Лавошнік Вікторія

Науковий керівник: док. пед. наук, доцент Сальник І.В.

Кіровоградський державний педагогічний університет

імені Володимира Винниченка

 

Анотація. Широке запровадження в навчальному процесі з фізики інформаційних технологій передбачає внесення змін в методику викладання предмету. Одним з методичних підходів, який забезпечує реалізацію в навчанні власних орієнтирів та вподобань вчителів і учнів, є створення цифрових навчальних комплектів.

Ключові слова: навчальний фізичний експеримент, електронні засоби навчання, цифровий навчальний комплект, інформаційно-комунікаційні технології.

Створення нового віртуально орієнтованого середовища з фізики та широке запровадження електронних засобів у навчальному процесі взагалі та в системі навчального фізичного експерименту зокрема, вимагає створення адекватних методичних систем та засобів навчання, що забезпечують можливість самовдосконалення особистості.

Засоби навчання, з одного боку, розвиваються відповідно науково-технічному прогресу, реалізуючи новітні досягнення у навчальному процесі, з іншого – вони відтворюють методичні досягнення педагогічної науки. Вчені-педагоги наголошують: еволюція засобів навчання визначається потребами педагогічної науки і практики, а їх розвиток спрямовується на задоволення цих потреб [2].

Зростання обсягів виробництва програмних засобів навчального призначення спостерігається останні десятиліття. Вони виробляються як відомими виробниками, так й окремими дослідними групами [3].

На сучасному етапі в навчальних закладах успішно використовуються різні програмні комплекси – як відносно прості, так і складні. У наукових центрах і навчальних закладах США, Канади, Західної Європи, Австралії, Японії, Росії, України та ряду інших країн була розроблена велика кількість спеціалізованих комп’ютерних систем саме для потреб освіти, орієнтованих на підтримку різних сторін навчально-виховного процесу.

В той же час, як показує опитування вчителів, готові програмно-педагогічні засоби навчання не завжди відповідають їх вподобанням, оскільки професійна діяльність кожного вчителя є суто індивідуальною. З цієї причини на сучасному етапі спостерігається тенденція пов’язана із самостійною розробкою вчителями програмного забезпечення та електронних засобів. Такі засоби, незважаючи на те, що вони не завжди відповідають вимогам стандартів до якості програмних продуктів, відображають методичні підходи до навчання кожного окремого вчителя й пристосовані до його системи викладання фізики.

Вчителі поряд з наявними рекомендованими засобами використовують й ті, що доступні у мережі Internet та самостійно розроблені цифрові матеріали. Такий матеріал складає комплект, який забезпечує викладання фізики конкретним вчителем. На наш погляд, такі комплекти повинні стати основою створення віртуально орієнтованого навчального середовища з фізики загальноосвітнього навчального закладу.

Такі комплекти мають містити усі можливі інформаційні джерела з фізики, що систематизовані відповідно до основних змістових ліній та дидактичних одиниць освітнього стандарту. До кожного уроку вчитель має можливість отримати дидактичні матеріали, а також інструменти у відповідності з поставленою в межах уроку метою.

Проблемі використання інформаційних технологій у процесі навчання, зокрема й фізики, присвячено достатня кількість наукових та науково-методичних праць і досліджень (П.С. Атаманчук, В.Ю.Биков, С.П.Величко, Ю.В.Єчкало, М.І.Жалдак, Ю.О.Жук, В.Ф.Заболотний, О.І.Іваницький, В.О.Ізвозчиков, А.В.Касперський, В.Е.Краснопольський, Н.П.Литкіна, Р.В.Майер, Л.М.Наконечна, Ю.М.Орищин, А.Н.Петриця, Ю.П.Рева, Є.А.Самойлова, А.М.Сільвейстр, О.М.Соколюк, Н.Л.Сосницька, С.П.Стецик, В.І.Сумський, І.О.Теплицький, М.І.Шут та інші). У цих роботах розглядаються різні аспекти проблеми. В той же час можемо констатувати, що не всі методичні питання, пов’язані з комп'ютеризацією навчання (і не лише фізики), розроблені досить детально, що ускладнює впровадження ІКТ у педагогічну практику.

Мета статті полягає в обґрунтуванні необхідності впровадження в навчальному процесі з фізики електронних засобів навчального призначення через розробку цифрових навчальних комплектів.

Цінність цифрових комплектів полягає в тому, що такий тип електронних засобів навчання є найбільш демократичним, оскільки забезпечує простір для творчості вчителя, створює умови для реалізації індивідуального професійного стилю діяльності.

Отже, в процесі вивчення фізики актуальним є створення цифрових інформаційних комплектів, що підтримують самостійну роботу учнів під час виконання ними фізичного експерименту.

Цифровий інформаційний комплект представляє собою набір електронних засобів навчального призначення, що в сукупності відображає модель навчального процесу і призначений для практичного використання вчителями та учнями.

Для визначення складу такого комплекту потрібно врахувати не лише змістовий компонент навчальної програми та організаційно-педагогічні особливості навчального закладу, а й рівневий підхід до розвитку самостійності школярів, необхідність формування у них узагальнених експериментаторських умінь під час виконання досліджень та відповідних предметних компетентностей.

Основною дидактичною метою створення цифрових інформаційних комплектів з фізики є допомога учню ефективніше опановувати фізичні поняття, закони, теорії, а також наукові методи дослідження явищ і процесів. Цифровий комплект є для учнів одночасно додатковим джерелом інформації й засобом навчання фізики. Він повинен мати зрозумілу структуру, мати зв’язок з іншими джерелами інформації, ґрунтуватися на сучасних технологіях навчання, орієнтуватися на формування ключових і предметних компетенцій.

