авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |

«Министерство образования и науки Российской Федерации Научно-методический совет по физике Минобрнауки РФ Российская академия наук Московский государственный университет ...»

-- [ Страница 5 ] --

Уроки конкурса «Физика на компьютере»

© Е. В. Федорова, В. К. Иванов ГБОУ средняя школа №188 Красногвардейского района Санкт-Петербурга Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (Санкт-Петербург, Россия) elfed@rambler.ru В течение пяти лет проводился конкурс среди школьников 10- классов «Физика на компьютере». Этот конкурс был организован по иници ативе учителей средней общеобразовательной школы №170 Санкт Петербурга совместно с сотрудниками физико-механического факультета политехнического университета (СПбГПУ). Конкурс был заявлен как го родской, но принимались работы детей и из других городов. Основная цель конкурса – пробудить интерес школьников к изучению физики и физиче ских явлений, применяемых в современной жизни общества.

Поскольку в течение последних лет изучению физики в школах уде ляется все меньше и меньше внимания, то, поступив в университеты, вче рашние школьники начинают сталкиваться с серьезными проблемами: им очень трудно изучать университетский курс физики без освоения тех базо вых знаний, которые они должны были получить в школе. Участие в кон курсе подразумевает работу над темой, которая интересна школьнику, что, в свою очередь, стимулирует интерес к физике в целом. С другой стороны в наше время бурного развития компьютерных технологий и информатики молодые люди с удовольствием работают над проектами, облекая их в фор му сайта или презентации. Поэтому реализация основной задачи конкурса состояла в соединении увлечения школьников компьютерами с изложением и демонстрацией интересных физических явлений и законов. Помимо по вышения заинтересованности школьников в изучении физики другими це лями конкурса были выявление одаренных детей и установление прямых творческих связей учителей физики и учащихся школ с преподавателями физики в вузах.

К участию в конкурсе, в первую очередь, приглашались учащиеся 10–11 классов школ Санкт-Петербурга и других учебных заведений, гото вые продемонстрировать свои навыки в области новых компьютерных тех нологий и знания физики. На первых конкурсах тематика работ могла ка саться всех разделов физики, включая историю развития физики, содержать описание или представление физических законов и явлений в природе и в технике, их объяснение. Такие работы трудно было оценивать равнозначно.

В последующие годы на конкурс принимались презентации по определен ным разделам физики.

Конкурс проходил в два этапа. Первый тур, который проходил в конце календарного года – начале следующего года, был заочным. Жюри конкурса, состоящее из школьных преподавателей физики и информатики, а также доцентов и профессоров кафедры экспериментальной физики СПбГПУ, отбирало определенное количество наиболее интересных работ на очный тур. Критериями оценки являлось физическое содержание работы, ясность изложения материала, наглядность, дизайн и удобство навигации, использование технических средств и оригинальность. Интерес к конкурсу детей был явно виден по разнообразию тем: полярные сияния, буря в ста кане воды, коллайдеры и многое другое. Также приятно радовало участие школьников 9-х классов.

За прошедшие пять лет на первый тур конкурса поступило в общей сложности более 200 работ. Причем в конкурсе участвовали не только уча щиеся, желающие поступать в вузы на технические и физические направле ниям подготовки, но также и будущие гуманитарии. Последние обычно представляли работы либо по истории физических исследований или по современному состоянию определенной области, либо автобиографические очерки о достижениях известных физиков.

По степени технической сложности представленные работы можно разбить на 4 уровня (см. диаграмму). Третий уровень – это обычные презен тации, в которые встроены графики и рисунки с использованием простей ших анимаций. Таких работ было большинство, свыше 60 %.

Презентации второго уровня дополнительно содержали анимирован ные картинки и видеоматериалы (32 %).

Работы, сделанные на высоком техническом уровне, Распределение работ (%) – это презентации, использу- ющие большое количество дополнительного интерак- тивного материала, который запускается по мере необхо димости, и содержащие ани- мационные эффекты для ак- центирования внимания на каких-то важных вещах(7 %). Ряд участников представлял Сайты 1 уровень 2 уровень 3 уровень на конкурс сайты(1 %).

Второй (финальный) тур конкурса проходил в феврале-марте в Большой физической аудитории СПбГПУ. Авторы лучших отобранных работ выступали с краткой презентацией своего проекта в присутствии учи телей, зрителей и оргкомитета конкурса. Все финалисты и победители были награждены грамотами СПбГПУ и ценными подарками. По окончании вы ступлений во время работы жюри сотрудники кафедры показывали в ауди тории реальные физические опыты и демонстрации. Огромные мыльные пузыри, громовые разряды в миниатюре, парящий левитрон, голограммы и превращение живой розы в ледяную в жидком азоте. Это было очень кра сочно и интересно всем присутствовавшим.

До введения системы ЕГЭ конкурс пользовался большой популярно стью. В нем участвовали не только школьники Петербурга, но много школьников было из других городов Российской Федерации. Однако с мо мента введения ЕГЭ популярность конкурса стала падать, поскольку основ ная масса старших школьников стала готовиться к прохождению единого экзамена по физике в качестве критерия поступления в институт. Сегодня более актуально проводить конкурс среди учащихся 7–9 классов. Изучение физики начинается с 6 класса, а информационно-коммуникационных техно логий с 5-го класса или даже еще раньше в некоторых продвинутых учеб ных заведениях. Это, безусловно, требует изменения условий конкурса: не только пересмотра тем конкурса, но и критериев его оценки. Для достиже ния целей конкурса и получения хороших результатов необходимо взаимо действие учителей информатики и физики со школьниками различных классов. При этом, как показал наш опыт, для побуждения интереса к физи ке среди младших школьников необходимо проводить сеансы физических демонстраций и экспериментов, показывать удивительный мир физики.





Демонстрация опытов сопровождалась пояснениями сотрудников кафедры.

Школьники задавали вопросы и сами становились участниками опытов.

Особенности организации и оценивания проектной деятельности школьников © Н. Б. Федорова, М. А. Борисова Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина (Рязань, Россия) n.fedorova@rsu.edu.ru В связи с модернизацией Российского образования, а также с пере ходом к информационному обществу, изменяются и многие профессио нальные задачи, одна из которых формирование компетенций у учащихся.

Чтобы успешно формировать ключевые компетенции необходимо исполь зовать метод проектов, при котором учащиеся большую часть времени ра ботают самостоятельно и учатся планированию, организации, самоконтро лю и оценке своих действий и деятельности в целом.

Данная технология имеет широкую область применения на всех уровнях организации системы образования. Овладение учащимся основами проектирования позволяет эффективно осуществлять аналитические, орга низационно-управленческие функции, обеспечивая тем самым конкуренто способного специалиста. Ученик, работая над проектом, проходит стадии планирования, анализа, синтеза, активной деятельности.

Одной из наиболее часто встречающихся проблем для учеников среднего школьного возраста является неумение связывать восприятия окружающей жизни с учебным материалом, поэтому для решения данной проблемы методику проектирования можно применять уже с 5–6 классов во внеурочной деятельности, предлагая им выполнение информационных проектов, направленных на изучение явлений природы. Это позволит уже на ранней ступени обучения сформировать устойчивые познавательные интересы, которые в дальнейшем определят его положительное отношение к учебному предмету. Использование методики проектирования с 5 классов, позволяет учителю уже в 7–8 классах на этапе изучения самого предмета физики давать уже иной уровень выполнения мини проектов направленные на самостоятельную постановку проблемы. В этом возрасте учащимся уже можно предложить выполнение исследовательских проектов с проведением не сложных экспериментов в бытовых условиях, ориентированных на изучения явлений природы и быта.

В 9 классе проектная деятельность приобретает практическую направленность, позволяет ориентироваться на дальнейший выбор профиля.

Главное отличие проектов учащихся 10–11 классов от проектов младших школьников в том, что они выполняются не всеми учащимися, а только желающими, с большой долей самостоятельности, в любой среде, подходящей для реализации проекта, в основном за счет часов, выделяемых на проектную деятельность или на кружковые занятия.

Теперь проиллюстрируем подробнее основные этапы работы над проектом с указанием задач, выполняемых на каждом этапе, и деятельности учеников и учителя (таблица 1).

Таблица Этапы работы над проектом Деятельность Деятельность Этапы Задачи учащихся педагога 1. Подгото- Определение темы, цели. Сбор инфор- Мотивирует вительный Выбор группы учащихся мации. Обсуж- учащихся. Объ дение задания ясняет цели про екта 2. Плани- Анализ проблемы, проду- Формирование Помогает в ана рование манной структуры, целей, задачи. лизе и синтезе обоснование актуально- Уточнение сти, обозначение источ- информации.

ников информации. Выбор и обос Постановка задач и выбор нование своих критериев оценки резуль- критериев татов. успеха Распределение ролей в команде.

3. Приня- Сбор и уточнение инфор- Работа с ин- Наблюдает.

тие мации. формацией. Консультирует.

решения Обсуждение альтернатив. Проведение Предлагает до Выбор оптимального ва- синтеза и ана- полнительные рианта. лиза идей. источники ин Уточнение планов дея- Выполнение формации тельности исследования 4. Выпол- Работа над проектом. Выполнение Консультирует нение Оформление исследования и работа над проектом.

