Ім'я файлу: ІКТ на уроках фізики та астрономії.doc
Розширення: doc
Розмір: 102кб.
Дата: 29.11.2021
скачати
Пов'язані файли:
Розвиток тваринних організмів.docx
Команда Feel Good Люботинський професійний ліцей залізничного тр
Підготовка до контрольної роботи.docx

Застосування ІКТ в якості сучасного засобу навчання фізики і астрономії

Технології – це всього лише інструмент –Білл Гейтс, засновник корпорації Microsoft.
Доброго дня, шановні колеги, я Катерина Говор, викладач предмету «Фізика і астрономія» Люботинського професійного ліцею залізничного транспорту.

Система освіти України перебуває в стані трансформації. Вона зазнає суттєвих змін у результаті таких світових процесів, як: поява нових інформаційних технологій, розширення меж спілкування, відкриття нових можливостей комунікації, значне зростання обсягу інформації та, безумовно пандемія короно вірусу, що призводить до збільшення значущості дистанційного та змішаного навчання. Тому однією з найнеобхідніших умов на сучасному етапі розвитку систему є використання різноманітних засобів сучасних інформаційно-комунікативних технологій – комплексу процедур, що реалізують функції збору, отримання, накопичення, збереження, обробки, аналізу та передачі інформації в організованій структурі, з можливим використанням засобів обчислювальної техніки. Про застосування сучасних засобів ІКТ на уроках фізики і астрономії я хочу розповісти.
Теоретична частина
В своєму виступі я маю наміри розкрити сутність застосування та різновиди ІКТ у процесі викладання фізики і астрономії; визначити переваги та існуючі недоліки ІКТ при викладанні цього предмета та розкрити роль інформаційно-комунікаційних технологій у формуванні інформаційних і предметних компетенцій здобувачів освіти.

Сутність інформаційно-комунікаційних технологій при викладанні фізики і астрономії

Будь-яка педагогічна технологія - це інформаційна технологія, оскільки основу технологічного процесу навчання складає отримання і перетворення інформації.

Поняття “інформаційно-комунікаційні технології” (ІКТ) не є однозначним.

Взагалі ІКТ можна визначити як сукупність різноманітних технологічних інструментів і ресурсів, які використовуються для забезпечення процесу комунікації та створення, поширення, збереження та управління інформацією.

Використання ІКТ технологій на уроках будь якого предмету дозволяє:

  • Принцип адаптивності: пристосування комп'ютера до індивідуальних особливостей здобувача освіти (працювати індивідуально, чи в групі, працювати у власному темпі, можливість роботи як в синхронному, так ів асинхронному ремимах);

  • Керованість: у будь-який момент можлива корекція викладачем процесу навчання(консультація, допомога, виправлення помилок);

  • Інтерактивність, діалоговий характер або гейміфікація навчання; - ІКТ мають здатність "відгукуватися" на дії як здобувача освіти так і викладача; "вступати" з ними в діалог, що і становить головну особливість методик комп'ютерного навчання.

  • Оптимальне поєднання індивідуальної та групової роботи;

  • Підтримання у здобувачів освіти стану психологічного комфорту при спілкуванні;

  • Необмежене навчання: зміст, його інтерпретації і додаток скільки завгодно великі, тобто урок не закінчується дзвоником, а зацікавленені здобувачі освіти можуть

Структура уроку з використанням ІКТ змінює саму суть навчального процесу, перетворюючи його на спілкування, де ролі викладача й здобувача врівноважені: обидва працюють для того, щоб навчатися, ділитися своїми знаннями, досягненнями свого життєвого досвіду.

