CC BY
112ПОДГОТОВКА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ К ПРИМЕНЕНИЮ ИКТ В ОБРАЗОВАНИИ
Л.Л. Оспенников Е.В. Оспенникова
УЧЕБНЫЙ МОДУЛЬ "УЧЕБНЫЙ ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦОР"
(для дисциплины ОПД.Ф.04 "Теория и методика обучения физике")
Общие положения
Информационная культура (грамотность и компетентность) залог успешности будущего специалиста. Цели и содержание образования должны измениться в соответствии с требованиями современного информационного общества. Новым ориентиром в подготовке педагогических кадров является формирование у педагогов адекватной уровню развития общества информационной культуры, которая включает в себя широкое использование в своей образовательной практике наряду с ресурсами традиционных источников информации ресурсов виртуальной информационной среды, а также овладение новыми инструментами профессиональной деятельности.
Подготовка и проведение на учебных занятиях демонстрационных опытов по физике - одно из наиболее сложных и трудоемких направлений профессиональной деятельности учителя. В настоящее время эта деятельность еще более усложнилась, что связано с использованием в демонстрационном эксперименте средств ИКТ.
Современный научный эксперимент невозможно представить без использования компьютерных технологий. Это и компьютерная диагностика состояния исследуемого объекта, и машинная обработка данных эксперимента, и автоматическое управление работой технических устройств, реализующих экспериментальные действия ученого. Виртуальная среда с ее инструментарием может успешно использоваться для
моделирования реальных физических объектов с целью предварительного исследования на модели особенностей их поведения. Ее применение возможно и на теоретическом уровне научного познания для выдвижения модельных гипотез о сущности физических явлений и предварительной проверки этих гипотез в численном компьютерном эксперименте.
Учащиеся средней школы, осваивающие экспериментальный метод познания, должны познакомиться с особенностями проведения современных физических экспериментов. В процессе учебных демонстраций им необходимо показать основные направления использования компьютерных технологий в экспериментальном изучении явлений природы. Демонстрация физических опытов с использованием средств новых информационных технологий способствует становлению у учащихся верных представлений о современной методологии научного познания и закладывает основы формировании специальной предметной ИКТ-компетентности обучаемых.
Наряду с новыми инструментами учебной деятельности виртуальная среда содержит широкий спектр различных учебных объектов (анимации, видео, модели, симуляторы и пр.), которые могут использоваться для дидактического сопровождения демонстрационных опытов. При такой дидактической поддержке более глубоко и основательно идут процессы усвоения учащимися содержания физического
80
© Оспенников А.А., Оспенникова Е.В., 2008
эксперимента, формирования умений и навыков в выполнении его отдельных этапов.
Настоящий учебный модуль ориентирован на развитие информационно-коммуникационной составляющей профессиональной компетентности будущих учителей физики, обеспечивающей успешность их деятельности по подготовке и проведении демонстрационных опытов по физике в условиях использования инструментов и ресурсов виртуальной среды обучения. Освоение студентами программы модуля будет способствовать изменению практики учебных демонстраций по физике в направлении эффективного использования ресурсов и инструментов виртуальной среды в обучении учащихся.
1. Цели учебного модуля:
- изложить основы методики и техники демонстрационного физического эксперимента в условиях применения обновленной системы средств обучения - аппаратных средств ИКТ, источников информации и инструментов виртуальной образовательной среды;
- обеспечить формирование профессиональной компетентности будущих учителей в проектировании занятий по физике с использованием учебных демонстраций на основе широкого применения аппаратных средств ИКТ, ЦОР и современных инструментов познания.
2. Задачи учебного модуля:
I. Формирование у студентов системы знаний:
- о направлениях использования средств ИКТ (аппаратных средств, информационных источников и инструментов познания) при подготовке и проведении демонстрационного физического эксперимента;
- составе и назначении инструментов виртуальной среды обучения (стандартных программ МБ и специальных учебных инструментов), поддерживающих процедуры сбора данных и обработки результатов демонстрационного эксперимента;
- составе и содержании современных ЦОР, ориентированных на дидактическое сопровождение демонстрационного физического эксперимента;
- методике и технологии формирования обобщенных экспериментальных умений и навыков в условиях применения в процессе учебных демонстраций средств ИКТ;
- методике становления на этой основе специальной предметной ИКТ-компетент-ности учащихся в постановке современного физического эксперимента;
- методике проектирования учебных занятий, включающих демонстрационный эксперимент с использованием ЦОР и новых инструментов учебного познания.
