CC BY
51
Раздел II. Физика
УДК 681.142.7(063) ББК 32.973.23 я 431
С. А. Донских, В. Н. Сёмин
РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРЕЗЕНТАЦИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА»
Аннотация. Презентации учебного назначения являются важной формой современного процесса обучения. Они способны объединять в себе все основные способы представления информации, преподнося её в комплексе и в динамике. Использование презентаций полезно также в целях активизации познавательной деятельности обучающихся.
Ключевые слова: презентации, естественнонаучная картина мира
S. A. Donskikh, V. N. Semin
WORKING OUT AND USE OF PRESENTATIONS WHEN STUDYING DISCIPLINE «NATURAL-SCIENCE PATTERN OF THE WORLD»
Abstract. Presentations of educational appointment was the important form of modern process of education. They was capable to combine in themselves all basic means of representation of the information, present are more it's in a complex and in dynamics. Use of presentations are useful also with a view of activation of informative activity train.
Key words: presentations, natural-science pattern of the world.
Естественнонаучная картина мира - это система основополагающих принципов и законов, объясняющих функционирование и развитие мира Природы, проверенных и доказанных практикой представлений об устройстве окружающего мира.
Учебный предмет «Естественнонаучная картина мира» является дисциплиной базовой части математического и естественнонаучного цикла учебного плана подготовки бакалавров педагогического образования. Основные требования к знаниям, умениям и навыкам студентов определяются её местом во всей системе естественнонаучного образования, начиная со школы, через высшее образование к профессиональной педагогической деятельности.
Цель изучения дисциплины - формирование у будущих учителей готовности применять знания о современной естественнонаучной картине мира в профессиональной образовательной деятельности.
Из цели дисциплины вытекают задачи её изучения:
- знакомство с сущностью основных явлений природы и научными методами их познания;
- формирование целостной современной естественнонаучной картины окружающего мира Природы;
- овладение новыми естественнонаучными понятиями и терминами;
- расширение и углубление кругозора, формирование научного мышления и научного мировоззрения.
Создавая наш комплекс презентаций, мы опирались на Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлению подготовки 050100.62 «Педагогическое образование», квалификация (степень) «бакалавр».
Мы проанализировали структуру и содержание материала, изложенного в ряде учебников по концепциям современного естествознания, ознакомились с вопросами тестов ФЭПО и пришли к выводу, что за основу нашего цикла презентаций необходимо взять структуру дидактических единиц ФЭПО, которая имеет следующий вид [4] :
Раздел 1: Эволюция научного метода и естественнонаучной картины мира
Тема 1.1: Развитие представлений о материи
Тема 1.2: Развитие представлений о движении
Тема 1.3: Развитие представлений о взаимодействии
Тема 1.4: Научный метод познания
Тема 1.5: Естественнонаучная и гуманитарная культуры
Тема 1.6: Развитие научных исследовательских программ и картин мира (история естествознания, тенденции развития)
Раздел 2: Пространство, время, симметрия
Тема 2.1: Принципы симметрии, законы сохранения Тема 2.2: Эволюция представлений о пространстве и времени Тема 2.3: Специальная теория относительности Тема 2.4: Общая теория относительности
Раздел 3: Структурные уровни и системная организация материи
Тема 3.1: Микро-, макро-, мегамир
Тема 3.2: Системные уровни организации материи
Тема 3.3: Структуры микромира
Тема 3.4: Химические системы
Тема 3.5: Особенности биологического уровня организации материи Раздел 4: Порядок и беспорядок в природе
Тема 4.1: Динамические и статистические закономерности в природе Тема 4.2: Концепции квантовой механики Тема 4.3: Принцип возрастания энтропии
Тема 4.4: Закономерности самоорганизации. Принципы универсального эволюционизма
Раздел 5: Панорама современного естествознания
Тема 5.1: Космология
Тема 5.2: Общая космогония
Тема 5.3: Происхождение Солнечной системы
Тема 5.4: Геологическая эволюция
Тема 5.5: Происхождение жизни (эволюция и развитие живых систем) Тема 5.6: Эволюция живых систем
Тема 5.7: История жизни на Земле и методы исследования эволюции (эволюция и развитие живых систем)
Тема 5.8: Генетика и эволюция Раздел 6: Биосфера и человек
Тема 6.1: Экосистемы (многообразие живых организмов - основа организации и устойчивости живых систем)
Тема 6.2: Биосфера
Тема 6.3: Человек в биосфере
Тема 6.4: Глобальный экологический кризис (экологические функции литосферы, экология и здоровье)
Даже беглый взгляд на дидактические единицы показывает, что недостаточно изучать со студентами только современное состояние естествознания. Поэтому в качестве генеральной линии курса «Естественнонаучная картина мира» мы взяли историю естествознания от античной натурфилософии и по настоящее время. Следуя этой линии, мы создали цикл в количестве восемнадцати презентаций (рис. 1).