Оформление проекта 5. Оценка Анализ выполнения про- Участие в кол- Направляет про результатов екта, достигнутых резуль- лективном цесс анализа.

татов (успехов и неудач) и самоанализе Советует, как причин этого. проекта и са- подготовиться к Анализ достижения по- мооценке защите проекта ставленной цели 6. Защита Подготовка доклада, вы- Защита проек- Оценивает ре проекта ступления, презентации. та. зультаты дея Объяснение полученных Участие в кол- тельности уча результатов. Коллектив- лективной щихся над про ная защита проекта. оценке резуль- ектом Оценка татов Применение методики проектирования связано с трудностью объек тивной оценки деятельности каждого ученика. На наш взгляд наиболее удобной формой оценки проектной работы учащегося, является индивиду альная карта рейтинговой оценки проекта учащегося, представленная в таб лице 2.

Оценивая работу учащихся, следует обращать внимание на: актуаль ность темы и предлагаемых решений, реальность, практическую направ ленность и значимость работы;

объем и полноту разработки, самостоятель ность, законченность;

уровень творчества, оригинальность темы, предлага емых решений;

аргументированность предлагаемых решений, выводов;

качество оформления, соответствие стандартным требованиям;

качество доклада: композиция, полнота представления работы, аргументированность, убедительность;

объем и глубину знаний по теме (или предмету), эруди цию, межпредметные связи;

культуру речи, манеру изложения, использова ние наглядных средств, удержание внимания аудитории;

полноту и аргу ментированность ответа на вопросы.

Таблица Рейтинговая оценка проекта Критерии оценки Само- Оценка Оценка од оценка педагога ноклассников 1. Достигнутый результат (до 15 баллов) 2. Оформление проекта (до 15 баллов) Защита 3. Представление проек- (до 15 баллов) та 4. Ответы на вопросы (до 15 баллов) Про- 5. Интеллектуальная актив цесс ность (до 10 баллов) проек- 6. Творчество (до 10 баллов) тиро- 7. Практическая деятельность вания (до 10 баллов) 8. Умение работать в команде (до 10 баллов) ИТОГО: (до 100 баллов) Среднеарифметическая величина от 85 до 100 баллов – «5»

от 70 до 85 баллов – «4»

от 50 до 70 баллов – «3»

менее 50 баллов – «2» Оценка В отечественной педагогике метод рейтинговой оценки завоевывает все большую популярность и используется не только в школе, но и во многих вузах в силу того, что рейтинговая система, в отличие от традиционной 5 балльной шкалы контроля знаний: дает возможность определить уровень подготовки каждого учащегося на каждом этапе учебного процесса;

позволя ет дифференцировать значимость оценок, полученных за выполнение различ ных видов работы;

отражает текущей и итоговой оценкой количество вло женного учеником труда;

повышает объективность оценки знаний;

создает условия для здоровой состязательности, конкуренции среди учащихся.

Рейтинговая система оценки учебных достижений достаточно гибкая и каждый преподаватель может дополнить ее по своему усмотрению, исхо дя из основных задач своего предмета, знания интересов и мнений обучаю щихся.

В заключение хочется отметить, что внедрение в практику работы школ города Рязани и области, методики проектирования позволяет на ран них этапах выявлять пробелы в знаниях учащихся и правильно организо вать контроль знаний и умений учеников. Позволяет обеспечить увлека тельность процесса обучения за счет внедрения личностно ориентирован ных технологий, а также необычность изложения учебного материала и учет индивидуальных особенностей учеников, что способствует повыше нию интереса к предмету.

Что изменилось?

© Н. В. Федорова МКОУ Толвуйская средняя общеобразовательная школа (д. Толвуя, Россия) tol_sch@mail.ru «Грустно знакомиться с итогами социологических опросов среди школьников, бесстрастно свидетельствующими: физика и другие есте ственные науки прочно закрепились в нижней части шкалы престижа школьных предметов. Казалось бы, парадоксальный результат: самое уди вительное порождение разума им же (разумом) отвергается? Почему?» Эти слова в книге «Методические рекомендации к преподаванию физики в 7– классах средней школы» Балашова М.М. сказанные в 1991 году. Прошло более двадцати лет, а вопрос актуален и сегодня.

В чем источник возбуждения и поддерживания интереса учащихся к предмету? В том, что любят все без исключения дети безотносительно к содержанию, чем бы они ни занимались. А любят они играть, действовать и думать. Вдумаемся в слова Дж. Максвелла и примем их как руководство к действию: «Когда мы сможем использовать при обучении науке не только сосредоточенное внимание студента (учащегося) и его знакомство с симво лическими обозначениями, но и зоркость его глаза, остроту его слуха, тон кость его осязания и ловкость его пальцев, мы не только распространим наше влияние на целую группу людей, не любящих холодных абстракций, но, раскрывая сразу все вопросы познания, обеспечим ассоциирование этих научных доктрин с теми элементарными ощущениями, которые образуют случайный фон всех наших сознательных мыслей и придают блеск и рель ефность идеям, которые, будучи представлены в абстрактной форме, могут совершенно исчезнуть из памяти».

Для многих ребят физика ассоциируется с операциями над формулами.

Необходимо и в школьной физике отвести опыту именно ту роль, которую он играет в большой физике, не на словах, а на деле. Ввести опыт в практику преподавания.

Конечно, сделать это на лабораторном уровне в полной мере крайне трудно: необходимы новое оборудование и основательный пересмотр про грамм, чтобы не было перегрузки и отсутствие интереса у школьников.

Существенное замечание о контрольных работах: их содержание должно в точности соответствовать тому уровню, на котором вы учили ре бят. Предлагать надо такие задачи и вопросы, с помощью которых контро лировалось бы знание только того материала, который безусловно и в до статочной степени был отработан на уроках. Иначе мы ставим и ребят, и себя в ложную ситуацию: ведь трудно рассчитывать, что в стрессовой об становке контроля учащиеся окажутся способными к самостоятельному творчеству, разве что отдельные большие любители физики, абсолютно равнодушные к школьной оценке.

Но тогда как же ЕГЭ, главным преимуществом которого являются равные условия для всех - и для городских, и для сельских ребят? Ведь раз работчики экзамена ориентируют уровень сложности контрольно измерительных материалов ЕГЭ по физике на изучение предмета с недель ной нагрузкой 4–5 часов в неделю, т.е. на стандарт профильного уровня и не только ЕГЭ, но даже ГИА. Какова цель подобного несоответствия, и оправдывает ли она себя?

Будем надеяться, что проблемы по обеспечению условий, при кото рых возможно достижение планируемых результатов, будут решены в обо зримое время.

Литература 1. Балашов М.М. Методические рекомендации к преподаванию физики в 7– классах средней школы.

Метод проектов в работе учителя физики © И. Я. Филиппова ГБОУ Средняя общеобразовательная школа № 138 г. Санкт-Петербурга (Санкт-Петербург, Россия) ifilip@yandex.ru Основное предназначение метода проектов – предоставление уча щимся возможности самостоятельного приобретения знаний в процессе решения задач или проблем, требующих интеграции знаний из различных предметных областей [1]. С точки зрения возрастной психологии выгодно в работу учителя включать игровые проекты. В настоящей работе будет рас сказано о нескольких вариантах реализации метода проектов.

Игровой проект «Музей физической игрушки». В этом проекте игрушки используются как инструмент познания физических законов. Ос новные участники проекта – ученики 7 класса.

Этапы проекта:

1. Урок игрушки, в котором участие принимают все ученики 7-х классов.

2. Экспериментальные задания для учеников 7–9 классов, результа ты которых рекомендуется представить в виде видеороликов.

3. Домашние лабораторные работы для учеников 8 и 9 классов, отче ты к которым рекомендуется сопровождать видеороликами.

4. Собственно «Музей физической игрушки» – ролевая игра, для проведения которой формируется «штат» сотрудников: в качестве гидов в ней участвуют по нескольку представителей от каждого 7 класса и несколь ко учеников-старшеклассников работают администраторами – организато рами экскурсий. Помимо экспозиции игрушек, в состав музея входит своеоб разный «видео-зал», в котором демонстрируются лучшие видеоклипы – ре зультаты экспериментальных заданий и отчеты о выполнении домашних ла бораторных работ. Большой интерес вызывает у посетителей «музея» стенд самодельных гальванических элементов, а также коллекция учителя физики.

В рамках проекта кабинет физики целый день работает в режиме «музея» с заранее распланированными экскурсиями учеников 1–6 классов.

Кроме гидов, учеников 7 классов, в качестве администраторов в музее рабо тают старшеклассники, в обязанности которых входит организация экскур сий и демонстрация приборов из коллекции кабинета физики. Также рабо тает «видеоинженер», организующий конкурсный показ видеороликов фи зических явлений, выполненных учениками. Администраторы предлагают посетителям сделать запись в книге отзывов музея, проголосовать за луч шую игрушку и лучшего гида. В видео-зале посетителей просят проголосо вать за лучший видеофильм. Видеоотчеты о работе музея в 2010 и 2012 году представлены на сайте автора в разделе «Видеофрагменты уроков»:

http://ifilip.narod.ru/kino.html#faq1.

