Использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1. МЕСТО КОМПЬЮТЕРА В СОВРЕМЕННОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ 11

1.1 Роль компьютера в развитии личности современного ребенка 11

1.1.1 Компьютерные демонстрации 15

1.1.2 Компьютерное моделирование 15

1.1.3 Компьютерное тестирование 16

1.1.4 Компьютерный практикум 16

1.1.5 Решение задач в Microsoft Excel 16

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ 18

2.1 Информатизация образования 18

2.2 Использование информационных технологий в образовательном процессе 21

2.3 Основные направления использования ИКТ в учебном процессе на уроке физика. 23

2.4 Электронные образовательные ресурсы в процессе обучения 25

3. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ 29

3.1 Электронные образовательные ресурсы в преподавании физики 29

3.1.1 Интерактивные программы: 29

3.1.2 Электронные учебные материалы 31

3.2 Организация процесса обучения с использованием информационных технологий 33

3.2.1 Видео урок. 34

3.2.2 Мультимедиа лекция. 34

3.2.3 Практические занятия 34

3.3 Практическая часть 39

3.3.1 Практическое использование Интернета на уроках физики 39

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 51

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня образование переживает процессы модернизации. В соответствии с Законом Российской Федерации “Об образовании” содержание образования должно быть ориентировано на обеспечение самоопределения личности, создания условий для её реализации. Одним из основных принципов государственной политики в области образования является “общедоступность образования, адаптивность системы образования к уровням и особенностям развития и подготовки обучающихся”.

Государственный образовательный стандарт основного общего образования представляет собой совокупность требований, обязательных при реализации основной образовательной программы основного общего образования образовательными учреждениями, имеющими государственную аккредитацию.

Современный этап развития общества поставил перед российской системой образования целый ряд принципиально новых задач, среди которых особо выделены необходимость повышения качества и доступности образования, усиление связи между разными уровнями образования, интеграции в мировое научно-образовательное пространство. Поэтому развитие образования на протяжении последних нескольких лет, ставит перед нами важную задачу – развитие таких свойств личности обучающихся, которые нужны ей и обществу для повышения качества общего образования и включения в социально ценную деятельность. Поэтому к выпускнику школы ставится ряд требований: высокая общая культура, широкое научное мировоззрение и миропонимание, основанное на глубоких знаниях и жизненном опыте, необходимый уровень развития познавательных и творческих способностей, целеустремленность к самообразованию и самовоспитанию.

Модернизация системы образования должна создать условия для подготовки подрастающего поколения в информационно - технологическом обществе XXI века, где определяющим фактором становится уровень образованности личности, ее интеллектуальный и творческий потенциал, позволяющий использовать и развивать новые методы в науке и производстве. Большую роль в его реализации будет играть активная информатизация образования. Успешность человека во многом зависит не только от его успехов в усвоении отдельных отраслей наук, но и от его способности к междисциплинарному синтезу, системной интеграции научных и практических знаний. Важную роль в формировании этих способностей играет применение информационных технологий, которые позволяют раскрыть следующие возможности обучения:

- совершенствование методологии отбора содержания;

- улучшение планирования, организации, управления, контроля качества учебного процесса;

- повышение качества обучения, его индивидуализация;

- появление новых форм взаимодействия педагога и обучаемого в процессе обучения, приводящее к изменению содержания их деятельности.

Использование специальных средств информационно-образовательной среды учебного заведения позволит придать изучаемой информации такую форму, благодаря которой она быстрее и лучше воспринимается или делается более пригодной для использования в тех или иных конкретных образовательных целях. Анализ педагогических и специальных источников, в которых отражается использование информационных технологий в учебном процессе, позволяют констатировать, что в практике доминируют традиционные методы и средства обучения, сохраняется классическая структура учебного процесса, в которой остается мало места дидактическим инновациям и компьютерным технологиям обучения. Причинами этого, с одной стороны, является отсутствие разработанных методик внедрения программных средств учебного назначения и контроля знаний, а также соответствующей литературы по их созданию. С другой стороны, существует проблема психологической готовности и методической подготовки учителей школы к использованию новых технологий обучения и контроля.

Внедрение информационных технологий в процесс обучения создает принципиально новые педагогические инструменты, предоставляя учителю, тем самым, и новые возможности. При этом изменяются не только функции педагога, значительно расширяется и сектор самостоятельной учебной работы его учеников. Известно, что самостоятельная учебная работа эффективна только в активно-деятельностной форме. Следовательно, неотъемлемой частью учебного процесса необходимо считать внедрение методик и подходов, развивающих эти формы обучения и усиливающих мотивацию учащихся. Еще одним последствием расширения сектора самостоятельной учебной работы является необходимость непрерывного мониторинга процесса обучения. Все это, безусловно, требует изменение методик преподавания.

Тема выпускной работы «Использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики».

Целью выпускной работы является обобщение опыта по использованию информационно-коммуникационных технологий на уроках физики.

Основная задача в том, чтобы помочь учащимся через использование информационно – коммуникационных технологий создать условия для овладения обще учебными навыками, знаниями по предмету и для формирования интереса к физике. Конечным результатом организации данной деятельности является повышение качества обучения по предмету физика как одного из приоритетных направлений концепции модернизации образования.

Проблема исследования: каково влияние информационных технологий на качество подготовки учащихся по предмету физика.

Решению данной проблемы и посвящена наша работа «Использование информационно-коммуникационных технологий на уроках физики».

Цель исследования: выявить и теоретически обосновать особенности использования информационных технологий в процессе обучения на уроках физики.

Объект исследования: образовательный процесс в школе.

Предмет исследования: использование информационных технологий в процессе подготовки учащихся в школе на уроках физики.

В соответствии с проблемой, объектом, предметом и целью исследования были выдвинуты следующие задачи:

- определить теоретические основы использования информационных технологий на уроках физики;

- раскрыть возможности компьютерных технологий в образовании на современном этапе;

- представить способы использования ИКТ на уроках физики;

- выявить влияние информационных технологий на восприятие учебного материала учащимися;

Важнейшей задачей школы, в том числе, и преподавания физики, является формирование личности, способной ориентироваться в потоке информации в условиях непрерывного образования. Осознание общечеловеческих ценностей возможно только при соответствующем познавательном, нравственном, этическом и эстетическом воспитании школьника. В связи с этим главную цель обучения можно конкретизировать более частными целями: воспитание у школьников в процессе деятельности положительного отношения к науке вообще и к физике в частности; развитие интереса к физическим знаниям, научно - популярным статьям, жизненным проблемам. Физика является основой естествознания и современного научно - технического прогресса, что определяет следующие конкретные цели обучения: осознание учащимися роли физики в науке и производстве, воспитание экологической культуры, понимание нравственных и этических проблем, связанных с физикой.

На современном этапе развития школы выдвигается задача преобразования традиционной системы обучения в качественно новую систему образования – задача воспитания грамотного, продуктивно мыслящего человека, адаптированного к новым условиям жизни в обществе. Естественной в учебно-воспитательном процессе становится установка на самостоятельное получение знания обучаемыми, на их самообразование и на самопознание.

В связи с этим в настоящее время особое внимание уделяется индивидуальному (ориентированному на личность) подходу при обучении учащихся, созданию условий, для того чтобы ребёнок овладел многообразными способами самостоятельного получения и усвоения знаний, развивал свой творческий потенциал. Одним из важнейших направлений, решающих эту задачу является внедрение информационных средств, в процесс обучения.

Сегодня, когда дети с самого раннего возраста развиваются в условиях новой информационной среды: использование телевидения, Интернета, компьютерных программ, сформировался новый тип восприятия информации, так называемая «экранная культура». Для современного учащегося традиционные источники получения информации, такие, как учебник или речь учителя утрачивают свое прежнее значение, что приводит к снижению интереса к процессу обучения.

В связи с этим перед учителями возникает необходимость организации процесса обучения физике на уроках и во внеурочное время на основе современных ИКТ. Задача состоит в том, чтобы ИКТ стали неотъемлемой органичной частью уроков.

Информационные технологии позволяют:

- построить открытую систему образования, обеспечивающую каждому школьнику собственную траекторию обучения;

- коренным образом изменить организацию процесса обучения учащихся, формируя у них системное мышление;

- рационально организовать познавательную деятельность школьников в ходе учебно-воспитательного процесса;

- использовать компьютеры с целью индивидуализации учебного процесса и обратиться к принципиально новым познавательным средствам;

- представлять в удобном для изучения масштабе различные физические, явления, реально протекающие с очень большой или малой скоростью.

В отличие от обычных технических средств обучения ИКТ позволяют не только насытить обучающегося большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся, их умение самостоятельно приобретать новые знания, работать с различными источниками информации.

Проведение уроков с использованием ИКТ – это мощный стимул в обучении. Современный учебный процесс немыслим без применения информационных и коммуникационных технологий, без сочетания традиционных средств и методов обучения со средствами ИКТ. Применение ИКТ возможность более глубоко осветить теоретический вопрос, помогает учащимся вникнуть более детально в физические процессы и явления,  которые не могли бы быть изучены без использования интерактивных моделей. Интернет ­- технологии, которые быстро осваиваются современными школьниками, дают им уверенность в себе, создают более комфортные условия для самореализации и творчества, повышают мотивацию обучения, увеличивают круг общения школьников, предоставляют большой объем разнообразных образовательных ресурсов.

