Научная статья на тему 'Использование цифровых лабораторий на уроках физики в ГБОУ СПО (ссуз) «Челябинский механико-технологический техникум»'

Использование цифровых лабораторий на уроках физики в ГБОУ СПО (ссуз) «Челябинский механико-технологический техникум» Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
364
83
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / ЦИФРОВЫЕ ЛАБОРАТОРИИ / ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ / INFORMATION TECHNOLOGY / DIGITAL LABORATORY / RESEARCH

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Замиралова Е. В.

Внедрение информационных технологий в образование является насущной и объективной потребностью. Новые информационные технологии превращают обучение физике в увлекательный процесс, способствующий развитию у обучающихся исследовательских навыков. В статье описаны некоторые теоретические аспекты применения информационных технологий в процессе обучения физике и собственный опыт использования цифровых лабораторий на уроках физики и во внеурочной деятельности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE USE OF DIGITAL LABORATORY ON PHYSICS LESSONS AT CHELYABINSK MECHANICS AND TECHNOLOGICAL COLLEGE

The introduction of information technology in education is an urgent and objective necessity. New informational technology makes learning physics in a fascinating process, contributing to the development of students’ research skills. This article describes some of the theoretical aspects of the application of informational technology in teaching physics and author’s experience in the use of digital laboratories in physics lessons and in extracurricular activities.

Текст научной работы на тему «Использование цифровых лабораторий на уроках физики в ГБОУ СПО (ссуз) «Челябинский механико-технологический техникум»»

исследований, наблюдений. Такая работа стимулирует интерес обучающихся к дисциплине, приводит к повышению качества обучения.

Если обучающиеся поставлены в условия, когда они должны не только понять и запомнить, но и сразу практически применить полученные знания (составить уравнения, решить задачи, ответить на вопросы, объяснить изученный материал более слабым студентам), то уже нет необходимости навязывать и доказывать им актуальность получения этих знаний. И чем активнее, насыщеннее организован этот мыслительный и практический учебно-познавательный процесс, тем продуктивнее его результат. У обучающихся формируются новые убеждения и, конечно же, пополняется профессиональный багаж [3].

В заключение отметим, что познавательная активность выражается в мотивированном желании учиться, постоянно узнавать что-то

Библиографический список

новое. Сталкиваясь с ежедневной необходимостью преодолевать трудности на пути приобретения знаний, постоянно прилагать усилия и энергию в умственной работе, обучающийся становится способен добывать знания, при этом автоматически возрастает их ценность и значимость. Познавательная активность — качество не врожденное и не постоянное; для ее развития требуются усилия, а иногда и контроль со стороны преподавателя, целенаправленная педагогическая деятельность по повышению уровня учебной активности.

Ожидаемые результаты такой работы преподавателя, прежде всего, — повышение интереса к изучаемой и смежным с ней дисциплинам; повышение качества знаний; развитие творческого потенциала и индивидуальных способностей обучающихся; приобретение важных для профессиональной деятельности знаний, умений, навыков и опыта.

1. Калмыкова, З. И. Зависимость уровня усвоения знаний от активности учащихся в обучении [Текст] / З. И. Калмыкова // Современная педагогика. — 2000. — № 7. — С. 18.

2. Якиманская, И. С. Развивающее обучение [Текст] / И. С. Якиманская. — М. : Просвещение, 1989. — 75 с.

3. Щукина, Г. И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе [Текст] / Г. И. Щукина. — М. : Просвещение, 1982. — 160 с.

4. Смолкин, А. М. Активные методы обучения [Текст] / А. М. Смолкин. — М. : Просвещение, 1991. — 150 с.

УДК 377 Е. В. Замиралова, преп. Челябинского

механико-технологического техникума (ЧМТТ), г. Челябинск, e-mail: [email protected]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ ЛАБОРАТОРИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ В ГБОУ СПО (ССУЗ) «ЧЕЛЯБИНСКИЙ МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

Внедрение информационных технологий в образование является насущной и объективной потребностью. Новые информационные технологии превращают обучение физике в увлекательный процесс, способствующий развитию у обучающихся исследовательских навыков. В статье описаны некоторые теоретические аспекты применения информационных технологий в процессе обучения физике и собственный опыт использования цифровых лабораторий на уроках физики и во внеурочной деятельности.

Ключевые слова: информационные технологии, цифровые лаборатории, исследовательские работы.

Результатом постоянно ускоряющегося ин- строе устаревание знаний, технологий. Поэтому формационно-технического прогресса стало бы- основными способами существования человека

Инновационное развитие профессионального образования

в информационном обществе признаются самостоятельный исследовательский поиск и творчество, а образование рассматривается как открытый индивидуализированный непрерывный процесс самообучения человека в течение всей его жизни [1].

Федеральные государственные стандарты среднего профессионального образования требуют от обучающихся активного освоения современных способов получения, обработки и представления информации, а также методов проведения исследовательских работ по дисциплинам. Поэтому актуальной задачей развития лабораторного практикума является внедрение компьютерной техники в подготовку, проведение экспериментальных работ и в обработку полученных экспериментальных данных.

Образование XXI века уже невозможно представить без современных информационных технологий. Информационные технологии с каждым днем все глубже внедряются в сферу образования. В данной статье речь идет о современных цифровых лабораториях, используемых на уроках физики. Цифровые лаборатории — это оборудование и программное обеспечение для проведения демонстрационных и лабораторных экспериментов на занятиях. Цифровые лаборатории являются новым, современным оборудованием для проведения самых разных образовательных исследований естественно-научного направления. С их помощью можно проводить как работы, входящие в учебную программу, так и совершенно новые исследования. Применение лабораторий значительно повышает наглядность, как в ходе самой работы, так и при обработке результатов, благодаря новым измерительным приборам, входящим в комплект лаборатории по физике (датчики силы, расстояния, давления, температуры, тока, напряжения, освещенности, звука, магнитного поля и пр.).