Исследовательские проекты. Учебно-исследовательская деятель ность учеников является одной из важнейших педагогических технологий развивающего обучения. Немаловажным фактором, определяющим интерес детей к конкретной исследовательской задаче, является уровень оборудова ния, на котором предлагается ее выполнить. При переоснащении кабинета физики школы 138 Санкт-Петербурга, произошедшем за последние годы, предпочтение было отдано высокотехнологичному оборудованию фирмы Phywe (Германия), которое идеально подходит для детского творчества.

Первый пример исследовательской работы – проект «Измерение ускорения свободного падения», выполненный учениками Р. Тертухиным и М. Убовичем в 2011–12 учебном году. Измерения были проведены 9 спосо бами: были использованы разные варианты организации цифровой реги страции – датчиками расстояния и ускорения цифровых лабораторий «Ар химед» и Cobra4, был использован видеоанализ и разные конфигурации экспериментальных установок с применением световых ворот фирмы Презентация работы представлена на странице Phywe.

http://www.youtube.com/ watch?v=Qjf1ex_PITM.

Второй исследовательский проект 2011-12 учебного года – «Свет и цвет в природе и технике», выполнили Балахонов C. и Удовиченко Е.

( http://www.youtube.com/ watch?v=CSzRhRXpy3c). В этой работе ученики изучали способы создания цветного изображения на цифровых устройствах – мобильных телефонах и цифровых фотоаппаратах. Экраны этих устройств были изучены с помощью цифрового микроскопа QX-5, что дало возмож ность зарегистрировать пиксельную структуру изображений. Оборудование фирмы Phywe было использовано для моделирования сложения пучков трех основных цветов. Был сделан вывод о применимости трехцветной теории восприятия цвета человеческим глазом. Ученики использовали полученные представления для создания самодельных устройств, в которых удалось вы полнить сложение цветов, используя разные свойства человеческого глаза.

Особое место среди исследовательских работ занимают видеопро екты. Для их выполнения 10 класс делится на рабочие группы по 2–3 уче ника, и каждой группе предлагается своя тема исследования. На первом этапе проекта ученики с помощью обыкновенной видеокамеры снимают видеоролики различных движущихся объектов. Второй этап – получение количественных данных из видеофайлов, используя программу Multilab (программное обеспечение цифровой лаборатории «Архимед», Fourier Sys tem, Израиль) или программу Measure Dynamics (фирма Phywe, Германия).

В [2, 3] подробно описана последовательность действий оцифровки ви деофайла с помощью программы Multilab, процедура оцифровки клипа в программе Measure Dynamics отличается незначительно. В зависимости от задачи выбирается программное обеспечение, т.к. их возможности несколь ко различны.

На третьем этапе происходит обработка графиков движения и полу чение количественных характеристик движения. На четвертом этапе необ ходимо представить теоретическое описание исследуемого процесса и сравнить результаты расчетов с данными эксперимента. На завершающем этапе от учеников требуется представить отчет о выполненном исследова нии в виде документа в формате HTML или презентации PowerPoint, и до ложить свою работу перед классом. Лучшие доклады о проведенных иссле дованиях обычно представляются на конференциях, участвуют в конкурсах.

Ученикам предлагаются темы, позволяющие связать явления окру жающего мира с изучаемым в школьном курсе материалом. Условия неко торых задач можно смоделировать и воспроизвести на опыте. Например – легко смоделировать реактивное движение. Достаточно стоя на роликах отбросить от себя тяжелую сумку. Абсолютно неупругий удар легко вос производится в момент, когда ловишь, стоя на роликах, тяжелую сумку.

Презентация исследовательской работы, выполненной при решении опи санной видеозадачи (с использованием программы Multilab) ученицами Афимченко Н. и Шибаевой А. размещена на странице: http://www.

youtube.com/watch?v=1GzghBaY_vU. В [4] описан другой видеопроект, вы полненный Ротовым А. с использованием программы Measure Dynamics.

Выполнение исследовательских работ значительно расширяло пред ставление учеников об изучаемых явлениях. Необходимость теоретически проанализировать данные, полученные в реальном, проведенном самостоя тельно эксперименте, заставляет учеников глубже вникнуть в суть физиче ских закономерностей.

Приведенные примеры демонстрируют высокую эффективность ме тода проектов при большом разнообразии его конкретного воплощения, его использование в процессе изучения физики приводит к повышению детско го интереса к преподаваемому предмету, способствует более глубокому его изучению.

Литература 1. Полат Е.С. Метод проектов //Российская Академия образования. [Электронный ресурс]. URL: http://distant.ioso.ru /project/meth project/metod pro.htm 2. Филиппова И.Я. Информационные технологии в преподавании физики //Персональный сайт Филипповой И.Я. [Электронный ресурс]. URL: http://ifilip.narod.ru.

3. Филиппова И.Я. Методика применения цифровой лаборатории «Архимед» в преподавании физики в школе: методическое пособие – 3 изд., дополненное и перерабо танное. – СПб: изд-во РЦОКОиИТ, 2009, – 65 с.

4. Ротов А.Ю., Филиппова И.Я. Исследование соударения тел разной массы с применением видеоанализа // Физика для школьников. – 2011. – № 3. – С. 29–33.

Научно-исследовательские проекты по астрономии для студентов и старшеклассников © С. А. Ходыкин Волгоградский государственный социально-педагогический университет (Волгоград, Россия) khodykins@yandex.ru Полноценное развитие личности и формирование у молодежи здоро вого, критичного, объективного взгляда на современную жизнь и окружа ющий мир невозможно без опоры на знания и достижения естественных наук. На фоне взрывного, революционного развития астрономии исключе ние ее из учебной программы российской средней школы представляется решением, достойным средневековья. В вузе та же участь постигла курс «Концепции современного естествознания». Попытки прикрыть образовав шиеся лакуны введением синтетических курсов - «Физика и астрономия», «Естествознание», представляются искусственными и нежизнеспособными.

Преподавание астрономии ведется лишь в нескольких школах Волгограда и области. Вернуть астрономию в школу простым указом сегодня уже невоз можно – требуется восстановить традиции преподавания, подготовить учи телей, обновить учебники, оборудование и т. д. К счастью, интерес молоде жи к тайнам мироздания неистребим. Поэтому особое значение приобретает внеклассная работа по астрономии, индивидуальная и групповая поисковая научно-исследовательская деятельность, проводимая со старшеклассниками и студентами педагогического вуза (факультатив, кружок, олимпиады, творческие конкурсы). На факультете математики, информатики и физики (МИФ) ВГСПУ работают проблемные научно-исследовательские студенче ские группы по звездной астрономии, небесной механике и астрофизике.

Результаты исследований представлены в дипломных работах, магистер ских диссертациях, студенческих докладах и публикациях. Молодые иссле дователи руководствуются общепринятыми нормами научного сообщества, правилами и канонам академической науки, но школьники только вступают на этот путь. Как правило, они приходят с нулевыми познаниями и с огром ным желанием изучать астрономию, включиться в научный поиск. Знако мясь с жизнью и трудами известных ученых – астрономов, физиков, мате матиков, работая над научной проблемой вместе со студентами и препода вателями, старшеклассники постигают основы научного метода, приобре тают необходимые знания и навыки. Прежде всего, это нормы научной эти ки – уважение к коллегам и результатам их труда, стремление к истине и объективность, бескорыстие и честность, добросовестность и самокритич ность, ответственность, гордость, достоинство. Интерес к астрономии и природная любознательность, наивный восторг и восхищение таинствен ными мирами естественны для юношества. Но жизнь меняется, меняется и мотивация учащихся. Они проявляют больше самостоятельности, активно сти, здорового честолюбия, оправданного прагматизма: желание участво вать в научных проектах и программах, представлять свои результаты на конкурсах и конференциях, публиковать их, получать признание и под держку своей работе в виде грантов, командировок, сертификатов на по ступление в вуз и т.д. Представляют опасность ложные ориентиры. Заинте ресованность школьного руководства (а подчас, и родителей) в быстром успехе, громкой победе своего воспитанника порой переходит в открытое, нездоровое давление. Период становления будущего исследователя (время «преднауки») недолог – 2–3 года. Мы считаем, что на этом этапе сам про цесс научного поиска, обретения знаний и опыта самостоятельной и сов местной работы для школьника важнее ожидаемых научных результатов.

Работа по астрономическому образованию старшеклассников на фа культете МИФ имеет разнообразные формы:

1. В Частной Интегрированной школе при ВГСПУ астрономия пре подается с начала 90-х годов. Совместно со студентами учащиеся посещают Волгоградский планетарий, плановые лекции штатных сотрудников и при глашенных специалистов-профессионалов, проводят экскурсии, наблюдения.

2. На занятиях кружка «Астрономический калейдоскоп» учащиеся 9 11 классов получают целенаправленную подготовку к участию в астроно мических олимпиадах разного уровня – от районных до Всероссийских [1].

Постижение сущности астрономических законов и явлений происходит в ходе анализа и решения задач, минуя излишнюю описательность.