Физика - наука экспериментальная, её всегда преподают, сопровождая демонстрационным экспериментом. Методика обучения физике всегда была сложнее методик преподавания других предметов. Использование компьютеров в обучении физики изменяет методику её преподавания как в сторону повышения эффективности обучения, так и в сторону облегчения работы учителя.

К наиболее эффективным формам представления материала по физике, следует отнести мультимедийные презентации. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока. Какова особенность уроков? Учеников привлекает новизна проведения уроков с компьютерными презентациями. Такие уроки позволяют акцентировать внимание учащихся на значимых моментах излагаемой информации, сконцентрировать визуальное внимание на особо значимых моментах учебной работы, экономии времени, возможности демонстрации большого объема информации, наглядности и эстетичности. Следует еще раз подчеркнуть, что при проведении урока с использованием компьютерных презентаций соблюдается основной принцип дидактики – наглядность, что обеспечивает оптимальное усвоение материала школьниками, повышает эмоциональное восприятие и развивает все виды мышления у детей.

 В последнее время наблюдается массовое внедрение Интернет в школьное образование. Увеличивается число информационных ресурсов по всем предметам и по физике в том числе. Интернет действительно становится доступным для использования в образовательном процессе.

Изучение физики трудно представить без лабораторных работ. Невозможно показывать эксперименты, требующие  сложного оборудования, которого просто нет в кабинете физики. В этом случае выручает компьютер, который позволяет  проводить  лабораторные работы. В них ученик может по своему усмотрению изменять исходные параметры опытов. Наблюдать, как изменится в результате само явление, анализировать увиденное, делать соответствующие выводы. Некоторые физические явления и процессы так же трудно продемонстрировать в школьных условиях.

Электронные учебники (ЭОР) содержат опыты, записанные в виде анимации, например, процесс кипения жидкости или видеоролика, сопровождающегося голосовым объяснением. Этот материал можно использовать при объяснении новой темы. На уроке включается такой видеофрагмент, и ученик объясняет происходящее, проверяется правильность ответа тут же, включив звук ролика.

Компьютерные демонстрации проводятся во время урока в кабинете физики с помощью проектора или телевизора и призваны проиллюстрировать материал данного урока. Для демонстраций  применяются несколько типов цифровых материалов: короткие видеофильмы и анимации различных физических процессов, фотографии и наглядные схематические рисунки. Компьютерная демонстрация рассматривается  не как замена реального физического демонстрационного опыта на уроке, а как его дополнение. Источниками демонстрационных материалов служат имеющиеся в школе коллекции цифровых материалов на компакт-дисках, мультимедийные курсы и учебники, ресурсы Интернет и  собственные разработки, чаще презентации уроков.

Информационные технологии необходимо использовать на разных этапах урока.

Творческий подход позволяет педагогу максимально эффективно использовать в своей работе богатый инструментарий, представляемый современными компьютерными технологиями. Уроки с использованием ИКТ повышают учебную мотивацию, а, следовательно, и интерес к предмету. При активном использовании ИКТ успешнее достигаются общие цели образования, легче формируются компетенции в области коммуникации: умение собирать факты, их сопоставлять, организовывать, выражать свои мысли на бумаге и устно, логически рассуждать, слушать и понимать устную  и письменную речь, открывать что-то новое, делать выбор и принимать решения.

Всё больше убеждаюсь, что современный урок- где было бы интересно современному ученику. Это тот урок, где было бы интересно современному учителю. Это то место, где создаются возможности научиться мыслить нестандартно, не боясь совершить ошибку, а может даже через пробы и ошибки. На уроке ребёнку должна быть предоставлена возможность высказать своё понимание проблемы, своё отношение к её решению, а  задача учителя научить их понимать и принимать не только свою, но и чужую точку зрения.

1. МЕСТО КОМПЬЮТЕРА В СОВРЕМЕННОМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ 1.1 Роль компьютера в развитии личности современного ребенка

Бурное развитие информационных компьютерных технологий наложили определенный отпечаток на развитие личности современного ребенка. Мощный поток новой информации, рекламы, применение компьютерных технологий в телевидении, распространение игровых приставок, электронных игрушек и компьютеров оказывают большое влияние на воспитание ребенка и его восприятие окружающего мира. Существенно изменяется и характер его любимой практической деятельности - игры, изменяются и его любимые герои и увлечения. По статистике около 90% детей в возрасте от 5 до 17 лет используют компьютеры, а 74% из них пользуются Интернетом. В обоих случаях показатели превышают аналогичные среди взрослых. Возраст же пользователей глобальной сети неуклонно снижается. Современные дети уже в возрасте 5-6 лет еще не умея читать достаточно свободно чувствуют себя с компьютером.

Персональный компьютер уже давно превратился в привычный атрибут повседневной жизни миллионов людей. Результаты исследования свидетельствуют о расширении новейших сфер использования компьютера (к примеру, Интернет), повышении роли домашнего компьютера в образовании и воспитании детей, а также огромной популярности компьютерных игр среди представителей всех возрастных категорий. Компьютер стал столь же повсеместно распространенным предметом быта, как, скажем, телевизор. Интернет привлекает огромное количество пользователей, а для многих, в том числе и детей, Всемирная паутина уже является одним из основных источников информации.

Трудновато придется приверженцам только мела и тряпки в борьбе за внимание современных детей. Сегодня компьютерные технологии можно считать тем новым способом передачи знаний, который соответствует качественно новому содержанию обучения и развития ребенка. Этот способ позволяет ребенку с интересом учиться, находить источники информации, воспитывает самостоятельность и ответственность при получении новых знаний, развивает дисциплину интеллектуальной деятельности.

Компьютер значительно расширяет возможности предъявления учебной информации, позволяет усилить мотивацию ребенка. Применение мультимедиа технологий (цвета, графики, звука, современных средств видеотехники) позволяет моделировать различные ситуации и среды. Игровые компоненты, включенные в мультимедиа программы, активизируют познавательную деятельность обучающихся и усиливают усвоение материала.

В связи с появлением персональных компьютеров возник новый вид процесса обучения - компьютерное обучение. Появление нового элемента (компьютера) в педагогической системе во многом может изменить ее функции и позволяет достичь нового педагогического эффекта. Использование информационных компьютерных технологий в сфере  образования может повысить эффективность образовательного процесса и способствовать сохранению здоровья обучающихся за счет максимального использования  тех  преимуществ, которые привносит в образовательный процесс компьютер, обеспечивая должное соответствие образовательных  программ индивидуальным особенностям и способностям детей.

Наиболее ценными результатами образования считается гибкость и широта мышления, способность и стремление учиться. Но на практике школьное обучение дает в основном некоторую сумму знаний, интересы учащихся при этом развиваются недостаточно. Это связано в первую очередь с преобладанием пока в большинстве школ объяснительно-иллюстративного метода обучения.

В настоящее время актуальной проблемой образования является творческое усвоение знаний школьниками. Именно оно может обеспечить развитие и саморазвитие личности ученика исходя из его индивидуальных особенностей. Основная задача педагога при этом заключается в том, чтобы сделать приобретаемые знания личностно значимыми для учащегося. Это можно достичь формированием у школьников положительного отношения к учению, организацией обучения таким образом, чтобы оно максимально способствовало развитию у них активности, самостоятельного творческого мышления, но для этого необходимо сделать акцент в организации учебного процесса на увеличение самостоятельной работы учащихся[11].

В деятельности учителя максимальную роль должна играть работа по организации познавательной деятельности учащихся, а не сообщение им информации. Учитель же не всегда может сочетать свою деятельность по изложению учебного материала с необходимой долей деятельности по организации самостоятельной работы учащихся над этим материалом. Из основ дидактики хорошо известно, что только самостоятельная индивидуальная учебная деятельность способна привести к образованию прочных и глубоких знаний, устойчивых навыков[12].

Решение возникших трудностей, возможно, многими путями, остановимся на одном из них. Преодолеть существующие трудности учителю во многом может помочь компьютер, операционные возможности которого несут огромный дидактический потенциал. Поэтому многие педагоги и возлагают на электронно-вычислительные машины большие надежды, полагая, что их применение может сократить разрыв между знаниями, которые действительно сейчас дает школа и которых требует от подрастающего поколения современное общество[4].

Быстрое развитие вычислительной техники и расширение её функциональных возможностей позволяет широко использовать компьютеры на всех этапах учебного процесса: во время лекций, практических и лабораторных занятий, при самоподготовке и для контроля и самоконтроля степени усвоения учебного материала. Использование компьютерных технологий значительно расширило возможности лекционного эксперимента, позволяя моделировать различные процессы и явления, натурная демонстрация которых в лабораторных условиях технически очень сложна либо просто невозможна.

Большие возможности содержатся в использовании компьютеров при обучении физике. Эффективность применения компьютеров в учебном процессе зависит от многих факторов, в том числе, и от уровня самой техники, и от качества используемых обучающих программ, и от методики обучения, применяемой учителем[5].