Презентация - это объединение компьютерной анимации, графики, видео- и аудиоряда, организованных в общую систему. Учебная презентация обязательно должна иметь сюжет, сценарий и структуру, оптимизированную для комфортной подачи информации.
Одной из главных особенностей презентации является её интерактивность, то есть специально созданная для обучающегося современными информационными технологиями возможность построения взаимоотношений с информацией на экране.
©Лекция 05. Эмпирико - теоретическое методы ©Лекция Ой. История естествознания. Античность
©Лекция 08. Эпоха Возрождения и Нового времени
©Лекция 09. Очищение естествознания от натурфилософских представлений
©Лекция 11. Естествознание XX века ^НЛекция 12. Научно-техническая революция
©Лекция 14. Концептуальные основы естествознания ^Лекция 15. Концепции происхождения жизни на Земле
©Лекции 18. Теопнн эволшшн
Рис. 1. Тематика презентаций по дисциплине «Естественнонаучная картина мира»
Компьютерные презентации служат в основном решению локальных методических задач. К примеру, применение компьютерных презентаций существенно увеличивает информационное наполнение и эффективность учебного занятия в аудитории по объяснению нового материала, повышает его динамизм и выразительность. Несомненно, производительность обучения при этом существенно возрастает, так как оказывается одновременное воздействие на зрительный и слуховой органы чувств (принцип модальности). Кроме того, внедрение конспектов в форме тематических компьютерных презентаций открывает возможность организации самостоятельной работы обучающихся с подобными пособиями.
Создание презентации к учебному занятию - это объёмная, кропотливая и весьма полезная работа. Полезность заключается в приведении в систему мыслей, классифицировании материала, раскрытии проблемных мест.
Учебная презентация - это мощный обучающий инструмент, позволяющий обучающемуся активно общаться с учебной информацией посредством меню управления.
Презентация, как правило, включает в себе текстовую информацию и иллюстрации к ней, заключённые в единую графическую стилевую оболочку.
Современные компьютерные технологии дают возможность создавать презентации, содержащие аудио- и видеовставки, организованные динамично и интерактивно на основе гипертекстовых ссылок.
Структурной основой презентации является слайд. Слайд - это логически самостоятельная информационная единица, содержащая различную информацию, которая выводится на экран, монитор, лист бумаги или лист прозрачной плёнки в виде единого блока.
Презентация - это группа слайдов, соединённых функцией перемещения от одного слайда к другому и записанных в единый файл. Учебная презентация не должна иметь менее десяти слайдов.
Слайды наших презентаций содержат основы теоретических сведений, иллюстрации, биографии учёных-естествоиспытателей и другую информацию (рис. 2).
Проведение мультимедийных занятий привлекает обучающихся своей новизной. В процессе проведения таких занятий в аудитории возникает атмосфера реального общения, в ходе которого обучающиеся стараются сформулировать мысли «своими словами». Они охотно выполняют задания, выказывают заинтересованность в изучении материала. И, наконец, у обучающихся стирается барьер перед компьютером. Обучающиеся приобретают навыки самостоятельной работы с учебной, справочной и иной литературой по предмету. У обучающихся возникает стремление к получению повышенного результата, готовность и заинтересованность в выполнении дополнительных заданий. Выполняя практические действия, они развивают в себе самоконтроль. В данной технологии можно выделить такие особенности: аккуратное, яркое, чёткое и цветное изображение на экране многократно превосходит по качеству изображение, выполняемое мелом на доске;
- объяснять динамику различных процессов просто невозможно с помощью доски и мела;
- если на слайдах пособия выявляются какие-либо недостатки, ошибки или дефекты, то их можно сравнительно легко устранить;
- применяя в презентациях технологию гиперссылок, одну и ту же информацию, в зависимости от уровня подготовки обучающихся, можно объяснять и достаточно подробно, и излагая только базовые положения. Скорость изложения и объём материала можно скорректировать по ходу занятия;
- в процессе демонстрации презентаций, особенно с применением современных проекторов, рабочее место обучающихся остаётся достаточно хорошо освещённым, что позволяет им вести конспект занятия;
- степень использования наглядности на занятии существенно повышается;
- производительность занятия также значительно повышается;
- межпредметные связи с иными дисциплинами устанавливаются легче;
- создаётся возможность осуществления проектной деятельности обучающихся;
- преподаватель, разрабатывающий и применяющий на своих занятиях современные образовательные технологии, вынужден уделять особое внимание логике представления учебной информации, что оказывает положительное влияние на уровень знаний обучающихся;
- у обучающихся меняется восприятие ПК, они начинают относиться к нему не только как к инструменту для игр или общения в социальных сетях, но и как к универсальному инструменту для работы в любой области деятельности современного человека.
