XVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Эффективность применения продуктов программного обеспечения на уроках физики в школе
Автор работы награжден дипломом победителя I степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Физика - один из наиболее интересных, увлекательных, доступных и в то же время достаточно сложных учебных предметов в школьной программе. Физика – это фундаментальная и экспериментальная наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи, и законы ее движения.
Актуальность темы
В последнее время, я всё чаще стал замечать понижение интереса одноклассников к учебному предмету - физика, а вместе с этим понижение уровня знаний. Эта проблема объясняется сложностью предмета, недостаточностью наглядного материала, отсутствием современного оборудования, дефицитом научной и дополнительной литературы.
По сложности материала в старшем звене физика опережает даже математику и химию, в результате значительная часть учащиеся испытывают затруднения и теряют интерес к предмету, не реализуют свой творческий потенциал в полной мере. Выход из этой ситуации – применение современного программного обеспечения и информационных технологий на уроках физики. Их использование является эффективным фактором для развития мотивации учащихся, активизации их познавательной деятельности, а также они позволяют сделать физические явления доступнее и понятнее.При правильном их применении активизируется внимание учащихся и развиваются познавательные процессы: мышление, внимание, воображение и фантазия и т.д.
Современный урок физики сегодня уже нельзя представить без использования компьютера, который не дает забывать о том, что физика - наука экспериментальная и изучение физики трудно представить без лабораторных работ и экспериментов. Оснащение физического кабинета не всегда позволяет провести лабораторные работы, например, некоторые физические явления и процессы так же трудно продемонстрировать в школьных условиях, ведь они требуют более сложного оборудования. На помощь учителю приходит компьютер, который позволяет проводить более сложные практические, лабораторные работы и эксперименты. Компьютерные программы позволяют создать модели физических явлений, изменить условия протекания процесса, изменяя тот или иной процесс.
Выполнено большое число исследований с применением информационных технологий в образовательном процессе по физике (А.В. Усова, Н.Ю. Пахомова, О.В. Мирзабекова, И.В. Васильева, Е.С. Кодикова и др.), но большинство работ относится к средним классам (5-8 кл.), в то время как наибольшая исследовательская активность и стремление к приобретению навыков создания программных продуктов отмечены психологами у учащихся 9-11 классов.
Цель исследования: разработка программного обеспечения по физике с использованием современных информационных технологий.
Предмет исследования: программное обеспечение.
Объект исследования:процесс обучения физики с использованием современного программного обеспечение.
Гипотеза:эффективность обучения физике и качество знаний учащихся будет выше, если применять на уроках физики созданные программные продукты.
Задачи исследования:
Изучить и проанализировать литературу по теме исследования.
Изучить возможности использования программного обеспечения на уроках физики.
Провести анкетирование учащихся 9-11 классов.
Разработать программные продукты с использование программного обеспечения по отдельным темам физики:
компьютерные лабораторные и практические работы;
интерактивные упражнения и задания;
мультимедийные презентации;
интерактивный плакат;
мультимедийный тестовый контроль;
электронное учебное пособие.
Методы исследования: анализ, сравнение, моделирование, эксперимент, анкетирование, статистическая обработка данных.
База проведения исследования: Исследования проводились на базе МАОУ «Гимназия № 25 г. Благовещенска».
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработанные программные продукты с использованием ПО и ИТ можно применять на уроках физики, а также они могут быть использованы учащимися при подготовке домашнего задания и для самообразования.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась на уроках физики и информатики; выступление на школьной конференции.
Ожидаемые результаты
Реализация проекта позволит ученикам 9-11-х классов:
доступ к нетрадиционным источникам информации;
повышение эффективности самостоятельной работы;
повышение эффективности работы в команде;
приобретение навыков создания и работы с программными продуктами;
формирование интереса к учебному предмету – физика;
повышение эффективности обучения физике.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Возможности использования современного программного обеспечения на уроках физики
Программное обеспечение- это совокупность программ, обеспечивающих функционирование компьютеров и решение с их помощью задач предметных областей [1].
ПО представляет собой неотъемлемую часть компьютерной системы, является логическим продолжением технических средств и определяет сферу применения компьютера. То есть, программное обеспечение является тем, благодаря чему наши компьютеры, ноутбуки, смартфоны и даже телевизоры могут работать и выполнять свои функции.