Сучасні ІКТ при викладання фізики і астрономії навчальних закладів мають виконувати такі функції:

  • засобу навчання (застосування мультимедійних навчальних курсів, як вже існуючих наприклад «Віртуальна фізика 10-11 кл.», так і розроблених самим викладачем за допомогою будь-якого популярного застосунку);

  • технічного засобу автоматизації процесу навчальної діяльності здобувача освіти, який виконує пізнавальну, пошукову, дослідницьку, експериментальну роботу, що дозволяє мобільно працювати з текстом, графічним, звуковим або відеодокументом, якісно подавати інформацію, обробляти її, спілкуватися зі своїми одногрупниками (інтелект-карти, спільний доступ до роботи з документом або презентацією, блоги, сайти, відеоконференції, тощо);

  • ефективного тренажера, що розвиває пізнавальну і творчу активність особистості, спонукає її приймати власні оригінальні рішення, бачити їхній результат, перевіряти їхню правомірність тощо (різноманітні віртуальні лабораторії, анімації та тренажери)

Але, в будь-якому разі, хочу зазначити, що головною фігурою будь-якого освітнього процесу є здобувач освіти. І якщо він від мотиву "треба, бо поставлять погану оцінку" прийде до мотиву "мені цікаво, я хочу це знати", то Ви вірно обрали ІКТ. І цей буде результатом.
Аналіз переваг і недоліків різних видів ІКТ

Переваги використання ІКТ можуть відчути як здобувачі освіти, так і викладачі.

Серед головних переваг можна виділити:

  • Індивідуалізація навчання (можливість обирати завдання за рівнем складності, типом сприйняття інформації, щвидкістю її засвоєння і т.д);

  • Інтенсифікація самостійної роботи учнів (випреджувальні завдання мініпроєкти, пошук додаткової інформації в мережі);

  • Зростання обсягу виконаних на урок завдань (завдяки викристанню електроних конспектів, інтелект-карт, інтерактивних плакатів, спільній роботі з електроними документами);

  • Розширення інформаційних потоків при використанні Internet;

  • Підвищення мотивації та пізнавальної активності за рахунок різноманітності форм роботи, можливості гейміфікації навчання (використання різноманітних застосунків накштал learningapps.org, Khaahot!, WordWall та багатьох інших)

Але, поряд з плюсами, виникають різні проблеми як при підготовці до таких уроків, так і під час їх проведення.

Серед наявних проблем застосування ІКТ в можна виділити наступні:

  • Значні затрати часу для підготовки до уроку, на якому використовуються ІКТ;

  • Матеріально-технічна база закладу освіти, або відсутність потрібних девайсів у здобувача освіти;

  • Недостатня комп'ютерна грамотність як здобувачів освіти так і викладача;

  • Відсутність ліцензованих електронних освітніх ресурсів;

  • При недостатній мотивації до роботи здобувачі освіти часто відволікаються на ігри, музику, перевірку характеристик ПК і т.п;

До цього, в останній час, додалися такі види Інтернет-небезпек як:

Кібербулінг – знущання та погрози в Інтернеті;

Фішинг – вид шахрайства, метою якого є виманювання в довірливих або неуважних користувачів мережі особистих даних або паролей;

Маскування — використання «нікнеймій» або видавання себе за іншу особу з корисною метою.

Але я особисто вважаю, затрачені зусилля або Інтернет -небезпека не зможуть перекреслити привабливість да доцільність використання ІКТ.
Роль ІКТ при формуванні предметних і інформаційних компетенцій
При аналізі досліджень TIMSS (Міжнародне порівняльне дослідження якості природничо-математичної освіти)  було встановлено, що більшість здобувачів освіти не вміють працювати з інформацією: зіставляти розрізнені фрагменти, співвідносити загальний вміст з його конкретизацією, цілеспрямовано шукати відсутню інформацію; не володіють навичками цілісного, творчого аналізу, визначення мети, постановки гіпотез, звідси висновок - інформаційна компетентність в учнів сформована недостатньо добре.

ІКТ-компетентність - це здатність використовувати інформаційні і комунікаційні технології для здійснення інформаційної діяльності (пошуку інформації, її визначення і організації, управління і аналізу її достовірності, а також її створення і розповсюдження) в своїй професійній сфері.