Эрнест Резерфорд (30 августа щ - 1871. Спринт Грув. Новая Зеландия — 19 октября
Г 1937, Кембридж, Англия) — британский физик
Ч» * У новозеландского происхождения Известен как «отец» ядерной физики, создал планетарную модель атома. Лауреат Нобелевской премии по К I , хинин 1908 года Открыл альфа- и бета-излучение,
короткожнвуший изотоп радона н множество изотопов Объяснил на основе свойств радона радиоактивность тория, открыл и объяснил радиоактивное превращение химических элементов, создал теорию радиоакпганого распада, расщешш атом азота, обнаружил протон. Доказал, что альфа-частица — ядро гелня. Поставив опыт по рассеянию альфа-частиц на металлической фольге, вывел формулу Резерфорда. Исходя из её анализа, сделал вывод о существовании в атоме массивного ядра. Создал планетарную теорию строения атомов. Первым открыл образование новых химических элементов при распаде тяжелых химических радиоактивных элементов. Уточнил на 30 % отношение заряда к массе электрона. Написал и опубликовал 3 тома работ. Бее работы его экспериментальные.
В результате этих экспериментов, показавших неприемлемость I модели атома Дж. Томсона. было обнаружено, что в атомах
гушсствукл ядра
положительно заряженные микрочастицы.
размер которых очень мал (~1015м) по сравнению с размерами атомов ( 10~'°м). Но масса атома почти полностью сосредоточена в
I его ядре.
Исходя из этих новых представлений, Резерфорд выдвинул своё понимание строения атома, которое он обнародовал 7 марта 1911 года на заседании Манчестерского философского общества. По его мнению, атом подобен Солнечной системе: он состоит нз ядра и электронов, которые обращаются вокруг него.
Рис. 2. Примеры слайдов по дисциплине «Естественнонаучная картина мира»
В оформлении презентаций можно выделить два блока [1, 2]: оформление самих слайдов в целом и оформление материала на них. Создание качественной презентации невозможно без соблюдения ряда требований, предъявляемых к оформлению указанных блоков. > Стилевые решения.
• Стиль оформления должен быть единым.
• Не нужно использовать стили, способные отвлекать обучающихся от сути и содержания самой презентации.
Вспомогательная информация, например кнопки навигации и управления, не должна превалировать над основной информацией - текстовой, иллюстративной, мультимедиа.
> Фоновые решения.
Предпочтительными для фона слайдов являются холодные тона.
> Цветовые решения.
• Оптимальным является использование на одном слайде не более трёх цветов: одного фонового, одного для выделения заголовка и одного для текстовой информации.
• Цвета фона и текста должны контрастировать.
• Отдельное внимание должно быть уделено цвету гиперссылок до и после обращения к ним.
> Эффекты анимации.
• Средства компьютерной анимации для подачи информации на слайде необходимо использовать в полной мере во всех их возможностях.
• Различными эффектами анимации не следует злоупотреблять, дабы не отвлекать внимание обучающихся от содержания учебной информации на слайде.
^ Оформление представляемой на слайде информации.
> Содержание информации.
• Слова и предложения на слайде должны быть короткими.
• Количество предлогов, наречий, прилагательных и т.п. должно быть минимизировано до предела.
• Заголовки необходимо делать броскими, привлекающими внимание обучающихся.
> Расположение информации на поле слайда.
• Информацию предпочтительнее располагать горизонтально.
• Более значимая информация должна помещаться в области центра слайда.
• Надпись к иллюстрации должна быть расположена под ней.
> Шрифт.
• Рекомендуемый размер шрифта для заголовков - не менее 24 пт.
• Рекомендуемый размер шрифта для общей информации - не менее 18 пт.
• С большого расстояния легче читаются шрифты без засечек.
• Различные типы шрифтов в рамках одной презентации использовать не рекомендуется.
• Выделять важную информацию целесообразно жирным шрифтом, курсивом, подчёркиванием или цветом.
• Не стоит увлекаться прописными буквами. Они читаются труднее строчных.
> Способы выделения информации:
• границы, рамки, заливка;
• штриховка, указательные стрелки;
• рисунки, диаграммы, блок-схемы, иллюстрирующие наиболее значимую информацию.
> Объём информации.
• Слайд не нужно заполнять чрезмерно большим количеством информации: обучающиеся способны единовременно охватить вниманием не более трёх фактов, выводов или определений.
Ключевые моменты необходимо размещать по одному на отдельных слайдах.