ПО современных компьютеров включает множество разнообразных программ, которое можно условно разделить на три группы [2]:
прикладное (непосредственно обеспечивает выполнение необходимых пользователям работ) рис. 1;
системное (выполняет различные вспомогательные функции);
инструментальное (обеспечивает создание новых программ для компьютера).
Рис. 1: Прикладное ПО
Применение компьютера в качестве технического средства обучения
Традиционные средства обучения могут быть заменены компьютером, экраном и мультимедийным проектором. Современное ПО позволяет продемонстрировать на уроке большое количество наглядного материала: рисунки, схемы, таблицы, тексты (формулировки законов, формулы и т.д.), видеозаписи, анимации, физические модели, презентации, обучающие программы для самостоятельной работы, творческие задания, тестовый контроль и т.д. Например, при изучения нового материала можно продемонстрировать видеозапись опыта (в том случае, если демонстрация реального опыта занимает много времени), затем продемонстрировать анимацию или компьютерную модель процесса. Подобные уроки позволяют сделать урок ярче, поддержать интерес учащихся к предмету.
Приведем обобщенный перечень основных технических (компьютерных) средств и направлений, и их использования на уроках физики [3]:
программирование на компьютере: знакомство и изучение языков программирования; решение физических, математических и прочих заданий с помощью математических пакетов; компьютерное моделирование и вычислительный эксперимент;
работа с информацией в электронных энциклопедиях, словарях, поисковых системах Интернет; дистанционное обучение и тестирование в Интернет; создание сайтов, блогов, размещение информации в Интернет;
мультимедиа-технологии: получение информации с помощью электронных энциклопедий, учебников, переводчиков, книг; применение компьютерных игр и обучающих программ для образования; оценивание полученных знаний с помощью тестов и тестирующего оборудования;
лабораторные эксперименты с компьютером: использование персонального компьютера для измерения времени, частоты сигнала, параметров тока и так далее; применение компьютера, как источник сигналов заданной формы; применение цифрового осциллографа, анализатора спектров и так далее, измерительный комплекс на базе персонального компьютера;
методы обработки информации: создание, обработка текстовых и графических документов с помощью одноименных редакторов; использование баз систематизации данных, данных; динамических обработка таблиц для аудиоматериалов, видеоматериалов и фотоматериалов с помощью соответствующей техники;
создание мультимедиа файлов, презентаций и анимационных файлов.
Компьютерные модели на уроках физики
Компьютерное моделирование позволяет создать на экране компьютера живую, запоминающуюся динамическую картину физических опытов или явлений.
Компьютерные модели - компьютерные программы, имитирующие физические опыты, явления или идеализированные модельные ситуации, встречающиеся в физических задачах [3].
Наибольший интерес у учащихся вызывают компьютерные модели, в рамках которых можно управлять поведением объектов на экране компьютера, изменяя величины числовых параметров, заложенных в основу соответствующей математической модели. Компьютерные интерактивные модели, представляющие собой схемы, графики, имитации процессов и экспериментов, задания, игры и т.д. Модели размещают по разделам: «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Оптика», «Атомная физика», «Астрономия».
Можно создать и использовать интерактивный цифровой учебник, а также интерактивные плакаты по физике. Их можно применять на интерактивной доске при объяснении нового материала. Что же такое интерактивный плакат? Интерактивный плакат– это электронный учебный плакат, имеющий интерактивную навигацию [3].
Компьютерные модели легко вписываются в традиционный урок и позволяют продемонстрировать почти живьём многие физические эффекты. На основе моделей можно вести изложение материала, составлять задания для тренинга по усвоению понятий и физических законов.
Все модели в зависимости от использования на уроке можно разделить на несколько групп:
Модели – конструкторы. Например, модель электрической цепи (цепи постоянного тока). Модель представляет собой набор элементов цепи, с помощью которых на экране можно моделировать электрическую цепь. С использованием данной модели предлагаются ученикам следующие задания: найти ошибки в изображенной цепи, собрать цепь по образцу, по словесному описанию, по щелчку мыши внести изменения в схему электрической цепи, кроме того, модель позволяет рассчитать значение силы тока и напряжения.
Модели опытов. Например, опыты Фарадея (Открытая физика) по электромагнитной индукции.
Модели установок. Например,модель ядерного реактора (Открытая физика) не только заменяет старую таблицу, где указаны рабочие элементы установки, но и позволяет продемонстрировать принцип действия ядерного реактора, что невозможно сделать никаким другим способом.