3. Преподаватели и студенты факультета ежегодно участвуют в ор ганизации и проведении областных олимпиад, конкурсов, городских конфе ренций научного общества учащихся по физике и астрономии, в подготовке команды Волгоградской области для участия во Всероссийской олимпиаде.

4. Темы индивидуальных и групповых исследовательских работ старшеклассников, как правило, уже апробированы студентами и адаптиро ваны соответственно степени физико-математической подготовки учащих ся. Рассмотрим особенности и своеобразие участия студентов и школьников в некоторых исследовательских проектах 2011-12 гг.:

«Динамическая эволюция иерархической тройной звездной систе мы». Применяемый для решения этой задачи метод пертурбационной функ ции и численного интегрирования уравнений на оскулирующие элементы отвечает уровню подготовки студентов старших курсов и магистрантов, но не может быть переведен на язык школьной математики. Учащийся ограничился описанием эволюционного процесса и классификацией состояний.

«Кинематические характеристики движения Солнца в Галактике».

Решение переопределенных систем линейных уравнений с использованием МНК и его модификаций не составляет принципиальной трудности как для студентов, так и для старшеклассников. Наиболее трудоемкой оказался этап подготовки данных, работа со звездными каталогами [2], [3].

«Эволюция показателей цвета двойных звезд». Определение синте тических показателей цвета звезд в системе WBVR [4] потребовало проведе ния объемной, но несложной математической обработки большого массива звездных спектров оказалось для школьников вполне посильной задачей.

«Источники и приемники гравитационных волн». Ввиду сложности математического аппарата (основы тензорного исчисления, решение волно вого уравнения) основное внимание в работе школьника было уделено опи сательной части (астрофизические источники гравитационного излучения, проектируемые и действующие детекторы и антенны). Расчет интенсивно сти гравитационного излучения двойной звезды и порога чувствительности детекторов был выполнен по готовым формулам и соотношениям.

«Физические и орбитальные характеристики экзопланет». Анализ физических характеристик и параметров орбит более полутысячи внесол нечных планет в магистерской диссертации был выполнен с применением математической статистики. Старшеклассник же ограничился качествен ным сравнением планетных параметров на основе построенных гистограмм, интегральных и дифференциальных функций распределения.

«Построение кривой вращения галактики». Решение задачи требует знания теории потенциала, спецфункций, методов численного интегрирова ния [5]. Существенное упрощение модели распределения звездной плотно сти в балдже, диске и гало позволило учащимся получить ряд кривых вра щения галактик, хорошо согласующихся с реально наблюдаемыми.

«Ориентация панелей передвижной гелиостанции». Тема этой рабо ты была предложена самими школьниками. Ими создан действующий ма кет, оснащенный датчиками горизонта и акселерометрами, и разработано программное обеспечение, позволяющее вырабатывать команды управле ния панелями гелиостанции с помощью микроконтроллера ATmega8.

Личность будущего исследователя, учителя, профессионала, гражда нина должна формироваться в атмосфере творчества, свободного поиска, неотягощенного минутными мелочными заботами обыденности, не в отры ве от реальной жизни, но при ясном понимании естественных законов ее устройства и течения, осознании в ней своего достойного места и предна значения.

Литература 1. Ходыкин С.А. Астрономические олимпиады. Задачи и решения. Волгоград:

Изд-во ВГПУ «Перемена», 2006. 260 с.

2. Каталог измерений лучевых скоростей звезд. Каталог собственных движений / Под ред. А. Токовинина. – М.: Издательство МГУ, 1990. 92 с.

3. Каталог HIPPARCOS. Раздел 6.

4. Труды ГАИШ. T. LXIII: Каталог WBVR-величин ярких звезд северного неба / Под ред. В.Г. Корнилова. – М.: Изд-во МГУ, 1991. 450 c.

5. Кинг А.Р. Введение в классическую звездную динамику: Учебное пособие. Пер.

с англ. В.Г.Сурдина и А.С.Расторгуева. – М.: Едиториал УРСС, 2002. 496 с.

Теория и методика изучения классической электронной теории, законов постоянного тока и элементов электротехники в средней школе © А. А. Червова, Ю. Б. Альтшулер Шуйский филиал Ивановского государственного университета (Шуя, Россия) innovacia-sgpu@mail.ru Изучение законов постоянного тока в подавляющем большинстве учебников, на наш взгляд, не соответствует современным представлениям методики изучения физики, поскольку не имеет опоры на основополагаю щую теорию, которой является классическая электронная теория как со ставляющая часть классической электродинамики. Чаще всего предполага ется изучение основ электротехники цепей постоянного тока. Придается излишнее значение закону Ома, хотя он и представляет собой важный, но, увы, частный случай зависимости силы тока от напряжения. Иными слова ми изучение этой темы имеет в большей степени прикладной характер, чем требуется. Кроме того, изучение постоянного электрического тока предше ствует изучению магнетизма, что на наш взгляд не оправдано. В нашем курсе изучение постоянного электрического тока после изучения магнетиз ма представляется естественным, поскольку уже имеющиеся у учащихся знания третьего четвертого и первого уравнений Максвелла должны быть использованы, в частности, для введения понятия стационарного электро магнитного поля.

При изучении этой темы необходимо введение, изучение и освоение следующих основных - понятий: электрический ток;

сила электрического тока;

концентра ция электронов;

скорость дрейфа электронов;

подвижность электронов;

стационарное электромагнитное поле;

сторонние силы;

электрическое со противление;

сверхпроводимость;

- моделей: электронный газ в металлическом проводнике;

линейный ток;

куперовские пары в сверхпроводнике;

- эффектов: Мейснера;

Джозефсона - методов: абстрагирование и идеализация при построении моделей;

аналогии электронов в металле и идеального газа;

- теории: классическая электронная теория;

- законов: зависимость силы тока от напряжения (Ома для участка цепи и замкнутой цепи);

закон Джоуля-Ленца.

Вопросы, относящиеся к электротехнике цепей постоянного то изме рению в электрических цепях, а также изучение электрического тока в раз личных средах, которые традиционно рассматриваются в этой теме, мы отнесли к прикладной части модуля.

Модель металлического проводника строится на основе классиче ской электронной теории Лоренца-Друде. В основе ее лежит представление о структуре проводника с высококонцентрированным электронным газом, заполняющим кристаллическую решетку, образованную положительными ионами металла. Для объяснения существования постоянного тока в про воднике, обусловленного упорядоченным движением свободных электро нов, необходимо прибегнуть к введению понятия стационарного электриче ского поля. Понятию «стационарное электромагнитное поле» практически не уделяется внимания в учебной литературе для школьников, в результате выпускники средней школы не имеют представлений о том, как возникает в проводнике электрическое поле, каковы его свойства и т. д.

Отдельно рассматривается тема «Электрический ток в средах», отне сенный нами также к прикладной части модуля. В изучении этого материа ла учащиеся не осваивают новых фундаментальных понятий, законов и тео рий. Новые понятия вытекают из уже известных учащимся, а содержание материала имеет по большей части обобщающий или прикладной характер.

Именно поэтому мы и относим изучение в средней школе электрического тока в различных средах к прикладным вопросам электродинамики.

Литература 1. Альтшулер Ю.Б. Направления обновления школьного физического образования на современном этапе физики // Наука и школа. – 2009. – № 1. – С. 13–16.

2. Червова А.А., Альтшулер Ю.Б Особенности методики изучения темы «элек трический ток в различных средах» в школьном курсе физики//Приволжский научный журнал. – 2012. – № 1. – С. 231–234.

3. Червова А.А., Альтшулер Ю.Б. Диагностика эффективности методической си стемы обучения электродинамике в школьном курсе физики // Современный физический практикум. Сборник трудов XII международной учебно-методической конференции. – 2012 г. – С. 75–76.

Особенности преподавания естествознания в старших классах профильной школы © Н. С. Шлык ГБОУ ЦО 2006 ЮЗАО г. Москвы (Москва, Россия) natskvor@gmail.com В настоящее время педагогика переживает период переосмысления подходов к организации образовательного процесса, самих целей обучения, отказа от ряда давно устоявшихся традиций и стереотипов. Необходимость обновления содержания образования, поиск новых методов обучения, введе ние индивидуальных образовательных траекторий – объективное следствие существующего социального запроса. Педагогический процесс в старшей школе сейчас ориентирован главным образом на подготовку учащихся к успешной сдаче экзаменов и поступлению в ВУЗы определенного профиля.

Но такая специализация часто приводит к снижению уровня общей есте ственнонаучной подготовки учащихся, что не способствует решению основ ной образовательной задачи – формирование всесторонне развитой личности.

В рамках внедрения новых образовательных стандартов старшей школы проблема преподавания естествознания как интегрированного курса из трех основных дисциплин естественнонаучного цикла – физики, химии и биологии - стоит очень остро. Многие учителя-предметники высказываются против этого, хотя введение подобного предмета в классах гуманитарного профиля имеет немало положительных моментов [3].