Формування інформаційної та предметної компетентності здобувачів освіти здійснюється шляхом застосування інформаційно-комунікаційних технологій на уроках:

  • використання електронних підручників, лабораторій, конструкторів уроку;

  • використання ППЗ загального призначення (пакет програм МS Office);

  • проведення інтегрованих уроків (з інформатикою);

  • робота над створенням проектів;

  • проведення комп`ютерного тестування

Впровадження мультимедійних засобів навчання поряд з традиційними та інтерактивними методами навчання дозволяє сформувати інформаційну компетентність учнів, розвивати навички співробітництва, міжособистісного спілкування, розвивати мислення здобувачів освіти, оскільки контакти й обмін думками істотно стимулюють його.

Досить новим і цікавим для учнів є участь в фізичних Інтернет – олімпіадах. Запис розв’язку задач потребує певних знань та вмінь користування комп`ютером, уважності, вміння користуватися Інтернетом.

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Одним із напрямків інноваційного розвитку професійної освіти є система навчання STEM, завдяки якій здобувачі освіти розвивають логічне мислення та технічну грамотність, вчаться вирішувати поставлені задачі, стають новаторами, винахідниками. STEМ-освіта дозволить зміцнити та вирішити найбільш актуальні проблеми майбутнього. Головна мета впровадження STEM-освіти полягає у реалізації державної політики з урахуванням нових вимог Закону України «Про освіту» щодо посилення розвитку науково-технічного напряму в навчально-методичній діяльності на всіх рівнях. Чому ж перевагу потрібно віддавати саме STEM-технологіям?

По-перше, змінюється звична для нас форма викладання, коли урок побудований навколо викладача. За STEM методикою, в центрі уваги знаходиться практичне завдання чи проблема. Здобувачі освіти вчяться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб та помилок.

Крім того, вже починаючи з ранніх етапів навчання, в аудиторії використовуються спеціалізовані інструменти: наприклад програми з елементами комп’ютерної анімації для дослідження електричних схем, електричні та електронні конструктори, мультиметричні лабораторні комплекси тощо.

На відміну від класичної, в нашому розумінні, освіти, за STEM здобувач освіти отримує набагато більше автономності. На процес навчання набагато менше впливають стосунки, що склалися між учнем та викладачем, що дає можливість більш об’єктивно оцінювати прогрес. За рахунок такої автономності, здобувач освіти вчиться бути самостійним, приймати власні рішення та брати за них відповідальність. Навички критичного мислення та глибокі наукові знання отримані в результаті навчання за STEM, дають шанс кожному стати новатором – двигуном розвитку людства.

Тепер я більш детально хочу розповісти про використання STEM-технологій на уроках фізики і астрономії у Люботинському професійному ліцеї залізничного транспорту. Використання елементів STEM-освіти для мене почалося із створення в нашому ліцеї науково товариства учнів «КРАЗЕ» та участь наших здобувачів освіти у роботі Малої академії наук. З 2014 по 2020 роки було виконано наступні проєкти:

  • «Визначення величини електромагнітного випромінювання на рухомому складі та способи його зменшення»

  • «Дослідження швидкісного руху на залізницях України та світу і перспективи застосування магнітного левітатора».

  • «Перспективи використання двигуна з магнітною левітацією у приміському сполученні»

  • «Дослідження можливості використання водневого електролізера на залізничному транспорті України і світу»

У грудні 2020 року два наші здобувачі освіти брали участь у Міжрегіональному конкурсі творчих проєктів «Концепція розвитку транспортної галузі України» в місті Маріуполь. Теми робіт «Дослідження можливості використання водневого електролізера на залізничному транспорті України» та «Огляд нових технічних транспортних засобів та аналіз можливості їх використання в Україні». Роботи посіли відповідно перше та друге місце. А в вересні 2021 на другому Міжрегіональному конкурсі творчих проєктів команда здобувачів Люботинського професійного ліцею залізничного транспорту зайняла І командне місце.