2. Формирование готовности будущих учителей физики к профессиональной деятельности, связанной:
- с постановкой демонстрационных опытов по физике, базирующихся на использовании средств ИКТ;
- подготовкой цифровых дидактических материалов для сопровождения демонстрационных опытов по физике;
- проектированием учебных занятий, включающих использование учебных демонстраций с применением новых информационных технологий их постановки и проведения.
3. Формирование у студентов положительной мотивации профессиональной деятельности, связанной с проектированием лабораторных занятий в условиях ИКТ-насыщенной среды. Содействие становлению коммуникативной компетентности студентов в условиях групповой деятельности по разработке авторских цифровых материалов учебного назначения и проектов лабораторных занятий физике с применением компонентов ЦОР, ИУМК, ИИСС и новых инструментов учебной деятельности.
3. Ожидаемые результаты освоения учебного модуля (в логике компетентност-ного подхода):
В результате изучения модуля студент должен:
1) решать задачи, соответствующие ключевой профессиональной компетентности:
- владеть практическими умениями и навыками в области использования и обслуживания компьютерной техники и лабораторного оборудования общего назначения;
- пользоваться традиционными и цифровыми (локальными и сетевыми) источниками информации, работать с поисковыми системами, отбирать и структурировать информацию;
- пользоваться стандартными офисными программами для обработки информации;
- владеть навыками решения профессиональных задач в условиях групповой и коллективной деятельности;
2) решать задачи, соответствующие базовой профессиональной компетентности:
- формулировать цели обучения и определять в соответствии с поставленными целями содержание и форму учебных занятий; отбирать рациональные методы и приемы обучения, выбирать или самостоятельно проектировать необходимые для учебного процесса средства обучения;
- владеть методикой и техникой применения средств наглядности в обучении, а именно: техникой подготовки средств наглядности к учебному занятию, методами и приемами их включения в структуру занятия; методами и приемами активизации познавательной деятельности учащихся в ходе учебных демонстраций (в частности: приемами создания проблемных ситуаций и организации проблемной беседы, частичнопоисковым и исследовательским методами, методом учебной дискуссии);
- строить учебный процесс с учетом разнообразия индивидуальных особенностей учащихся (интересов, способностей и пр.);
3) решать задачи, соответствующие специальной профессиональной компетентности:
- владеть практическими умениями и навыками в области использования и
обслуживания специального лабораторного оборудования для учебных демонстраций по физике и использования компьютерной техники для проведения автоматизированного натурного физического эксперимента;
- подбирать ЦОР по физике, обеспечивающие дидактическую поддержку натурного демонстрационного эксперимента;
- определять методы и приемы рационального применения ЦОР и новых инструментов познавательной деятельности при проведении учебного демонстрационного эксперимента; использовать, в том числе, новые средства обучения с целью формирования у учащихся обобщенных экспериментальных умений;
- разрабатывать авторские цифровые дидактические материалы, сопровождающие демонстрационный физический эксперимент;
- проектировать занятия, включающие использование учебного демонстрационного эксперимента с применением ЦОР и новых инструментов учебной деятельности.