Естествознание – не просто сумма отдельных знаний из области фи зики, химии и биологии, но особенным образом выстроенный интегриро ванный курс, который, в первую очередь, отражает внутренние связи между предметами естественнонаучного цикла, позволяет сформировать у уча щихся целостную, научную картину мира, сформировать научное мировоз зрение на основе изучения наиболее общих закономерностей и взаимосвя зей природы. Естествознание затрагивает широкий спектр проблем, связан ных с многочисленными и многосторонними проявлениями свойств приро ды, и знание концепций естествознания поможет учащимся приобрести представления о современных исследованиях, позволяющих проникнуть в глубины микромира и освоить внеземное пространство. Правильная орга низация уроков при преподавании курса позволит учителю сделать занятия не только интересными, но и значимыми для каждого отдельно взятого уче ника, и, соответственно, будет способствовать достижению учащимися личностных результатов, что соответствует требованиям новых стандартов образования.

Курс естествознания позволяет осуществить интеграцию отдельно изученных ранее естественнонаучных дисциплин в целостную систему вос приятия взаимосвязанного мира природы и человека как его неотъемлемой части. Ведь механизм интеграции заключен в самой природе человеческого мышления, и интегрированное содержание курса естествознания содержит в себе больше возможностей для развития интеллектуальных, творческих, экспериментальных исследовательских умений учащихся. При изучении естествознания особое внимание уделяется общеметодологическим про блемам, которые группируются вокруг вопросов, связывающих все отрасли естествознания:

раскрытие связи между явлениями природы, их взаимообусловлен ности, взаимопереходов;

раскрытие противоречий объектов природы и выявление и каче ственных различий;

обнаружение целостности и неразрывности философских понятий материи, пространства, времени, движения;

проявление основных философских принципов в науке и жизни;

развитие самого естествознания, структура и место естествознания в науке и жизни общества в целом [1].

Изучение естествознания – путь к дальнейшему развитию исследова тельских экспериментальных умений учащихся на более высоком, мета предметном уровне, а также возможность для педагогов реализовать свои новые идеи и применить уникальные технологии.

При грамотном построении курса учащийся накапливает фактиче ские сведения, от них переходит к выдвижению гипотез, от них – к доказа тельствам, а затем к обобщению, в процессе которого формируется знание на ином качественном уровне. Поскольку учащиеся уже владеют базовыми естественнонаучными знаниями, учитель должен позволить им высказывать свои мысли и предположения в ходе беседы, дискуссии, которая может по рой возникнуть спонтанно. Теоретический материал обязательно должен подкрепляться достаточным количеством опытов, практических и исследо вательских работ, и именно на естествознании особенно успешно применя ются методы проектного обучения, ведь исследования, осуществленные в ходе реализации учащимися того или иного проекта, будут носить меж предметный характер, а значит иметь высокий уровень обобщения и систе матизации знаний об окружающем мире.

Например, для демонстрации разницы между наукой и псевдонау кой, расширения общего кругозора учащихся и стимулирования познава тельного интереса, достижения личностных результатов учащимися при изучении темы «Созвездия и зодиак. Карта звездного неба» после введения основных понятий и определений можно предложить задания следующего характера:

1) «Астрологи vs Астрономы»: Пользуясь картой звездного неба, определите, в каком созвездии находилось Солнце, когда родились:

Галилео Галилей – 15.02. Иоганн Кеплер – 27.12. Павел Глоба – 16.07. Совпадает ли их знак зодиака с созвездием, которое вы нашли? Как это можно объяснить? Кто прав: астрологи или астрономы?

2) «Что готовит 21.12.2012?» Многие предсказывают скорый конец человеческого рода, связанный с удивительным астрономическим событи ем: парадом планет. Давайте посмотрим, что же будет на звездном небе в эту ночь. Пользуясь картой звездного неба с накладным кругом, ответьте на вопросы:

Какие созвездия будут видны над нами в 00.00 очередного конца света?

Какие созвездия окажутся вблизи линии горизонта? На Юге?

Какое созвездие будет видно последним на Востоке перед восхо дом Солнца около 8 утра?

Определите его координаты (прямое восхождение и склонение) 3) Для закрепления знаний и умений, полученных в ходе урока, учащиеся получают следующее домашнее задание:

Используя карту звездного неба:

Определите, в каком созвездии находилось Солнце в день ваше го рождения, совпадает ли оно с вашим знаком зодиака?

Определите координаты (прямое восхождение и склонение) всех звезд, входящих в ваше зодиакальное созвездие.

Достижение метапредметных результатов и развитие исследователь ских экспериментальных умений учащихся возможно организовать, предла гая им для выполнения практические работы, выстроенные в логике науч ного познания. Например, содержанием следующих уроков по программе после изучения созвездий на небе является принципиальное устройство телескопов и построение изображения в линзе [2]. Учащимся можно пред ложить выполнение практической работы, приведенной ниже.

Практическая работа «Изучение изображения, даваемого линзой»

Оборудование: линзы различного радиуса кривизны, свеча, линейка, экран.

1) Определите, какие из представленных линз являются собираю щими, а какие – рассеивающими.

2) Выберите одну из собирающих линз и определите её фокусное расстояние, используя удаленный источник света.

3) Вспомните, какое значение имеет расстояние между предметом и собирающей линзой для получения изображения в ней.

4) Предложите вариант опыта для проверки вашей гипотезы.

5) Результаты опыта представьте в виде таблицы или графика.

6) Сделайте вывод, какие линзы нужно использовать для проведе ния астрономических наблюдений и объясните, почему.

Начиная с конца ХХ века, идея внедрения интегрированного курса естествознания в старшей школе не раз озвучивалась ведущими методиста ми. В 2004 году эта идея была законодательно закреплена в сборнике нор мативных документов «Естествознание» Министерства Образования РФ, в котором были опубликованы федеральный компонент государственного стандарта по естествознанию и федеральный базисный учебный план. На данный момент вышли в свет лишь 2 учебника «Естествознание» для стар ших классов, опубликовано и одобрено очень малое количество программ курса, и большинство учителей, преподающих этот предмет, сталкиваются с необходимостью разработки собственной методики преподавания, дидак тических средств «с нуля». Хотя, с другой стороны, это свидетельствует о появлении нового поля деятельности для педагогов, ищущих новые методы и подходы, стремящихся к развитию.

Литература 1. Бирюкова И.П., Волкова Г.А., Сальникова Л.В., Шумилова О.С. Методическое оснащение нового интегративного курса «Естествознание» в 10, 11 классах.

2. Габриэлян О.С., Остроумов И.Г., Пурышева Н.С., Сладков С.А., Сивоглазов В.И..Естествознание, 10 класс.

3. Перспективы нового образовательного стандарта в старших классах школы в России – обзор электронной газеты Memoid.

Подготовка школьников к ЕГЭ по физике (обобщение 10-летнего опыта проведения ЕГЭ в РК) © Г. М. Янюшкина Карельская государственная педагогическая академия (Петрозаводск, Россия) fmf@kspu.karelia.ru Результаты ЕГЭ по физике, полученные в республике Карелия за де сять лет (2003–2012 гг.), позволили определить:

- количественные показатели, характеризующие состояние факторов, оказывающих влияние на результаты обучения учащихся по физике;

- количественные показатели, характеризующие состояние основных знаний и умений выпускников школ по физике;

- количественные показатели, характеризующие тенденции измене ния результатов с течением времени.

Процент выпускников, выбирающих экзамен по физике (июнь и июль), сохранялся в течение пяти лет (2003–2007 гг.) и составлял примерно 17 % от общего количества выпускников в республике. С 2008 г. по 2012 г.

этот показатель сократился в два раза, что объясняется демографической ситуацией, как в России, так и в республике Карелия.

Процент юношей, выбирающих ЕГЭ по физике, значительно выше (78 %), чем процент девушек (22 %). Наблюдается снижение количества девушек, выбирающих физику (от 24 % до 20 %), и увеличение количества юношей, выбирающих физику (от 76 % до 80 %).

Средний тестовый балл в республике за девять лет проведения ЕГЭ составил 52,2. В 2012 г. средний тестовый балл составил 46. В среднем бал ле ЕГЭ по физике у юношей и девушек существенных отличий не наблюда ется (52 балла).

Средний балл по физике выпускника СОШ составляет 47,6 баллов, а выпускника лицея или гимназии – 56 баллов. ЕГЭ по физике – экзамен по выбору;

его сдают, как правило, выпускники, имеющие более высокий уро вень подготовки по физике, т. е. те, которые должны сдавать физику по профилю вуза.

Число учащихся, выбирающих ЕГЭ по физике в лицеях, увеличива ется от года к году в течение девяти лет, несмотря на общую тенденцию уменьшения количества выпускников, связанную с демографической ситу ацией в республике.

Качество знаний, уровень обученности, средний тестовый балл по физике находятся в зависимости от типа образовательного учреждения:

МОУ Лицей (56 баллов), МОУ Гимназия (52,5 баллов), МОУ СОШ (47, баллов).

Анкетирование учителей физики было призвано выявить условия обучения учащихся старших классов: профиль класса, число отводимых на изучение физики часов в неделю, используемый учебник. В анкету были включены вопросы, предназначенные для оценки некоторых профессио нальных характеристик учителя (его образование, педагогический стаж, учебная нагрузка, используемые технологии обучения, УМК).