Физика - наука экспериментальная, её всегда преподают, сопровождая демонстрационным экспериментом. В современном кабинете физики (как, впрочем, и в любом другом кабинете естественно-научной специализации) должны использоваться не только различные установки и приборы для проведения демонстрационных экспериментов, но и вычислительная техника с мультимедиа проектором или демонстрационным экраном[15].

Разнообразный иллюстративный материал, мультимедийные и интерактивные модели поднимают процесс обучения на качественно новый уровень. Нельзя сбрасывать со счетов и психологический фактор: современному ребенку намного интереснее воспринимать информацию именно в такой форме, нежели при помощи устаревших схем и таблиц. При использовании компьютера на уроке информация представляется не статичной неозвученной картинкой, а динамичными видео- и звукорядом, что значительно повышает эффективность усвоения материала[16].

Интерактивные же элементы обучающих программ позволяют перейти от пассивного усвоения к активному, так как учащиеся получают возможность самостоятельно моделировать явления и процессы, воспринимать информацию не линейно, с возвратом, при необходимости, к какому-либо фрагменту, с повторением виртуального эксперимента с теми же или другими начальными параметрами.

В качестве одной из форм обучения, стимулирующих учащихся к творческой деятельности, можно предложить создание одним учеником или группой учеников мультимедийной презентации, сопровождающей изучение какой-либо темы курса. Здесь каждый из учащихся имеет возможность самостоятельного выбора формы представления материала, компоновки и дизайна слайдов. Кроме того, он имеет возможность использовать все доступные средства мультимедиа для того, чтобы сделать материал наиболее зрелищным[13].

Рассмотрим некоторые способы применения информационно-коммуникационных технологий на уроках физики:

1.1.1 Компьютерные демонстрации

Основным достоинством этой технологии является то, что она может органично вписаться в любой урок и эффективно помочь учителю и ученику. Другим немаловажным обстоятельством является то, что существуют такие физические процессы или явления, которые невозможно наблюдать визуально в лабораторных условиях, например, движение спутника вокруг Земли. В данном случае компьютерные демонстрации имеют неоценимое значение, так как позволяют «сжать» временные и пространственные рамки и в то же время получать выводы и следствия, адекватные реальности. С другой стороны достоинство этой технологии заключается в том, что она не требует большого числа компьютеров. Достаточно одного компьютера, видеопроектора, или комплекса - компьютер плюс телевизор, чтобы начать работать по этой технологии [2].

1.1.2 Компьютерное моделирование

Компьютерное моделирование является мощным научным направлением, которое разрабатывается уже десятки лет. Применение этой компьютерной технологии в школе, особенно в специализированных классах, имеет большое будущее, так как компьютерное моделирование является мощным инструментом познания мира. Применяется как индивидуальная, так и групповая форма создания компьютерных моделей учащимися[8].

1.1.3 Компьютерное тестирование

В учебном процессе тестирование в той или иной форме используется давно. В традиционной форме тестирование - это чрезвычайно трудоемкий процесс, который требует больших временных вложений. Использование компьютеров делает процесс тестирования настолько технологичным, что в ближайшем будущем, возможно, он станет основным элементом контроля уровня знаний учащихся[10].

1.1.4 Компьютерный практикум

Эта технология более трудоемка для учителя и требует специальной подготовки. Необходимо наличие компьютерного класса и деление класса на подгруппы. Так как изначально в технологии заложена активная роль ученика, этот вид занятий необычайно эффективен для его творческого развития. Компьютер здесь рассматривается как средство для решения тех или иных задач физики. Но, применяя компьютерный практикум, учителю не следует отказываться и от традиционной формы проведения лабораторной работы, а лучше умело сочетать эти формы на практических уроках. Например, пока одна подгруппа выполняет практикум с использованием виртуальной лаборатории, другая делает такой же практикум, но с использованием традиционного физического оборудования. Затем можно подгруппы поменять местами.

1.1.5 Решение задач в Microsoft Excel

Программа Microsoft Excel очень эффективна в плане экономии учебного времени (быстрота расчетов), а также удобна для графического представления физических процессов, для анализа и сравнения полученных графиков. Такая методика повышает познавательный интерес учащихся, так как, даже те дети, которые не любят решать задачи, в данном случае охотно откликаются на предложенные варианты использования Excel на уроках физики, что в конечном итоге повышает результативность обучения[9].

Бесспорно, что в школе компьютер не решает всех проблем, он остается всего лишь многофункциональным техническим средством обучения. Не менее важны и современные педагогические технологии и инновации в процессе обучения, которые позволяют не просто “вложить” в каждого обучаемого некий запас знаний, но, в первую очередь, создать условия для проявления познавательной активности учащихся[3].

2.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБУЧЕНИИ 2.1 Информатизация образования

В современном информационном обществе основой развития цивилизации выступают информационные процессы, в которых широкое применение находят информационно-коммуникационные технологии. Внедрение информационно-коммуникационных технологий во все сферы деятельности человека способствовало возникновению и развитию глобального процесса информатизации. В свою очередь, этот процесс дал толчок развитию информатизации образования, которая является одним из важнейших условий реформирования и модернизации системы образования. Так как именно в сфере образования подготавливаются и воспитываются те люди, которые формируют новую информационную среду общества, в которой предстоит самим жить и работать.

Проблемы информатизации образования является фундаментальной и важнейшей глобальной проблемой ХХI века в силу следующих основных причин:

- стремительное развитие процесса информатизации общества, которое является проявлением общей закономерности развития цивилизации;

- функциональные возможности и технические характеристики средств информатики, информационно-телекоммуникационных технологий в последние годы исключительно быстро растут, а их стоимость неуклонно снижается, что делает эти средства все более доступными для массового пользователя;

- дальнейшее стремительное развитие информационно-коммуникационных технологий и широкое внедрение ее достижений в социальную практику привели к формированию совершенно новой информационной среды общества, которую современные философы называют инфосферой. Именно инфосфера будет определять основные черты информационного общества [2].

Для понимания дальнейших путей информатизации образования, определения ее роли и места в реализации современных концепций модернизации отечественной системы образования и вхождения ее в мировое образовательное пространство рассмотрим историю информатизации образования в России[20].

Под информатизацией образования понимается целенаправленная деятельность по разработке и внедрению информационно-коммуникационных технологий:

1. В учебный процесс для подготовки школьников к жизни и деятельности в условиях современного информационного общества.

2. Повышения качества общеобразовательной подготовки учащихся на основе широкого использования информационно-коммуникационных технологий.

3. В управление системой образования для повышения эффективности и качества процессами управления.

4. В методическую и научно-педагогическую деятельность для повышения качества работы педагогов.

5. Разработки и внедрению новых образовательных технологий на основе использования информационно-коммуникационных технологий [7].

Информатизация отечественного образования началась в 1985 году (с государственной реформы образования 1984г.), когда было принято исключительно важное правительственное решение о направлении в сферу образования нескольких тысяч первых советских персональных ЭВМ и о введении в средних школах общего курса основ информатики и вычислительной техники. В общественное сознание начало входить новое понятие - "компьютерная грамотность". Оно означало владение навыками решения задач с помощью ЭВМ, а также понимание основных идей информатики и роли информационных технологий в развитии общества.

В последнее время наметились тенденции к интеграции Российской Федерации в мировое образовательное пространство, что повлекло начало ее модернизации.

Одним из главных направлений модернизации отечественного образования является его информатизация, которая на современном этапе развивается по следующим четырем основным направлениям:

1. Оснащение образовательных учреждений современными средствами информатики и использование их в качестве нового педагогического инструмента, позволяющего существенным образом повысить эффективность образовательного процесса.

2. Использование современных средств информатики, информационных телекоммуникаций и баз данных для информационной поддержки образовательного процесса, обеспечения возможности удаленного доступа учителя и учащихся к научной и учебно-методической информации, как в своей стране, так и в других странах мирового сообщества.

3. Развитие и все более широкое распространение дистанционного образования - нового метода реализации процессов образования и самообразования, позволяющего существенным образом расширить масштабы образовательного пространства и обеспечить возможность доступа все большей части населения к образовательным ресурсам данной страны и других стран мирового сообщества.

4. Пересмотр и радикальное изменение содержания образования на всех его уровнях, обусловленные стремительным развитием процесса информатизации общества.

С 2005г. в рамках приоритетных национальных проектов был выдвинут на государственном уровне проект "Образование". Направления, основные мероприятия и параметры приоритетного национального проекта "Образование" были утверждены президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по реализации приоритетных национальных проектов (протокол № 2 от 21 декабря 2005г.). По направлению "Внедрение современных образовательных технологий" основными мероприятиями являются: разработка и размещение в открытом доступе в сети Интернет информационных образовательных ресурсов, подключение школ к сети Интернет, приобретение и поставка в общеобразовательные учреждения компьютерного оборудования, а также оснащение школ учебно-наглядными пособиями и оборудованием. Реализация этого направления является неотъемлемой частью процесса информатизации отечественного образования [14].