4. Ожидаемые результаты освоения модуля (в логике традиционного, действующего для нынешнего поколения ГОС ВПО, подхода):
В результате изучения модуля студент должен:
ЗНАТЬ:
- требования к школьному демонстрационному физическому эксперименту в условиях развития компьютерных технологий обеспечения учебного процесса;
- состав и назначение инструментов виртуальной среды обучения (стандартных программ МБ и специальных учебных инструментов), необходимых для выполнения демонстрационных опытов по физике;
- состав и содержание основных компонентов ЦОР по физике, используемых в качестве дидактического сопровождения учебного демонстрационного эксперимента по физике;
- основные положения методики и техники демонстрации физических опытов с использованием компонентов ЦОР и новых ин-
струментов познания (аппаратной техники для автоматизированного эксперимента и ПО для обработки данных опыта);
- формы организации и методику проектирования учебных занятий, включающих использование учебного демонстрационного эксперимента в условиях применения средств ИКТ;
УМЕТЬ:
- использовать аппаратные средства и простейшие инструменты виртуальной среды (стандартные программы МБ и специальные учебные инструменты) для постановки демонстрационного физического эксперимента;
- подбирать ЦОР и инструменты познавательной деятельности, которые могут быть использованы в процессе учебных демонстраций по физике;
- разрабатывать дидактические материалы (в том числе цифровые), сопровождающие демонстрационный физический эксперимент;
- проектировать учебную деятельность школьников в ходе учебных демонстраций (разрабатывать содержание проблемной беседы по содержанию демонстрационных опытов, подбирать цифровые дидактические средства для первичной отработки экспериментальных умений, планировать применение учащимися при выполнении отдельных экспериментальных действий объектов ЦОР и новых инструментов учебного познания, отбирать методы и приемы формирования у учащихся специальной предметной ИКТ-компетентности);
- выбирать форму организации и проектировать занятия с учебным демонстрационным экспериментом, включающим применение средств ИКТ;
ВЛАДЕТЬ:
- методикой подготовки и проведения демонстрационных опытов по физике в условиях ИКТ-насыщенной среды обучения, в том числе новыми технологиями и инструментами организации профессиональной деятельности (стандартными программами МБ и специальными учебными ин-
струментами), поддерживающими процедуры сбора данных и обработки результатов демонстрационного эксперимента;
- методикой формирования у учащихся обобщенных экспериментальных умений и навыков в процессе учебных демонстраций в условиях использования средств ИКТ и методикой формирования специальной предметной ИКТ-компетентности учащихся, соответствующей задачам постановки учебного эксперимента;
- методикой проектирования занятий, включающих проведение учебного демонстрационного эксперимента с применением средств новых информационных технологий обучения;
ИМЕТЬ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ:
- о структуре и содержании информационно-образовательной среды современного школьника и направлениях использования ее составляющих в обучении;
- современных направлениях развития экспериментальной физики как области научного знания;
- требованиях к современному научному эксперименту как методу познания явлений природы в условиях развития компьютерных технологий обеспечения научного исследования.
Освоение программных вопросов модуля предполагает повторение вопросов предметной области (физики) и методики ее преподавания:
- базовых понятий и законов школьного курса физики, соответствующих содержанию изучаемого демонстрационного физического эксперимента;
- методики формирования у учащихся базовых понятий и законов школьного курса физики;
- методики и техники постановки демонстрационных опытов по основным учебным темам школьного курса физики.
5. Инновационность комплекта учебнометодических материалов:
По целям обучения:
- обновление их состава за счет включения целей, связанных с овладением студентами
современными компьютерными технологиями постановки, проведения и дидактического сопровождения школьного демонстрационного эксперимента по физике;
- представление целей обучения в виде совокупности компетентностей будущего специалиста (ключевой, базовой, специальной), отражающих уровни его готовности к решению профессиональных задач, связанных с подготовкой и проведением демонстрационных опытов по физике в средней школе в условиях ИКТ-насыщенной среды.
По содержанию обучения:
- обновление программы курса теории и методики обучения физике в части вопросов подготовки и проведения демонстрационных опытов по физике, обусловленное появлением в школьной образовательной среде новых средств обучения (цифровых источников учебной информации (ЦОР) и новых инструментов познания);
- представление "ядра" содержания подготовки специалиста в виде совокупности профессиональных задач (типовых и творческих), связанных с проектированием занятий по физике, включающих постановку демонстрационных учебных опытов в условиях ИКТ-насыщенной среды, и разработкой обучаемыми авторских цифровых ресурсов для дидактического сопровождения учебных демонстраций.
Инновационность по методам обучения
- расширение состава методов обучения за счет появления новых источников учебной информации и, соответственно, новых видов учебной деятельности студентов, а также обновление технологии применения традиционных методов за счет использования возможностей виртуальной среды обучения;
- применение преимущественно активных методов обучения, ориентированных на самостоятельную творческую работу студентов по решению профессиональных задач; организация парной и групповой
работы будущих учителей в ситуациях решения нестандартных учебных и профессиональных проблем;
- системное внедрение и активное использование средств ИКТ в организации самостоятельной работы студентов, обеспечивающее: расширение спектра задач самостоятельной работы; увеличение времени, отводимого на ее организацию; реализацию вариативных методик организации учебного процесса; высокий уровень индивидуализации обучения; благоприятные условия для групповых и коллективных форм учебной деятельности студентов.