Наблюдается зависимость среднего тестового балла учащихся от квалификационной категории учителя: чем выше категория учителя, тем выше тестовый балл. Распределение учителей физики по возрасту оказалось таким: 8 % менее 30 лет, 21 % – от 31 года до 40 лет, 26 % от 41 до 50 лет, 26 % от 51 до 55 лет, старше 55 лет – 19 %.

Анкетирование учащихся позволило выявить их отношение к темам школьного курса физики и сравнить их отношение с результатами ЕГЭ.

74 % учащихся отметили, что им понятно решать задачи по кинема тике, и результаты ЕГЭ показали, что примерно 75 % учащихся справляют ся с базовыми заданиями по кинематике. 38 % учащихся ответили, что им интересна электростатика, и результаты ЕГЭ показали, что примерно 57% учащихся решают задачи по данной теме. 73 % опрашиваемых школьников 11-х классов и 71 % девятиклассников отметили трудность и сложность темы «электромагнитная индукция» и заметим, что результаты ЕГЭ это подтверждают: 61% учащихся выполняют базовые задания и только 26 % – повышенные. Наблюдается зависимость: если учащемуся неинтересна тема или непонятна, то ниже результаты выполнения заданий по данной теме.

Проведем анализ выполнения заданий по содержательным элемен там знаний. Задания, в которых проверялось знание формул, применение формул и законов на расчетном уровне, выполняют 50 %–77 % экзаменуе мых. По заданиям повышенного уровня (часть А) процент выполнения со ставляет от 55 % до 67 %. В тех же случаях, когда информация предъявляет ся с использованием графиков, схем, рисунков, диаграмм и др. (в среднем таких 10 заданий в части А), процент выполнения составляет от 39 % до 87 %.

Анализ результатов выполнения заданий по механике показывает, что задачи на базовом уровне правильно выполняют 68,5 %–87,1 % уча щихся. Средний процент выполнения заданий учащимися составляет, напри мер описание равноускоренного движения – 76,3 %, знание законов Ньютона – 70,7 %;

знание формул расчета силы всемирного тяготения – 72,6 %.

С заданиями на повышенном уровне сложности на применение зако нов Ньютона, законов сохранения импульса и энергии справляется 60% выпускников.

Средний результат выполнения базовых заданий части А по молеку лярной физике и термодинамике, например, на знание уравнения Менделе ева-Клапейрона и газовых законов составляет 67 %;

на знание изопроцессов – 72,6 %;

на знание первого закона термодинамики – 63,4 %. С заданием повышенного уровня справляется 61,6 % учащихся.

Средний процент выполнения выпускниками базовых заданий части А по электродинамике составляет: на знание закона Кулона 76 %, напря женности электрического поля (75,9 %), принципа суперпозиции (65,9 %), знание формулы электроемкости плоского конденсатора (66,8 %), знание законов постоянного тока (67,5 %), знание формулы энергии магнитного поля катушки (63,4 %). Задания повышенного уровня выполняют 48 % учащихся.

Процент выполнения базовых заданий по волновой и геометриче ской оптике составляет в среднем 47 % и 68,3 % соответственно, по кванто вой и ядерной физике 71,6 % и 56,9 %.

Результаты выполнения экзаменационных работ требуют учителей обратить более пристальное внимание на решение качественных и экспери ментальных задач, на использование рисунков, графиков, таблиц, схем, диа грамм, фотографий приборов и установок и др. в решении задач.

Содержательная интерпретация результатов ЕГЭ по физике позволи ла нам выявить факторы, влияющие на качество процесса обучения физике в республике:

- различия в выборе ЕГЭ по физике между мальчиками и девочками;

- различия в результатах учащихся городских школ и сельских школ;

- различия в результатах учащихся СОШ и учащихся гимназий и лицеев;

- взаимосвязь между отношением учащихся к некоторым темам по физике и результатами ЕГЭ по данным темам;

- взаимосвязь результатов выполнения КИМов с личностью педагога (возраст, стаж, категория, повышение квалификации);

- зависимость результатов ЕГЭ от использования вида УМК по физике;

- взаимосвязь результатов ЕГЭ по физике с содержанием контроль но-измерительных материалов.

Эти факторы связаны с личностью ученика, личностью учителя и образовательной средой школы и относятся именно к той группе факторов, на которые школа может оказывать влияние (личность школьника и учите ля) или изменять их (образовательная среда школы).

СЕКЦИЯ 6. «ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРЕПОДАВАНИИ ФИЗИКИ»

Организация процесса самообразования студентов с применением информационно-коммуникационных технологий © М. Х. Алиева, Д. А. Акчурина, Ш. У. Умидуллаев, М. Х. Кулиева Самаркандский государственный университет (Самарканд, Узбекистан) s-ada@rambler.ru В XXI веке произошли коренные изменения в системе образования, связанные с переходом к новой парадигме. Стало превалировать доля само образования. Это связано с тем, что в последнее время удвоение информа ции происходит в каждые 1,5–2 года и этот процесс ещё более ускоряется.

Но естественно, что нельзя такими темпами увеличивать количество часов для аудиторных занятий. Одним из способов выхода из положения является организация процесса самообразования с внедрением новых современных информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).

Кроме того, чтобы достичь, тот качественный уровень, который намечен в «Национальной программе по подготовке кадров» [1] Узбекиста на, как один из основных задач необходимо целенаправленно внедрить ИКТ в учебный процесс и формировать навыки самообразования, самостоятель ной работы у молодого поколения. Тесно связанный с качеством образова ния, уровень интеллектуального потенциала страны не только является важнейшим фактором экономического и социального развития, но и важ нейшей основой её независимости.

Коренные преобразования, обусловленные переходом на новый век, называемый веком информатизации и глобализации, требуют формирова ния новой парадигмы образования. В ней все более возрастает роль и доля самообразования. Потому что, информационное общество основывается на ускоренное производство новых знаний и их широкого применения.

В информационном обществе процесс преобразования информаций индивидуальной личностью в знания т. е., процесс самообразования пре вращается в один из основных видов деятельности.

Система самостоятельного получения знаний студентами, т. е. само образование, как одна из форм образования, является специально организо ванной, управляемой, системной, институциональной деятельностью.

С целью организации и управления самообразованием студентов в системе непрерывного образования в Республике Узбекистан Министер ством высшего и среднего специального образования разработано «Поло жение о порядке организации, контроля и оценки самостоятельной работы студентов» и утверждено приказом N 34 Минвуза от 21 февраля 2005 го да [2]. В учебных планах всех направлений бакалавриата и магистратуры предусмотрены определенные количества часов для самостоятельной рабо ты [3]. В рабочих учебных программах также запланированы темы и зада ния для самостоятельной работы.

Однако, не во всех учебных заведениях процесс самообразования студентов организован на должном уровне. Необходимо развивать матери ально-техническую, методическую и организационную базу самообразова ния. Для этого по каждому предмету по различным видам самообразования необходимо разработать конкретные знания, методические указания и ре комендации, учебную литературу, электронные источники, а также их си стематизация. В каждом вузе, факультете и на кафедрах должны создавать ся все необходимые условия для использования студентами средств ИКТ, в процессе самостоятельной работы. На это должно быть выделено опреде ленное время и назначены ответственные из числа инженерно- техническо го персонала, а так же консультанты из числа профессорско-преподава тельского состава. Кроме того, в рамках выделенных часов для самостоя тельной работы в учебных планах, должно быть составлено расписание. Это организационная часть вопроса.

Для контроля и измерения количества и качества знаний, получен ных в результате самостоятельной работы студентов, необходимо в распи сании рейтинговых контролей добавить специальную графу и указать дату проведения контроля. Считаем целесообразным отражение затраченного времени на организацию, управления и контроля результатов самостоятель ной работы студентов со стороны профессорско-преподавательского соста ва в разделе научно-методические работы индивидуального плана.

Известно, что в одном курсе, даже в одной академической группе уровень знаний, способности студентов отличается друг от друга. Поэтому в системе самообразования необходимо применять дифференцированный подход. Смысл этого заключается в том, что, прежде всего на каждом этапе (курсе, семестре) необходимо определить уровень знаний, способностей, квалификации и навыков студентов. С учетом этого надо определить виды и формы подготовки и разработать дифференцированные задачи.

Для того, чтобы обеспечить высокую эффективность получения зна ний в системе самообразования, необходимо применять такие методы как повторение пройденного материала, решения тестовых заданий по теме или по разделу, работа в библиотеке, информационно-ресурсном центре, работа с электронными источниками, поиск новых источников по теме, разработка моделей и макетов, составления рефератов и др.

На определенном этапе, исходя из целей и задач, преподавателем выбираются методы определения уровня знаний и критерии оценки резуль татов самообразования. Предусматриваются разработка и внедрение задач, направленных на развитие творческих подходов, свободного мышления, нахождения нестандартных решений и исходя из уровня знаний, одаренно сти и способностей студентов дифференцированные изменяющиеся от про стого к сложному. Рекомендуется разработать приемлемые формы контроля для достижения требуемого уровня качества и эффективности процесса самообразования.

