Методика применения интерактивных средств в обучении физике

учитель, школа № 12, Орел

Интерактивные средства обучения привносят в занятия с учащимися весомые элементы разнообразия, динамичности, эмоциональности, что способствует повышению интереса учащихся к изучаемому материалу, развитию у них всех видов памяти, росту качества знаний. В сочетании с реальными фронтальными либо демонстрационными экспериментами интерактивные средства обучения способствуют пониманию каждым учеником самых сложных тем и разделов. Деятельность участников образовательного процесса выходит на новый качественный уровень, представляя собой мобильное использование разнообразных видов информации, более эффективное проведение обработки результатов эксперимента с рассмотрением более широкого спектра параметров и их значений. Учащиеся имеют возможность использовать на уроке учебные Интернет-ресурсы, делая пометки на веб-страницах, сохраняя их для дальнейшего изучения, обмениваясь ими в реальном времени. Это далеко не полный перечень возможностей, которые появляются в кабинете физики с установкой интерактивной доски (ИД) SMART Board с программным обеспечением SMART Notebook 10. Здесь необходимо отметить, что зависимость количества школ, получающих интерактивные доски, от числа внедривших интерактивные средства обучения (ИСО) в повседневную практику отнюдь не прямо пропорциональная.  В нашей школе по плану региональной экспериментальной площадки  «Информационные технологии в образовании» работа по внедрению ИСО в практику обучения проводится по авторским программам «Методика применения ИКТ в учебно-воспитательном процессе средней общеобразовательной школы», «ИТ в твоей будущей профессии», «Подготовка к Государственной итоговой аттестации по физике с применением ИКТ». [7] В ходе обучения учителей школы, города, области методике применения современных ИТ на базе школы, Госуниверситета УНПК, Орловского областного института усовершенствования учителей нередко происходит взаимообмен методическими приёмами использования ИКТ в преподавании физики и результатами этой работы, сформирован банк ЦОР. С 2003 года ежегодно проводились конкурсы электронных приложений к урокам, которые заинтересовали не только учителей физики области, а и других предметов. Победителями, представившими лучшие электронные материалы для уроков, в разные годы были: Тишаева Н. В. (учитель физики школы № 45), Бирюкова Н. В. (учитель физики школы № 5), Ким В. В. (учитель физики школы № 27), Костромичёва Е. А. (учитель биологии и экологии школы № 29), Шевяков А. В. (учитель истории школы № 12), Сорина О. А. (учитель биологии школы № 12), др.. В начальный период освоения новых интерактивных средств обучения, когда интерактивные материалы к урокам были большой редкостью, на базе школы № 12 была создана медиатека, электронные и, в частности, интерактивные материалы которой охватили все темы школьного курса физики. На данный момент недостатка в интерактивных материалах нет [6–14], существуют  интернет ресурсы, например: www.exchange.smarttech.com, на которых выложены сотни готовых уроков, доступных для бесплатного скачивания, есть сборник "Умные уроки SMART", где собраны различные методические рекомендации по работе с интерактивным оборудованием, есть рекомендации А. Б. Розенфельда «ИД для начинающих» [4], с появлением Всероссийского проекта «Школа цифрового века» Издательского Дома «Первое сентября» [11] стали более доступны для каждого учителя методические материалы журнала «Физика» и обширных электронных  приложений к нему. На самом деле начинать работу по освоению ИСО надо задолго до получения их в кабинет: с изучения методической литературы [1-14], опыта коллег, отработки своих практических навыков, постепенно переходя к cоставлению авторских дидактических материалов, формируя медиатеку, ежедневно дополняя и качественно оттачивая её. Сначала надо освоить и отработать до автоматизма приёмы, наиболее часто используемые при работе с ИД, применяя их на уроках, продумать сочетание реального и виртуального эксперимента, апробировать электронные приложения к урокам, сочетающиеся с Notebook [10]. Подробный список электронных приложений к урокам физики в 7 – 11 классах опубликован на сайте www.suhankova.narod.ru.  Приведём некоторые примеры из опыта работы (практически они были продемонстрированы во время Мастер-класса учителя физики Суханьковой Е. П. «Применение интерактивных средств обучения при подготовке к ЕГЭ по физике» для учителей физики города Орла  в ноябре 2012 года в кабинете физики школы № 12).