По формам обучения: увеличение разнообразия форм организации учебных занятий со студентами, обеспеченного использованием средств ИКТ (введение в учебный процесс элементов дистанционного обучения: кейс-технологий, Web-технологий, смешанных форм дистанционного обучения); в расширении состава форм индивидуального и группового обучения.
По средствам обучения: системное использование средств ИКТ (ресурсов и инструментов) в организации учебных занятий и самостоятельной работы студентов по программе модуля (мультимедиапрезентации, ЦОР на СЭ и в сети Интернет, средства дистанционной поддержки очного обучения, цифровые контрольноизмерительные материалы, аппаратное и программное обеспечение Лаборатории ЦОР и педагогического проектирования).
Рабочая программа
1. Требования к обязательному объему учебных часов на изучение учебного модуля
Распределение часов учебного модуля по видам учебной деятельности в соответствии с учебным планом (таблица).
деятельности Всего часов Распределение часов по формам обучения
очная очно- заочная заочная
в семестр1 в неделю в год в год
Лекции 2 2 2
Лабораторные занятия 8 8 4
Практические занятия 2 2 2
Самостоятельная работа 12 12 3
При изменении графика учебного процесса следует откорректировать объемы всех видов учебной деятельности с сохранением общего количества часов, отводимых на дисциплину по учебному плану.
Данный модуль в совокупности с модулем "ИКТ в лабораторном физическом эксперименте" может составить содержание более общего модуля "ИКТ в системе средств и технологий постановки школьного физического эксперимента", рассчитанного на 36 час (из них ауд. часов -18).
2. Требования к обязательному уровню и объему подготовки по учебному модулю
2.1. Лекционные занятия
№ п/п Тема лекции Объем в часах по формам обучения
очная очно-заочная заочная
1. Использование средств ИКТ в школьном демонстрационном физическом эксперименте 2
Всего 2
2.2. Лабораторные занятия
№ п/п Наименование занятия темы лекци и Объем в часах по формам обучения
очная очно- заочная заочная
1 Разработка сценария учебного занятия, включающего постановку демонстр ационн ого физического эксперимента с применением средств ИКТ 1 4
2 Подготовка цифровых материалов для дидактического сопровождения демонстрационн ого физического эксперимента. Разработка проекта фрагмента занятия, включающего демонстрационный эксперимент 1 4
Всего 8
1 При базовой продолжительности семестра 17 недель.
Информационные компьютерные технологии в образовании • Вестник ПГПУ • Вып. 4 2.3. Практическое занятие
№ п/п Наименование занятия темы лекци и Объем в часах по формам обучения
очная очно- заочная заочная
І Учебный демонстрационный эксперимент с использованием ЦОР и современных инструментов познания І 2
Всего 2
2.4. Самостоятелъная работа
№ п/п Наименование расчетно-графической работы (РГР), расчетно-графического задания (РГЗ), курсового проекта (работы) Номера тем лекций (только для РГР и РГЗ) Неделя семестра, на которой выдается задание
1. Подготовка коллекции виртуальных учебных объектов к демонстрационному физическому эксперименту. Анализ содержания коллекции с целью оценки ее возможностей для разработки вопросов и заданий для организации работы учащихся с объектами виртуальной среды. 4 неделя
2. Разработка на основе материалов коллекции диагностирующих тестовых заданий для фронтальной работы с учащимися по содержанию демонстрационного физического эксперимента. 6 неделя
з. Разработка цифровых дидактических материалов по содержанию демонстрационного эксперимента, включающих: А) описание экспериментальной установки, приборов, входящие в ее состав; информацию о порядке проведения опыта (с использованием фотоснимков, видео и других объектов ЦОР, поясняющих схему, ход опыта и его результаты); Б) рекомендации (инструктивные материалы) по использованию инструментов и технологий обработки данных эксперимента (например, аппаратной техники цифровой лаборатории Архимед, математического пакета MS Excel и др.); 8 неделя
3. В) рекомендации (инструктивные материалы) по использованию компьютерных моделей для исследования явлений природы; Г) учебные объекты ЦОР с вопросами и заданиями для самостоятельной работы учащихся по содержанию опыта.