Применение средств ИКТ коренным образом изменило принципы организации и развития системы самообразования. С помощью этих средств самообразование глубоко проникает в сферу образования в качестве важ нейшей и активной составляющей. Его роль и вес все ещё возрастает. Одна ко, чрезмерное увлечение средствами ИКТ может привести к некоторым негативным последствиям. Потому что, массовое применение средств ИКТ в самообразовании может привести к «уединению» личности и к зависимо сти его от средств ИКТ. Поэтому необходимо учесть эти обстоятельства при организации системы самообразования. Предотвращение таких проти воречий при переходе к информационному обществу и эффективное ис пользование свободной и демократичной природы самообразования, целе направленная организация и управление процессом самообразования и са мостоятельной работы студентов остается одним из актуальных и важней ших задач системы непрерывного образования. Эффективно и целенаправ ленно внедряя в систему самообразования, современные ИКТ и их средства мы можем подготовить высококвалифицированные кадры, отвечающие современным требованиям, свободно мыслящие, умственно развитые, кон курентоспособные кадры и внести весомый вклад в развитие и укрепление интеллектуального потенциала страны.

Литература 1. И.А. Каримов. Гармонично развитое поколение – основа развития Узбекистана.

Речь Президента Республики Узбекистан от 29 августа 1997 года на IX сессии Олий Мажлиса.

2. «Положение о порядке организации, контроля и оценки самостоятельной ра боты студентов» утвержденное приказом N34 Минвуза от 21 февраля 2005 года.

3. Решение №343 Кабинета Министров Республики Узбекистан от 16 августа года «Об утверждении государственных образовательных стандартов высшего образования».

Опыт сетевого взаимодействия в Герценовском университете © Н. И. Анисимова, Г. А. Бордовский, В. А. Бордовский, В. И Сельдяев, Е. Ю. Семенова Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия) n_anisim@mail.ru В современных условиях образовательное учреждение уже не может успешно развиваться, опираясь только на свои собственные внутренние ресурсы. Новым, жизненно важным этапом динамичного развития может стать сетевое объединение учреждений, открывающее доступ к ключевым инновационным ресурсам партнеров, системная интеграция ресурсов обра зовательных, информационных, технологических, кадровых и пр. несколь ких образовательных учреждений. Одним из действенных механизмов успешного профессионального развития образовательных учреждений в со временном информационном пространстве в настоящее время является мо дель сетевой организации, реализующая механизм сетевого взаимодействия.

Сетевое взаимодействие – это способ деятельности по совместному использованию информационных, методических, кадровых и пр. ресурсов, в основу которого положено взаимовыгодное социальное партнерство. Его часто рассматривают как современную высокоэффективную инновацион ную технологию, позволяющую образовательным учреждениям не только выживать, но и динамично развиваться [1].

В 2010 году по инициативе ректора Герценовского университета Г. А. Бордовского был подписан договор «О создании сетевого объедине ния учебных заведений «Педагогические кадры России»». В настоящее время сетевое взаимодействие вузов-партнеров развивается и ведется по разным направлениям деятельности.

Межвузовское взаимодействие. На факультете физики в рамках реа лизации Программы стратегического развития разработана межвузовская сетевая магистерская программа «Физика наноструктур и наноэлектроника»

по направлению подготовки «011200 Физика» – пример сетевого взаимо действия двух вузов РГПУ им. А.И. Герцена и Елецкого государственного университета им. И.А. Бунина, являющегося одним из активных вузов партнеров сетевого взаимодействия. В течение 10 лет между университета ми реализуется сотрудничество в области науки, подготовки кадров, в сфе ре совершенствования учебного процесса.

Цель новой магистерской программы: подготовка высококвалифи цированных кадров в области физики наноструктур, наноэлектроники, тех нологий создания и методов исследования низкоразмерных структур и наноструктур, а также возможных их применений в электронном приборо строении и технике. Программа призвана обеспечить широкую фундамен тальную подготовку физиков-исследователей в области физики нанострук тур, нанотехнологий, составляющих основу для дальнейшего профессио нального самообразования в избранной сфере деятельности. Подготовка магистрантов, ориентирована на их дальнейшую специализацию в области физики низкоразмерных систем, способность проводить исследования в новых направлениях наноэлектроники и нанотехнологий.

Вузы-партнеры в рамках подписанного соглашения о создании и ре ализации, осуществляемой в рамках сетевого взаимодействия сторон маги стерской программы, обязуются обеспечивать академическую мобильность студентов и профессорско-преподавательского состава в различных формах для реализации отдельных модулей программы, учебных дисциплин, науч но-исследовательских практик.

Сетевое взаимодействие «школа-вуз». Практическая реализация профильного обучения часто тормозится из-за недостатка собственных ре сурсов, необходимых для разработки элективных курсов, реализации учеб но-исследовательских проектов, практикумов, для организации исследова тельской деятельности обучающихся. Образовательные, кадровые и лабора торные ресурсы могут стать доступными благодаря сетевому взаимодей ствию, в которое вовлечены несколько образовательных учреждений.

Положительным опытом такого взаимодействия является реализация факультетом физики научно-образовательного проекта «Современные до стижения науки и техники». Цель проекта – создать условия для совместно го научно- и учебно-исследовательского творчества учащихся, учителей физики школ Санкт-Петербурга и области. Взаимодействие с вузом партнером позволяет реализовать полноценную учебно-исследовательскую деятельность школьников с использованием современного высокотехноло гичного наукоемкого оборудования.

Известно, что часто учителя испытывают определенные трудности в разработке элективных курсов, особенно междисциплинарного содержания (например, нанотехнологии и наноматериалы, достижения современной физики), в развитии исследовательских умений обучающихся, в реализации проектной деятельности. Само владение исследовательскими навыками является важным квалификационным показателем и непременным услови ем оценки профессионализма современного учителя. Во всем этом учите лям могут помочь и реально помогают преподаватели факультета физики.

Таким образом, сетевое взаимодействие школа-вуз есть способ по высить, обогатить и разнообразить ресурсные и кадровые возможности профильного обучения, выстроить его на междисциплинарной основе. Со трудничество всех участников образовательной деятельности в рамках реа лизации проекта обрело сетевую общность, переросло в сетевое взаимодей ствие по организации научно-методического и практического обеспечения этой деятельности в системе школа-вуз.

Повышение квалификации. Примером сетевой организации методи ческой работы может служить реализация международного образовательно го проекта «Повышение квалификации учителей физики, математики и хи мии, работающих в школах Эстонии с русским языком обучения (Нарва, Таллинн)». С введением в республике новых образовательных стандартов и программ обучения наметился дефицит знаний, неготовность части учите лей к самостоятельной разработке элективных курсов, формированию ис следовательских компетенций обучающихся. Востребованными оказались методические разработки, рассматривающие инновационные образователь ные технологии, проблемы современной физики, физические основы функ ционирования современной техники, занимательные задания.

Новизна программы повышения квалификации состоит в предложе нии более широкого спектра практико-ориентированных методических услуг: лекционные и семинарские занятия, мастер-классы, проектная дея тельность, индивидуальное консультирование и адресная интерактивная методическая поддержка высокого качества.

Деятельность УМО и УМС. Сетевое взаимодействие давно и широ ко используется в деятельности УМО по направлениям педагогического образования и УМС по отдельным аспектам в рамках учебно-методической поддержки деятельности вузов, целенаправленного и организованного при влечения, интеграции и совместного использования инновационных обра зовательных, методических, кадровых, консультационных и других ресур сов вузов-партнеров. Сетевое взаимодействие облегчило координацию дей ствий научно-педагогической общественности вузов и изменило роль УМО.

Существенно расширились его функции, и возросла значимость в связи с принятием ФГОС, переходом на уровень мобилизации и интеграции интел лектуальных ресурсов вузов, созданием единого образовательного про странства вузов, возможностью оперативного распространения инноваци онного опыта по организации образовательного процесса, разработкой и внедрением единых организационно-методических подходов по ключевым вопросам содержания образования. Примерами такого взаимодействия на уровне УМС по физико-математическому образованию и информационным технологиям являются совместная деятельность вузов-партнеров по разра ботке и изданию инновационных УМК нового поколения;

обмен опытом по использованию технологий электронного обучения для оценки качества знаний и уровня сформированности компетентностей;

развитие межвузов ской академической мобильности студентов.

Литература 1. Захарова А.В. Сетевое взаимодействие - путь инновационного развития образо вания [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://wiki.saripkro.ru Обеспечение интерактивности при выполнении виртуальных лабораторных работ по физике © И. В. Баранов, Г. В. Алексеев, И. И. Бриденко, А. А. Хрипов Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информа ционных технологий, механики и оптики;

Институт холода и биотехнологий (Санкт-Петербург, Россия) barigor@mail.ru Одной из специфических особенностей подготовки высококвалифи цированных кадров является непременное присутствие в учебных планах лабораторных занятий. Именно эта форма освоения знаний по дисципли нам, предусмотренных государственными образовательными стандартами позволяет готовить специалистов, имеющих необходимые практические навыки так необходимые в современных инновационных производствах.

