Введение 3
Глава I. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ 8
1.1. Педагогические функции персонального компьютера в учебновоспитательном процессе 10
1.2. Проблемы создания и использования обучающих программ 15
1.3. Компьютерные технологии и заочная форма обучения 19
1.4. Использование ЭВМ для индивидуализации обучения физики 23
1.5. Компьютерные технологии и современный урок 25
1.6. Компьютер в системе средств обучения 29
Выводы по первой главе 37
Глава II. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭВМ В ЛАБОРАТОРНОМ ПРАКТИКУМЕ ... 38
2.1. Методика преподавания физики с использованием компьютерных
моделей 38
2.2. Методика применения компьютерных моделей в школьном курсе физики. 46
2.3. Моделирование как разновидность эксперимента 59
2.4. Решение физических задач с помощью компьютера 66
2.5. Компьютерный лабораторный практикум 70
Выводы по второй главе 74
Заключение 75
Литература
Одним из основных аспектов образования и развития подрастающего поколения в процессе обучения является интеллектуальное развитие студентов. В настоящее время объем и сложность информации, предлагаемой студентами для обучения, постоянно увеличивается, поэтому процесс интеллектуального развития учащихся требует интенсификации. Одним из путей повышения интенсивности обучения является использование компьютерных технологий обучения- (ИТО). При правильном использовании они обеспечивают целый ряд преимуществ по сравнению с традиционным методом обучения:
1. индивидуализация учебного процесса по содержанию, объему и темпом усвоения учебного материала;
2. Активизация студентов в усвоении учебной информации;
3. Повышение эффективности использования учебного времени;
4. положительная мотивация обучения за счет комфортных психологических условий работы студента, объективности оценки;
5. Изменение в характера труда преподавателя.
В настоящее время компьютер на уроке физики стал одним из самых мощных и эффективных технических средств, используемых преподавателем для различных задач:
- Контроль знаний;
- Выполнение расчетных операций;
- Моделирование процессов и демонстрация явлений (преподаватели используют в своей работе пакет моделирующий, с помощью которых иccледуются физические процессы на различных компьютерных моделях (полет коcмического корабля, броуновское движение и т.д.).
- Выполнение pабот лабораторного практикума.
В настоящее время накоплен большой опыт ^именения вычислительной техники в исследованиях по физике, разработаны общие методологические подходы решения основных физических проблем и можно констатировать тот факт, что исследование и обзор опыта в области использования вычислительной техники в лабораторных и демонстрационных экотериментах в различных ВУЗах имеет особую значимость в разработке методики преподавания физики в КФУ.
Методы использования ЭВM в образовании. Компьютер может быть использован для обучения в качестве:
1) Справочное средство - то есть использование ЭВМ в качестве банка данных, содержащей различного рода справочную информацию. Это могут быть различные таблицы, чеpтежи, графики, схемы, тексты, видео слайды и т.д. Если терминал подключен к сети, то можно получить информацию, которая хранится на других терминалах или сетевом сервере, а также с помощью модема можно получить доступ к сохраненной информации даже в другой стране, или связаться с преподавателем и получить от него необходимую информацию. Видео слайды будут отличным дополнением к объяснению учителя, а также и помогут студентам усвоить материал.
2) Информационное cредство - ЭВМ может быть использован в качестве хранилища видео информации. Это могут быть целостные учебные видеофильмы, фрагментарные фильмы, видеофрагменты (видеоролики).
а) Целостный видеофильм - это своего рода видео-лекции, в которых раскрывается весь материал темы. Тем не менее, практика показывает, что целесообразно делать их разрозненными и использовали в качестве обзора.
б) Фрагментарный видеофильм состоит из нескольких частей, каждая из которых делится на фрагменты. На уроке может быть использован или только нужный фрагмент, или сочетание нескольких. Весь фильм целесообразно использовать ^и обобщении или повторение.
в) Видеофрагмент - это очень короткий (4-5 минут показа) учебный фильм, посвященный определенному небольшому вопросу; он рассчитан на органическое включение его в ход урока. Присущие ему автономность и относительная отзывчивость позволяют учителю в соответствии с логикой учебно-воспитательного осуществлять просмотр видеофрагмента, когда это может принести максимальный педагогический эффект.
3) Учебное средство.
а) Обучающее средство. ЭВМ выдает студенту соответствующую информацию (своего рода электронный учебник), с которой студент знакомится самостоятельно. И в этом случае, преподаватель может контролировать, информация какого уровня сложности преподносится тому или иному студенту (т.е. реализуется разно уровневый подход к обучению).
б) Контролирующее. Это различные виды тестовых программ и электронные задачники, в которых вопросы и задачи подобраны по уровнями сложности и даются каждому студенту в соответствии с его индивидуальными способностями.
Объектом исследования дипломного исследования стало возможности использования ЭВМ в образовании в целом.
В качестве предмета исследования выбрана методика с использованием вычислительной техники по физике в вузах.
Постановка темы исследования, научная проблематика, определили цель и конкретно-практические задачи исследования.