4. Видеодемонстрация натурного опыта, иллюстрирующая в числе прочего использование современных аппаратных средств и специализированного ПО с целью автоматизации физического эксперимента, обработки экспериментальных данных, повышения наглядности, видимости и выразительности его результатов. 10 неделя
5. Разработка фрагмента учебно-методического комплекса (УМК) учебного занятия, включающего проведение демонстрационного физического эксперимента в условиях использования средств ИКТ {зачетный проект). 12 неделя
6. Подготовка и демонстрация фрагмента занятия, включающего демонстрационный физический эксперимент с применением ЦОР и современных инструментов познания (ролевая игра). по и ндиви дуал ьн о му плану (3
7. Оформление зачетного проекта (в MS Word) и его представление в системе ДО «Moodle» 12-15 неделя (4 часа)
Всего 12 часов
Примечание: Задания выполняются для одного из разделов школьного курса физики (основная школа). Выбор раздела осуществляется студентом в рамках базовых учебных тем модуля ("Механика", "Тепловые явления" "Электрические явления").
Состав комплекта цифровых дидактических и учебнометодических материалов для демонстрационного физического эксперимента
I. Коллекция цифровых объектов для сопровождения демонстрационного физического эксперимента (в MS WORD).
2. Система вопросов и заданий для самостоятельной работы учащихся с объектами ЦОР по усвоению содержания физического опыта.
3. Презентация (М8 РР) для дидактического сопровождения демонстрационного физического эксперимента, включающая:
- описание экспериментальной установки и приборов, входящих в ее состав;
- демонстрацию порядка проведения опыта (с использованием фотоснимков, видео и других объектов ЦОР, поясняющих схему, ход опыта и его результаты);
- описание инструментов и технологий для
регистрации обработки данных эксперимента (например: аппаратной техники цифровой лаборатории Архимед; MS Excel);
- компьютерные модели для исследования явлений, воспроизводимых в натурном опыте;
- учебные объекты ЦОР, соответствующие содержанию опыта, с вопросами и заданиями для самостоятельной работы учащихся.
4. Видеодемонстрация натурного опыта, иллюстрирующая в числе прочего использование современных аппаратных средств и ПО с целью автоматизации физического эксперимента, обработки экспериментальных данных, повышения наглядности, видимости и выразительности его результатов.
5. Тест на усвоение содержания демонстрационного опыта с использованием фотоснимков натурной установки и цифровых объектов ЦОР (10-15 вопросов и заданий).
6. Фрагмент УМК занятия, включающего демонстрационный эксперимент с использованием ЦОР и новых инструментов учебной деятельности (см. рекомендации по оформлению фрагмента занятия).
Структура фрагмента учебнометодического комплекса (УМК) занятия
(инвариантная структура)
1. Тема занятия.
2. Форма занятия.
3. Цели занятия.
4. План фрагмента занятия, включающего учебный демонстрационный эксперимент (с указанием цели опыта).
5. Домашнее задание (обязательное и по выбору).
6. Средства обучения, в том числе цифровые дидактические материалы к занятию.
7. Литература и перечень ЦОР к занятию.
8. Конспект фрагмента занятия (подробное описание деятельности учителя и учащихся на этапе демонстрации опыта, включая систему направляющих вопросов по планированию и проведению эксперимента
в условиях использования ЦОР и новых инструментов познания).
Темы курсовых и дипломных работ
(для студентов и слушателей системы дополнительного образования,
обучающихся на базе Лаборатории ЦОР и педагогического проектирования)
1. Учебные объекты виртуальной информационной среды: направления и опыт использования в ходе демонстрационного физического эксперимента.
2. Автоматизированный демонстрационный физический эксперимент в средней общеобразовательной школе.
3. Использование интерактивных учебных моделей по физике при проведении учебного демонстрационного эксперимента.