Модели различных физических явлений. Например, анимация – ядерные превращения (Открытая физика). Ученики 9 класса при изучении темы «Атомное ядро» учатся правильно находить неизвестный продукт ядерной реакции, но не всегда верно определяют: реакция синтеза или деления произошла в данном случае. Эта проблема разрешима с помощью данной модели.
Компьютерное моделирование эксперимента позволяет каждому ученику выполнять задание в удобном для него ритме, по-своему менять условия эксперимента, исследовать процесс независимо от других учащихся.
Компьютерные лабораторные и практические работы
Компьютерные (виртуальные) лабораторные работы – это компьютерные программы, позволяющие выполнять эксперименты и получать результаты без непосредственного использования реальных лабораторных установок и приборов [2].
Преимущества выполнения компьютерных лабораторных работ [2]:
не надо тратить время на раздачу и сбор многочисленного оборудования, следить за его сохранностью (тем более что его часто катастрофически не хватает);
возможность выполнения необходимого опыта нужное количество раз с точно заданными параметрами;
возможность изменения любого параметра в компьютерном эксперименте;
построение графиков и диаграмм, изменение направлений движения объектов;
выполнение экспериментальных задач;
удобные вопросы-тесты с моментальной проверкой результатов учителем и возможностью самопроверки;
дополнительные вопросы повышенного уровня сложности, которые можно использовать для индивидуальных заданий;
Практически каждый интерактивный эксперимент можно превратить в компьютерную лабораторную работу. Надо так составить задания творческого характера, изменяя параметры интерактивной модели, чтобы их решение можно было проверить компьютерным экспериментом.
Компьютерное тестирование
Компьютерное тестирование – это тестирование в форме диалога между испытуемым и компьютером: тестовые задания предъявляются на экране монитора, а ответы выносятся испытуемым с клавиатуры или с помощью устройства ввода «мышь» [4].
Тест дает возможность оценить уровень знаний, умений и навыков по изучаемой теме или разделу. Электронные тесты хороши тем, что ученик после выполнения своего задания сразу видит результат проделанной работы и получает оценку своей деятельности. К тому же тесты на компьютере часто позволяют вернуться к неотработанным заданиям и сделать «работу над ошибками».
Применение на уроках мультимедийных презентаций
Мультимедийные (компьютерные) презентации вызывают интерес к происходящему на уроке, а простота их создания и удобство применения привлекает многих ребят. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе уроке. Данная форма позволяет представить учебный материал как систему ярких опорных образов, что позволяет облегчить запоминание и усвоение изучаемого материала. Подача учебного материала в виде мультимедийной презентации сокращает время обучения.
Источниками иллюстративного материала для создания презентаций служат: CD диски мультимедийных курсов физики, энциклопедий или CD дисков-сборников электронных наглядных пособий по физике (фирмы «Кирилл и Мефодий » и т.д.), материалы из Интернет -источников, материалы, созданные собственными руками или руками учеников школы – видеоролики, отсканированные рисунки с различных печатных изданий [4].
При создании презентации выносятся основные понятия, формулы, выводы по данному уроку, рисунки, таблицы, схемы, различные видеофрагменты физических явлений и демонстраций, необходимых для восприятия темы урока. В презентацию можно включить вопросы и задания на повторение и закрепление учебного материала, а также осуществить быстрый контроль уровня усвоения учебного материала.
Цифровые образовательные ресурсы
Цифровые образовательные ресурсы (ЦОР) – это совокупность данных в цифровом виде, содержащие графическую, текстовую, цифровую, речевую, музыкальную, видео, фото и другую информацию, направленную для обучения [5].
Программные продукты позволяют существенно сократить время на подготовку к уроку. Они содержат хорошего качества наглядно-иллюстративный материал к учебникам, справочную информацию, дополнительный материал, расширяющий кругозор учащихся или более углубленный материал.
На уроках можно использовать готовые программные продукты, которые содержат интерактивные практические работы, действующие модели, таблицы, рисунки, графики. Они позволяют наглядно объяснить явления, процессы, а также продемонстрировать опыты. Например: «Отрытая физика 2.6», «Физика, 7-11 классы» «Физикон», «Физика, 7-11 кл.», «Уроки физики Кирилла и Мефодия», «Электронные уроки и тесты «Физика в школе», «Виртуальная физическая лаборатория», «1С: Репетитор. Физика + Варианты ЕГЭ» и другие. Мультимедийные комплексы содержат электронные учебники, видеофрагменты, интерактивные модели, лабораторные работы, упражнения, задачи и тесты, позволяют включать их содержание в любой этап урока: в объяснение нового материала, в этапы актуализации знаний, в постановку исследования, в этап самостоятельной работы с последующей проверкой.