Так как, на сегодняшний день наши возможности значительно опережают тот уровень подготовленности общества, который требуется для их эффективного использования, то одним из основных направлений информатизации отечественного образования остается формирование информационной культуры. Однако, это направление требует, на наш взгляд, более комплексного и интегрированного подхода, так как в большинстве концепций информатизации образования информационная культура понимается как систематизированная совокупность знаний, умений, навыков, обеспечивающая оптимальное осуществление индивидуальной информационной деятельности, направленной на удовлетворение как профессиональных, так и непрофессиональных потребностей [17]. Решение проблемы формирования информационной культуры представляется одной из важнейших в ходе модернизации и информатизации отечественного образования [5].

2.2 Использование информационных технологий в образовательном процессе

Информационные технологии (ИТ) представляют собой создаваемую прикладной информатикой совокупность систематических и массовых способов и приёмов обработки информации во всех видах человеческой деятельности с использованием современных средств связи, полиграфии , вычислительной техники и программного обеспечения.

Информационно-образовательные технологии – это все технологии в сфере образования, использующие специальные технические информационные средства (компьютер, аудио, кино, видео) для достижения педагогических целей [19].

Использование информационных компьютерных технологий (ИКТ) в образовании имеет ряд преимуществ перед традиционным обучением:

1. Информационные технологии значительно расширяют возможности предъявления учебной информации. Применение цвета, графики, звука, всех современных средств видеотехники позволяет воссоздавать реальную обстановку деятельности;

2. Компьютер позволяет существенно повысить мотивацию учащихся к обучению. Мотивация повышается за счет применения адекватного поощрения правильных решений задач;

3. ИКТ вовлекают учащихся в учебный процесс, способствуя наиболее широкому раскрытию их способностей, активизации умственной деятельности;

4. Использование ИКТ в учебном процессе увеличивает возможности постановки учебных задач и управления процессом их решения. Компьютеры позволяют строить и анализировать модели различных предметов, ситуаций, явлений;

5. ИКТ позволяют качественно изменять контроль деятельности учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом;

6. Компьютер способствует формированию у учащихся рефлексии. Обучающая программа дает возможность обучающимся наглядно представить результат своих действий, определить этап в решении задачи, на котором сделана ошибка, и исправить ее [1]. 

В школе активно используются следующие информационные технологии, и электронные образовательные ресурсы:

- электронный учебник;

- мультимедийная система;

- электронный библиотечный каталог;

- банк данных, база данных;

- локальные и распределенные (глобальные) вычислительные системы;

- электронная почта;

- система телеконференций [15].

2.3 Основные направления использования ИКТ в учебном процессе на уроке физика.

Далее попытаемся систематизировать, где и как целесообразно использовать информационные технологии в обучении, учитывая, что современные компьютерные технологии позволяют интегрировать в рамках одной программы тексты, графику, звук, анимацию, видеоклипы, высококачественные фотоизображения, достаточно большие объемы полноэкранного видео, качество которого не уступает телевизионному.

Во-первых, ИКТ целесообразно использовать при изложении нового материала - визуализация знаний (демонстрационно-энциклопедические программы; программа презентаций Power Point).

Во-вторых, при проведении виртуальных лабораторных работ с использованием обучающих программ типа «Физикон».

В-третьих, при закреплении изучаемого материала (тренинг - разнообразные обучающие программы, лабораторные работы).

В-четвертых, применение ИКТ повышает эффективность системы контроля и проверки знаний (тестирование с оцениванием, контролирующие программы).

В-пятых, ИКТ позволяют организовать самостоятельную работу учащихся (обучающие программы типа "Репетитор", энциклопедии, развивающие программы).

И, несомненно, ИКТ незаменимы при развитии и тренировке конкретных способностей учащегося (внимание, память, мышление и т.д.) [21].

Для обеспечения наглядно-образного восприятия учебного материала используют следующие возможности компьютерных технологий:

- Цвет. Увеличивает количество информации, воспринимаемой обучающимся за единицу времени. Материал лучше запоминается и усваивается.

- Анимация. Дает наглядное представление о динамике какого-либо явления, закономерностях его протекания.

- Интерактивная анимационная модель. Позволяет использовать методики проблемного обучения, обеспечивающие усвоение научных понятий и закономерностей на основе личного опыта взаимодействия с моделью. Интерактивная модель (имитационная или абстрактная) способствует формированию (развитию) коммуникативно-речевой компетенции учащихся [13].

В результате взаимодействия субъекта и интерактивной анимационной моделью в «правополушарной» части сознания субъекта формируется образное представление понятия или усвоенной закономерности. Яркое впечатление, возникающие в результате взаимодействия с моделью, сохраняет воспринимаемый материал надолго в памяти субъекта и способствует его качественному усвоению.

2.4 Электронные образовательные ресурсы в процессе обучения

Определение понятия «электронные средства обучения» и «образовательные электронные средства» традиционно производится опосредовано через более общее понятие электронного издания. Электронное издание представляет собой совокупность графической, текстовой, цифровой, речевой, музыкальной, видео-, фото- и другой информации. В одном электронном издании могут быть выделены информационные (или информационно-справочные) источники, инструменты создания и обработки информации, управляющие структуры. Электронное издание может быть исполнено на любом электронном носителе, а также опубликовано в электронной компьютерной сети.

В этом случае образовательным электронным изданием (ОЭИ¹) или электронным средством обучения (ЭСО²) является электронное издание, содержащее систематизированный материал по соответствующей научно-практической области знаний, обеспечивающее творческое и активное овладение учащимися знаниями, умениями и навыками в этой области. Образовательное электронное издание должно отличаться высоким уровнем исполнения и художественного оформления, полнотой информации, качеством методического инструментария, качеством технического исполнения, наглядностью, логичностью и последовательностью изложения.

Основными видами компьютерных средств учебного назначения, которые могут рассматриваться как компоненты ЭСО или ОЭИ и использоваться на уроках, являются:

- сервисные программные средства общего назначения,

- программные средства для контроля и измерения уровня знаний, умений и навыков обучающихся,

- электронные тренажеры,

- программные средства для физического моделирования,

- программные средства лабораторий удаленного доступа и виртуальных лабораторий,

- информационно-поисковые справочные системы,

- автоматизированные обучающие системы (АОС),

- электронные учебники (ЭУ), и др. [8].

Сервисные программные средства общего назначения применяются для автоматизации рутинных вычислений, оформления учебной документации, обработки данных экспериментальных исследований. Они могут быть использованы при проведении лабораторных, практических занятий, при организации самостоятельной и проектной работы учащихся.

Электронные тренажеры предназначены для отработки практических умений и навыков. Электронные тренажеры используются для отработки умений и навыков решения задач. В этом случае они обеспечивают получение краткой информации по теории, тренировку на различных уровнях самостоятельности, контроль и самоконтроль.

Программные средства для физического моделирования позволяют расширить границы экспериментальных и теоретических исследований, дополнить физический эксперимент вычислительным экспериментом. В одних случаях моделируются объекты исследования, в других - измерительные установки. Такие средства позволяют сократить затраты на приобретение дорогостоящего лабораторного оборудования, снижается уровень безопасности работ.

Информационно-поисковые справочные программные системы предназначены для ввода, хранения и предъявления педагогам и обучаемым разнообразной информации. К числу подобных систем могут быть отнесены различные гипертекстовые и гипермедиа программы, обеспечивающие иерархическую организацию материала и быстрый поиск информации по тем или иным признакам. Большое распространение получили также всевозможные базы данных. Системы управления базами данных обеспечивают возможность поиска и сортировки информации. Базы данных могут использоваться в учебном процессе для организации предъявления содержания учебного материала и его анализа.

Автоматизированные обучающие системы (АОС), как правило, представляют собой обучающие программы сравнительно небольшого объема, обеспечивающие знакомство учащихся с теоретическим материалом, тренировку и контроль уровня знаний.

Электронные учебники (ЭУ) являются основными электронными средствами обучения. Такие учебники создаются на высоком научном и методическом уровне и должны полностью соответствовать составляющей дисциплины образовательного стандарта. Кроме этого, ЭУ должны обеспечивать непрерывность и полноту дидактического цикла процесса обучения при условии осуществления интерактивной обратной связи. Одним из основных свойств ЭУ, является то, что его редукция к "бумажному" варианту (распечатка содержания ЭУ) всегда приводит к потере специфических дидактических свойств, присущих ЭУ [11].

Из приведенного списка и последующего описания видно, что указанные средства информатизации образования являются не более чем примером электронных средств обучения или их компонент. Естественно, что существуют и другие средства, которые попадают под приведенное выше определение ОЭИ или ЭСО [16].

Преимущества использования электронных средств в обучении:

- совершенствования методов и технологий отбора и формирования содержания образования;

- повышения эффективности обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов;

- организации новых форм взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого;

- совершенствования механизмов управления системой образования.

Использование электронных средств во всех формах обучения может привести и к ряду негативных последствий:

- тотальная индивидуализация, она сводит к минимуму живое общение учителей и учащихся, предлагая им общение в виде "диалога с компьютером";

- свертывание социальных контактов, сокращение практики социального взаимодействия и общения, индивидуализм;

- чрезмерное и не оправданное использование большинства средств информатизации негативно отражается на здоровье всех участников образовательного процесса [12].