4. Учебные презентации как дидактическое сопровождение демонстрационных опытов по физике.
5. Разработка коллекций дидактических материалов по физике к лабораторным занятиям.
6. Тесты как средство проверки усвоения учащимися содержания демонстрационного физического эксперимента.
7. Методика использования табличного процессора MS Excel при проведении демонстрационных опытов по физике.
8. Видеодемонстрации натурных опытов по физике и методика их использования в обучении.
9. Использование интерактивной доски в ходе демонстрации опытов по физике.
10. Комплект цифровых дидактических материалов для сопровождения учебного демонстрационного эксперимента.
11. Цифровая учебно-методическая коллекция "Оборудование для демонстрационных опытов по физике".
12. Проектирование занятий по физике, включающих проведение демонстрационного физического эксперимента с применением ЦОР и новых инструментов познания (проекты разрабатываются по разделам и темам школьного курса физики).
13. Дистанционный учебный курс "Лабораторный практикум по методике и технике
школьного демонстрационного эксперимента" (проекты разрабатываются по разделам и темам школьного курса физики).
3. Требования к обязательному минимуму содержания программы
Требования к школьному демонстрационному физическому эксперименту в условиях развития компьютерных технологий обеспечения учебного процесса.
Состав и назначение инструментов виртуальной среды обучения (стандартных программ МБ и специальных учебных инструментов), необходимых для выполнения демонстрационных опытов по физике.
Состав и содержание основных компонентов ЦОР по физике, используемых в качестве дидактического сопровождения учебного демонстрационного эксперимента по физике.
Методика и техника демонстрации физических опытов с использованием компонентов ЦОР и новых инструментов познания (аппаратной техники для автоматизированного эксперимента и ПО для обработки данных опыта). Разработка цифровых дидактических материалов, поддерживающих демонстрационный физический эксперимент.
Методы и приемы активизации познавательной деятельности учащихся в ходе учебных демонстраций в условиях применения средств ИКТ (приемы создания проблемных ситуаций и организации проблемной беседы, частично-поисковый и исследовательский методы, метод учебной дискуссии). Использование средств ИКТ в процессе учебных демонстраций с целью формирования у учащихся обобщенных экспериментальных умений.
Формы организации и методика проектирования учебных занятий, включающих использование учебного демонстрационного эксперимента в условиях применения средств ИКТ.
6. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля
I) тесты для промежуточного контроля
знаний и умений студентов (см. контрольнодиагностические тесты по разделам "Механика", "Тепловые явления", "Электродинамика" из ЦОР: Физика 10-11 классы. Подготовка к ЕГЭ. - М.: Министерство образования РФ, ГУ ФЦ ЭМТО, ЗАО "1C", 2004);
2) итоговый тест по содержанию модуля;
3) зачет по базовым понятиям модуля;
4) выполнение творческих заданий для самостоятельной работы по содержанию модуля:
а) коллекция цифровых объектов для сопровождения демонстрационного физического эксперимента (в MS WORD);
б) тест на усвоение содержания демонстрационного опыта (с использованием фотоснимков натурной установки и цифровых объектов ЦОР) (10-15 предметных вопросов и заданий).
в) цифровые дидактические материалы для сопровождения демонстрационного эксперимента (MS PPoint, Flash и др.), включающие:
- описание экспериментальной установки и приборов, входящие в ее состав;
- описание порядка проведения опыта (с использованием фотоснимков, видео и других объектов ЦОР, поясняющих схему, ход опыта и его результаты);
- рекомендации учащимся по использованию инструментов и технологий для регистрации обработки данных эксперимента (например: аппаратной техники цифровой лаборатории Архимед; MS Excel);
- рекомендации учащимся по использованию компьютерных моделей для исследования явлений природы, воспроизводимых в демонстрационном опыте;
- учебные объекты ЦОР с вопросами и заданиями для самостоятельной работы учащихся по содержанию натурного опыта;
г) видеозапись натурного опыта, иллюстрирующая в числе прочего использование современных аппаратных средств и ПО с целью автоматизации физического эксперимента, обработки экспериментальных данных, повышения наглядности, видимости
и выразительности его результатов (задание является дополнительным и выполняется по выбору студента).