Наличие ПО, ТС и ИКТ позволяет разнообразить урок, сделать его более динамичным и интересным, продемонстрировать те явления и процессы, которые представить сложно, компьютерные демонстрации могут заменить недостающие опыты для правильного восприятия темы. Программные продукты позволяют не только моделировать явления, но и изменять условия протекания процессов, что позволяет детально понять и изучить явления. Результат – растет интерес к физике, ребята учатся работать в группе, развиваются ораторские способности, навыки работы с дополнительной литературой.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2. Анкетирование
Для решения нашей проблемы и реализации поставленных задач, я провел опрос среди учащихся 9-11 классов (приложение № 1). Ребята с интересом ответили на вопросы анкеты. В анкетировании приняли участие 197 учеников.
Целью анкетирования было выяснить, отношение обучающихся 9-11-х классов к учебному предмету - физика.
Результаты анкетирования одноклассников.
Какой из названных предметов кажется Вам наиболее трудным?
математика 49 человек
русский язык 32 человек
иностранный язык 27 человек
физика 64 человек
история 25 человек
Как Вы относитесь к такому предмету как физика?
не выделяю физику среди других предметов 52 человек
нравится больше других предметов 25 человек
не интересуюсь физикой 75 человек
затрудняюсь ответить 45 человек
Что Вам нравится при изучении физики?
решение задач 17 человек
демонстрация опытов 59 человек
чтение учебника дома 5 человек
рассказ учителем нового материала 37 человек
выполнение лабораторных работ 64 человек
затрудняюсь ответить 15 человек
Любите ли Вы решать задачи по физике?
да 17 человек
нет 131 человек
затрудняюсь ответить 49 человек
Какое домашнее задание Вы предпочитаете выполнять?
чтение учебника 15 человек
решение задач 17 человек
составление задач 13 человек
изготовление простых устройств, моделей 39 человек
поиск информации о проявлении законов
физики в жизни 91 человек
затрудняюсь ответить 22 человек
Что побуждает Вас учить физику?
необходимость получить оценку 87 человек
желание изучить физические явления 25 человек
желание знать больше, чтобы преуспеть в жизни 25 человек
интерес к новому знанию 29 человек
затрудняюсь ответить 31 человек
На каком уроке Вам интересно?
на контрольной работе 5 человек
на лабораторной работе 114 человек
на уроке решения задач 15 человек
на уроке изучения нового материала 50 человек
затрудняюсь ответить 13 человек
У Вас есть желание участвовать в подготовке и демонстрации опытов?
да 160 человек
нет 37 человек
затрудняюсь ответить 0 человек
У вас есть желание выполнять самостоятельные исследования?
да 137 человек
нет 26 человек
затрудняюсь ответить 34 человек
Что необходимо использовать учителю на уроках физики, чтобы вызвать интерес к предмету:
использовать интерактивные программы для
проведения экспериментов и решения задач
на компьютере 71 человек
применять интерактивные творческие задания 63 человек
создавать коллективные исследовательские
проекты 54 человек
затрудняюсь ответить 9 человек
Согласно данным, полученных в результате анкетирования, мы видим, что далеко не все ученики проявляют интерес к учебному предмету «Физика», так как для них она является очень сложной для понимания и усвоения материала. Но, в тоже время, ребята проявляют интерес при выполнении лабораторных работ и экспериментов, основанных на физических явлениях. Большая часть опрошенных ребят (68%) считают, что на уроках физики необходимо использовать интерактивные программы для проведения экспериментов, интерактивные творческие задания, создавать различные компьютерные модели физических явлений и т.д.
Практическое применение программного обеспечения на уроках физики
В соответствии с ФГОС, утвержденной учебной программой и планом обучения физика для 10-11-х классов в МАОУ «Гимназия № 25 г. Благовещенска» строится на материалах учебника под редакцией Мякишева Г.Я., Буховцева Б. Б. и Сотского Н. Н., 2010 года выпуска.