3. ОПЫТ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА УРОКАХ ФИЗИКИ 3.1 Электронные образовательные ресурсы в преподавании физики

В настоящее время развитие образовательных, информационных технологий вышло на такой уровень, что не использовать на уроке физики электронные средства обучения просто невозможно.

Рассмотрим некоторые электронные ресурсы, которые можно использовать на уроках:

3.1.1 Интерактивные программы:

«Отрытая физика», «Физика, 7-11 классы» Физикон, «Физика, 7-11 кл. Библиотека наглядных пособий», «Уроки физики Кирилла и Мефодия», «Электронные уроки и тесты «Физика в школе» - это курсы, предназначенные для учащихся школ, лицеев, гимназий, колледжей, для абитуриентов, готовящихся к поступлению в вуз, студентов первых курсов технических вузов и для самостоятельного изучения физики. Их содержание соответствует программе курса физики для общеобразовательных учреждений. Некоторые разделы курса выходят за рамки программы для основной и старшей школы и могут быть использованы при углубленном изучении физики. Курс располагает всеми возможностями для получения обширных знаний по физике в наглядной интерактивной форме. Он будет незаменимым помощником для подготовки к экзаменам при поступлении в вузы, для создания рефератов и творческих работ. Основными частями курса являются: «Теория», «Контрольные вопросы», «Вопросы для самостоятельного решения» и «Задачи с решениями»; они соответствуют различным видам учебной деятельности, реализованным в курсе.

Виртуальная физическая лаборатория - предназначены для проведения опытов, в которых приборы и материалы заменяют их графические или анимационные изображения, но самое главное – имитируется реальный физический процесс. Виртуальные стенды ни в коем случае не претендуют заменить реальные практические исследования, но на этапе подготовки к ним, в условиях недостатка лабораторной базы или если проведение испытаний слишком дорогостоящий процесс, виртуальные стенды не заменимы. Виртуальный лабораторный стенд представляет компьютерную программу, которая на экране компьютера при помощи средств компьютерной графики и анимации моделирует реальный лабораторный стенд, в который вмонтированы измерительные приборы. Ученик может выбирать устройства и материалы для определенной лабораторной работы и, манипулируя компьютерной мышью устанавливать их в соответствующие разъемы стенда.

1С:Репетитор. Физика+Варианты ЕГЭ - мультимедийная обучающая программа, адресованная учащимся старших классов и абитуриентам для самостоятельной подготовки и работы под руководством учителя, а также преподавателям для подготовки и проведения занятий. Содержит изложение всего школьного курса физики. Представляет собой учебник, задачник и справочник, объединенные гипертекстовой структурой. В состав курса вошли следующие разделы: механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм, электромагнитные волны и оптика, теория относительности и квантовая физика. Курс включает: 70 интерактивных моделей, 300 иллюстраций, 100 компьютерных анимаций и видеофрагментов, 300 тестов и заданий, 60 минут дикторского текста, биографии известных физиков, справочник, словарь основных терминов.

Интерактивные тесты – это тесты, которые в свою очередь по цели тестирования делятся на тесты контроля и тесты опросно-обучающие. В последних, при неверно выбранном ответе учащемуся показывается правильный ответ. Интерактивное компьютерное тестирование позволяет не только выбирать правильный ответ, но и быть релевантными – то есть каждый ответ будет иметь ту или иную степень «правильности», Процедура тестирования может быть усложнена отсутствием выбора вариантов – это ситуация, когда в электронном тесте вместо списка вариантов ответов – окошко для ввода ответа с клавиатуры. Такое тестирование гораздо эффективнее традиционного. Стоит отметить такое преимущество компьютерных тестов, как возможность создавать электронные базы вопросов по тематикам, что при правильно построенном алгоритме стохастического перебора, практически исключает возможность повторения вариантов и делает контроль более широким и качественным.

3.1.2 Электронные учебные материалы

Уроки физики Кирилла и Мефодия - современный интерактивный курс с использованием мультимедиа-средств обучения. Цель уроков — дать школьникам в доступной и увлекательной форме базовые знания по физике и помочь им понять физические законы и явления.

Электронные презентации - самый доступный для не специалиста вид электронных материалов, представляющий собой, по сути, демонстрацию слайдов, однако за счет специальных возможностей (гипертекст, анимация и др.) превращающий текст и графику в динамичный и эффектный образовательный ресурс.

Интернет-ресурсы это колоссальное количество сайтов различного объема и целевого назначения, мощная система поиска и специализированных каталогов обеспечивает быстрый доступ к необходимой информации, а аудиовизуальные возможности Интернет технологий делают восприятие информации более эффективным [10]. Например, можно воспользоваться при подготовки к уроку:

- «Занимательная физика» - http://www.afizika.ru/;

- «Физика вокруг нас» - http://physics03.narod.ru/index.htm;

- «Открытая физика» - http://www.physics.ru/;

- «Физика.ru» - http://www.fizika.ru/ и многие другие интернет ресурсы;

- «Информационно-образовательный портал РБ» - http://www.oprb.ru/;

- «Физика в анимациях» - http://physics.nad.ru/;

- фестиваль  «Открытый урок» - http://festival.1september.ru/;

- официальный информационный портал ЕГЭ - http://www.ege.edu.ru/, ;

- ФИПИ - http://www.fipi.ru/;

- методическое объединение учителей физики - http://schools.techno.ru/sch1567/;

- Российский общеобразовательный портал - http://www.school.edu.ru/;

- Астрофизический портал - http://www.afportal.ru/;

- «Единая коллекция образовательных ресурсов - http://school-collection.edu.ru/   и другие.

Материалы сайтов используются при подготовке к урокам, для контроля ЗУН, для подготовки учащихся к олимпиадам и ЕГЭ, дистанционного обучения, для исследовательской работы.

Ресурсы программ используются на этапе подготовки и проведения уроков физики, а также для самостоятельной работы учащихся во внеурочное время. Мультимедийные комплексы  содержат  электронные учебники, видеофрагменты, интерактивные модели, лабораторные работы, упражнения, задачи и тесты,  позволяют включать их содержание в любой этап урока: в объяснение нового материала, в этапы актуализации знаний, в постановку исследования, в этап самостоятельной работы с последующей проверкой.

Использование информационных технологий на уроках физики помогает достичь педагогических целей:

1. Развитие личности обучающегося, подготовка его к самостоятельной продуктивной деятельности в условиях современного информационного общества: развитие мышления, эстетическое воспитание, формирование умений принимать правильное решение или предлагать варианты в сложной ситуации, развитие умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность.

2. Реализация социального заказа, обусловленного информатизацией современного общества.

3. Интенсификация образовательного процесса во всех уровнях системы непрерывного образования:

- повышение эффективности и качества образовательного процесса за счет реализации возможностей информационно-коммуникационных технологий (ИКТ);

- активизация познавательной деятельности с использованием ИКТ;

- углубление межпредметных связей за счет использования ИКТ;

- реализация идей открытого образования на основе использования сетевых технологий[6].

3.2 Организация процесса обучения с использованием информационных технологий

Компьютеры являются очень эффективной поддержкой при обучении и приобретении знаний, при использовании их в качестве инструментов познания для отражения того, что учащиеся, выучили и что они знают. Компьютер должен использоваться не только для распространения информации, компьютеры должны выступать во всех областях знаний в качестве инструментов, помогающих им вдумчиво и критически осмысливать представления, которые они изучают. Использование компьютера в качестве средства обучения путем применения прикладных программ в качестве формализмов представленных знаний способствует более быстрому и более полному усвоению материала, чем при использовании всех имеющихся в настоящее время обучающих компьютерных программ.

Применение современных информационных технологий значительно повышает эффективность самообразования. В электронный вид переведены многие, всемирно известные, энциклопедии и словари, существует большое количество электронных книг и учебников.

До сих пор во многих школах большинство уроков проходит без использования или с малым использованием технических средств. Применение обычной технической аппаратуры (кино- и диапроекторов, телевизоров, видеомагнитофонов) довольно часто затруднено из-за дороговизны техники или ее морального и физического устаревания, либо из-за несовместимости имеющейся аппаратуры. Кроме того, затруднено эффективное применение технической аппаратуры из-за низкого качества демонстрационных материалов, а также в связи с трудностью их тиражирования. При этом возможности современной компьютерной техники позволяют успешно решать проблему визуализации процесса обучения.

Основную организационную форму обучения, направленную на первичное овладение знаниями, представляет урок – изложения нового материала. Главное назначение такого урока - обеспечить теоретическую основу обучения, развить интерес к учебной деятельности и конкретной учебной дисциплине, сформировать у учащихся ориентиры для самостоятельной работы по предмету. Помимо традиционного ведения урока, можно воспользоваться компьютерным предоставлением материала. В качестве основных технологий, используемых для организации изучения теоретического материала, помимо традиционных можно выделить следующие:

3.2.1 Видео урок.

