Волошин  Сергій

Науковий керівник: кандидат педагогічних наук, доцент Сірик Е.П

Кіровоградський державний педагогічний університет

імені Володимира Винниченка

 

В статті розглядається доцільність використання інформаційно-комунікаційних технологій для організації лабораторного практикуму з фізики, як фундаментальної складової навчально-виховного процесу в підготовці майбутніх вчителів.

Фундаментальність фізичної освіти припускає, що в педагогічних університетах фізика виступає не просто як загальноосвітня дисципліна. Знання, отримані студентами при вивченні фізики, є фундаментальною базою для подальшого вивчення спеціальних дисциплін, технологічних процесів. Зміст курсу фізики для педагогічних університетів повинен сприяти формуванню в студентів не тільки фізичної картини світу, але і науково-технічної. З цієї точки зору ми розглядаємо фізику як цілісну, системну дисципліну, об’єднану загальними методологічними принципами з професійно-практичними дисциплінами навчального плану на основі міждисциплінарних зв’язків.

Сучасний етап розвитку суспільства характеризується широким використанням комп’ютерної техніки, нових інформаційних технологій. Відповідно підвищуються вимоги до професійної підготовки фахівців, зокрема до рівня їхньої компетентності в галузі інформатики й комп’ютерної техніки (інформатичної компетентності). Сучасні засоби навчання змінюють підходи до використання інформаційних технологій, створюючи ефективне навчальне середовище з орієнтацією на індивідуальні можливості та потреби студентів [2].

В той же час вагомою залишається проблема теоретичної підготовки майбутніх спеціалістів як основи їх професійної компетентності. Особливого значення для розв’язання цієї проблеми та підвищення наукового рівня підготовки фахівців набуває фундаменталізація освіти у вищих навчальних закладах, в якій важлива роль належить курсу фізики як науки, яка дозволяє цілісно бачити будь-яку навчальну чи наукову проблему і є теоретичною базою для освоєння дисциплін предметного блоку в ході підготовки вчителів природничих та технологічних дисциплін.

Курс загальної фізики має бути значною мірою наповнений експериментальними дослідженнями, в тому числі комп’ютерними. Недостатньо використовувати комп'ютер для простої обробки результатів експерименту за допомогою програм. Комп'ютер має бути не лише обчислювачем, а й засобом для спостереження самого експерименту. Тим більше, що чимало експериментів в умовах сучасної школи просто неможливо повторити (вимірювання гравітаційної сталої, закон Кулона, закон Біо-Савара–Лапласа, досліди Фізо, Майкельсона, Лебедєва, досліди пов'язані з ядерними реакціями, взаємодією елементарних частинок, спостереження неперервного спектра, спектра поглинання Сонця, лінійчастих спектрів випромінювання та поглинання багатьох газів та металів, явища мікросвіту, або процеси, що відбуваються при великих швидкостях, експерименти пов’язані з використанням шкідливих речовин (наприклад, ртуть) чи радіацією та ін.) [4,c. 204].

Застосування інформаційно-комунікаційних технологій дає змогу створити на екрані комп'ютера живу, наочну й динамічну картинку фізичного досліду або явища, яке важко пояснити, і відкриває для вчителя широкі можливості для удосконалення уроків. Комп’ютерне моделювання може прислужитися могутнім інструментом для формування знань про природу.

Сучасні досягнення науки і техніки вимагають Сучасних уроків, які враховують ці здобутки суспільства. Уміле поєднання інформаційних технологій і традиційних методів викладання фізики дадуть бажаний результат: високий рівень засвоєння фундаментальних знань з фізики та усвідомлення їх практичного застосування. Використання інформаційно-комунікаційних засобів не тільки підтримують бажання пізнавальної діяльності учнів, а й осучаснюють предмет, роблять його наочнішим.

Позитивними моментами використання інформаційно-комунікаційних засобів є: [4, c. 205].

1) покращення сприйняття предмета, що вивчається; образи без надмірних зусиль запам’ятовуються;

2) інформаційно-комунікаційні технології дають можливість відтворювати фізичні процеси, про які на уроках можна лише говорити, звертаючись до уяви учнів та спираючись на їхнє абстрактне мислення;

3) є можливість доповнювати, корегувати, змінювати, повторювати деякі епізоди, завдяки використанню можливостей комп’ютерної техніки;

4) використання інформаційно-комунікаційних технологій сприяє створенню позитивної атмосфери , що має велике значення для сприйняття інформації.

Фізика є одним з тих навчальних предметів, що дає багатий матеріал для відпрацювання найрізноманітніших методів і прийомів роботи з інформацією. Викладання фізики пов’язане з використанням великого обсягу різноманітної інформації, що робить застосування ІКТ особливо ефективним, оскільки дозволяє дуже швидко опрацювати цю інформацію і представити її у вигляді динамічної картинки, таблиць, схем, діаграм, визначити залежність між різними об’єктами і явищами, будовою тощо [4, c. 205].