У процесі розробки комплекту потрібно врахувати, що кожен новий елемент повинен бути невід’ємною складовою в загальній системі засобів навчання, а вчитель повинен бачити та розуміти його місце і роль в організації самостійної роботи учнів.

Необхідність створення вчителем тематичних авторських комплектів з готових віртуальних навчальних об’єктів викликана, з одного боку, їх різноманіттям, з іншого – його професійними уподобаннями. Оскільки кожне з електронних джерел містить як віртуальні об’єкти, що за своєю якістю відповідають професійним уподобанням вчителя, так і ті, які не влаштовують його за тими чи іншими характеристиками, то створення власного комплекту, в якому зібрані лише ті об’єкти, що цікавлять вчителя та допомагають йому у підготовці та проведенні навчального процесу, дозволить раціоналізувати його професійну діяльність.

Зрозуміло, що в процесі навчання фізики за основу створення цифрового навчального комплекту можна взяти різні аспекти, що складають зміст і структуру курсу фізики: елементи системи знань (факти, поняття, елементи фізичних теорій і т.д.), історико-культурний аспект розвитку фізичної науки та фізико-технічного знання (біографії вчених, історія фундаментальних відкриттів, історія розвитку науки та техніки), його соціально-економічний аспект (застосування результатів фізичної науки в різних галузях виробництва), гуманітарний та екологічний напрями (використання результатів науки в сфері охорони життя людини, збереження навколишнього середовища). Всередині кожного напряму можуть бути виділені окремі лінії, що є основою створення комплекту, які визначаються потребами практичної діяльності та творчістю вчителя.

Враховуючи, що навчально-пізнавальна діяльність – це спільна діяльність вчителя та учнів, склад комплектів повинен містити не лише матеріали, що є потрібними для учнів, але й додаткові навчально-методичні матеріали для вчителя, що допомагають йому організовувати діяльність учнів з матеріалами комплекту.

Склад цифрового навчального комплекту, перш за все, визначається системою видів діяльності учнів з фізики. Для кожного виду діяльності (розв’язування задач, лабораторний експеримент, самостійна робота з книгою, розвиток технічної творчості учнів, науково-дослідна діяльність і т.д.) можуть бути розроблені різні навчальні комплекти. У процесі розробки їх об’єднують в більш складні, що передбачають пов’язані види діяльності або для вивчення конкретних тем (тобто тематичні).

Зрозуміло, що цифрові комплекти є достатньо об’ємними. Тому в рамках їх створення доцільно розробляти тематичні цифрові комплекти з навчального фізичного експерименту. Більш того, на початку створення комплект може містити не всі складові й доповнюватися по мірі його розробки.

Серед матеріалів, що призначені для учнів та можуть входити до складу комплекту нами виділені наступні:

1. Інструкції до реального навчального експерименту в цифровому форматі;
2. Інструкції – презентації до проведення реального експерименту (або відео фрагменти);
3. Віртуальні моделі для інтерактивного експерименту з інструкціями до його проведення;
4. Матеріали для самопідготовки учнів до лабораторних занять (завдання на засвоєння теоретичного матеріалу з теми лабораторної роботи, типові задачі та вправи на перевірку глибини засвоєння матеріалу, вправи на відпрацювання експериментальних дій та операцій, завдання творчого характеру та індивідуальні експериментальні задачі тощо);
5. Тести для перевірки готовності учнів до лабораторного заняття та тести підсумкового контролю знань;
6. Цифрові додатки (довідкові таблиці);
7. Зразок звіту про виконання реального експерименту та зразок звіту про виконання віртуального експерименту.

Серед матеріалів, що виділені нами для роботи вчителя:

1. Каталог цифрових об’єктів, що містять навчальний експеримент за темами курсу фізики;
2. Віртуальний експеримент по вивченню фізичних явищ (демонстраційний для інтерактивної дошки);
3. Презентації вчителя для проведення вступних занять до лабораторного практикуму;
4. Тренажери для відпрацювання окремих дій та операцій для інтерактивної дошки;
5. Матеріал історичного характеру про досліджувані явища;
6. Навчально-методичний комплекс лабораторного заняття, в склад якого входять усі основні компоненти.

Зрозуміло, що виділені нами складові не є остаточними, вони можуть бути змінені або доповнені самим вчителем, доповненням до комплекту можуть бути й матеріали створені учнями.

Розроблений нами цифровий інформаційний комплект експериментального вивчення хвильової оптики в старшій школі містить: інструкції до проведення лабораторних робіт та робіт фізичного практикуму в електронному варіанті, інструкції – презентації до проведення лабораторних робіт учнями, а також інструкції – відео фрагменти, добірку віртуального експерименту (як демонстраційного, так і лабораторного), тести для перевірки готовності учнів до проведення лабораторного експерименту та перевірки засвоєння емпіричних знань учнів з теми, каталог цифрових об’єктів, що містять навчальний експеримент по темам курсу фізики.

Список літератури

1. Величко С.П. Оптична міні-лава та інтегрований навчальний експеримент. Посібник для студентів фіз.-мат. фак-тів пед. вищих навч. закладів. Частина 1. /С.П.Величко, І.М.Гладкий, Д.О.Денисов, В.В.Неліпович, І.В.Сальник, Е.П.Сірик/ [ред.С.П.Величка.] – Кіровоград: РВВ КДПУ ім.В.Винниченка, 2008. – 148 с.
2. Гуржій А. М. Засоби навчання: навчальний посібник /Гуржій А. М., Жук Ю. О., Волинський В. П. – К.: ІЗМН, 1997. – 208 с.
3. Сальник І.В. Віртуальне та реальне у навчальному фізичному експерименті старшої школи: теоретичні основи [монографія]/ І.В.Сальник – Кіровоград: ФО-П Александрова М.В., 2015. – 324 с.