CC BY
48
Использование информационных технологий для формирования компетенций в процессе обучения
физике
Берденникова М.Г.1, Первышина Н.В.2
1Берденникова Марина Геннадьевна /Berdennikova Marina - магистрант, кафедра микросистемной техники и цифровых технологий, Институт естественных наук и биомедицины, Северный (Арктический) университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск;
2Первышина Надежда Валерьевна /Pervishina Nadezhda Valerievna -кандидат педагогических наук, заместитель директора, МБОУЛицей №17, г. Северодвинск
Аннотация: в данной статье рассматриваются возможности формирования общекультурных и профессиональных компетенций студентов в процессе обучения физики с использованием информационных технологий. Предложены варианты формирования компетенций при организации различных видов работ студентов с использованием компьютеров в процессе изучения физики. Abstract: the article considers the possibilities of forming a common cultural and professional skills in teaching physics with the help of information technology. The variants of forming competences on different lessons are offered for the various types of student's work using computers.
Ключевые слова: информационные технологии в образовании, обучение физике, компетенции, учебная работа, самостоятельная работа.
Keywords: information technologies in education, training in physics, competences, studies, independent work.
В конце XX века человечество вступило в новую стадию своего развития, получившую название постиндустриальное или информационное общество. Его характеризует быстрое развитие информационных и коммуникационных технологий, которые дают практически неограниченные возможности для эффективного решения различных задач. В образовательном процессе сегодня все более актуальной становится формирование умений и способностей обучаемых использовать предоставленные техникой возможности. К числу основных компетенций, прописанных в образовательных стандартах среднего (полного) и высшего образования относятся, во-первых, компетенции, связанные с использованием технических средств - способностью осуществлять поиск, хранение, обработку информации; работать с компьютером как средством управления информацией, во-вторых, компетенций связанных с развитием личностных качеств будущего специалиста, таких как способности к самоорганизации и самообразованию, работать планомерно; увидеть проблемы, решение которых необходимо и достаточно для достижения цели; анализировать и обобщать полученную из различных источников и баз данных информацию и представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий и др. Указанные компетенции формируются во время всего обучения в школе и вузе, а начинают формироваться при изучении фундаментальных дисциплин, в частности, физики.
Использование компьютеров предполагает создание образовательной системы, включающей три взаимосвязанных составляющих: преподаватель, обучающийся и информационная (в частности, компьютерная) система, в качестве специфической внутренней связи этой системы выступает взаимодействие студента (школьника) с самим собой при осуществлении самостоятельной работы.
Функциональные свойства технических средств представляют возможности: сбора, передачи, хранения, обработки, анализа информации; организации образовательного процесса обучения в любое удобное для обучаемого время; и т.п. Построение учебного процесса с использованием информационно-коммуникационных технологий позволяет обеспечить высокую степень дифференциации обучения (почти индивидуализацию); повысить объем выполняемой работы на занятии; усовершенствовать контроль знаний; формировать навыки подлинно исследовательской деятельности; обеспечить доступ к различным справочным системам, электронным библиотекам, другим информационным ресурсам.
В соответствии с учебными планами при изучении физики преподавателем должна быть организована аудиторная (лекционные занятия, практические занятия, лабораторные работы) и внеаудиторная работа. Проведение занятий с использованием информационных технологий требует от преподавателя наличие соответствующих пользовательских умений и навыков, огромной подготовительной работы и занимает длительное время.
Вышеизложенные компетенции могут реализовываться при выполнении заданий по физике как отдельно, так и комплексно.
Занятия-лекции представляют собой пассивный вид деятельности студента, но при подготовке к нему или его дальнейшей «проработке», студенту могут быть предложены следующие задания:
1) по изучению теоретического материала (который был изучен на более низкой ступени обучения) к предстоящей лекции, в котором необходимо выделить ключевые моменты. Также преподавателем может быть составлен некоторый конспект с «пробелами», которые студент должен заполнить;
2) по анализу материала прошедшей лекции, где студенту предлагается ответить на вопросы по написанному конспекту;
3) вследствие ограниченного количества часов, отводимых на изучение физики, студенту может быть предложено самостоятельно ознакомиться вопросами, расширяющими и углубляющими прослушанный материал лекции.
