’ютерних моделей у процесі вивчення фундаментальних теорій, принципів дії машин і механізмів, пояснення фізичної суті природних явищ.

Комп’ютеризація фізичної освіти стає предметом усе більш широких досліджень.

Метою статті є аналіз існуючих програмно-педагогічних засобів з комп’ютерними моделями, які застосовують для вивчення фізики в старшій школі.

Аналіз актуальних досліджень. Проблемами впровадження ІКТ у навчальний процес з фізики займалися: О. Бугайов, Є. Коршак, М. Головко, В. Заболотний, Ю. Жук, О. Ляшенко, Н. Сосницька, М. Шут та інші. У працях цих вчених розглядаються питання удосконалення шкільного фізичного експерименту засобами ІКТ, поєднання традиційних засобів навчання, зокрема підручника з фізики, з електронними, розробки ППЗ з вивчення окремих тем шкільного курсу фізики.

Виклад основного матеріалу. На сьогодні для старшої школи розроблені три основні типи ППЗ з фізики, а саме: електронні навчальні посібники «Фізика-10» та «Фізика-11», «Бібліотека електронних наочностей. Фізика 10-11 класи» та «Віртуальна фізична лабораторія (10-11 класи)», створені корпорацією «Квазар-Мікро» із залученням авторських колективів, до складу яких увійшли науковці, методисти та вчителі фізики загальноосвітніх навчальних закладів.

• Фізика 10-11 класи (виробник АТЗТ «Квазар-Мікро Техно»). В основу розробки навчального програмного забезпечення (НПЗ) з фізики покладені можливості таких інформаційних технологій, як гіпертекстові технології, машинна графіка, мультимедія. Крім цього НПЗ містить конструктор уроків, що дає можливість вчителю творчо підійти до підготовки уроку, розширити коло педагогічних засобів, які він використовує.
• «Бібліотека електронних наочностей «Фізика 10-11» (виробник АТЗТ «Квазар-Мікро Техно») для загальноосвітніх навчальних закладів. Педагогічно-програмний засіб (ППЗ) містить малюнки, відео, анімацію з усіх тем шкільного курсу фізики. Може доповнювати програмно-методичний комплекс «Фізика 10-11» або використовуватися самостійно.
• «Віртуальна фізична лабораторія «Фізика 10-11» (виробник АТЗТ «Квазар-Мікро Техно») для загальноосвітніх навчальних закладів. ППЗ містить лабораторні роботи й лабораторний практикум. Кожній роботі передують інструкція, відео, що супроводжує експеримент, необхідні дидактичні матеріали, а також контрольні питання для самоперевірки і закріплення теми.

Можливе також використання безкоштовного ППЗ «Жива фізика»:

• Жива Фізика (російська версія, розробка американської фірми MSC. Working Knowledge). «Жива фізика» являє собою середовище, у якому студенти і школярі можуть проводити моделювання фізичних експериментів.

На нашу думку за допомогою вищезазначених педагогічних програмних засобів можливо вирішити низку проблем, які існують у викладанні фізики.

Перша проблема. Вивчення фізики важко уявити без лабораторних робіт. Оснащення фізичного кабінету може не дозволяти провести передбачені програмою всі лабораторні роботи. Комʼютер з відповідним програмним забезпеченням дозволить проводити досить складні лабораторні роботи. У них учень може на свій розсуд змінювати вихідні параметри дослідів, спостерігати, як змінюється в результаті явище, аналізувати побачене, робити відповідні висновки.

Друга проблема. Вивчення пристроїв і принципу дії різних фізичних приладів. Як правило, учитель демонструє його, розповідає принцип дії, використовуючи при цьому модель або схему. Але учні зазнають труднощів, намагаючись уявити весь ланцюг фізичних процесів, що забезпечують роботу даного приладу.

Спеціальні компʼютерні програми дозволяють «зібрати» прилад із окремих деталей, відтворити в динаміці з оптимальною швидкістю процеси, що лежать в основі його принципу дії.

Безумовно, компʼютер можна застосовувати і на уроках інших типів: при розв’язанні задач, де потрібно виконувати багато обчислень, будувати графіки, при самостійному вивченні нового матеріалу. Необхідно також відзначити, що використання компʼютерів на уроках фізики перетворює їх на справжній творчий процес, дозволяє здійснити принципи розвиваючого навчання, розвиває образне мислення, а на його основі – логічне.

Висновки. Ефективність використання нових інформаційних технологій безперечна. Крім високої якості засвоєння матеріалу, учні виявляють гарний емоційний настрій і бажання надалі із задоволенням вивчати предмет. Це дає змогу підвищувати ефективність навчання шляхом оптимізації та інтенсифікації навчально-виховного процесу, враховуючи індивідуальні особливості учнів.

Проте, не слід залишати поза увагою негативні аспекти використання ППЗ: низьку ергономічність; перевтому зору; складність створення гігієнічних умов, які відповідали б освітнім стандартам; загрозу для учнів втрати чіткої границі між віртуальним і реальним, природним явищем і фізичною моделлю.

Аналіз існуючих ППЗ показує, що не існує жодного універсального ППЗ з фізики на даний момент, і, можливо, треба йти шляхом їх спеціалізації за призначенням у процесі навчання: ППЗ як демонстраційний засіб; ППЗ для контролю знань; ППЗ для навчання алгоритмам розв’язку типових задач; віртуальні лабораторії (для домашніх робіт); хрестоматія з історії фізики тощо.

Наступним етапом упровадження комп’ютерних технологій в шкільну освіту повинна бути розробка спеціальних методик та організації робочого місця учня й вчителя для продуктивного поєднання реального та інтерактивного експерименту.

Список літератури

1. Бойко О., Кадченко В., Путілов Д Комп’ютерні демонстраційні комплекти «Фізика-10», «Фізика-11» як засоби фронтального навчання на уроках фізики// Фізика та астрономія в школі. - 2005. - №3. - С. 50-54.
2. Бойко О.С., Кадченко В.М. Можливості комп’ютерних демонстраційних комплектів «Фізика-10», «Фізика-11» як сучасних засобів наочності// Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського державного університету: Серія педагогічна: Дидактика фізики в контексті Болонського процесу. - Кам’янець - Подільський: Кам’янець-Подільський державний університет, інформаційно-видавничий відділ, 2005. - Вип. 11. - 280 с.
3. Вовковінська Н.В. Інформатизація середньої освіти: програмні засоби, технології, досвід, перспективи. - К.: Педагогічна думка, с.
4. Иванов В.Л. Электронный учебник: системы контроля знания // Информатика и образование. - 2002. - №1. - С. 71-80.
5. Лавринець В. Комп'ютерні технології. Впровадження в навчальний процес // Освіта. - 2002. - № 20. - 27 березня. - с. 10 - 13.