Д анный учебник заявлен как базовый. Охватывает уровень классической физики для познания школьниками базового образования. При этом отмечается в разделах, например, квантовая механика, термодинамика некоторые понятия профильного уровня с углубленным изучением математики и физики, что может в некоторых случаях снизить уровень внимания учащегося. В учебнике не хватает иллюстраций на практические опыты физических явлений. Предметный указатель в учебнике отсутствует. Перечисленные достоинства и недостатки учебного пособия актуализируют необходимость введения дополнительных средств обучения и получения знаний обучающимся на основе интернет-технологий.
В ходе нашего исследования нами были разработаны программные продукты, которые мы использовали на уроках физики:
компьютерные лабораторные и практические работы;
интерактивные упражнения и задания;
мультимедийные презентации;
интерактивный плакат;
мультимедийный тестовый контроль;
электронное учебное пособие.
Каждый продукт включал в себя доступные составляющие (компьютер, мультимедийный проектор, локальная сеть и т.д.) для большинства учебных заведений общего образования. Представим разработанные продукты.
Компьютерные лабораторные и практические работы
Данные программные продукты (компьютерные лабораторные и практические работы), нами были созданы с помощью приложения Microsoft Excel.
Область применения современного компьютера непрерывно возрастает. Приложение Microsoft Excel, входящее в стандартный пакет программ Microsoft Office, предоставляет широкий набор средств, позволяющих как решать стандартные задачи, так и создавать интерактивные программные продукты. Используя инструментарий данного приложения, мы создали лабораторные практические работы по физике, компьютерную модель, интерактивный плакат, компьютерную модель установки, мультимедийный тестовый контроль и т.д.
Нами были разработаны следующие компьютерные лабораторные и практические работы. Рассмотрим.
Компьютерная лабораторная работа №1.
Тема: Измерение ускорения свободного падения с помощью маятника.
Шаблон лабораторной работы сделан с помощью Microsoft Excel (рисунок 2):
Рисунок 2. Шаблон лабораторной работы
Выполненная лабораторная работа обучающимся представлена на рисунке 3.
Рисунок 3. Лабораторная работа выполнена учеником
Остальные компьютерные лабораторные и практические работы представлены в Приложении №2.
При выполнении таких типов работ можно оценить свою собственную деятельность и её проанализировать, например, знания каких других предметов нам пригодились (например, информатики), какие из предложенных задач у нас вызвали затруднения и почему, что бы нам хотелось сделать по-другому и т.д.
При выполнении такого рода работ мы учимся наблюдать, исследовать, экспериментально проверять правильность теоретических предположений. Можно осуществить эксперимент, который в обычных условиях невозможен (например, если процесс долговременный или требующий специальных установок), можно попробовать экспериментировать и с «эффектом Доплера», и проводить космические эксперименты. И много ещё можно перечислять.
Применение разработанных нами программных продуктов позволяет повысить эффективность учебного процесса, уровень мотивации, информированности и подготовки обучающихся, а также индивидуализировать обучение.
Интерактивные упражнения и задания
Данные программные продукты (интерактивные упражнения и задания) нами созданы с помощью приложения LearningApps.
LearningApps – этоконструктор для создания интерактивных упражнений и заданий для проверки знаний. LearningApps – полностью бесплатный онлайн-сервис. Благодаря ему можно создавать разные виды интерактивных заданий.
Виды интерактивных упражнений и заданий приложении LearningApps: заполни пропуски, классификация, хронологическая линейка, сортировка картинок, выбор правильного ответа, заполни пропуски, простой порядок и т.д., Например благодаря этой программе можно обучать устройству электрических схем, станков с помощью упражнения «Сортировка картинок» и т.д.
Н ами были разработаны следующие интерактивные упражнения и задания для проверки знаний. Рассмотрим их.
Задание: Заполни пустые ячейки в таблице.
Ссылка на интерактивное задание:
https://learningapps.org/watch?v=p1tw245z222
Рисунок 4. Интерактивное задание
З адание: Укажите элементы реостата.
Ссылка на интерактивное задание:
https://learningapps.org/watch?v=px82yrf3522
Рисунок 5. Интерактивное упражнение
Остальные интерактивные упражнения и задания для проверки знаний представлены в Приложении №3.
Использования этих программных продуктов помогает нам обобщать и делать выводы по изучаемой теме, развивать самостоятельность мысли, учиться выделять главное в учебном материале, развить речь и многое другое. Использование интерактивных упражнений и заданий приводит к положительным результатам: они позволяют формировать у нас знания, умения и навыки путем вовлечения в активную учебно-познавательную деятельность
Мультимедийные презентации
На сегодняшний день, для разработки мультимедийных презентаций создано очень много различных программных продуктов, наиболее известные из которых - Macromedia Director, DemoShield и Matchware Mediator и т.д. Но, самым популярным продуктом является PowerPoint. Благодаря простому и дружественному интерфейсу можно создавать интерактивные презентации профессионального уровня.
