РАЗРАБОТКА ПЕДАГОГИЧЕСКИХ СЦЕНАРИЕВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОБИЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В ЛЕКЦИОННЫХ ДЕМОНСТРАЦИЯХ
|
РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Основы методики и технология лекционных демонстраций по физике 5
1.1 Основа методики демонстрационного показа 5
1.2 Физическая аудитория 9
1.3 Физический кабинет 11
2. Технология и основы методики использования мобильных устройств в
физических экспериментах 12
3. Фото и видео съемка лекционных демонстраций 16
3.1. Педагогический сценарий для фото и видео съемки 17
3.2 Педагогический сценарий фотосъемки «желоба Галилея» 18
3.3 Педагогический сценарий видеосъемки «маятника Галилея» 20
4. Использование мобильных приложений в лекционных демонстрациях для
генерирования и обработки звука 22
4.1 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
генерирования и обработки звука 28
4.2 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения взаимосвязи громкости звука от амплитуды колебаний 29
4.3 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения взаимосвязи высоты звука от частоты колебаний 30
4.4 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения спектра звуковой волны 32
4.5 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения биения 37
4.6 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения сложений одинаковых колебаний 39
4.7. Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения резонанса воздушного столба 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Основы методики и технология лекционных демонстраций по физике 5
1.1 Основа методики демонстрационного показа 5
1.2 Физическая аудитория 9
1.3 Физический кабинет 11
2. Технология и основы методики использования мобильных устройств в
физических экспериментах 12
3. Фото и видео съемка лекционных демонстраций 16
3.1. Педагогический сценарий для фото и видео съемки 17
3.2 Педагогический сценарий фотосъемки «желоба Галилея» 18
3.3 Педагогический сценарий видеосъемки «маятника Галилея» 20
4. Использование мобильных приложений в лекционных демонстрациях для
генерирования и обработки звука 22
4.1 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
генерирования и обработки звука 28
4.2 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения взаимосвязи громкости звука от амплитуды колебаний 29
4.3 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения взаимосвязи высоты звука от частоты колебаний 30
4.4 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения спектра звуковой волны 32
4.5 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения биения 37
4.6 Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения сложений одинаковых колебаний 39
4.7. Педагогический сценарий использования мобильных приложений для
наблюдения резонанса воздушного столба 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46
Действующий в нашей стране федеральный государственный образовательный стандарт включает перечень результатов освоения школьного курса физики. Эти результаты разделяются на несколько групп: личностные, предметные и метапредметные. К предметным результатам деятельности относятся: формирование понятий, знания законов, умения применять эти законы в решении различных заданий и др. Для диагностики этих результатов разработано несколько форм итоговой и промежуточной аттестации. Контрольно - измерительные материалы и спецификация каждой формы контроля знаний включают элементы содержания и типы проверяемых знаний, умений и навыков. По каждому из элементов содержания и типу заданий известен средний по стране уровень освоения. Как показывает многолетняя практика среди элементов содержания достаточно трудными заданиями являются задания по теме «Механические колебания и волны. Звук». По типу проверяемых умений достаточно сложными являются задачи на сопоставление графиков зависимости физических величин от времени и формулами их выражающими, а также задачи на характер изменения физических величин.
Обязательным элементом преподавания физики является учебный эксперимент, представленный в двух видах - демонстрационный и лабораторный. Важность демонстрационного эксперимента обусловлено тем, что он наглядно и эффективно показывает физическое явление и иллюстрирует физические законы. Сложность демонстрационных экспериментов в настоящее время связано с тем, что для их показа необходимо разнообразное и дорогостоящее оборудование. Типовые наборы приборов и принадлежностей, поставляемых в Российские школы, включают лабораторное оборудование для проведения небольшого количества соответствующих экспериментов. Это оборудование не соответствует требованиям, предъявляемым для показа демонстрационных экспериментов. В данной работе в качестве приборов для показа лекционных демонстраций предложены мобильные устройства. На любой телефон или планшет можно установить разнообразные приложения (в том числе бесплатные), превращающие телефон в звуковой генератор, осциллограф, шумомер, металлоискатель и прочее. Такой физический прибор может быть использован не только профессиональным демонстратором или педагогом, но и учеником самостоятельно, что позволяет организовать самостоятельную исследовательскую работу школьников.
В данной работе для повышения результатов освоения школьной программы предлагается использовать классические лекционные демонстрации по физике, но с применением мобильных устройств. Преимущества такого подхода очевидны. В качестве образца для разработки лекционных демонстраций используются натурные эксперименты, методика показа которых уже давно разработана, а сами эксперименты на протяжении десятков лет показываются в курсе общей физики, читаемом на ФФ ТГУ. Основным преимуществом такого подхода является то, что физическим приборам может стать любой сотовый телефон или планшет, с установленными на них мобильными приложениями. Поскольку такое оборудование имеется почти у каждого ученика и преподавателя, то стоимость внедрения предложенных в данной работе экспериментов в учебный процесс минимально. Простота и удобство использования при этом наоборот - максимально. Для преподавателя возникает возможность простого, эффективного и эффектного показа сложных физических экспериментов, а для ученика возможность воспроизвести их в домашних условиях.