В этом случае новый материал учителем записывается на диск. Методом нелинейного монтажа она может быть дополнена мультимедиа приложениями, иллюстрирующими изложение урока. Такие дополнения не только обогащают содержание лекции, но и делают ее изложение более живым и привлекательным для учащихся. Несомненным достоинством такого способа изложения теоретического материала является возможность прослушать лекцию в любое удобное время, повторно обращаясь к наиболее трудным местам.

3.2.2 Мультимедиа лекция.

Это учебные пособия, в которых теоретический материал благодаря использованию мультимедиа средств, структурирован и нагляден. Например, использование презентаций на уроке. Обучающий эффект на таких уроках достигается не только за счет содержательной части и дружеского интерфейса, но и за счет использования, например, тестирующих программ, позволяющих учащемуся оценить степень усвоения им теоретического учебного материала.

3.2.3 Практические занятия

Практическое занятие по решению задач могут быть проведены с помощью электронного задачника или базы данных, в которых собраны типовые и уникальные задачи по всем основным темам учебного курса. При этом электронный задачник может одновременно выполнять функции тренажера, т.к. с его помощью можно сформировать навыки решения типовых задач, осознать связь между полученными теоретическими знаниями и конкретными проблемами, на решение которых они могут быть направлены.

3.2.4 Лабораторные работы

Лабораторные работы позволяют объединить теоретико-методологические знания и практические навыки учащихся в процессе научно-исследовательской деятельности. Лабораторная работа - форма организации учебного процесса, направленная на получение навыков практической деятельности путем работы с материальными объектами или моделями предметной области курса [22].

Говоря об использовании компьютерной техники на учебных занятиях по физике, можно перечислить следующие её демонстрационные возможности:

- наглядность урока и доступность в понимании физических явлений;

- масштабировать необходимые фрагменты рисунков и графиков для лучшего восприятия их учащимися;

- использовать демонстрационные примеры, иллюстрирующие те или иные физические понятия и явления.

При использовании информационных технологий (ИТ) при чтении лекций, не представляет проблемы тиражирование и хранение демонстрационных материалов, которые легко трансформируются в случае необходимости. Этой возможности лишены традиционные технические средства обучения (ТСО) [18].

Применение ИТ на уроках физики позволяет:

1) повысить наглядность, сократить время на изложение и позволяет сделать процесс изучения физики более содержательным;

2) демонстрировать более наглядно различные физические явления, тела, процессы и объекты (формулы, графики и т.п.), давать дополнительные сведения справочного и исторического характера по изучаемой теме, увеличить точность;

Применение ИТ на уроках физики может быть ограничено только недостаточным количеством и дороговизной техники. В основном используется учительский компьютер с проектором, который и служит источником наглядность для учащихся. Здесь уместно сделать замечание о том, что быстрота представления материала на уроках, достигаемая с использованием ИТ может оказаться не только достоинством, но и недостатком в силу того, что скорость восприятия аудиовизуальной информации у учащихся может значительно различаться.

Исследования в области эффективного применения ИТ на практических и групповых занятиях позволяют нам предположить, что применение ИТ на уроках способствует:

- повышению качества усвоения изучаемого материала;

- увеличению объема изучаемого материала;

- индивидуализации и дифференциации обучения;

- повышению объективности контроля;

- налаживанию межпредметных связей между физикой и информатикой.

Чрезвычайно важным элементом в системе школьной подготовки студентов является правильная организация самостоятельной подготовки. В ней большую помощь окажут стандартные программные пакеты, так как при отсутствии непосредственного контроля учителя за действиями учащегося, в какой-то степени его роль берет на себя компьютер (опции Help).

Тем не менее, существует ряд проблем, связанных с применением ИТ на занятиях. Мы перечислим основные из них:

1) использование ИТ в учебный процесс не всегда обоснованно, то есть изучаемый материал в ряде случаев может быть, в принципе, успешно изложен и усвоен с помощью традиционных дидактических методов;

2) при использовании ИТ не учитывается личный опыт и возможности конкретного обучаемого, его потребности, стиль работы и степень подготовленности [3].

Формы организации контроля знаний:

1. Традиционный контроль знаний. Для оценки знаний учащихся в учебном процессе традиционно используются такие формы контроля знаний, как: контрольная работа, коллоквиум, лабораторная работа, реферат, домашнее задание, собеседование, тестирование. Учитель подготавливает варианты заданий, проверяет и оценивает результаты работы школьников.

2. Контроль знаний с использованием бумажных (не компьютерных) средств. При данном подходе для контроля используются заранее подготовленные бланки, содержащие контрольные задания (тесты). Учащиеся заполняют выданные бланки, решая задания и отвечая на вопросы. Учитель проверяет работы, используя специальные трафареты и таблицы ответов.

3. Контроль знаний с использованием технических устройств.
При данном подходе выделяют два способа организации контроля:

- учащиеся, получив от учителя индивидуальный набор заданий (классического или тестового вида), выполняет его и вводит в устройство номер своего варианта и результат решения каждого задания, а устройство проверяет введенные ответы, рассчитывает и выводит оценку за работу;

- устройство используется как для ввода заданий, для проверки корректности введенных ответов, так и для вывода результатов контроля и/или оценки [16].

1. Компьютерный контроль знаний. Организация контроля в данном случае направлена, во-первых, на то, чтобы облегчить работу учителя, освободив его от рутины проверки письменных работ (он может посвятить больше времени индивидуальным занятиям с учащимися) и, во-вторых, на повышение объективности проводимой проверки и оценки знаний. Контроль знаний обеспечивают специальные компьютерные программы, в которых осуществляется: формирование индивидуального набора контрольных заданий каждому учащемуся; вывод заданий на экран; анализ ответов учащегося; выставление оценки; хранение результатов контроля и данных о работе школьника с обучающей программой, которые могут быть впоследствии использованы учителем и др. [16].

По сравнению с традиционными формами контроля знаний, компьютерный контроль знаний, умений и навыков имеет ряд преимуществ:

- использование новейших методик проверки и оценки знаний студентов;

- современных информационных технологий;

- возможная адаптация к индивидуальным характеристикам учащихся;

- учащийся освобождается от выполнения громоздких расчетов и операций, графических построений, что позволяет ему сосредоточиться на существе решаемых задач, анализе и интерпретации результатов решения;

- применение компьютера для непосредственной проверки и оценки знаний позволяет унифицировать требования, предъявляемые к знаниям, и повысить объективность контроля;

- применение компьютера сокращает время между этапами выполнения контрольного мероприятия, анализа его результатов и этапом коррекции, повышая его эффективность[9].

Организация творческих заданий:

Творческие задания – разнообразные работы научного, методического или учебно-практического характера, связанные с поиском, оформлением, систематизацией, представлением знаний о предмете. Творческие задания носят заведомо нестандартный характер и оцениваются в каждом случае индивидуально. Содержание творческого задания должно быть согласовано с учителем.

Необходимость творческих заданий: особенность нашего времени - насыщенная мульмедийная среда, которая побуждает учащегося отталкивать "лишнюю" информацию и выбирать из множества нужное. Наиболее эффективно идет усвоение учебного материала, "пропущенного через сознание" в процессе составления рефератов, выполнения учебных проектов, подготовки дискуссий, ролевых игр, конференций и т.п. Кроме того, сам процесс творчества дает его участнику мощный положительный эмоциональный импульс, что усиливает мотивацию учебы.

Выполнение творческих заданий любого типа предполагает поиск сведений по предложенной теме (самостоятельный или с помощью учителя). При наличии огромного массива легкодоступной информации (Интернет) существует опасность "списывания" - в том случае, когда, например, предлагаются рефераты на тривиальные темы.

Собранный и осмысленный учащимися материал может быть представлен в виде реферата, доклада, эссе, статьи, сценария, учебного веб - сайта, презентации или публикации (возможны и другие формы). В большинстве случаев выразительность этого материала требует подбора и размещения иллюстраций.

3.3 Практическая часть 3.3.1 Практическое использование Интернета на уроках физики

Физическая наука всегда лежит в первооснове всех достижений человеческой цивилизации, компьютерная техника и Интернет не исключение. Однако зачастую складывается парадоксальная ситуация, когда «сапожник остается без сапог». Речь о том, что процесс информатизации физического образования и физических исследований должен достичь высокого уровня, тем более что для этого есть все предпосылки.

«Концепция информатизации образования», разработанная Министерством образования – уникальный документ, точно и однозначно определяющий этапы, источники и содержание информатизации. Особенность этого документа в том, что он не только определяет стратегию и тактику интеграции информационных технологий в образование, но и дает ключевые понятия и определения этих технологий. Целая глава концепции отведена под словарь информатизации, в котором в частности даны определения самым распространенным видам мультимедийных ресурсов. Типологию, содержание и сферу применения мультимедийных средств по физике проанализируем подробно.

Все многообразие компьютерных обучающих средств прежде всего, подразделяется на две подгруппы по отношению к глобальной информационной сети. Если дословно перевести названия этих групп с английского языка, то это звучит так: «on line» - на линии и «off line» - вне линии. Здесь главный отличительный признак не тип ресурса, а способ его взаимодействия с пользователем.