Нами были разработаны следующие мультимедийные презентации:
Получение и передача переменного электрического тока.
Механические колебания.
Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.
Атомная физика.
Марс.
Электронные таблицы.
Функции электронных таблиц.
Мультимедийные презентации представлены в Приложении №4.
Использования этих программных продуктов в учебном процессе обеспечивает возможность: получить полную, достоверную информацию об изучаемых явлениях и процессах и привить интерес обучающихся к учебному предмету – физика.
Интерактивный плакат
Интерактивные плакаты можно использовать при изучении разнообразных физических объектов и явлений, так как они универсальны, помогают последовательно изложить учебный материал, раскрывая ключевые моменты в более удобной форме за счет различных элементов управления.
Наглядные пособия в школе необходимы и применяются всегда. Предлагаемые продукт - современная замена бумажным плакатам, так как удобнее, функциональнее и больше возможностей.
Нами были разработаны следующие интерактивные плакаты: виды токов, атом, электрический ток.
Рисунок 6. Виды токов.
Остальные интерактивные плакаты представлены в Приложении №5.
При создание интерактивных плакатов у обучающихся значительно развивается познавательный интерес к физике, повышается концентрация внимания и происходит запоминание изучаемой информации.
Мультимедийный тестовый контроль
Существует множество программ для создания электронных тестов. Самым главным достоинством таких тестов является то, что результаты теста обрабатываются автоматически. Мы использовали программу «EasyQuizzy».
Конструктор тестов easyQuizzy - это простая и эффективная программа для создания тестов различных конфигураций. Конечным результатом работы программы является полностью автономный исполняемый файл, который может быть скопирован по локальной сети и отправлен по электронной почте, или записан на любой носитель. Поддерживает вставку изображений и формул, а также позволяет использовать несколько систем оценки знаний: от европейской до зачётной 5 или 10-бальной. Доступно шесть типов вопросов теста: одиночный выбор ответа из заготовленного списка вариантов; множественный выбор из списка; альтернативный выбор из двух предустановленных вариантов; установление правильной последовательности; установление соответствия; свободный ввод ответа с клавиатуры. В одном тесте можно произвольно совмещать вопросы разных типов.
Нами были созданы мультимедийные тесты по следующим темам:
Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника.
Закон постоянного тока.
Дифракция света.
Оптика.
Электромагнитные явления.
Мультимедийные тесты представлены в Приложении №6.
Также на ПК с целью написания тестов довольно часто применяют различные специализированные приложения. Но с поставленной задачей может справиться даже обычная программа Microsoft Excel, которая имеется на компьютерах почти всех пользователей. Используя инструментарий данного приложения, можно написать любой тест. Электронные таблицы позволяют создавать эффективные тесты: тест открытого типа, тест закрытого и т.д. Для создания тестов в электронных таблицах мы использовали навыки форматирования ячеек и использовали функции «ЕСЛИ» и «СЧЕТЕСЛИ». Для усовершенствования тестов может пригодиться знание функции «Условное форматирование», умение создавать гиперссылки и макросы. Программа Excel позволяет создавать тесты с выборочным ответом (когда диагностируемому предлагаются варианты ответов, из которых он выбирает).
Нами были созданы тесты с помощью программы Microsoft Excel по следующим темам:
Механические и электрические колебания.
Механические колебания и волны.
Тесты, созданные с помощью программы Microsoft Excel представлены в Приложении №7.
Отметим, что подобное обучение способствуют установлению эмоциональных контактов между ребятами, учит работать в команде, помогая испытать чувство взаимопонимания, успешности и, как следствие, возбуждению интереса к предмету.
Электронное учебное пособие
Существует множество программ для создания электронных учебных пособий. Мы использовали программу «SunRav BookOffice».
С помощью программы SunRav BookEditor можно создать: электронные книги, учебники, электронные словари или энциклопедии; HTML, CHM и PDF документы, документы в произвольном формате (с помощью шаблонов). Программа позволяет компилировать книги в EXE файлы.
В созданное нами электронное учебное пособие входят: текст, иллюстрации, различные графические схемы, таблицы, диаграммы, также входят мультимедийные материалы: аудио и видеофайлы, анимации, и т.д.