Все эти виды заданий могут выполняться с помощью компьютера. При подготовке заданий преподаватель может потратить много времени, для того чтобы создать «интересные» задания, которые заставят студента творчески подойти к их выполнению, но большинство заданий в последствии может быть проверено с применением компьютерных технологий, в частности, при использовании систем дистанционного обучения. Студент, в свою очередь, имеет возможность законспектировать результаты выполнения заданий в понятной для себя форме с использованием схем, изображений или распечатать в предложенном программой виде, при выполнении некоторых заданий обучаемый может пользоваться ресурсами сети Internet.
Таким образом, при подготовке к лекциям и в процессе последующей её проработки могут формироваться способности находить информацию, анализировать и представлять её в удобном и понятном виде, используя, в том числе, и ресурсы сети Internet.
При проведении семинарских занятий у студентов формируются те же компетенции. Единственным отличием является то, что при выполнении заданий к лекционным занятиям студент представляет информацию в виде доступном для себя, а при подготовке и выступлении на семинарском занятии обучаемый должен представлять ее в доступном для других людей виде, а также научится четко формулировать ключевые моменты, изученного материала и т.п.
При проведении занятий по решению физических задач могут использоваться компьютерные программы, обучающие студентов определенным методам решения. Эти программы могут либо демонстрировать алгоритм решения, выводя его поэтапно (пользователю
требуется выполнить небольшие задания описанные программой, чтобы получить окончательный результат), либо задавать вопросы по решению и реагировать на ответы, объясняя ошибочность рассуждений и корректируя его ход.
При выполнении лабораторных работ школьники и студенты осваивают планирование и проведение эксперимента, а также обработку его результатов. В этих случаях компьютер может использоваться для снятия результатов (например, применяя средства лаборатории L-micro) и обработки результатов с помощью специальных программ, а также для обработки и представления результатов эксперимента. В частности, может быть использован стандартный пакет MS Office.
При изучении современной физики образующие ее фундаментальные опыты, как правило, сложны в своем исполнении, поэтому сегодня в методике преподавания физики широко применяется компьютерное моделирование. Следует отметить, что под компьютерными моделями понимаются компьютерные программы, имитирующие физические опыты, явления или идеализированные модельные ситуации, встречающиеся в физических задачах. В целях формирования ИКТ компетентностей у школьников и студентов можно предложить им создать флеш-анимацию, моделирующую какое-либо физическое явление, средствами открытых графических анимационных редакторов или программ для создания анимаций. Такие задания не только формируют ИКТ компетентность, но и развивают познавательную активность обучающихся, вынужденных глубоко изучить природу моделируемого явления.
Таким образом, использование информационных технологий (в частности, компьютерной техники) может помочь организовать процесс изучения физики, при этом важные для обучаемого любого направления умения, связанные с использованием возможностей этих технологий в своей работе - учебе.
Литература
1. Берденникова М.Г., Фролова Л.Н. Организация самостоятельной работы студента при изучении физики с использованием ИКТ. «Актуальные проблем преподавания физики в ВУЗах и школах стран постсоветского пространства. Материал Международной школы-семинара «Физика в системе высшего и среднего образования» - М.: АПР, 2011 - 280 с. - С. 60-61.
2. Татьяненко С.А. Профессионально важные качества личности современного инженера «Актуальные вопросы педагогики и психологии»: материалы международной заочной научно-практической конференции. Часть II. (01 августа 2011 г.) — Новосибирск: Изд. «ЭНСКЕ», 2011. — 152 с. - с. 147-150 - http://sibac.info/13163
3. Фролова Л.Н. Эффективность лекций по физике и познавательная активность студентов. Материалы XII Международной научно-методической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» Ч.2 - Москва:М1 II У, 2013. - 294 с. - с. 248-250.
4. Бутиков Е.И. Лаборатория компьютерного моделирования. Компьютерные инструменты в образовании. 1999. № 5, с.24-42