д) фрагмент УМК занятия, включающего демонстрационный эксперимент с использованием ЦОР и новых инструментов учебной деятельности (см. рекомендации по оформлению фрагмента занятия) (в MS WORD).
7. Рекомендации по использованию информационных технологий и инновационных методов в образовательном процессе
Лекция
Изложение основных вопросов лекции ''Использование средств ИКТ в школьном демонстрационном физическом эксперименте” целесообразно сопровождать презентацией MS PP. В содержание презентации следует включить материалы по использованию различных медиакомпонентов (текстов, фотоснимков, рисунков, видео, анимаций, моделей), инструментов предметной виртуальной среды, а также аппаратной компьютерной техники при проведении демонстрационных опытов по физике.
В содержание лекции помимо основного учебного материала должны быть включены: I) информация о содержании заданий для самостоятельной работы студентов, 2) требования к их выполнению и указания о форме представления результатов работы, 3) образцы выполнения данных заданий (в том числе примеры аналогичной работы студентов предыдущих лет обучения).
Материалы лекции целесообразно разметить в оболочке дистанционного сопровождения учебной дисциплины "ТиМОФ" (или дистанционного сопровождения модуля в составе данной дисциплины). Для этой цели с успехом может быть использована бесплатно распространяемая оболочка ДО "МооШе". За счет исключения процедуры конспектирования лекции студентами в процессе ее чтения можно существенно увеличить объем предъявляемой студентам учебной информации (вербальной, образной). Запись (копиро-
ванне) необходимых фрагментов лекции может выполняться студентами после занятия в процессе их самостоятельной работы в часы самоподготовки в классах открытого доступа лаборатории педагогического проектирования (ЛПП).
Для закрепления и дальнейшего совершенствования знаний студентов по материалу лекции в заключительной части ее цифровой версии целесообразно представить: I) вопросы для самоконтроля, 2) задания для самостоятельной работы; 3) темы учебных и творческих проектов (включая темы курсовых и дипломных работ).
Лабораторные занятия
По программе модуля проводится два лабораторных занятия.
Лабораторное занятие №1 "Разработка сценария учебного занятия, включающего постановку демонстрационного физического эксперимента с применением средств ИКТ' связано с определением модели обучения школьников на уроке, включающем демонстрационный эксперимент, и подготовкой сопровождающих данный эксперимент дидактических материалов для учащихся.
Выполнению задания предшествует выбор темы урока по физике и соответствующих уроку демонстрационных опытов. Выбором учебной темы фактически определяется предметная основа будущего зачетного проекта.
Учебный проект выполняется небольшой группой студентов (в составе 3-4 человек).
При подготовке к первому лабораторному занятию студенты должны познакомиться с содержанием цифровых образовательных ресурсов по теме проекта и осуществить отбор учебных объектов (анимаций, моделей, видео и пр.), которые могут использоваться на уроке для сопровождения демонстрационного опыта (опытов).
Перед студентами ставится задача подготовки учебных заданий и вопросов к найденным цифровым объектам. Содержание заданий должно быть ориентировано на более глубокое и полное усвоение учащимися содержания учебного эксперимента, способ-
ствовать формированию у них экспериментальных умений и содействовать становлению специальной предметной ИКТ-компетентности. Основная часть заданий составляется для коллективного обсуждения. Часть цифровых объектов студенты используют для подготовки диагностирующих тестовых заданий.
Изучение содержания натурного эксперимента, оценка возможностей использования в ходе его демонстрации аппаратной компьютерной техники, подбор необходимого ПО и анализ дидактического потенциала объектов ЦОР для сопровождения опыта позволяют студентам разработать сценарий занятия, уточнить уровень познавательной активности школьников в ходе его проведения, отобрать наиболее эффективные методы и приемы управления их познавательной деятельностью.
Итогом подготовки студентов к занятию является:
- разработка предварительной версии сценария фрагмента урока, включающего демонстрацию физического опыта (опытов);
- подготовка предварительных версий дидактических материалов для учащихся по содержанию демонстрационного опыта (см. выше задание для текущего и итогового контроля № 4 - а, б, в).