1. С помощью инструмента «волшебное перо» обращаем внимание учащихся на запись, например, конечной формулы после длительной работы по её выводу, когда внимание некоторых учащихся ослабевает или рассеивается из-за монотонности продолжительного применения математического аппарата, для чего используем три интерактивных приёма концентрации внимания. Маркером выделяем на панели «волшебное перо»:

  • и затем изображаем необходимый объект на ИД, который через несколько секунд начинает постепенно исчезать на наших глазах. Оживление в классе. «Что было изображено?» - вопрос учителя на проверку внимания учащихся и, в зависимости от ответов учащихся, проводится дальнейшая работа на уроке. Этот приём мы относим к индикаторам внимания учеников;
  • обводим маркером овал вокруг формулы, рисунка или его элемента и обведённый объект выделяется подсветкой на фоне притенённого фона остальной части ИД. При необходимости используем захват и перенос маркером выделенного овала для выделения других необходимых элементов, например, в ходе пояснения полученного результата или его сравнения с предыдущими результатами. По окончании работы с данной функцией закрываем окно, нажав маркером «закрыть» в правой верхней части непосредственно над овалом. Активизируя работу зрительного анализатора этим интерактивным приёмом, способствуем развитию зрительной памяти учащихся;
  • обводим маркером квадрат вокруг объекта, на который мы хотим обратить внимание, после чего происходит интерактивное выделение в виде увеличения обведённой области. Объект при этом значительно приближается к смотрящему, акцентируя его внимание.

2. Практически на каждом уроке на том или ином его этапе возникает необходимость использования таблицы. Интерактивная таблица более интересна учащимся в процессе работы: особенно их привлекает интерактивная функция «закрытая ячейка» некоторой таинственностью, загадочностью и стимулирует поиск решения скрытого элемента. Данная  функция способствует развитию мышления. Мы используем следующую технологию создания закрытых ячеек: после активации на панели значка «вставить таблицу» и выбора выделением маркером количества строк и столбцов, на ИД получаем таблицу и, как правило, она располагается в верхней её части; для перемещения в центр используем после нажатия кнопки «выбрать» выделение маркером всей таблицы и захватом  маркером за кнопку в левом верхнем углу переносим таблицу; далее касаемся маркером ячейки, выделяя её, затем касание маркером, соответствующее правой кнопке, в открывшемся окне выбираем функцию «добавить затенение ячейки» - ячейка закрыта. Для её раскрытия касаемся маркером по закрытой ячейке один раз. Вариаций применения описанного интерактивного приёма много: это и закрытие нескольких ячеек в таблице при вычислении параметров, например, F, m, a, S, v, t равноускоренного движения c последующей проверкой после устного или письменного их нахождения; и закрытие ячеек с перечислением названий составных частей физических приборов (манометра, камеры Вильсона, барометра, счётчика Гейгера, аккумулятора), рисунки или схемы которых помещены в соседнем столбце; это и формулы для описания физического явления, картинка которого также даётся, или наоборот, по формулам узнать, о каком физическом явлении идёт речь. Интерактивная таблица заполняется учащимися также в задании на соответствие, например, в левом столбце заранее внесены названия физических величин (количество теплоты, начальная температура, удельная теплоёмкость вещества, конечная температура, масса, изменение температуры, удельная теплота сгорания топлива, удельная теплота парообразования и конденсации, удельная теплота плавления и кристаллизации), в среднем – учащиеся на уроке сами записывают маркером их обозначения, пользуясь инструментом «перо», в правом – заранее беспорядочно впечатаны единицы измерения физических величин. Пользуясь инструментом «линии», учащиеся соотносят данные первых двух столбцов с третьим и отображают ответ в виде стрелки. Изобразим фрагмент таблицы:

Без заготовок с помощью инструмента «текст» таблицу заполняем непосредственно на уроке, выбрав шрифт, цвет и другие параметры текста.

3. Оживляет работу на уроке инструмент «заливка», методика применения которого способствует снятию напряжения глаз учащихся. Для его использования маркером выделяем «фигуры» и выбираем из них нужную, изображаем её на ИД. Затем выбираем инструмент «заливка», нужный цвет (касанием маркером квадратика на палитре), способ заливки (сплошной, градиентной, по шаблону или изображением) и касаемся маркером фигуры на ИД. При градиентной заливке необходимо дополнительно выбрать второй цвет.