Целью моего дипломного изыскания является изучение практики использования ЭВМ в лабораторном и демонстрационном эксперименте по физике.
Для достижения этой цели поставлены следующие задачи:
ознакомиться с практикой использования компьютеров в образовании;
- Изучить особенности использования ЭВМ в лабораторноэкспериментальных практикумах по физике.
Физика - наука экспериментальная. Решающие физические эксперименты являются основой представления многих разделов общей физики. Эти эксперименты являются уникальными и даже самые лучшие университеты с физическими хорошо оснащенные демонстрационные физические кабинеты, не могут позволить себе постановку таких экспериментов, особенно на рядовой лекции. Традиционно, на помощь преподавателю приходит в таких случаях, учебные кинофильмов, плакаты. Cмена демонстрационной техники, сокращение парка учебных кинофильмов в связи с выходом их из строя, резкое сокращение финансирования ВУЗов лишили лекторов такой поддержки. В ложившейся ситуации пришел на помощь Интернет. В глобальной информационной сети имеются данные о большом количестве физических экспериментов, явлений, приборов, как классических, так и современных.
Процесс информатизации общества существенно влияет на развитие системы высшего образования. Современные педагогические и информационные технологии, способствующие развитию потенциала и способностей каждого студента, обеспечивающие различные способы представления информации, находят применение в области физического воспитания, в частности, в физическом лабораторном практикуме. Достаточно распространены методики компьютерного контроля и самоконтроля усвоения теоретического материала при выполнении лабораторных работ, методы компьютерного моделирования. Это способствует развитию компьютерной культуры обучаемых, более эффективного использования учебного времени преподавателя и студента, но не исчерпывает множество технологических и дидактических возможностей компьютерной техники в области физического воспитания.
Формирование навыков работы с компьютером, освоение прикладного программного обеспечения в курсе информатики позволит реализовать вторую важнейшую задачу внедрения ЭВМ. При обучении физике могут найти применение, прежде всего следующие возможности современных компьютеров.
1. Быстрая и надежная обработка информации любого рода. Отметим, что для обработки числовой информации можно использовать не только микроко-ЭВМ, но и калькулятор.
2. Представление информации в графической форме. По своим графическим (демонстрационным) возможностям ЭВМ не уступают телевидению, но позволяет активно влиять на ход демонстрации, что значительно повышает их методическую ценность.
3. Хранение и быстрая выдача больших объемов информации. Например, все используемые в курсе таблицы могут быть сохранены в памяти компьютера. Необходимая информация отображается на экране после одного - двух нажатий клавиш.
Возможность использования микро ЭВМ на уроках зависит от программного обеспечения машин. Все используемые на занятиях программы, можно разделить на обучающие и учебные. Обучающие программы созданы для того, чтобы заменить преподавателей в некоторых видах его деятельности (при объяснении нового материала, проверки знаний и т.д.). Цель учебных программ - помочь студенту в его учебной деятельности, работе на занятии. Использование учебных программ осуществляется при участии и под руководством преподавателя. С помощью учебных программ можно выполнять различные вычислительные операции, анализировать функции, строить и исследовать математические модели различных процессов и явлений, использовать графические машины для повышения наглядности изучаемого материала.
Появление компьютеров вызвало небывалый интерес к их применению в сфере обучения. Процесс компьютеризации необратим, остановить его ничто не может. Во-первых, в возрастающей роли компьютеров в жизни современного общества. Сейчас трудно назвать какую-либо ее область - будь то производство, наука, техника, культура, сельское хозяйство, быт, развлечение, где бы применение компьютеров не приносило ощутимых результатов. Во- вторых, при стремительном росте применения компьютеров всех регионов планеты. В основе того и другого - впечатляющие успехи в развитии компьютерной техники. Возможности компьютеров растут столь стремительно, что прогнозы специалистов об их ближайшем будущем напоминают научную фантастику. Практически все развитые страны широко разрабатывают компьютерные технологии обучения. Это вызвано тем, что компьютер стал средством повышения производительности труда во всех сферах деятельности человека. Резко возрос объем необходимых знаний, и с помощью традиционных способов и методик преподавания уже невозможно подготовить требуемое количество высокопрофессиональных специалистов. Умелое использование вычислительной техники приобретает в наши дни общегосударственное значение, и одна из важнейших задач школы - вооружать учащихся знаниями и навыками использования современной вычислительной техники. С компьютеризацией обучения во всем мире связаны надежды повысить эффективность учебного процесса, уменьшить разрыв между требованиями, которые общество предъявляет подрастающему поколению, и тем, что действительно дает школа.
Компьютер все активнее внедряется в учебный процесс. В основном программные средства, предлагаемые большинством фирм для проведения экспериментов по физике, разрывает связь с реальным экспериментом. Отсюда одним из направлений компьютерных технологий обучения является применение в учебном процессе автоматизированных рабочих мест,
Поэтому мы считаем, что компьютер должен управлять экспериментом, считывать и обрабатывать информацию, выводить в нужной форме результаты эксперимента в виде таблиц или графиков, с последующей обработкой данных компьютерными средствами.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