Нами были созданы электронные учебные пособия по следующим темам:
Механические колебания.
Атомная физика.
Электронные учебные пособия представлены в Приложении №8.
Достоинствами являются: во-первых, их мобильность, во-вторых, доступность связи с развитием компьютерных сетей, в-третьих, адекватность уровню развития современных научных знаний. С другой стороны, создание электронных пособий способствует также решению и такой проблемы, как постоянное обновление информационного материала. В них также может содержаться большое количество упражнений и примеров, подробно иллюстрироваться в динамике различные виды информации. Кроме того, при их помощи осуществляется контроль знаний - компьютерное тестирование.
Такие программы дают возможность каждому учащемуся независимо от уровня подготовки активно участвовать в процессе образования, индивидуализировать свой процесс обучения, осуществлять самоконтроль. С помощью таких программ можно быть не пассивным наблюдателем, а активным участником образовательного процесса.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Использование программного обеспечения в процессе обучения физике способствует наглядному представлению изучаемого объекта и повышению интереса у обучаемого, а изучение физических процессов в динамике – более глубокому усвоению учебного материала.
Благодаря ПО повышается информативность урока и эффективность обучения, что придаёт уроку динамизм и выразительность. ПО позволяет учащимся создавать модельные объекты, условия их существования, улучшая, таким образом, понимание изучаемого материала и, что особенно важно, их умственное развитие. Известно, что в среднем с помощью органов слуха усваивается лишь 15% информации, с помощью органов зрения 25%. А если воздействовать на органы восприятия комбинированно, усвоенными окажутся около 85% информации.
Применяя ПО появляется возможность поднять на новый качественный уровень демонстрационный и лабораторный эксперимент и обеспечить условия их творческого подхода к обучению, позволяя обучающимся работать как самостоятельно, так и в группе.
Таким образом, в ходе данной работы были созданы следующие программные продукты:
компьютерные лабораторные и практические работы;
интерактивные упражнения и задания;
мультимедийные презентации;
интерактивный плакат;
мультимедийный тестовый контроль;
электронное учебное пособие.
Использования созданных нами программных продуктов в учебном процессе обеспечит возможность получить полную, достоверную информацию об изучаемых явлениях, объектах, процессах и привить интерес обучающихся к учебному предмету – физика.
ЛИТЕРАТУРА
Абдулов Р.М., Надеева О.Г. Интерактивное обучение физике с помощью современных технических средств// Педагогическое образование в России. 2011. – № 3. – С.185 – 191.
Абдулов Р.М., Надеева О.Г. Интерактивное обучение физике с помощью современных технических средств// Педагогическое образование в России. 2011. – № 3. – С.185 – 191
Бешенков, С.А. Применение интерактивных средств – современный подход в обучении [Текст] / С.А. Бешенков, М.И. Шутикова, Е.А. Смирнова // Информатика и образование. – 2017. – №6. – С. 20-24
Бородина, О.В. Мультимедийные обучающие и презентационные программы как средство обучения: проблемы и перспективы [Текст] / О. В. Бородина, А. В. Липатов // Инновации в образовании. – 2019. – №1. – С. 101-108.
Брейнерт, И. А. Использование электронного образовательного ресурса в рамках современного развивающего урока [Текст] / И. А. Брейнерт // Начальная школа. – 2015. – № 7. – С. 50-51.
Видеоуроки / Физика 10 класс. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://videouroki.net/video/fizika/10-class/.
Видеоуроки / Физика 11 класс. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://videouroki.net/video/fizika/11-class/fizika-11-klass/.
Воронкова О. Б. Информационные технологии в образовании: интерактивные методы. – Ростов н/Д.: Феникс, 2010. – 315 с.
Лабораторные работы для учащихся 10 – 11 классов / Физика / Другие методические материалы. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://infourok.ru/fizika.html.
Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс: учеб. Для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – 19-у изд. – М.: Просвещение, 2010. – 366 с.
Мякишев Г.Я. Физика. 11 класс: учеб. Для общеобразоват. Учреждений: базовый и профил. уровни / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – 19-у изд. – М.: Просвещение, 2010. – 366 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 1.
Анкета «Отношение обучающихся 9-11-х классов
к учебному предмету - физика»
Ребята, ответьте, пожалуйста, на 10 вопросов анкеты.
Какой из названных предметов кажется Вам наиболее трудным?