В современных условиях обновление учебно-лабораторной базы, как правило, с периодичностью в пять лет (срок действия образовательных стандартов), является часто весьма непростой проблемой. Одним из выхо дов в сложившейся ситуации является использование, так называемых, вир туальных лабораторных практикумов. Одновременно такой подход частич но решает задачи дистанционного обучения.

В нашем университете имеется некоторый опыт по применению для указанных целей Flash-технологий. В частности мы используем пакеты про грамм Adobe Flash CS3-5 – весьма популярных графических программ для создания анимационных изображений. Главным её отличием является ори ентация на использование преимущественно векторного принципа построе ния рисунков, что, во-первых, обеспечивает малый вес готовых анимацион ных роликов, а, во-вторых, позволяет увеличивать изображение без потери качества, что в свою очередь обеспечивает возможность создания и эффек тивного применения виртуальных контрольных и измерительных средств.

Кроме того, от версии к версии разработчики Flash уделяли всё больше внимания повышению интерактивности создаваемых приложений и посте пенно встроили в неё обширную среду объектно-ориентированного про граммирования Асtion Script 2.0, что сделало возможным успешно созда вать программы, включающие как обучающие и тестирующие, так и тре нинговые элементы. Учебные практикумы успешно работают, как в стацио нарных условиях учебного класса, так и в on-line режиме в Интернете.

Язык программирования ActionScript 2.0 обладает широким спек тром возможностей: позволяет создавать управляемую анимацию, интерак тивные действия, интегрироваться с Javascript, PHP и управлять базами данных, работать с видео и аудио информацией. Этот язык поддерживается программой Adobe Flash Player, поэтому он сегодня функционирует прак тически на каждом ПК, подключенном к Интернету. Программы на Flash Actionscript широко используются в вузовских системах дистанционного обучения. По данным авторов, среди различных систем дистанционного обучения нет системного описания программных систем, интегрирующих язык Actionscript с какими-либо библиотеками численных алгоритмов рас четов или математическими пакетами. В данной работе предлагается один из вариантов концепции создания дистанционных образовательных матери алов на базе интеграции языка программирования анимации Action Script c вычислительным пакетом Mathcad.

Интеграция Actionscript программы и пакета Mathcad осуществляет ся посредством технологии OLE Automation, которую поддерживает Mathcad, и промежуточной программы на языке Microsoft Jscript, с которой программа на языке Flash Actionscript 2.0 взаимодействует через класс ExternalInterface. Программа Jscript поддерживает как технологию OLE Automation, так и взаимодействие с Actionscript программой. Файл, содер жащий Actionscript программу, должен быть встроен в html-страницу, со держащую код Jscript. Открываться html-страница должна в браузере Internet Explorer. Система безопасности браузера должна позволить исполь зование элементов управления ActiveX, не помеченных как безопасные для использования.

В качестве примера реализации предлагаемой концепции дистанци онных обучающих материалов была создана виртуальная лабораторная ра бота «Фильтрование суспензий при наличии осаждения». В файле пакета Mathcad рассчитывалась математическая модель фильтрования суспензии при наличии осаждения с образованием несжимаемого осадка.

Во время первой стадии фильтрования одновременно происходит расслаивание суспензии за счет осаждения и фильтрование суспензии. Для описания первой стадии процесса была использована следующая зависи мость между удельным объемом фильтрата q и временем, подтвержденная для несжимаемого осадка:

1 Rf e nWq 1 q r0 x f ( q) nW W, n p (1) W p где W – скорость стесненного осаждения частиц мела;

Rf = Rфп, Rфп – со противление фильтровальной перегородки, – динамическая вязкость сус пензии;

p – разность давлений по обеим сторонам фильтровальной перего родки;

r0 = r00, r00 – удельное объемное сопротивление осадка;

x0 – отноше ние объема осадка к объему фильтрата в начальный момент фильтрования.

Значения времени 0 и удельного объема фильтрата q0 при которых заканчивается первая стадия процесса фильтрования определялись решени ем системы уравнений x nach W q x0 q W, (2) f ( q ).

где xnach – высота уровня суспензии в фильтре в начальный момент филь трования, отсчитываемая от фильтровальной перегородки;

f(q) – функция из формулы (1).

Необходимые для расчета значения параметров были взяты из экспе риментов по фильтрованию водных суспензий мела при различных концен трациях мела. После расчета в пакете Mathcad необходимые данные переда вались в Flash Actionscript для создания анимации наполнения сборника фильтратом.

Рис. 1. Виртуальная работа в действии в Интернете В данной работе через Интернет студент может выполнять вирту альное математическое моделирование с помощью пакета Mathcad, варьи руя следующие параметры: давление, концентрацию и диаметр частиц мела, тип и число фильтровальных перегородок, наличие или отсутствие осажде ния. Окно лабораторной работы при выполнении эксперимента в Интернете дано на рис. 1.

Информационное обеспечение специализации студентов при изучении физики © Р. В. Воронков, Д. С. Ханин Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена (Россия, Санкт-Петербург) sinklit@mail.ru Специализация студентов в определенной предметной области тре бует использования новых программных продуктов. Однако последние мо гут оказаться несовместимыми с устаревшим аппаратным обеспечением.

Если к тому же учесть существование большого количества различных дис трибутивов, разнообразие набирающих всё большую популярность мобиль ных платформ – вопрос совместимости программного обеспечения стано вится всё более острым. Добавим к тому, что на портирование специальных образовательных разработок необходимы ресурсы.

В настоящей работе развивается аргументация в пользу использова ния для информационного обеспечения специализации студентов сетевых Web-технологий как средства, объединяющего различные платформы и операционные системы.

В основе web лежит архитектура «сервер-клиент». Стандартное Web приложение, как правило, используется лишь для представления данных.

Все ресурсоёмкие вычислительные процессы выполняются на сервере, про грамма-клиент (браузер) лишь отображает полученную информацию. При этом за счёт стандартизации средств обмена данными результат существен но не зависит от языка программирования, в котором создано приложение, и операционной системы на сервере. Для создания приложения могут ис пользоваться не только web-ориентированные языки (PHP, Perl, и т. д.), но и «традиционные» (С#, C++ и т. д.). В то же время возможно размещение не которой части логики приложения в самом браузере. Например, современ ные браузеры способны интерпретировать скриптовые языки (VBScript, JavaScript и т. д.), код на которых внедряется в веб-страницу, но интерпре тируется не веб-сервером, а браузером, и выполняется на клиентском устройстве.

К достоинствам Web – технологий в рассматриваемом аспекте отно сятся:

отсутствие необходимости использовать дополнительное про граммное обеспечение на стороне клиента, что позволяет автоматически реализовать клиентскую часть на всех платформах;

возможность подключения практически неограниченного количе ства клиентов;

минимальные требования для поддержания целостности данных, благодаря единственному месту хранения данных и наличию системы управления базами данных;

доступность при работоспособности сервера и каналов связи.

В качестве перспективного рассматривается использование Intranet сетей, состоящих из внутрикорпоративных Web-серверов, доступ к которым организован через локальные вычислительные сети или глобальные сети.

Показываются возможности организации таких вычислительных центров на основе университетов, в которых присутствует необходимая инфраструктура.

В качестве предметного материала специализации студентов в рабо те выступают теория протекания и ее приложения к решению задач физики конденсированного состояния вещества. Web – технологии создают здесь возможность оптимизации решения ключевых задач теории и моделирова ния изучаемых процессов средствами вычислительного эксперимента.

Организация самостоятельной работы студентов в рамках дистанционных курсов по физике © Ю. А. Гороховатский, Д. Э. Темнов, О. В. Кужельная Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия) tde@herzen.spb.ru Информационное и технологическое развитие современного обще ства выдвигают новые требования ко многим аспектам человеческой дея тельности, в том числе и к образовательной, причем как со стороны обуча ющихся, так и со стороны обучающих. Молодой человек, получающий об разование в настоящее время, имеет доступ к обширным информационным потокам в любом месте и в любое время суток. Это ставит перед системой образования целый ряд проблем, и прежде всего проблему мотивации само стоятельной работы учащихся и проблему адекватного контроля уровня образования.

Одной из активно реализуемых в мировой практике возможностей адаптации системы образования к современным условиям является разви тие дистанционных форм обучения, предполагающих широкое использова ние информационных сетевых ресурсов. Удобным инструментом для реали зации подобной деятельности является система управления обучением Moodle. В концепцию этой системы положена философия так называемой педагогики социального конструкционизма, заключающаяся в следующих принципах [1–3]:

знание укрепляется при его использовании в различных ситуациях;

обучение эффективно, если не «замкнуто» само на себя;

совместная работа в коллективе активизирует полученные знания;

общение развивает не только эмоции, но и логику.

Технические возможности системы позволяют поддерживать не сколько различных подходов к обучению – дистанционный, очный, сме шанный. Интуитивно понятный, эффективный, кросс-платформенный ин терфейс в окне браузера делают эту систему простой в обращении для лю бого пользователя. Разрабатываемые в среде Moodle курсы структурируют ся по категориям, по которым можно производить поиск необходимой ин формации.



Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 11 |
 



 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.