Обязательным элементом преподавания физики является учебный эксперимент, представленный в двух видах - демонстрационный и лабораторный. Важность демонстрационного эксперимента обусловлено тем, что он наглядно и эффективно показывает физическое явление и иллюстрирует физические законы. Сложность демонстрационных экспериментов в настоящее время связано с тем, что для их показа необходимо разнообразное и дорогостоящее оборудование. Типовые наборы приборов и принадлежностей, поставляемых в Российские школы, включают лабораторное оборудование для проведения небольшого количества соответствующих экспериментов. Это оборудование не соответствует требованиям, предъявляемым для показа демонстрационных экспериментов. В данной работе в качестве приборов для показа лекционных демонстраций предложены мобильные устройства. На любой телефон или планшет можно установить разнообразные приложения (в том числе бесплатные), превращающие телефон в звуковой генератор, осциллограф, шумомер, металлоискатель и прочее. Такой физический прибор может быть использован не только профессиональным демонстратором или педагогом, но и учеником самостоятельно, что позволяет организовать самостоятельную исследовательскую работу школьников.
В данной работе для повышения результатов освоения школьной программы предлагается использовать классические лекционные демонстрации по физике, но с применением мобильных устройств. Преимущества такого подхода очевидны. В качестве образца для разработки лекционных демонстраций используются натурные эксперименты, методика показа которых уже давно разработана, а сами эксперименты на протяжении десятков лет показываются в курсе общей физики, читаемом на ФФ ТГУ. Основным преимуществом такого подхода является то, что физическим приборам может стать любой сотовый телефон или планшет, с установленными на них мобильными приложениями. Поскольку такое оборудование имеется почти у каждого ученика и преподавателя, то стоимость внедрения предложенных в данной работе экспериментов в учебный процесс минимально. Простота и удобство использования при этом наоборот - максимально. Для преподавателя возникает возможность простого, эффективного и эффектного показа сложных физических экспериментов, а для ученика возможность воспроизвести их в домашних условиях.
Результатом освоения школьной программы является количество баллов, полученных учеником при выполнении определенного набора заданий. Этот набор включает не только традиционные расчетные задачи, но и задачи на сопоставление и на характер изменения физических величин. Методической особенностью всех форм аттестации является то, что за успешное выполнение расчетных заданий дается один балл (в части I), либо три балла (в части II). В части II содержатся задачи с развернутым ответом, которые отсутствуют в ВПР, либо присутствуют в небольшом количестве в ОГЭ и ЕГЭ, причем к выполнению этих задач приступают далеко не все учащиеся. Многолетняя практика проведения таких форм аттестаций показывает, что средний балл учеников составляет около 50% от максимального балла. По отдельным типам заданий и элементов содержания фиксируется наиболее сложные разделы физики и учебные умения. Одним из таких разделов является «Механические колебания и волны. Звук». Одним из наиболее сложных умений является умение сопоставлять графики физических величин и формулы их выражающие. Успешное выполнение таких заданий оценивается в два балла, поэтому умение решать такие задачи обеспечит значительное повышение результатов обучения. Для успешного решения задач на характер изменения физических величин и сопоставления графиков и формул необходимо умение интерпретировать графики. Например, необходимо понимать, что по разным осям координат указаны разные физические величины, которые могут изменяться независимо. Для формирования таких умений в классическом курсе физики разработаны лекционные демонстрации и лабораторные работы, которые наглядно показывают взаимосвязь разных физических величин друг с другом и характер изменения физических величин при изменении параметров экспериментов.
В данной работе, классические лекционные демонстрации по акустике были проведены с использованием моб устройств. В ходе разработки педагогических сценариев необходимо было проанализировать различные программно - аппаратные платформы, выбрать их них наиболее удобные и применить их в разработке и показе соответствующих экспериментов. Было подготовлено шесть лекционных демонстраций, по каждой из которых были разработаны педагогические сценарии и использовались в школьном курсе физики. Все эксперименты были проведены с учащимися девятого класса СОШ города Томска. В связи с эпидемией короновируса, проведение ВПР и ОГЭ по физике были отменены, поэтому представить объективную статистику того, насколько проведение лекционных демонстраций в новом формате позволило увеличить результаты учеников невозможно. Субъективно было зафиксировано увеличение интереса учеников. Предложенные лекционные демонстрации с использованием мобильных устройств способны повысить результат учащихся на испытаниях промежуточной и итоговой аттестации, способствует развитию навыков самостоятельной работы, не требует дорогостоящего оборудования и могут быть использованы в системе дистанционного обучения.
В данной работе, классические лекционные демонстрации по акустике были проведены с использованием моб устройств. В ходе разработки педагогических сценариев необходимо было проанализировать различные программно - аппаратные платформы, выбрать их них наиболее удобные и применить их в разработке и показе соответствующих экспериментов. Было подготовлено шесть лекционных демонстраций, по каждой из которых были разработаны педагогические сценарии и использовались в школьном курсе физики. Все эксперименты были проведены с учащимися девятого класса СОШ города Томска. В связи с эпидемией короновируса, проведение ВПР и ОГЭ по физике были отменены, поэтому представить объективную статистику того, насколько проведение лекционных демонстраций в новом формате позволило увеличить результаты учеников невозможно. Субъективно было зафиксировано увеличение интереса учеников. Предложенные лекционные демонстрации с использованием мобильных устройств способны повысить результат учащихся на испытаниях промежуточной и итоговой аттестации, способствует развитию навыков самостоятельной работы, не требует дорогостоящего оборудования и могут быть использованы в системе дистанционного обучения.
