Николай Филиппович Леонов, преподаватель информатики, физики , медбиофизики в Ногинском медицинском училище

Быстрое развитие компьютерной техники и расширение её функциональных возможностей позволяет широко использовать компьютеры на всех этапах учебного процесса. Большие возможности содержатся в использовании компьютеров при обучении физики. Эффективность применения компьютеров в учебном процессе зависит от многих факторов, это и от "железа", и от качества используемых обучающих программ, и от методики обучения, применяемой учителем. Физика - наука экспериментальная, её всегда преподают, сопровождая демонстрационным экспериментом. Методика обучения физике всегда была сложнее методик преподавания других предметов. Использование компьютеров в обучении физики деформирует методику её преподавания как в сторону повышения эффективности обучения, так и в сторону облегчения работы учителя.

Для повышения наглядности обучения мы весьма часто используем компьютерную программу "Физика в картинках".@ НЦ " Физикон ", 1993, созданную Физтехом. В нашем распоряжении - компьютер с процессором "Intеl " 667 и монитором "17" дюймов. Такой монитор, к сожалению, не обеспечивает достаточную наглядность для всего класса, поэтому во время демонстрации опытов и их сопровождения на компьютере просим учащихся подойти поближе.

Изложение нового материала, как правило, проводим с использованием только одного компьютера, находящегося рядом с демонстрационным столом. Все физические эксперименты сопровождаем использованием компьютерной программы " Физика в картинках ", в которой содержатся и проводятся демонстрации опытов с одновременно строящимися графиками, прилагаются пояснения происходящих процессов и явлений. Этот подход в компьютерной программе применяется ко всем основным темам школьного курса физики, что позволяет быстрее и качественнее объяснить учебный материал, повышает наглядность и доступность обучения, даёт возможность демонстрировать неоднократно явления и процессы как в дискретном, так и анимационном режимах. Просматривать изучаемые явления одновременно со строящимися графиками, менять в программе компьютера параметры факторов, создающих явления. Позволяет разносторонне демонстрировать ход опытов, а учащимся глубже осваивать учебный материал. Использование этой программы эффективно на этапах закрепления и повторения учебного материала как в индивидуальном, так и групповом обучении.

К недостаткам программы "Физика в картинках".@ НЦ " Физикон ", 1993 следует отнести отсутствие синхронного звукового сопровождения учебного материала, но, тем не менее, в настоящее время это одна из самых лучших программ по физике (по научности, наглядности и компановке учебного материала), которую можно применять на уроках параллельно с демонстрационным экспериментом. Так например, при изучении темы "Газовые законы. Изотермический процесс" она позволяет пронаблюдать ход этого процесса на опыте и одновременно на молекулярном уровне. Параллельно с проводимым опытом, мы наблюдаем его иллюстрацию на трех графиках в координатах PV,TV, TP.

Пронаблюдав эксперимент при одном значении температуры, можно изменить ее величину, и наблюдать тот же процесс в других параметрах . Это позволяет учащимся гораздо доступнее понять суть закона Бойля - Мариотта. В данной демонстрации имеется возможность выбирать температуру термостата, наблюдать процесс изотермического сжатия и расширения идеального газа, следить за параметрами газа в данном процессе по графикам в координатах ( Р.V), (T. V ), (T . P ), в любой момент времени сделать отчет параметров Р и V, используя калькулятор, выполнить необходимые расчеты и проверить полученный результат с помощью компьютера. Нужно заметить, что такие же, а то и большие возможности имеет эта программа при демонстрации всех опытов других тем курса физики. Кроме того, после изучения данной темы имеет смысл воспользоваться весьма содержательными вопросами и задачами, которые тут же можно вызвать на экран монитора.

