Сторінка
5
Фізика – наука експериментальна, і для її вивчення необхідно використовувати досліди. Комп'ютер виступає як частина дослідницької установки, лабораторного практикуму, на ньому можна моделювати різні фізичні процеси.
На допомогу вчителю фізики, астрономії для організації занять за допомогою комп'ютера сьогодні випускається безліч навчальних програм.
Виділимо основні напрями застосування комп'ютерної техніки на уроках фізики:
підготовка друкованих роздаточних матеріалів (контрольні, самостійні роботи, дидактичні картки для індивідуальної роботи);
мультимедійний супровід пояснення нового матеріалу (презентації, аудіо-, відеозаписи реальних лекцій, навчальні відеоролики, комп'ютерні моделі фізичних експериментів);
інтерактивне навчання в індивідуальному режимі;
проведення комп'ютерних лабораторних робіт;
обробка учнями експериментальних даних (побудова таблиць, графіків, створення звітів);
контроль рівня знань з використанням тестових завдань;
використання на уроках і при підготовці до них інтернет-ресурсів.
Розглянемо інтерактивне навчання в індивідуальному режимі. Його можуть забезпечити у першу чергу мультимедійні програми з інтерактивним інтерфейсом. Ці програми використовують графічне, звуковим і видеосупроводження навчального матеріалу, перетворюють роботу користувача на творчу працю, що приносить задоволення. Це відчуття особливо цінне в процесі пізнання. Настав час перетворень у роботі школяра і вчителя, на зміну традиційним технічним засобам навчання (епіпроекторам, епідіапроекторам, діапроекторам, графопроекторам, кінофрагментам, магнітофонним аудио- і відеозаписам), приходить інструмент, який здатний замінити всі вище перераховані технічні засоби навчання, перевершивши їх за якістю. Ми вважаємо, що комп'ютер із просто обчислювальної машини повинен перетворитися на ще один технічний засіб навчання, можливо найефективніший зі всіх технічних засобів, що існували до цього часу, і який би мав у своєму розпорядженні шкільний вчитель.
Добре відомо, що курс фізики середньої школи включає розділи, вивчення і розуміння яких вимагає розвиненого образного мислення, уміння аналізувати, порівнювати. Насамперед мова йде про такі розділи, як "Молекулярна фізика", деякі розділи "Електродинаміки", "Ядерна фізика", "Оптика" і ін. Багато явищ в умовах шкільного фізичного кабінету не можуть бути продемонстровані. Наприклад, явища мікросвіту, або процеси, що швидко протікають, або досліди із приладами, відсутніми в кабінеті. В результаті учні зазнають труднощі їхнього вивчення, оскільки не в змозі їх уявити. Комп'ютер може не лише створити модель таких явищ, а й дозволити змінювати умови протікання процесу, "прокрутити" із оптимальною для засвоєння швидкістю. Для глибокого розуміння учнями явищ, процесів, описаних в даних розділах вчителю необхідно використовувати персональний комп’ютер, з’єднаний з необхідним фізичним устаткуванням, проектором, мультимедійною дошкою, телевізором.
Демонстрацію фізичних явищ, процесів зручно і доцільно здійснювати за допомогою комп'ютерних програм навчального призначення. Відповідно до правил використання комп’ютерних програм у навчальних закладах, комп'ютерна програма навчального призначення – це комп'ютерна програма, яка є засобом навчання, що зберігається на цифрових або аналогових носіях даних і відтворюється на електронному обладнанні.
Пропонуємо реалізувати метод демонстрування за допомогою комп’ютера та засобів ІКТ. Тобто, демонструвати учням відеозаписи реальних експериментів з поясненнями при вивченні нового матеріалу.
Аналіз шкільної програми
Для реалізації комп’ютерної підтримки пізнавальної діяльності учнів, проаналізуємо шкільну програму та навчальні підручникиз фізики (9 клас).
Програма 9 класу предбачає вивчення більш складного матеріалу, ніж програми попередніх класів. Школярі познайомляться з такими розділами, як електричне поле, електричний струм, магнітне поле, атомне ядро, ядерна енергетика.
Проаналізуємо кожний розділ докладніше, використовуючи шкільний підручник «Фізика. 9 клас» (Божинова Ф.Я.).
Розділ «Електричне поле» включає в себе такі підрозділи, як електризація тіл; електричний заряд; два роди електричних зарядів; дискретність електричного заряду; будова атома; електрон; йон; закон збереження електричного заряду; електричне поле; взаємодія заряджених тіл; закон Кулона. При вивченні даного розділу передбачається виконання лабораторної роботи на тему: «Дослідження взаємодії заряджених тіл» та ряду демонстрацій - електризація різних тіл, взаємодія наелектризованих тіл, два роди електричних зарядів, подільність електричного заряду, будова і принцип дії електроскопа, закон Кулона.
До об’ємного розділу «Електричний струм» входять підрозділи: електричний струм; дії електричного струму; електрична провідність матеріалів: провідники, напівпровідники та діелектрики; струм у металлах; електричне коло; джерела електричного струму; гальванічні елементи; акумулятори; сила струму; амперметр; вимірювання сили струму; електрична напруга; вольтметр; вимірювання напруги; електричний опір; залежність опору провідника від його довжини, площі поперечного перерізу та матеріалу; питомий опір провідника; реостати; залежність опору провідників від температури; закон Ома для однорідної ділянки електричного кола; з’єднання провідників; розрахунки простих електричних кіл; робота і потужність електричного струму; закон Джоуля—Ленца; електронагрівальні прилади; електричний струм в розчинах і розплавах електролітів; кількість речовини, що виділяється під час електролізу; застосування електролізу у промисловості та техніці; струм у напівпровідниках; електропровідність напівпровідників; залежність струму в напівпровідниках від температури; термістори; електричний струм у газах; самостійний і несамостійний розряди; застосування струму в газах у побуті, в промисловості, техніці; безпека людини під час роботи з електричними приладами і пристроями. Передбачено проведення таких лабораторних робіт, як «Вимірювання сили струму за допомогою амперметра»; «Вимірювання електричної напруги за допомогою вольтметра»; «Вимірювання опору провідника за допомогою амперметра і вольтметра»; «Вивчення залежності електричного опору від довжини провідника і площі його поперечного перерізу, матеріалу провідника»; «Дослідження електричного кола з послiдовним з’єднанням провідників»; «Дослідження електричного кола з паралельним з’єднанням провідників»; «Вимірювання потужності споживача електричного струму»; «Дослідження явища електролізу».
Розділ «Магнітне поле» включає в себе вивчення таких тем, як постійні магніти; магнітне поле Землі; взаємодія магнітів; магнітна дія струму; правило лівої руки; магнітне поле провідника зі струмом; магнітне поле котушки зі струмом; електромагніти; дія магнітного поля на провідник зі струмом; електричні двигуни; гучномовець; електровимірювальні прилади; електромагнітна індукція; досліди Фарадея; явище електромагнітної індукції. При вивченні теми «Магнітне поле» передбачена лабораторна робота на тему: «Складання найпростішого електромагніту і випробування його дії».