Формирование информационно – коммуникативных компетенций учащихся на уроках физики.

Формирование информационно – коммуникативных  компетенций учащихся на уроках физики.

«Скажи мне - и я забуду.

 Покажи мне – и я запомню.

 Дай мне действовать самому – и я научусь».

 «Великая цель образования - это не знания, а действия» Герберт Спенсер

В обучении особенный акцент ставится сегодня на собственную деятельность ученика по поиску, осознанию и переработке новых знаний. Учитель выступает как организатор процесса учения, руководитель самодеятельности учащихся, оказывающий им нужную помощь и поддержку. Как утверждали известные философы «Плохой учитель преподносит истину, хороший учит ее находить» (А. Дистервег), задача учителя – «научить учиться», «не наполнить сосуд», а «зажечь факел» (Сократ).

В настоящее время перед образованием стоит проблема подготовить современного человека к жизни в быстро меняющемся информационном обществе. В условиях информационно-коммуникационных и мультимедиа технологий результатом обучения является новое качество личности - информационно-коммуникативная компетентность (ИКК).

Возникает необходимость использования образовательных, развивающих возможностей информационно-коммуникационных технологий, возможности их интеграции с основным образовательным процессом.  Информационно-методические умения педагога должны отражать неразрывное единство эффективной методической деятельности с использованием информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) в предметной методике. Образовательный процесс, интегрирующий компьютерные и педагогические технологии, обеспечивает формирование ИКК обучающихся, способствует раскрытию возможностей мультимедиа технологий для преподавания учебных предметов, обеспечивает не только обучение, но самостоятельную деятельность по овладению знаниями; формирование осознанных мотивов учения.

Следует отметить, что использование мультимедиа технологий на уроках физики позволяет сделать процесс обучения интересным, наглядным, развивает творческую деятельность учащихся, их абстрактное и аналитическое мышление; позволяет осуществлять поиск востребованной информации  на электронных носителях и в сети Интернет, проходить on-line тестирование, что является эффективным средством формирования информационно-коммуникативных компетенций обучающихся.

Сегодня основой организации самостоятельной работы учащихся является не только традиционная учебная литература, но все возможные виды электронных баз знаний: обучающие и тестирующие программные комплексы на CD-RAM  и DVD-RAM, разработанные учеными-специалистами, учителями-предметниками.

ИКТ выступают здесь как инструмент исследования, как источник дополнительной информации, как способ самообразования.

Реализация на уроках физики таких средств, как электронные опорные конспекты, готовые цифровые образовательные ресурсы, средств M. Office, Интернет и других источников информации приведет к формированию и дальнейшему развитию ИКК учащихся, которая заключается в следующих знаниях, умениях и способах деятельности, соответствующих требованию уровня подготовки выпускников основной общеобразовательной школы по физике:

- осуществлять самостоятельный поиск информации естественно-научного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернет), ее обработку и представление в различных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем).

Физика как наука построена на использовании многочисленных моделей, изучение которых позволяет выводить физические законы, строить физические теории, проводить реальные и виртуальные физические эксперименты.

 В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся.  При использовании ИКТ на  уроке   задействованы все каналы восприятия учащихся - зрительный, механический, слуховой и эмоциональный, а. следовательно повышается уровень усвоения учениками материалы. Просмотр и обсуждение учебного материала увеличивает степень запоминания. Общеизвестно, что применение любой визуальной информации на занятиях  даёт  положительный эффект.

Интерактивная доска - ценный инструмент для обучения физике. Применение интерактивных досок в сфере физического образования открывает множество дополнительных возможностей. Использование интерактивной доски при изучении физики - это ещё один шаг к повышению интереса к предмету, т.к. благодаря именно этой науке создаются подобные приборы. использование интерактивной доски приводит к оживлению учеников, вызывают дискуссии, дают возможность завладеть вниманием класса.

Основные способы использования интерактивной доски на моих уроках:

•         делать пометки и записи, поверх выводимых на экран изображений;

•         работа над  таблицами или изображениями;

•         управление компьютером без использования самого компьютера;

•         использование интерактивной доски как обычной, но с возможностью сохранить результат и в дальнейшем его использовать;

•         при соответствующем программном обеспечении учитель может выводить на экран интерактивной доски изображение монитора любого ученика.

интерактивная доска - устройство, позволяющее учителю объединить два различных инструмента: экран для отображения информации и обычную доску.

На мой взгляд, использование интерактивной доски в образовательном процессе дает:

Визуальный ресурс урока с минимальными затратами времени;

Представление информации с помощью различных мультимедийных ресурсов;

Классификация и систематизация учебного материала, изучение его на повышенном уровне;

Упрощение объяснения схем, графиков и их наглядность;

Наглядное иллюстрирование при объяснении абстрактных идей и теорий;

Высокая плотность, динамичность и мобильность урока;

Возможность выхода за рамки школьной программы;

Повышение мотивации учащихся к обучению;

Оперативный контроль ЗУН и наличие обратной связи.