В плане закрепления изученного материала и при самостоятельной работе учащихся нередко используем программу "Уроки физики Кирилл и Мефодий "для 9 и 10 кл - электронные учебники от компании " Кирилл и Мефодий " и NMG. Данная программа разбита на уроки в соответствии с основными темами курса физики. Имеет чёткое звуковое сопровождение. Хороший подбор контролирующих тестов, но недостаточная глубина учебного материала, поэтому при изложении нового материала, на мой взгляд, она не совсем подходит. Но вот для закрепления, повторения и контроля знаний на уроках физики она подходит неплохо. Закрепление пройденного учебного материала я с удовольствием провожу с помощью того же компьютера, расположенного около демонстрационного стола, с программой "Уроки физики Кирилла и Мефодия". Заранее устанавливаю нужную тему и после объяснения нового материала запускаю нужные озвученные пункты учебного материала. Это позволяет быстро и кратко ещё раз прокрутить изучаемую тему в сознании учащихся. Иногда для повторения применяем создание кроссвордов (Приложение2) на пройденные темы по физике. Выполняем их в программе Microsoft Excel. Организационно проводим это в компьютерном кабинете, где учащиеся рассаживаются по 3-5 человек за компьютер. В группы учащиеся комплектуются самостоятельно. Процесс создания кроссвордов в группе учащихся проходит более интенсивно, более азартно и более интереснее, чем когда за компьютером сидит один учащийся. После создания кроссворда учащиеся обмениваются ими, предварительно записав их на дискеты, (у нас заведено - каждый учащийся наряду с тетрадью имеет свою собственную дискету), а затем разгадывают кроссворды, при этом возникает в некотором роде соревновательный эффект: кто сложнее создаст кроссворд, а кто быстрее его разгадает.

Кроме того, нередко используем компьютеры для рисования общего вида графика какого- либо закона или явления и делаем это, как правило, в программе Paint, а более точное построение графиков проводим в программе Microsoft Excel, при этом графики получаются очень красивыми, что вызывает чувство удовлетворения работой. Построение графиков в программе Microsoft Excel позволяет пронаблюдать процесс изменения графика при изменении любых параметров протекающего процесса.

Контроль знаний, точнее, обратную связь мы устанавливаем на основе самоконтроля и самооценки знаний учащихся: перед началом занятия мы получаем информацию от каждого учащегося о степени выполнения им домашнего задания, в виде самооценки за каждую часть домашнего задания, а затем на занятии они подтверждают свои оценки, либо традиционным способом в кабинете физике, либо тестированием с использованием компьютеров, на основе собственных тестов, описанных ниже, либо с помощью тестов программы "Уроки физики Кирилла и Мефодия". Также неплохо вписывается в структуру контроля знаний использование компьютерной программы "Репетитор по физике Кирилла и Мефодия". Во время тестирования учащихся рассаживаем по одному человеку за компьютер. Остальные в это время заняты либо традиционным контролем, либо решением задач по данной теме.

Использование компьютера при решении физических задач. Задачи решаются в компьютерном классе с помощью электронного задачника программы "Физика в картинках". @ НЦ " Физикон ". Кроме того, существует компакт диск "Электронный задачник по физике", но мы им не пользуемся из-за недостаточно чёткой выразительности и наглядности постановки условий задач.

Нужно сказать, что решение физических задач с помощью компьютера мало что даёт нашему учебному процессу, так как в этом случае мы в основном используем компьютер как калькулятор и не более. Но, тем не менее, использование компьютера при решении физических задач может давать большой образовательный эффект при условии, если к седьмому классу учащиеся будут владеть программой Microsoft Excel, тогда на полную мощность можно использовать при решении задач функции, графики, макросы и мн. др. Для освобождения учащихся от рутинных вычислений при решении задач с помощью компьютера этот процесс можно автоматизировать путём формирования блочно-компьютерного типа мышления учащихся. Кроме того, необходимо создать специальную подборку задач и методику их решения. С этой целью нами разработана теория отбора минимального количества физических задач, с помощью которых можно научить решать физические задачи т.е. развить специфическое мышление при использовании в этом процессе компьютера. Осталось эту систему наполнить конкретным задачным содержанием. Для выполнения этой работы приглашаю к сотрудничеству всех желающих.

С целью повторения курса физики и для установления межпредметных связей с информатикой после изучения программы Exсel на занятиях по информатике в конце учебного года, предлагаем учащимся составить тесты для контроля их знаний. Тесты с альтернативным выбором ответов по пройденным темам курса физики с рисунками, графиками и автоматической оценкой знаний по данному тесту. В этом плане (в качестве домашнего задания) распределяем учащимся темы курса физики для составления тестов. Тесты должны состоять обязательно из 5 вопросов и 3-5 ответов на каждый вопрос, из которых только один ответ правильный. Дома учащиеся делают проект теста на бумаге. Затем его качество обсуждаем на занятиях по физике с каждым учащимся, а затем на занятиях переводим тесты в электронный вид.

При контроле знаний в этих тестах учащиеся напротив выбранного ответа (в ячейке) ставят единицу, тогда внизу теста, после ответа на все вопросы, появляется оценка знаний, как сумма баллов (сумма правильно поставленных единиц в ячейки) за правильно выбранные ответы. За каждый правильно выбранный ответ учащийся получает один балл. При правильном ответе на пять вопросов компьютер выставляет оценку пять.