Також наші учні брали участь у конкурсах молодіжних проєктів «Енергія і середовище», «Толока добрих ідей», Всеукраїнському конкурсі талановитої молоді “Ми – майбутнє України”, Всеукраїнському конкурсі «Моральний вчинок». Саме у цих проєктах була важлива творча складова, бо крім технічних розробок та винаходів здобувачі освіти підготували і творчі виступи, онлайн газети, плакати, буклети, тощо.

Крім «глобальний» проєктів, створених у рамках МАН та подібних конкурсів у своїй роботі я намагаюсь використовувати міні-проєкти дослідження, які передбачають ситуативне навчання на конкретних прикладах. Так, наприклад це може бути створення моделі найпростіших електродвигунів при вивченні розділу «Електродинаміка», електромагнітів при вивчені розділу «Електромагнетизм та електромагнітна індукція», дослідження явища електролізу, створення акумулятору, створення «вольтового стовпа», гравірування за допомогою електричного струму при розгляді теми «Проходження струму у різних середовищах» тощо.

Хочу навести ще один приклад. 17 листопада в рамках декади загальноосвітніх предметів в нашому ліцеї викладачем фізичної культури Каплуном Євгенієм Олександровичем та мної було проведено бінарний STEM урок «Фізика + фізкультура = покоління Z» . Метою уроку було:

  • розвивати швидкість реакції, координаційні здібності, морально-вольові якості;

  • вчити здобувачів освіти свідомо ставитись до свого власного здоров’я;

  • виховувати стійкий інтерес до занять фізичною культурою;

  • пробудити інтерес здобувачів освіти до опанування предмета «Фізика і астрономія»;

  • експериментальне та дослідницьке вивчення розділу «Механіка», предмет «Фізика і астрономія»;

  • виконати міні STEM-проєкт на тему: «Визначення параметрів власного тіла».

Під час проведення уроку здобувачі освіти пройшли дві фізичні естафети, поділившись при цьому на команди «Лобстери» та «Непереможні». За результатами естафет вони отримали розрахункові данні і виконали міні-проєкт на тему «Визначення параметрів власного тіла: середня швидкість та прискорення».

Такі ситуаційні вправи є інтерактивними методами навчання, які дають змогу наблизити процес навчання до реальної практичної діяльності спеціалістів. Логічно, що за таких умов на перший план виходить не володіння сухою теорією, а вміння використовувати свої знання на практиці, що особливо важливо при викладанні предметів загальноосвітньої підготовки. При цьому виклад матеріалу буде не просто лекцією, а перетворюється на практичне заняття, яке демонструють можливості застосування теоретичних знань у конкретних ситуаціях. Розробляючи моделі, створюючи проекти, здобувачі освіти аналізують інформацію, співвідносять її з наявним досвідом і знаннями. Це формує в них упевненість у власних силах, переконаність у тому, що вони зможуть за необхідності вирішити складні проблеми. Робота в мінігрупах, що часто застосовується у такого роду проектах, привчить висловлювати власну думку, відстоювати її, співпрацювати з однокласниками, сприймати і розуміти точку зору іншої людини.

Останнім часом в освітньому просторі набув поширення феномен «віртуальна лабораторія». Моделювання і дослідження електричних схем під час лабораторних та практичних проводиться за допомогою спеціальних програм. Програма для електричних схем - це інструмент, який використовується інженерами, для створення електронних схем з метою розрахунку і тестування виробів на етапах проектування, виробництва, а також експлуатації. Точне відображення параметрів проводиться за допомогою масштабу. Кожен елемент має своє позначення у вигляді символів, відповідних ГОСТу. В своїй роботі я використовую наступні:

  • Visio

  • QElectro Tech

  • sPlan

  • Електрик

  • Начала електроніки

  • Multisim

Я гадаю, що ці програми використовують у роботі багато хто с колег, тому я не буду зупинятися детально на їх роботі. Підкреслю лише, що для використання таких програм, необхідно відповідне технічне забезпечення. Так кабінет електротехніки в Люботинському професійному ліцеї залізничного транспорту має 13 нетбуків, інтерактивну дошку, проектор та телевізійну панель. Це дозволяє організувати якісну роботу в малих групах. Але хочу підкреслити і недоліки таких програм: відсутність грифу Міністерства освіти, переважно англомовний інтерфейс, не всі програми безкоштовні. Тому подібні програми я використовую у якості допоміжних засобів навчання.