On-line – это форма работы ресурса в режиме реального времени, на удаленном расстоянии от пользователя при помощи сетей передачи данных. Причем в данном случае расстояние между пользователем и компьютером, на котором физически размещается ресурс, не играет существенной роли, гораздо важнее скорость передачи данных в сети и технология, при помощи которой создан ресурс. На уроках физики в МОУ Болтинской СОШ я используются следующие On-line ресурсы:

- Заочная физико-техническая школа при МФТИ http://www.school.mipt.ru

- Виртуальный репетитор по физике. Виртуальный тренинг различного уровня сложности по всем аспектам изучения физики в средней школе. http://vschool.km.ru/repetitor.asp?subj=94

- Федеральные тесты по механике. Тесты по кинематике, динамике и статике. Каждый тест состоит из 40 вопросов. Предусмотрены три режима работы с ними: ознакомление, самоконтроль и обучение.

http://rostest.runnet.ru/cgi-bin/topic.cgi?topic=Physics и многие другие.

Off-line ресурсы предназначены для работы на одном компьютере, или в локальной сети и не зависят от подключения компьютера пользователя к Интернету. Данный вид ресурсов физически размещается не в сети, а на традиционных носителях цифровой информации, это могут быть электронные учебники, тренажеры, виртуальные лабораторные работы, электронные библиотеки и т.д. они используются как в режиме реального времени, так и монопольно на отдельных компьютерах. Выбор зависит от формы обучения и назначения ресурса.

Среди множества способов повышения эффективности урока, использование информационных технологий на сегодня занимает одно из ведущих мест. Безусловно, будущее - за информационными технологиями. С их помощью уже сегодня я могу решать  множество дидактических, организационных и методических проблем. Именно компьютерные технологии, на мой взгляд,  выходят сегодня на первое место при решении проблемы по организации работы со способными детьми, по самообразованию ученика. Компьютер способствует индивидуализации и дифференциации обучения. А главное, на мой взгляд, используя информационные технологии, я развиваю способности и навыки обучения и самообучения.

Успешность применения ИКТ зависит не только от учителя, но и от наличия техники и качества программного обеспечения. .

На сегодня в моей творческой лаборатории компьютерных технологий обучения есть:

1. Тесты для 7-8 классов по всем разделам физики. .

2. ППС:

- «Живая физика»( пл.«Формоза»);

-«Открытая физика» (под редакцией Козела С.М)вер. 1.1, 2.5;

-«ОТ плуга до лазера 2.0» ( Дэвид Маколи)

-«Физика 7-11кл» (пл.1С:Образование);

-«Физика» (ТПО «Северный очаг»); 

-«Физика» 7-11 кл практикум (НФПК, пр.Физикон)  и др.

А главное - после подключения в интернет возможности еще более расширились.Можно проводить интернет-уроки.

         Уже на этапе  подготовки к урокам, на  компьютере я с помощь текстового редактора  готовлю: дидактические карточки (рис.1), опорные конспекты, изготавливаю наглядный материал, различного рода инструкции к групповым работам. Часто в качестве опорного конспекта, с небольшими изменениями, использую конспекты из электронных пособий. Открытость систем ППС  позволяет дополнять материал, и систематизировать его.

Рис1. Дидактическая карточка по тема «Нагревание(охлаждение)»

Мои  компьютерные тесты (рис.2) составлены  как тренажеры и на  контроль знаний. В программе также предусмотрен звуковой сигнал при ошибке, чтобы учитель мог оперативно наблюдать за наличием ошибок. Оценка - один из важнейших инструментов  мотивации учебной деятельности. При регулярном компьютерном тестировании оперативно оцениваются знания ученика, ученик всегда считает эту оценку объективной, а я  всегда имею информацию о степени усвоения материала на уроке. Экономится учебное время.

Рис.2 Компьютерные тесты

Практикую и такие задания для детей: составить тест по теме «» в готовой программной оболочке(рис.3).

Рис.3 Конструктор тестов(в готовой программной оболочке)

 Правильно составленный тест также является средством контроля знаний, развивает предметную речь, активизирует деятельность. Ученики находят удовлетворение в такой работе.

С помощь ЭВМ удобно реализовать принцип наглядности в обучении. На языках программирования составлены  модели различных физических явлений, например, опыт Резерфорда, электрическая дуга, модель атома и его ядра, модели состояний вещества и др. Модели эти действующие, в них можно производить действия, например, показать, как делится ядро урана. Это уже  не просто картинка, как это было еще   лет  десять назад. Изложение учебного материала, лекции всегда можно сопровождать материалами из готовых программных средств. Это видиофильмы , презентации, демонстрационные опыты. Для показа отсутствующих современных приборов и устройств я  выбираю их снимки  из ППС «Физика» под редакцией Ханнановой Н.К., современную технику просматриваем по интерактивной энциклопедии «От плуга до лазера»(рис.4).

Рис.4 Интерактивная энциклопедия «От плуга до лазера».

Большое применение   на уроках у иллюстративного материала составлено мною и моими учениками  в POWER POINT в виде презентаций.

 В 9 классе, в четвертой четверти ученики, для которых физика и астрономия  не профильный предмет, в качестве зачетной работы составляют презентацию в POWER POINT, а те, кто занимался исследованиями в физике, пишут рефераты, оформляют проекты  в текстовом процессоре  WORD.  На уроках информатики, а также дети, посещающие кружок «Информационно-Коммуникационные Технологии», также  готовят в POWER POINT проекты по различным темам: «Рычаг», «Виды движения», «Строение вещества», «Наука и нравственность»  и др. Затем они сами демонстрируют показ, объясняя эту тему на уроках повторения. Такая работа систематизирует знания учащихся по физике, готовит детей к публичным выступлениям.

         Кстати, систематизации знаний способствует и работа с обобщенными таблицами. Такие таблицы есть, например,  в электронном пособии «Физика 7-11кл». Некоторые я распечатываю и устанавливаю на стенде «К уроку».

 Видиозадачник  КГУ, подготовленный А.И Фишман, Р.В.Даминовым и А.И.Скворцовым стал для меня не просто средством для постановки конкретной проблемы-задачи, а целой кладезю интересных дидактических моментов. Я, например, говорю ребятам: «Сегодня к нам на урок придет профессор Фишман Александр Израилевич». У детей загораются глаза, повышается интерес к следующему этапу урока. Они готовы к восприятию новых знаний. Или могу показать автограф одного из автора с наилучшими пожеланиями ученикам , они сразу оживляются. Иногда перед работой говорю, что сегодня мы воспользуемся лабораторией КГУ. Этот видиозадачник можно применять и для иллюстрации физического явления,  для показа технологии физического эксперимента. Делать это можно также на различных этапах урока: для создания проблемной ситуации. для закрепления, для контроля знаний. Многие программные средства хороши тем, что их составители заботились о развитии ученика, оставляли время на обдумывание физического процесса. Большинство содержат и ссылки, справочный материал. Приведу пример, в 7 классе на уроке после изучения Архимедовой силы и выяснения условия плавания тел, решаем ряд экспериментальных задач, затем я предлагаю им задачу из видиозадачника «Нам поможет Архимед»(рис.5). Многие справляются с ней без дополнительных комментариев.

Нам поможет Архимед

Рис.5 Видеозадачник «Нам поможет Архимед»

У многих детей возникает желание собрать, сконструировать установки опытов из видиозадачника и проверить происходящие явления, что они и делают, при этом пополняя нашу лабораторию.

Но все это возможно тогда, когда твои дети умеют пользоваться ЭВМ имеют навыки быстрой работы. Поэтому я часто провожу интегрированные уроки «информатика + математика + физика». Это экономит учебное время, усиливает межпредметную связь. Например, раздел « Механическое движение, его виды» в 7, 9 , 10 классах немыслим без алгебры. Графические исследования проводим на ЭВМ. Задачи на определение встретятся ли машины или  догонит ли за 9 секунд одно тело другое, легко и красиво  решаются с помощью графиков. Уже с 7 класса учу детей писать простые линейные программы к типовым  задачам по физике. Например, учу оформлять задачу на движение в тетради, говорю о том , что надо делать все одной выбранной системе единиц. И на этом же уроке показываю команду ввода, вывода и присвоения  на языке Бейсик. Затем выполнив ряд типовых задач можно сравнить кто больше решил, те кто решал за компьютером или те, кто делал  в тетради (класс делится на две группы, всем ЭВМ не хватает). В 9 классах использую электронные таблицы. Например, для нахождения энергии связи, удельной энергии связи или определения энергетического выхода ядерной реакции пользуемся записью формул   в Ехсеl и экономим время в вычислениях. В Ехсеl провожу и исследовательские работы: например определение траектории движения по заданному уравнению, зависимость тормозного пути и другие. Дети  на лабораторных работах с помощью табличного редактора ведут обработку данных эксперимента, определяют относительную погрешность, исследуют. Например, в 10 классе,  для определения характера зависимости силы упругости от  рода вещества, строим график этой зависимости и выявляем линейность его, далее определяем коэффициент упругости.