4. Для получения синтезированных информационных объектов используем функцию «группировка» инструмента «рисование» в сочетании со своим банком предметных материалов к уроку физики или с коллекцией изображений ИД «Галерея изображений».

5. На уроке возникает необходимость перехода с одной страницы на другую, например, по теме «Изопроцессы» в 10 классе или «Линзы. Построение изображений в тонких линзах» в 11 классе. На ИД такой переход осуществляется одним касанием маркера необходимого слайда интерактивной презентации, выполненной в программе Notebook, если работа ведётся не в полноэкранном режиме. При полноэкранном режиме используем интерактивные кнопки, установка которых упрощает навигацию в учебном материале урока. Для их установки маркером касаемся инструмента «Коллекции» и в папке «Интерактивные объекты» находим навигационные кнопки, захватываем маркером и перетаскиваем на нужную страницу.

6. Интересной формой работы для школьников 7 – 11 классов на уроках физики и внеклассных мероприятиях является решение интерактивных тестов всем классом или по группам, в ходе которой выявляются учащиеся, набравшие за верные ответы количество баллов, достаточное для выставления положительной оценки. Организация такой работы требует большой предварительной домашней подготовки учителя: формулирование вопросов и ответов к ним, расстановка ссылок с ответами, подготовка организационного текста. Например, в 7 классе по теме «Сила трения. Трение в природе и технике» на этапе закрепления материала до решения задач уместны вопросы:

  1. определение силы трения,
  2. как обозначается сила трения скольжения?
  3. в каких единицах измеряем силу трения в «СИ»?
  4. куда направлена сила трения?
  5. где находится точка приложения силы трения?
  6. сила трения – это векторная величина или скалярная?
  7. зависит ли сила трения от площади соприкасающихся поверхностей?
  8. от каких величин зависит сила трения?

На первой странице файла размещаем организационные пояснения к выполнению теста: каждому вопросу соответствует только один правильный ответ, устанавливаем порядок ответов (кто первый поднимет руку, по рядам, по вариантам, др.), определяем, выходит ли отвечающий к доске сам отмечать маркером правильный ответ или это делает учитель, указываем тему теста, общее количество вопросов, норму оценок, др.. Далее следуют 8 страниц с вопросами: по одному вопросу на каждой странице и 4 ответами к каждому, на 10, 11 страницах помещаем стандартные надписи «ответ верный» или «молодец!» и «ответ неверный» или «надо подумать!», на которые мы будем давать ссылки со страниц 2 – 9. Ссылки начинаем расставлять с выделения правильного ответа на странице 2, например, выделив правильный ответ 1 с помощью инструмента «выбор», касаемся маркером верхнего правого угла полученной после выделения рамки и в полученном окне выбираем «ссылка», «страница в этом файле», 10 «ответ верный», после чего поочерёдно фиксируем в окне кнопки «объект» и «ОК». По аналогии работаем с текстами ответов 2 – 4 на странице 2 с той разницей, что после «ссылки» выбираем страницу 11 «ответ неверный», так как в нашем интерактивном тесте из четырёх вопросов правилен только один. По аналогии готовим интерактивное сопровождение к страницам 3 – 9. Итак, после ответа ученика на вопрос теста мы перешли на страницу 10 или 11, нам надо вернуться с этой страницы к вопросам для продолжения работы с тестом: размещаем на страницах 10 и 11 объекты «к вопросу» или «возврат», «продолжить» и с данным объектом связываем ссылку на нужную страницу нашего файла. Понятно, что правильный или неправильные ответы связываются нумерацией в произвольном порядке при составлении вопросов учителем.  

Освоение ИД - нового физического прибора – способствует более эффективным мотивации учащихся и взаимопониманию участников образовательного процесса. Однако, к большинству УМК, по которым сейчас ведётся преподавание физики, нет интерактивных приложений, поэтому учителя, которые имеют опыт создания и  применения интерактивных приложений к УМК, могут активизировать обучение коллег. [3, 9, 10] В идеале для учителя, на рабочем месте которого устанавливается ИД, должен предоставляться УМК с материалами ИСО: учебник с методическими пособиями по его применению, ЦОР (совместимые с программным обеспечением ИД: Notebook, др.), сайт поддержки, электронная почта, техподдержка «он-лайн – консультации», координаты сервисного центра по обслуживанию ИД.