Також, для проведення занять, я використовую електричні конструктори «ЗНАТОК», що надає можливість збирати електричні та електронні схеми, досліджувати їх параметри проводити розрахунки. З цією метою використовується і лабораторний мультиметричний комплекс GlobіLab. Мобільні цифрові природно-наукові лабораторії ЛабДіск з мультисенсорним реєстратором даних - це бездротові лабораторії, що уміщаються буквально на долоні, що мають до півтора десятків вбудованих в корпус датчиків і порти для підключення додаткових зовнішніх датчиків. Вимірювання можуть початися прямо в момент його включення. У кабінеті ЛабДіск може взаємодіяти з комп'ютером через USB-кабель або бездротове з'єднання Bluetooth. Можливе підключення до мобільного телефону або планшету/нетбуку.

Одним з найулюбленіших методів STEM-освіти для мене є метод BYOD. Згадайте, скільки разів ви починали свій урок словами «Швидко сховали свої мобільні телефони!» і скільки разів ви вимушені повторювати цю фразу протягом 45 хв. Сучасне покоління не може обходитися без сучасних гаджетів. Можна намагатися боротися із використанням мобільників під час занять (на мою думку, це майже безуспішно), а можна обернути це на користь і собі, і учням. І метод BYOD саме про це. Термін BYOD розшифровується як "bring your own device", або - "принеси свій власний пристрій". Це означає можливість для працівників чи учнів приносити та використовувати свої девайси в заклади освіти. Здобувачі освіти зацікавлюються тому, що можуть користуватися протягом уроків своїм планшетом, смартфоном чи комп'ютером, до яких звикли та й власне сам процес навчання привносить новизну та виглядає сучаснішим і цікавішим.

Звичайно, щоб втримати увагу на предметі викладачу потрібно чітко продумати які додатки використовувати. Наприклад, я найчастіше використовую такі сервіси, як:

  • learningapps.org;

  • Google Drive;

  • Google Classroom;

  • Тести «На Урок»;

  • Дошку для спільної роботи padlet;

  • Збірник анімацій «Фізика у школі»;

  • Віртуальний планетарій Stellarium;

  • Віртуальну модель Сончяної системи та Чумацьког шляху Іolarsystemscope

  • Різноманітні підручники та довідники з предмета у електронном вигляді.

Завдяки цим сервісам і додаткам можна з легкістю організувати та контролювати навчальний процес, а також інтегрувати додаткові аудіо, відео та інші візуальні матеріали, які допоможуть полегшити сприйняття теми. Робота онлайн дозволить швидко отримувати оброблені результати, проходити опитування, не витрачати час на роботу з методичними матеріалами та накопичити власну базу потрібного дидактичного матеріалу.

Завдяки BYOD можна не лише зробити цікавішим процес навчання, але й пришвидшити його. Адже не доведеться використовувати додатковий час на прості дії, наприклад, на запис домашнього завдання (посилання на яке можливо зробити за допомогою QR – коду) або на копіювання малюнків, графіків чи схем. Попри всі переваги у даного методу є і певні недоліки: це забезпечення широких wifi-каналів з необхідною швидкістю, щоб не уповільнювати процес, та доступ до розеток для кожного учня оскільки автономної роботи батареї буде недостатньо. Також, не всі родини можуть забезпечити свою дитину сучасним мобільним телефоном. Тому потрібно передбачити можливість використання такими учнями ліцейних гаджетів, тим самим поставити здобувачів у рівні умови.