Но больше исследовательские работы провожу в индивидуальном режиме на электронных пособиях. Пример таких работ:«Влияние сопротивления воздуха на траекторию снаряда», «Движение по наклонной плоскости», «Движение тела в поле тяготения» и др.  Методика здесь такова: класс делится  на группы или пары: одно и то явление изучают различными способами теоретический подход, реальный и виртуальный эксперимент. Далее каждый рассказывает о результате исследований.

 В ряде из ППС имеются контрольные задания, тесты и учет знаний и выполненной работы, что позволяет проследить индивидуальную работу ученика на компьютере на  уроке и вне урока.

С подключением в Интернет  учащиеся и я получили доступ к огромному объему информации. Учимся искать и отбирать нужную информацию. Важно научиться выбирать ключевые слова  для поиска, систематизировать собранную информацию, проанализировать ее.  Работу в Интернет мы еще только осваиваем, много еще проблем. Но думаю, что мы не будем только пассивными потребителями. Уже сейчас мы выходим на сайты вузов,  учителей   и др , пользуемся электронными учебниками, почтой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблемы дидактики и методики использования информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения физике рассматриваются в работах Г.А. Бордовского, В.Р. Бурсиана, Ю.А. Гороховатского, В.А. Извозчикова, А.С. Кондратьева, В.В. Лаптева, Н.С. Пурышевой, А.В. Хуторского и др.

Все авторы сходятся в том, что "психолого-педагогическими основами использования ИКТ в обучении являются концепции развивающего обучения, деятельностного подхода и технология исследовательской деятельности" (Н.С. Пурышева).

При этом информирующая функция учителя перестает быть основной, а на первый план должны выходить организующая и управляющая функции. Основной ролью учителя является постановка целей обучения, организация условий, необходимых для успешного решения образовательных задач.

Большие информационные потоки, с которыми сталкивается сегодня каждый человек, требуют от системы общего образования решения задач обучения молодых граждан способам работы с информацией. Это, кроме того, открывает широкие возможности для построения учебного процесса, учитывающего индивидуальные возможности и склонности обучающихся, их включения в самостоятельную исследовательскую деятельность, что, в свою очередь, способствует созданию условий для максимальной реализации каждого.

Новые цели и образовательные задачи приводят к необходимости переосмысления места традиционных образовательных технологий в образовательном пространстве школы и к разработке современной дидактической системы (в том числе, основанной на использовании средств ИКТ). Решение новых образовательных задач требует соответствующей подготовки учителя.

Важнейшей задачей является выявление оптимальных условий использования ИКТ в целях интенсификации учебного процесса, повышения его эффективности и качества.

Для того, чтобы система образования смогла готовить учащихся для информационного общества, она сама должна стать информационной. Поэтому важным направлением информации общества является информатизация образования – процесс обеспечения сферы образования теорией и практикой разработки и использования современных или, как принято называть, новых информационных технологий, ориентированных на реализацию психолого-педагогических целей обучения и воспитания учащегося.

К существенным преимуществам информатизации образования можно отнести следующее:

- информационные технологии значительно расширяют возможности предъявления учебной информации. Применение цвета, графики, звука, всех современных средств видеотехники позволяет воссоздавать реальную обстановку деятельности;

- использование информационных технологий позволяет существенно повысить мотивацию учащихся к обучению. Мотивация повышается за счет применения адекватного поощрения правильных  решений задач;

- информационные технологии позволяют вовлекать  учащихся в учебный процесс, способствуя наиболее широкому раскрытию их способностей, активизации умственной деятельности;

- использование информационных технологий в учебном процессе увеличивает возможности постановки учебных задач и управления процессом их решения. Различное программное обеспечение позволяет строить и анализировать модели различных предметов, ситуаций, явлений.

- информационные технологии позволяют качественно изменять контроль деятельности учащихся, обеспечивая при этом гибкость управления учебным процессом.

Использование электронных ресурсов на уроках физики имеет ряд положительных и отрицательных аспектов. К положительным аспектам можно отнести:

- совершенствование методов и технологий формирования содержания образования;

- принципиально новое построение и изложение материала, дающее возможность интенсифицировать образовательный процесс, снизить нагрузку учащихся и учителя;

- повышение эффективности обучения за счет его индивидуализации и дифференциации, использование дополнительных мотивационных рычагов;

- организация новых форм взаимодействия в процессе обучения;

- совершенствование механизмов управления системой образования.

К отрицательным факторам внедрения электронных ресурсов в образовательный процесс можно отнести: сокращения социального взаимодействия и общения; трудность перехода от знаковой формы представления знания на страницах электронного учебника к системе практических действий, имеющих логику, отличную от логики организации системы знаков.

Обучающие программы и электронные образовательные ресурсы: повышают эффективность обучения за счет повышения уровня его индивидуализации и дифференциации, использования дополнительных мотивационных рычагов; организовывают новые формы взаимодействия в процессе обучения и изменения содержания и характера деятельности обучающего и обучаемого.

В работе я обобщила опыт по использованию информационно-коммуникационных технологий в обучении физики и пришла к выводу, что наряду с многообразием технологий, форм, методов, приёмов обучения, информационно – коммуникационные технологии в обучении позволили добиться гарантированного педагогического результата.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бордовская Н.А., Реан А.А. Педагогика. Санкт-Петербург: Питер, 2000.

2. Варламов С.Д., Эминов П.А.. Сурков В.А.Использование Microsoft Office в школе. Учебно-методическое пособие для учителей. Физика. М: ИМА-пресс, 2003.

3. Вильямс Р., Маклин К. Компьютеры в школе. М.: Прогресс, 1998.

4. Высоцкий И. Р., Компьютер в образовании, //Информатика и образование,2000,№ 1.

5. Дьячук П.П., Лариков Е.В. Применение компьютерных технологий обучения в средней школе. Красноярск: Изд-во КГПУ, 1996.

6. Игнатова И.Г., Н.Ю. Соколова. Информационные коммуникационные технологии в образовании// Информатика и образование- М.: 2003-№3.

7. Кавтрев А. Ф., Компьютерные модели в школьном курсе физики. Журнал «Компьютерные инструменты в образовании», № 2, Санкт-Петербург, Информатизация образования, 1998.

8. Кавтрев А. Ф., Опыт использования компьютерных моделей на уроках физики в школе. «Дипломат», Сб. РГПУ им. А. И. Герцена «Физика в школе и вузе», Санкт-Петербург, Образование, 1998.

9. Львовский М. Б., Львовская Г. Ф. Преподавание физики с использованием компьютера. // Информатика и образование — М.1999, № 5.

10. Плотникова И.А. Методика тестового контроля в старших классах// Информатика и образование- М.: 2000- №1.

11. Подласый И. П.,Педагогика. Новый курс: Учебник для студентов пед. вузов: В 2 кн.-М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000-Кн. 2.: Процесс воспитания.

12. Подласый И. П.,Педагогика. Новый курс: Учебник для студентов пед. вузов: В 2 кн.-М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000- Кн. 1: Общие основы. Процесс обучения.

13. Полат Е. С. Информационные технологии в системе образования. М.,1999.

14. Усова А.В., Бобров А.А.Формирование учебных навыков на уроках физики. – М.: Просвещение, 1988.

15. Хорошавин С.А.Физический эксперимент в средней школе: 6-7 кл.-ил.: Просвещение. 1988.

16. Шоломий К. М., Психология и компьютер, //Информатика и образование,1999,№ 6.

17. Андреев А.А., Барабанщиков А.В. и др. Основы применения информационных технологий в учебном процессе военных вузов: научно-методический сборник. – М.: ВУ, 1996. - 103 с.

18. Андреев Г.П. Компьютеризация процесса обучения в вузе: проблемы, тенденции, перспективы. – М.: ВПА, 1990. - 48 с.

19. Андреев Г.П. Некоторые проблемы компьютеризации учебного процесса в вузах // Военная мысль. - 1995. –№ 9. - С. 63-69.

20. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. - М.: Ин-т проф. обр. РАО, 1995. - 336 с.

21. Ваграменко Я.А. О направлениях информатизации российского образования. М., "Системы и средства информатики", вып. 8, "Наука. Физматлит", 1996, с. 27-38.

22. Галиева Ч. Ф. Модель использования информационно-коммуникационных технологий при обучении физике [Электронный ресурс]/ Галиева Ч. Ф. Режим доступа: http://fizikavam.ru/content/blogcategory/25/70/

23. Гершунский Б.С. Философия образования ХХI века. - М.: Совершенство, 1998. - 608 с.

24. Гусев В.В., Образцов П.И., Щекотихин В.М. Информационные технологии в образовательном процессе ввуза. - Орел: ВИПС, 1997. - 126 с.

25. Жуковская З.Д. Методологические основы и технологии разработки и функционирования комплексной системы контроля качества подготовки специалистов в вузе: Автореф.дис. ...док. пед. наук. - СПб.:СПбГУ, 1995. - 41 с.

26. Исайчевой Л. А. Применение информационно-коммуникационных технологий при обучении физике. Методическая разработка [Электронный ресурс]/ Исайчевой Л. А. Режим доступа: http://rudocs.exdat.com/docs/index-566363.html

1^ образовательное электронное издание

2^ электронное средство обучения