Приложения: фото 1 (Урок физики «Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Правило левой руки» с применением ИД ведёт учитель физики Суханькова Елена Петровна); фото 2 (Учащиеся 10 класса школы № 12 под руководством профессора кафедры физики ОГУ Плотникова Геннадия Николаевича проводят эксперимент «Газовые законы»); фото 3 (Обучающий семинар «Графические задачи» по физике для десятиклассников школы № 12 проводит Плотников Геннадий Николаевич в кабинете методики физики ОГУ); фото 4 (Плотников Геннадий Николаевич руководит исследовательским проектом одиннадцатиклассников школы № 12  Максимова М. и Новиковой С. «Исследование поведения лёгких частиц в электростатическом поле»); фото 5 (Учитель Суханькова Елена Петровна ведёт урок «Импульс. Закон сохранения импульса» в 9 классе).

Список литературы: 

1. Грачёв А. В. Физика: программы: 7-9, 10-11 классы / А. В. Грачёв, В. А. Погожев, А. В. Селивёрстов. – М.: Вентана-Граф, 2011.
2. Морозова О. Ю. Конкретизация знаний старшеклассников в процессе взаимообучения с применением информационных технологий. // Педагогическая информатика. – 2006, № 5.
3. Морозова О. Ю. Особенности методики преподавания темы «База данных. Редактирование базы данных» // Информатизация образования – 2005: Материалы Международной научно-практической конференции. – Елец: ЕГУ им. И. А. Бунина, 2005.
4. Морозова О. Ю., Суханькова Е. П. Повышение квалификации учителей-предметников в области информационных технологий на базе школьного методического объединения// ХХ лет школьной и вузовской информатики: проблемы и перспективы.
Материалы всероссийской научно-практической конференции (27 – 29 марта 2006 года). – Нижний Новгород: НГПУ, 2006.
5. Розенфельд А. Б. Интерактивная доска для начинающих. http://www.it-n.ru/communities.aspx?cat_no=105173&tmpl=com, 2009.
6. Суханькова Е. П. Без физики армии создать нельзя. Танки. (Физический вечер с применением интерактивных средств обучения) // Вопросы методики преподавания физики (выпуск № 3):
Материалы I Педагогических чтений, посвящённых памяти Г. Н. Плотникова (27 марта 2013 г., МБОУ СОШ № 12 города Орла). – Орёл: БОУ ОО ДПО (ПК) «ОИУУ»Ю 2013.
7. Суханькова Е. П. Интерактивные технологии в преподавании физики. – Орёл: ОрёлГАУ, 2012.
8. Суханькова Е. П. Подготовка к Государственной итоговой аттестации по физике с применением ИКТ. – Орёл: ОИУУ, 2010.
9. Суханькова Е. П. Применение информационных технологий в исследовательском методе обучения физике в средней общеобразовательной школе.//
Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции «Информатизация образования – 2005» - Елец: ЕГУ им. И. А. Бунина, 2005 г.
10. Суханькова Е. П. Роль учителя при обучении физике с применением информационно-коммуникационных технологий// Вопросы методики преподавания физики. Сборник статей по методике преподавания физики в общеобразовательных учреждениях.
Из опыта работы учителей и преподавателей физики – Орёл: ОГОУ ДПО (ПК) «ОИУУ», 2010.
11. Cуханькова Е. П. Школьный физический эксперимент (содержание учебно-методической разработки одобрено специалистами Российской академии образования). //
М.: Общероссийский телеканал «Первый образовательный», Свидетельство № Ф13-001 о публикации в СМИ. – 2013.
12. Учебные материалы нового поколения. Опыт проекта «Информатизация системы образования» (ИСО) /под общей редакцией Дмитриевой Н. В. – М.: Российская политическая энциклопедия (РОССПЭН), 2008.
13. www.1september.ru «Физика» - М.: ИД «Первое сентября»: №№ 17/2009, № 1/2012, 10/2009, 6/2009, 7/2012, 5/2012, 15/2009.
14. Интерактивные творческие задания. Физика 7 – 9. – М.: ЗАО «Новый диск», 2007.

Код публикации: 

3044