Интерактивная доска  - это новейшее техническое  средство обучения, объединяющее в себе все преимущества современных компьютерных технологий.

Интерактивная доска не только  соответствует способу восприятия информации поколения современных школьников, но и позволяет учителю создать ситуацию успеха для любого ученика, не зависимо от его уровня знаний и умений.

Цифровая лаборатория «Архимед» - это новое поколение естественно-научных лабораторий - оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» цифровые образовательные ресурсы и цифровые лабораторные комплексы, направлены на выполнение следующих задач: комплексное использование материально-технических средств обучения на основе современных технико-педагогических принципов; переход от репродуктивных форм учебной деятельности к самостоятельным, поисково-исследовательским видам работы; перенос акцента на практико-ориентированный компонент учебной деятельности; формирование коммуникативной культуры учащихся; развитие умений работы с различными типами информации и ее источников.

Цифровая лаборатория по физике позволяет выполнить разнообразные лабораторные работы, в том числе - посвященные изучению движения по наклонной плоскости; простых колебательных движений; вольтамперных характеристик проволочного сопротивления, лампы накаливания и диода; магнитных полей; скорости звука; дифракции и интерференции света.

По сравнению с традиционными лабораториями Архимед позволяет существенно сократить время на организацию и проведение работ, повышает точность и наглядность экспериментов, предоставляет практически неограниченные возможности по обработке и анализу полученных данных.

Использование Архимеда способствуют освоению понятий и навыков в смежных образовательных областях:

современные информационные технологии

современное оборудование исследовательской лаборатории

математические функции и графики, математическая обработка экспериментальных данных, статистика, приближенные вычисления, интерполяция и аппроксимация

методика проведения исследований, составление отчетов, презентация проведенной работы

Лаборатории обладают целым рядом неоспоримых достоинств: позволяют получать данные, недоступные в традиционных учебных экспериментах, дают возможность производить удобную обработку результатов. Обладают мобильностью, что позволяет проводить исследования в «полевых условиях».

Осваивая лаборатории можно осуществить дифференцированный подход и развить у учащихся интерес к самостоятельной исследовательской деятельности. Эксперименты, проводимые с помощью цифровой лаборатории «Архимед» более наглядны и эффективны, это даёт возможность лучше понять и запомнить тему. С цифровыми лабораториями можно проводить р Рассмотрим использование лаборатории «Архимед» при изучении темы «Тепловые явления» в 8 классе:

Демонстрационные опыты:

 1) Удельная теплоемкость твердого тела.

 2) Графики плавления и кристаллизации. Наблюдение за плавлением и кристаллизацией вещества.

3) Исследование условий кипения воды.

 Лабораторные работы:

•          Измерение удельной теплоемкости твердого тела.

•          Определение количества теплоты при смешивании горячей и холодной воды.аботы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования.

Используется температурный датчик: сначала измеряем температуру холодной воды, затем температуру нагретого тела и температуру равновесного состояния после опускания твердого тела в холодную воду.      

Плавление и отвердевание кристаллических тел.     

Используется температурный датчик. При непрерывном измерении температуры можно сразу получить графики плавления и отвердевания кристаллических тел.     

3.Лабораторная работа «Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры»  

Используется температурный датчик для определения температуры холодной, горячей воды и смеси. Вторая группа измеряла температуру традиционным способом.      

4.Кипение 

Используется датчик температуры и исследуется условия кипения воды.

Раздел физики: «Тепловые явления» 8 класс.

 Используемый датчик: один датчик температуры

 Настройки датчиков: 10 замеров в секунду непрерывно.

 Демонстрационный опыт «Изучение процессов плавления и отвердевания кристаллических тел».

Описание опыта

 В начале в две круглодонные колбы наливаем кипяток. В одной колбе вода будет кипеть при атмосферном давлении, в другой - при давлении, меньше чем атмосферное.

 Одну из колб закрываем пробкой и убираем в сторону. Вторую колбу помещаем над пламенем спиртовки, предварительно опустив датчик температуры, запускаем регистрацию и мы следим за нагреванием воды. Через некоторое время увидим результат, что вода кипит при 100 С.

 Чтобы вода закипела под давлением меньшим, чем атмосферное закрытую пробкой колбу присоединяем к насосу и откачиваем воздух над поверхностью воды. В некоторый момент времени вода закипает.

 Откачку прекращаем и с помощью датчика температуры регистрируем температуру воды в колбе. Она оказывается значительно ниже 100 С.