> Презентация должна оптимально чередовать различные виды слайдов:
• с текстовой информацией;
• с таблицами;
• с диаграммами.
Отдельного внимания заслуживает проблема совместимости использования мультимедийных презентаций и рабочих тетрадей обучающихся. Формулировки основных определений и тексты иных основополагающих сведений обязательно должны оставаться у обучающихся в форме «бумажной копии». В идеале полезно выполнять конспектирование мультимедийной презентации.
В нашем случае мультимедиа-презентации создавались в целях сопровождения изложения нового материала. Поэтому в них организован линейный порядок смены слайдов, на которые вынесены самые значимые и запоминающиеся моменты темы. Там, где это целесообразно, на экран выводятся определения или блок-схемы, которые обучающимся рекомендуется заносить в конспект. Переход от слайда к слайду осуществляется по нажатию клавиши или по щелчку мыши. Использование автоматического перехода по истечении определённого времени здесь нежелательно, т.к. время, необходимое обучающимся для восприятия того или иного слайда с учётом дополнительных разъяснений преподавателя, может быть различным в различных аудиториях в зависимости от уровня подготовки обучающихся.
Апробация презентаций производилась в процессе проведения лекционных и семинарских занятий со студентами 2-х - 3-х курсов физико-математического факультета, факультета информатики и управления, факультета иностранных языков, факультета истории и права, факультета
искусств и художественного образования, факультета педагогики и методики начального образования, факультета русского языка и литературы. Выявились определённые проблемы:
- неприспособленность большинства аудиторий для проведения занятий с использованием мультимедиа,
- отличие цветопередачи монитора компьютера и проекторов,
неумение студентов вести конспект учебного занятия, проводимого с использованием мультимедийных презентаций, и ряд других. Это потребовало оперативной корректировки презентаций. В целом, опыт внедрения презентаций в практику проведения занятий по естественнонаучной картине мира представляется нам положительным. Мы считаем, что данное направление необходимо продолжать и развивать в дальнейшем.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Донских, С. А. Разработка и использование презентаций по теоретической механике / С. А. Донских, В. Н. Сёмин, П. В. Моисеев // Вестник Таганрогского государственного педагогического института. - 2012. - № 1. Физико-математические и естественные науки. - С. 92.
2. Донских, С. А. Мультимедийный дидактический комплекс по механике жидкостей и газов / С. А. Донских,
B. Н. Сёмин // Информационно-коммуникационные технологии учителя физики и учителя технологии: мат-лы шестой Всерос. науч.-практ. конф. / Москов. гос. обл. соц.-гум. ин-т. - Коломна, 2013. - Ч. 1. -
C. 103.
3. Донских, С. А. Разработка видеолекций по теоретической механике / С. А. Донских, В. Н. Сёмин // Вестник Таганрогского государственного педагогического института. - № 1. Физико-математические и естественные науки. - 2011. - С. 147-152.
4. Режим доступа: http://www.i-exam.ru/
УДК 371 ББК 74.47
А. Г. Лойторенко, М. Г. Макарченко
ИНТЕГРИРОВАННОЕ ИЗУЧЕНИЕ КУРСА ФИЗИКИ И ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ ДИСЦИПЛИН БУДУЩИМИ МАШИНИСТАМИ ЛОКОМОТИВА
Аннотация. В данной статье рассматривается проблема низкого уровня усвоения физики обучающимися колледжа. Проанализированы причины отсутствия мотивации изучения физики. Выявлена и обоснована целесообразность создания интегрированного курса физики и профессиональных дисциплин с целью формирования общих и профессиональных компетенций обучающихся.
Ключевые слова: интеграция, интегрированный курс физики, общие и профессиональные компетенции, машинист локомотива.
A. G. Loitorenko, M. G. Makarchenko
INTEGRATED STUDY OF PHYSICS COURSE AND PROFESSIONAL DISCIPLINES TO FUTURE DRIVERS OF THE LOCOMOTIVE
Abstract. In this article is examined the problem of the low level of mastering physics by the trainers of college. The reasons for the absence of the motivation of the study of physics had been analyzed. The need of creating the integrated physics course and professional disciplines for the purpose the forming the general and professional scopes of trainers had been revealed and substantiated.
Key words: pedagogy, synthesis, integration, the integrated physics course, general and professional scopes, engineman.
Современный уровень развития железнодорожного транспорта требует подготовки высококвалифицированных компетентных специалистов, что отражено в Законе об образовании, и Федеральном Государственном Образовательном Стандарте третьего поколения (ФГОС), где сформулированы общие и профессиональные компетенции, которыми должен обладать машинист локомотива. На основе ФГОС и примерной программы учебной дисциплины, рекомендованная экс-