І наостанок я хочу розповісти про ще одну супермодну технологію STEM-освіти – «перевернутий клас». Ця модель особливо актуальна при дистанційному та змішаному навчанні. Перевернутий клас – це така модель змішаного навчання, в якій виконання домашньої роботи передбачає самостійне вивчення здобувачем освіти нової теми: перегляд відеолекції; читання навчальних текстів, перегляд ілюстрацій; проходження тестів та вправ на початкове засвоєння теми. Потім, під час роботи в аудиторії, здобувачі освіти вивчають більш складний теоретичний матеріал та питання, що виникли в них впродовж виконання домашньої роботи (не більше 25-30% часу). Також в аудиторії учні разом із викладачем розв’язують практичні задачі та виконують дослідницькі завдання.

  • Економія та вивільнення часу на уроці для розв’язування задач (в тому числі підвищеного рівня), виконання дослідницьких завдань тощо. Це особливо актуально для предметів професійно-теоретичного циклу для дуальних груп. Оскільки в таких групах, кількість годин на теоретичну підготовку суттєво зменшується, тому особливо важливо вивільнити час для опанування більш складних завдань практичного спрямування). Для цього я завантажую посилання на опорні конспекти, зошити, таблиці або формули, які розміщую на Google-диску;

  • Індивідуальний підхід (здобувач освіти може мати можливість будь-яку кількість разів переглядати відео чи інші допоміжні матеріали в зручний для себе час, а в разі виникнення питань звернутися до викладача по допомогу). Для цього я використовую режим Zoom – конференції, чат у Вайбері або Інстаграмі.

  • Забезпечення активного навчання(для кожного здобувача освіти можно підібрати індивідуальні завдання). Тобто кожному підібрати завдання за рівнем складності, надаючи окремі посилання на тестові завдання, відеофрагменти, презентації, тощо.

  • Широке використання можливостей для навчання мережі Інтернет, що інколи є неможливим в умовах звичайного класу.

  • Викладач має змогу підготувати навчальні матеріали які потім постійно буде використовувати у освітньому процесі.

Але як із будь-якою іншою освітньою технологією у викладача можуть виникнути проблеми й труднощі при організації перевернутого класу. Це:

  • Необхідність тривалої й ретельної підготовки відеоматеріалів, текстів, ілюстрацій, навчальних вправ, ігор та тестів.

  • Потреба в додатковій мотивації здобувачів освіти на початку роботи в цій моделі (зазвичай вони не мають навичок самостійної роботи, не достатньо мотивовані, і спочатку будуть чекати традиційних пояснень навчального матеріалу викладачем під час уроку).

  • У викладача з’являється необхідність постійно бути на зв’язку, аби проводити консультації для здобувачів освіти, надавати роз’яснення тощо. З власного досвіду можу сказати, з дзвінки з питаннями щодо виконання завдання до мене надходили і о другій ночі.

  • В учнів можуть виникати проблеми технічного характеру (доступом до мережі Інтернет, відсутність сучасних гаджетів і т.д).

Підвивши підсумок свого виступу я хочу сказати що, одним з основних завдань сучасної освіти є створенння умов для різнобічного розвитку, забезпечення активізації і розвиток інтелекту, інтуїції, легкої продуктивності, творчого мислення, рефлексії з урахуванням можливостей кожного здобувача освіти. Методи STEM освіти забезпечують активну взаємодію здобувачів освіти та викладача в освітньому процесі. Застосування цих освітніх технологій: сприяє розвитку навичок критичного мислення та пізнавальних інтересів; спонукає до розвитку уяви та творчості ( в тому числі і технічної); розвиває вміння швидко аналізувати ситуацію створити комфортні умови навчання, за яких здобувач освіти відчуває успішність, свою інтелектуальну досконалість, що робить продуктивним сам освітній процес. Я вважаю, що деякі труднощі в реалізації, методи та технології STEM освіти можуть бути використані кожним зацікавленим викладачем, при викладанні будь-якого предмету. Дякую за увагу!
скачати

© Усі права захищені
написати до нас