На лабораторном занятии в присутствии преподавателя решается задача "доводки" подготовленных студентами учебного сценария и дидактических материалов до состояния "готового продукта". В ходе занятия преподаватель последовательно работает с каждой проектной группой и помогает студентам добиться максимально высоких результатов в работе над заданиями. Наиболее удачные фрагменты работ студентов могут выводиться на большой экран для представления в качестве примеров или основы для коллективного обсуждения.
Важно обратить внимание студентов, что подготовленные ими по результатам лабораторной работы .№1 дидактические материалы впоследствии будут использоваться в
разработке проекта учебного занятия (лабораторная работа N° 2).
Лабораторное занятие № 2 "Подготовка цифровых материалов для дидактического сопровождения демонстрационного физического эксперимента. Разработка проекта фрагмента занятия, включающего демонстрационный эксперимент " связано с завершением разработки зачетного проекта.
Проект разрабатывается студентами в режиме самоподготовки в Лаборатории ЦОР и педагогического проектирования. На лабораторном занятии обсуждаются и корректируются все составляющие предварительной версии проекта. На заключительном этапе занятия демонстрируются и обсуждаются наиболее сложные элементы лучших проектов.
По итогам лабораторных занятий студенты формируют портфолио, в состав которых входят отчеты о выполнении учебного задания № 4 (элементы: а, б, в, г, д). (см. выше здания для текущего и итогового контроля).
Практическое занятие
В рамках модуля проводится одно практическое занятие по теме: "Учебный демонстрационный эксперимент с использованием ЦОР и современных инструментов познания". Занятие проводится в форме ролевой игры (учитель, учащиеся), в рамках которой демонстрируются лучшие проекты студентов (3-4 проекта).
При подготовке к практическому занятию студенты повторяют соответствующие темы курса "Теория и методика обучения физике": "Требования к демонстрационному физическому эксперименту", "Методика формирования у учащихся обобщенных экспериментальных умений и навыков". Повторяется лекционный материал модуля, студенты работают с цифровой версией лекции "Использование средств ИКТ в школьном демонстрационном физическом эксперименте", размещенной в системе ДО "МооШе". Кроме того, студентам необходимо повторить содержание вопросов школьного курса физики, по которым в ролевой игре будут
представлены зачетные проекты студентов, выполняющих в ролевой игре функции учителя физики.
В ходе занятия работает экспертная группа (3-4 студента), которая дает краткий анализ и представляет общее заключение о качестве реализации каждого проекта в ходе ролевой игры.
Лучшие проекты студентов представляются в системе дистанционной поддержки модуля (система ДО "МооШе").
Самостоятельная работа студентов
На самостоятельную работу студентов по программе модуля отводится 12 учебных часов. Самостоятельная работа включает выполнения пяти заданий различного уровня сложности (см. выше состав комплекта цифровых дидактических и учебнометодических материалов для демонстрационного физического эксперимента).
Выполнение заданий базируется на повторении содержания курса лекции по методике преподавания физики, освоении лекционного материала по программе модуля и самостоятельном изучении студентами основной и дополнительной учебной литературы. Важным источником новых знаний в ходе самостоятельной работы являются цифровые образовательные ресурсы по физике.
Каждое из учебных заданий для самостоятельной работы включает репродуктивную и творческую составляющие. Самым сложным заданием является задание, связанное с разработкой фрагмента учебного занятия. При проектировании учебного занятия на основе использования новых информационных технологий обучения от студентов требуется интеграция целого комплекса ранее полученных знаний и их применение для решения конкретной профессиональной задачи. Результаты экспериментального обучения по программе модуля показали, что студентам удается подготовить вполне удачные учебные проекты.
Подготовленные проекты учебных занятий студенты реализуют в ходе педагогической практики. В условиях реального учебного процесса выясняются все достоинства и недостатки выполнения проектных заданий. Демонстрируемый студентами в ходе педагогической практики удачный опыт использования средств ИКТ в обучении является важным средовом распространения в системе школьного образования современных методов обучения учащихся в условиях ИКТ-насыщенной учебной среды.
А нформотизоцип [Системы ^5в£оаовомм^_
НАЦИОНАЛЬНЫЙ «СНД ПОДГОТОВКИ КАДРОЄ
Статья подготовлена в рамках проекта «Информатизация системы по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации, реконструкции и развития.