 Делаем вывод о том, что температура кипения воды зависит от давления воздуха над ней.

 Лабораторная работа «Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»

 Цель работы: определить количество теплоты, отданное горячей водой и количество теплоты, полученное холодной водой при теплообмене; объяснить полученный результат.

 Для выполнения лабораторной работы используем уравнение теплового баланса:

 Q1+Q2=0, где Q1-количество теплоты, отданное горячей водой.

Q2-количество теплоты, полученное холодной водой.

 Порядок выполнения работы:

 В мензурку наливаем 100 мл холодной воды. Массу холодной воды определяем с помощью формулы: m=pv.

 С помощью мензурки отмеряем 100 мл горячей воды и наливаем во внутренний сосуд калориметра.

 С помощью датчика температуры измеряем температуру горячей и холодной воды.

 (примечание: т.к. в наборе 1 датчик температуры, сначала измеряем температуру холодной воды, затем горячей и измеряем температуру смеси). Такая последовательность измерений приведет к меньшим потерям теплообмен с окружающей средой.

 Рассчитываем количество теплоты, отданное горячей водой при остывании до температуры смеси, и количество теплоты, полученное холодной водой при ее нагревании до той же температуры.

 Сравниваем количество теплоты, отданное горячей, и количество теплоты, полученное холодной водой. Делаем вывод о том, что Q(отданное) больше Q (полученное). Результат зависит от быстроты выполнения работы.

 Опыт повторяем, но при этом смесь размешиваем. Записываем время установления одинаковой температуры в двух случаях и сравниваем их.

 Делаем вывод о том, что время установления теплового баланса различно в этих ситуациях.

 Одновременно контролируем результаты измерений температуры смеси обычным термометром.

 Цифровые лаборатории «Архимед» - это оборудование для проведения широкого спектра исследований. Группа учащихся нашей школы после знакомства цифровой лабораторией «Архимед» провела исследования по определению температуры, освещенности и влажности кабинета физики. Замеры были сделаны в течение дня. Для этого были использованы:

 датчик освещенности для измерения интенсивности света внутри классного помещения, для контроля осветительных приборов.

датчик влажности для измерений характеристик окружающей среды, для изучения связи влажности, температуры, освещенности.

 Датчик температуры для измерения температуры окружающей среды.

 Датчик магнитного поля для выполнения различных исследований магнитного поля Земли.

Цель работы: измерить освещенность, влажность и температуру классного помещения и сравнить ее с санитарными нормами.

 Выполнение работы:

 Используя датчик освещенности, измеряем, интенсивность света в разных частях классного помещения при выключенном, включенном освещении, в пасмурный, ясный день и делаем вывод о соответствии наших измерений с санитарными нормами.

 Используя датчик влажности воздуха в помещении до начала первого урока, после каждого урока и в конце учебного дня. Наблюдаем изменение влажности воздуха в течении дня. Измеряем температуру воздуха в помещении одновременно с измерением влажности и устанавливаем связь между температурой и влажностью.

 Измеряем температуру воздуха в помещении одновременно с измерением влажности и устанавливаем связь между температурой и влажностью.

С помощью датчика магнитного поля измеряем индукцию магнитного поля Земли.

 Применяя такой исследовательский подход создаться условия для приобретения учащимися анализа явлений природы, осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию значимости своей практической помощи природе.

Цифровой микроскоп – это приспособленный для работы в школьных условиях оптический микроскоп, снабженный преобразователем визуальной информации в цифровую. Он обеспечивает возможность передачи в компьютер в реальном времени изображение микрообъекта и микропроцесса, его хранения, в т.ч. в форме цифровой видеозаписи, отображения на экране, распечатки, включения в презентацию.

Кобра-4

На пр.р. №1 «Приёмы обращения с лабораторным оборудованием и нагревательными приборами» в качестве демонстрационного эксперимента используем датчик температуры при изучении строения пламени. Схема строения пламени и температура в его верхней и нижней части отображается на интерактивной доске и фиксируется в тетрадях обучающихся.

Постановка демонстрационного эксперимента при изучении тем: «Изучение законов постоянного тока», «Зависимость сопротивления проводников от длины и площади сечения». При изучении последовательного и

параллельного соединения проводников также на доске собираются схемы, с помощью которых исследуем закономерности, характерные для каждого вида соединения.

При изучении зависимости сопротивления проводников от его геометрических размеров демонстрируем прямую зависимость сопротивления от длины. Можно эту работу предложить на физическом практикуме: «Определить, из какого материала изготовлен проводник» или «Определить длину проводника», или «Определить площадь поперечного сечения проводника». Для этого снимаются показания амперметра и вольтметра, определяется длина проводника, вычисляется площадь поперечного сечения, измерив, диаметр.