Проблема використання ІКТ у навчальному процесі з фізики широко й плідно досліджується в науковій та науково-методичній літературі останніх десятиліть. В роботах Анциферова Л. І., Величка С.П., Жука Ю. О., Ізвозчикова В. А., Кондратьєва А. С., Сальник І.В., Самойленка П. І., Сосницької Н. Л., Слуцького А. М., Соколюк О. М. та ін. показано, що впровадження комп’ютерних технологій у практику навчання фізики є однією з форм підвищення ефективності навчального процесу. Комп’ютерні засоби природно вписуються у процес навчання, ефективно допомагають значно його урізноманітнити [1].

Великі можливості містяться у використанні комп’ютерів при навчанні фізики. Методика навчання фізики завжди була складніше за методики викладання інших предметів. Використання комп'ютерів в навчанні фізики деформує методику її викладання як у бік підвищення ефективності навчання, так і у бік полегшення роботи викладача.

Швидкий розвиток комп’ютерної техніки і розширення її функціональних можливостей дозволяє широко використовувати комп'ютери на всіх етапах навчального процесу з фізики. При цьому упровадження інформаційних технологій впливає на методику вивчення фізики на нефізичних спеціальностях на всіх її рівнях: з’являється мета підготовки студентів до життя в інформатизованому сучасному суспільстві; виникає потреба введення в курс фізики нового змісту прикладного характеру; виникає можливість широкого використання дослідницьких методів; упровадження прогресивних форм навчання; нестандартних і нетрадиційних занять з використанням комп’ютерної техніки [3].

Під час розробки та створенні фізичного практикуму слід виходити, перш за все, з особливостей потреби експериментальної підготовки студентів, які володіють мінімальними експериментальними вміннями (фізика як навчальна дисципліна вивчається на молодших курсах); знайомі лише з найбільш часто використовуваним універсальним обладнанням (найпростіші вимірювальні прилади, джерела живлення та ін.); володіють первинними навичками обробки та оформлення результатів досліджень; знайомі лише з основними експериментальними методами дослідження в галузі професійних дисциплін.

Проведення лабораторної роботи з використанням мікрокомп’ютерної лабораторії передбачає проведення реального дослідження фізичних явищ і процесів з використанням різних видів датчиків (напруги, тиску, температури, сили струму тощо), від яких сигнал надходить до комп’ютера та обробляється відповідною комп’ютерною програмою. Проведення лабораторної роботи у такий спосіб дає можливість проводити реальний фізичний експеримент одночасно з відображенням його результатів на екрані монітора, спостерігати зв’язок між конкретними змінами, внесеними до умов експерименту та їх графічним відображенням. Використання мікрокомп’ютерної лабораторії дає можливість зробити фізичний експеримент не тільки більш цікавим і зрозумілим, але й більш інформативним і точним за вимірюваннями. Такий реально-віртуальний (автоматизований комп’ютерний) експеримент має досить високий потенціал в реалізації головних цілей навчання фізики студентів нефізичних спеціальностей: розширює уявлення про експериментальний метод пізнання, дозволяє провести експериментальне дослідження явища або процесу в різних видозмінених умовах, розвиває самостійність студентів в постановці та розв’язку практичних завдань, дозволяє реалізувати міжпредметні зв’язки фізики як з інформативними дисциплінами, так і з дисциплінами професійного спрямування, активізує пізнавальну діяльність студентів, сприяє прояву різнопланових здібностей студенті [5].

Список літератури

1. Сальник І.В. Використання інформаційно-комунікаційних технологій у навчанні фізики студентів нефізичних спеціальностей педагогічних ВНЗ / І.В. Сальник // Інформаційні технології в освіті. – 2013. - №15. – с.204 – 209.
2. Сільвейстр А.М. Особливості вивчення курсу загальної фізики студентами нефізичних спеціальностей педагогічних ВНЗ / А.М. Сільвейстр // Вісник Черкаського університету. – 2012. – №12. – с. 114 – 117.
3. Сірик Е .П.  Організація постановки та проведення фізичного практикуму із загального курсу фізики для студентів нефізичних спеціальностей/Е.П.Сірик//   Наукові записки. Серія : педагогічні науки. – Кіровоград: КДПУ ім. В.Винниченка, 2016. – Вип. 108. – с. 276 – 280.
4. Сусь Б.А. Проблеми дидактики фізики у вищій школі /Б.А. Сусь, М.І. Шут. – [2-е вид.] – К.: Просвіта, 2003. – 155 с.
5. Фізичний практикум для студентів нефізичних спеціальностей. Навчально-методичний посібник для студентів вищих навчальнихї закладів. / С. П. Величко, І.В. Сальник, Е.П. Сірик – Кіровоград, 2012. – 134 с.