Технология интенсификации обучения на основе компьютерных моделей
Реалии современной жизни таковы, что нынешним школьникам придется жить в динамичном, многообразном и постоянно меняющемся мире. Поэтому приоритетным в современной педагогике стал компетентностный подход, предполагающий формирование основных компетентностей учащегося, его способности к непрерывному образованию в течение всей жизни. Физика изучает природу, создавая абстрактные теоретические модели, описываемые специальным языком. Курс школьный физики включает в себя разделы, изучение и понимание которых требует развитого образного мышления, умения анализировать, сравнивать.
Мысленное экспериментирование – один из важных этапов при решении физических задач. Как показывает опыт работы, учащиеся средних школ не владеют необходимыми мыслительными навыками для глубокого понимания явлений, процессов. В таких ситуациях на помощь преподавателю приходят современные технические средства обучения. В настоящее время метод мысленного экспериментирования может получить развитие: от мысленных экспериментов к компьютерному моделированию физических процессов.
Для этого можно использовать технологию интенсификации обучения на основе применения компьютерных моделей. Данная технология предполагает формирование основных знаний, умений и навыков и важнейших общеучебных способов умственной деятельности через умение ставить мысленный эксперимент. Несмотря на то, что технология является дидактоцентрической, в ней имеются широкие возможности для дифференциации и индивидуализации обучения. Она направлена, в том числе и на формирование ИКТ компетенции учащихся. Особенностью создания данной технологии является использование в образовательном процессе компьютерных моделей.
Компьютерные интерактивные модели - это электронные образовательные ресурсы, которые вместо описания в символьных абстракциях дают адекватное представление фрагмента реального или воображаемого мира.
Модели условно подразделяют на 3 группы:
информационные,
практические,
аттестационные
Информационные используются для демонстрации информации с помощью проектора или на экранах компьютеров. Например, в моделе «Броуновское движение»: задав начальные параметры можно не только увидеть броуновское движение в различных режимах (обычном, покадровом), но и ознакомиться с теоретическим материалом.
Практические используются для проведения лабораторных и самостоятельных работ, организации творческой работы на уроке, практикумов по решению задач. Например, модель «Изменение механической энергии» можно использовать при решении расчетных задач по Рымкевичу, задавая параметры задачи.
Аттестационные используются для проведения контрольных работ и тестов на уроке. Модель «Движение частицы в магнитном поле» позволяет легко ответить на вопрос теста: Как изменяется радиус траектории при усилении магнитного поля?
Организация работы с моделью
Организацию работы с моделью можно представить в виде схемы, в которой взаимосвязаны этапы работы с моделью, формы организации обучения и особенности коммуникативных взаимодействий. Этапы работы с моделью:
- вводное занятие (ознакомление с моделью)
- изучение нового
- упражнения в применении знаний
- обобщение и систематизация знаний
- контроль ЗУН
Формы организации обучения:
- урок
- семинар
- лекция
- лабораторная работа
- самостоятельная работа
- практикум по решению задач
Особенности коммуникативных взаимодействий:
- фронтальная
- групповая
- парная
- индивидуальная
Например, ознакомление с моделью можно проводить не только во время фронтальной работы учащихся на лекции, но и при работе в парах на лабораторной работе.
Основные виды заданий к компьютерным моделям
- Компьютерные эксперименты – предназначены для проведения нескольких простых экспериментов с использованием данной модели при этом необходимо ответить на контрольные вопросы.
- Экспериментальные задачи - предлагают решить задачи без использования компьютера, а затем, используя компьютерную модель, проверить правильность своего решения.
- Исследовательское задание - предлагается самому спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые подтверждают или опровергают некоторую закономерность.
- Творческое задание - предполагает придумывать задачи, формулировать их, решать и ставить компьютерные эксперименты для проверки полученных результатов.
Принципы применимости моделей на уроках:
- Модель явления необходимо использовать лишь в том случае, когда невозможно провести эксперимент, или когда это явление протекает очень быстро и за ним невозможно проследить детально.
- Компьютерная модель должна помогать разбираться в деталях изучаемого явления или служить иллюстрацией условия решаемой задачи.
- В результате работы с моделью ученики должны выявить как качественные, так и количественные зависимости между величинами, характеризующими явление.
- При работе с моделью необходимо предлагать ученикам задания разного уровня сложности, содержащие элементы самостоятельного творчества.