Уже на протяжении нескольких лет цифровые лаборатории по физике используются во многих образовательных организациях России. В 2012 г. на приобретение оборудования для кабинета физики нашему техникуму была выделена субсидия. Перед нами стоял вопрос: каким современным лабораторным оборудованием оснастить кабинет? Единогласно было принято решение приобрести цифровое лабораторное оборудование, как демонстрационное, так и для проведение обучающимися лабораторных и практических работ.

Основной целью внедрения цифровой лаборатории в практику преподавания физики

является получение лабораторных результатов, обработанных компьютерной программой, которая позволяет ускорить рутинные процедуры регистрации количественных данных. Применяя цифровые лаборатории на уроках физики, обучающиеся могут выполнить множество лабораторных работ и работ физического практикума. При выполнении лабораторных работ неизбежно происходят ознакомление обучающихся с современными методами регистрации физических величин в науке и технике, освоение информационных технологий. Более половины работ цифровой лаборатории предполагают формирование электронного отчета.

Также следует отметить многофункциональность нетбука цифровых лабораторий. Благодаря широким возможностям коммуникаций выстраивается современная лаборатория с полноценной сетью, выходом в Интернет. Программное обеспечение предусматривает возможность работы с видеокамерой, подключаемой к нетбуку, позволяет делать запись видеоизображений в реальном времени, как в одиночном режиме, так и одновременно с получением данных от подключенных датчиков и последующей покадровой обработкой. Оно дает возможность выполнять разноуровневые задания на уроках, индивидуализировать образовательный процесс, повысить эффективность контроля и самоконтроля. Из опыта работы: цифровые лаборатории не только повышают интерес обучающихся к дисциплине, но и способствуют формированию общих компетенций.

В цифровую лабораторию включены 34 лабораторные работы с использованием реального оборудования, соединенного с цифровыми датчиками, сигнал с которых поступает на компьютер и обрабатывается соответствующей программой. К задачам выполнения лабораторных работ относятся:

- обучение заполнению таблиц;

- самостоятельное построение графиков (подбор масштаба, расстановка точек, проведение прямых через точки и т. д.);

- оформление бланка отчета, который перед выполнением работы должен быть распечатан и предоставлен обучающимся.

Цифровая лаборатория полностью меняет методику и содержание проведения занятий по физике. Ведущая роль на занятиях теперь принадлежит обучающимся и носит исследовательский характер.

Учебный эксперимент по физике, проводимый на традиционном оборудовании, без при-

менения современных цифровых и компьютерных средств, не позволяет в полной мере решать учебные и воспитательные задачи. Связано это с целым рядом причин:

1) традиционное учебное оборудование для проведения учебного естественно-научного эксперимента не позволяет проводить количественные исследования из-за ограниченных технических возможностей приборов;

2) длительность проведения естественнонаучных исследований далеко не всегда согласуется с длительностью учебного занятия;

3) требования техники безопасности при проведении учебного эксперимента исключают возможность проведения многих исследований, имеющих принципиальное значение с точки зрения содержания учебного материала;

4) материальные затраты на создание и обслуживание традиционного учебного оборудования не совпадают с материальными возможностями образовательных учреждений, и др.

Цифровая лаборатория снимает вышеперечисленные проблемы. Благодаря широкому спектру разнообразных датчиков параметры физического эксперимента становятся доступными обучающемуся не на качественном, а на количественном уровне.

Компетентность обучающегося формируется в самостоятельной деятельности. Следо-

Библиографический список

вательно, доля личного вклада обучающегося в эксперимент должна быть максимальной. Цифровая лаборатория позволяет вести длительный эксперимент даже в отсутствие исследователя и с частотами измерений, неподвластными человеческому восприятию [2].

С каждым годом растет количество организаций, в образовательный процесс которых внедряются современные технические средства обучения, в том числе и цифровые лаборатории. Появляются интернет-сообщества учителей, которые активно делятся своим опытом работы, методическими решениями и находками, например «Школа информатизации» (http://learning.9151394.ru), «Сеть творческих учителей» (http://www.it-n.ru). Организуются экспериментальные площадки в Москве (http://www. 9151394.ru/projects/arhimed/arhim1), Санкт-Петербурге (http://project-cabmet.mrod. т) и других городах. Проводятся конкурсы методических разработок с использованием цифровых лабораторий (http://9151394.ru/projects/ arhimed/arhkonkurs080212.ahtml).

В заключение хочется еще раз подчеркнуть, что применение цифровых лабораторий позволяет образовательному процессу стать средством определения индивидуального образовательного маршрута с учетом способностей и интересов обучающихся.

1. Лазарев, В. С. Рекомендации по развитию исследовательских умений учащихся [Текст] / В. С. Лазарев. — М., 2007.

2. Федорова, Ю. В. Лабораторный практикум по физике с применением цифровых лабораторий [Текст] / Ю. В. Федорова, А. Я. Казанская, А. Ю. Панфилова, Н. В. Шаронова. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012.

3. http://www.int-edu.ru.

УДК 373.1+159.91 С. Г. Звонарев, доц. Челябинской

государственной агроинженерной академии (ЧГАА), канд. пед. наук, г. Челябинск, е-mаil: [email protected]

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬЮ ОБУЧАЮЩИХСЯ

Статья посвящена приемам воздействия на обучающихся в ходе компьютеризированного обучения. В ней представлена попытка исследования технологий скрытого управления и манипулирования в компьютерной обучающей программе, даны примеры применения этой технологии в отношениях между учителями и учениками и компьютерной обучающей программой (КОП) и учеником.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.