математика
русский язык
иностранный язык
физика
история
Как Вы относитесь к такому предмету как физика?
не выделяю физику среди других предметов
нравится больше других предметов
не интересуюсь физикой
затрудняюсь ответить
Что Вам нравится при изучении физики?
решение задач
демонстрация опытов
чтение учебника дома
рассказ учителем нового материала
выполнение лабораторных работ
затрудняюсь ответить
Любите ли Вы решать задачи по физике?
да
нет
затрудняюсь ответить
Какое домашнее задание Вы предпочитаете выполнять?
чтение учебника
решение задач
составление задач
изготовление простых устройств, моделей
поиск информации о проявлении законов физики в жизни
затрудняюсь ответить
Что побуждает Вас учить физику?
необходимость получить оценку
желание изучить физические явления
желание знать больше, чтобы преуспеть в жизни
интерес к новому знанию
затрудняюсь ответить
На каком уроке Вам интересно?
на контрольной работе
на лабораторной работе
на уроке решения задач
на уроке изучения нового материала
затрудняюсь ответить
У Вас есть желание участвовать в подготовке и демонстрации опытов?
да
нет
затрудняюсь ответить
У вас есть желание выполнять самостоятельные исследования?
да
нет
затрудняюсь ответить
Что необходимо использовать учителю на уроках физики, чтобы вызвать интерес к предмету:
использовать интерактивные программы для проведения экспериментов и решения задач на компьютере
применять интерактивные творческие задания
создавать коллективные исследовательские проекты
затрудняюсь ответить
ПРИЛОЖЕНИЕ № 2
Компьютерная лабораторная работа №2.
Тема: Определение центростремительного ускорения.
Шаблон лабораторной работы сделан с помощью Microsoft Excel:
Рисунок. Шаблон компьютерной лабораторной работы
Рисунок. Лабораторная работа выполнена учеником
Компьютерная лабораторная работа №3.
Тема: Проверка закона сохранения энергии.
Шаблон лабораторной работы сделан с помощью Microsoft Excel:
Рисунок. Шаблон компьютерной лабораторной работы
Компьютерная практическая работа №1.
Рисунок. Шаблон компьютерной практической работы №1
Компьютерная практическая работа №2.
Рисунок. Шаблон компьютерной практической работы №2
Компьютерная практическая работа №3.
Рисунок. Шаблон компьютерной практической работы №3
ПРИЛОЖЕНИЕ № 3
Интерактивные упражнения и задания для проверки знаний
Задание: Сопоставьте картинку с соответствующим названием явления.
Ссылка на интерактивное задание:
https://learningapps.org/watch?v=pf76d7ph522
Рисунок. Интерактивное задание.
Задание: Установите название каждого элемента.
Ссылка на интерактивное задание:
https://learningapps.org/watch?v=phpdjc68522
Рисунок. Интерактивное задание.
Тема: Молекулярная физика.
Задание: Найди соответствие величины и формулы.
Ссылка на интерактивное задание:
https://learningapps.org/view1170732
Рисунок. Интерактивное упражнение
Рисунок. Интерактивное упражнение
Рисунок. Интерактивное упражнение
Задание: Заполните пропуски, вставив слова из списка.
Ссылка на интерактивное упражнение:
https://learningapps.org/watch?v=ph2hk52ak22
Рисунок. Интерактивное упражнение
ПРИЛОЖЕНИЕ № 4
Мультимедийные презентации
Рисунок. Определение горизонтальной составляющей
магнитного поля Земли
Рисунок. Определение горизонтальной составляющей
магнитного поля Земли
Рисунок. Марс.
Рисунок. Марс.
Рисунок. Функции электронных таблиц
Рисунок. Электронные таблицы
ПРИЛОЖЕНИЕ № 5
Интерактивный плакат
ПРИЛОЖЕНИЕ № 6
Мультимедийный тестовый контроль
Тема: Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводника.
ПРИЛОЖЕНИЕ № 7
Тесты, созданные с помощью программы Microsoft Excel
Рисунок. Механические и электрические колебания
Рисунок. Механические и электрические колебания
Рисунок. Механические и электрические колебания
Рисунок. Механические колебания и волны
Рисунок. Механические колебания и волны
Рисунок. Механические колебания и волны
ПРИЛОЖЕНИЕ № 8
Электронные учебные пособия
Электронное учебное пособие «Механические колебания».
Электронное учебное пособие «Атомная физика».