Модель использования цифровой лаборатории Архимед в школьном физическом практикуме

Модель инновационной деятельности «Использование цифровой лаборатории «Архимед» в школьном физическом практикуме»

Содержание

стр.

1.

Введение

3

2.

Анализ современной инновационной практики в выборе методов, приемов и форм работы при построении индивидуальной модели инновационной деятельности молодого учителя физики

4-5

3.

Выбор инновационных подходов организации образовательно-воспитательного процесса в данном образовательном учреждении

6

4.

Перечень методов, приемов и форм работ молодого учителя по организации образовательно-воспитательного процесса обучения физике

7

5.

Анализ современных подходов к построению взаимодействия всех участников образовательно-воспитательного процесса при осуществлении инновационной деятельности

8

6.

Анализ опыта использования дидактических материалов в повседневной практике молодого учителя

9

7.

Построение алгоритма проведения апробации индивидуальной модели инновационной деятельности молодого учителя физики по организации образовательно-воспитательного процесса

10-11

8.

Заключение

12

Введение

Модель моей инновационной деятельности называется «Использование цифровой лаборатории «Архимед» в школьном физическом практикуме». Она подразумевает собой широкое использование данной цифровой лаборатории при проведении лабораторных работ по физике, а также во внеурочной деятельности.

Сегодня в условиях развития информационного общества одним из ключевых элементов, позволяющих максимально индивидуализировать учебный процесс, является информатизация обучения, основанная на применении информационно-коммуникационных технологий, на организации учебного процесса в специализированной открытой информационно-образовательной среде, в которой посредством ИКТ происходит обмен учебной информацией.

Одним из примеров реализации идей проекта «Информатизация системы образования» в естественно-научном образовании является создание и установка в школах цифровых лабораторий, которые позволят перевести школьный практикум естествознания на качественно новый уровень; подготовить учащихся к самостоятельной творческой работе в любой области знаний; осуществить приоритет деятельностного подхода к процессу обучения; развить у учащихся широкий комплекс общих учебных и предметных умений; овладеть способами деятельности, формирующими познавательную, информационную, коммуникативную компетенции.

Цифровая лаборатория «Архимед» - это новое поколение естественно-научных лабораторий - оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» цифровые образовательные ресурсы и цифровые лабораторные комплексы, направлены на выполнение следующих задач: комплексное использование материально-технических средств обучения на основе современных технико-педагогических принципов; переход от репродуктивных форм учебной деятельности к самостоятельным, поисково-исследовательским видам работы; перенос акцента на практико-ориентированный компонент учебной деятельности; формирование коммуникативной культуры учащихся; развитие умений работы с различными типами информации и ее источников.

Разработка и апробация данной модели включают в себя несколько этапов, по завершении которых планируется обобщить полученные результаты и сделать вывод об эффективности использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроках физики в данном образовательном учреждении.

Срок реализации проекта: 2010 - 2014 гг.

1. Анализ современной инновационной практики в выборе методов, приемов и форм работы при построении индивидуальной модели инновационной деятельности молодого учителя физики

При построении индивидуальной модели инновационной деятельности молодого учителя физики возможно использование следующего комплекса методов работы:

а) объяснительно-иллюстративный;

Этот метод является одним из самых распространенных методов обучения, т.к. часто используется учителями на уроках физики в начале изучения какой-либо новой темы или нового фрагмента учебного материала, когда у учащихся отсутствуют знания, необходимые для усвоения этого материала. Хотя этот метод и относится к традиционным методам обучения, но его эффективность проверена многовековой практикой общеобразовательных учреждений. Любое введение нового материала требует тщательного разбора и объяснения. А при построении индивидуальной модели инновационной деятельности учителя физики этот метод просто не заменим, т.к. инновационная деятельность подразумевает собой внесение новой информации в образовательный процесс, а она, в свою очередь, должна быть тщательно разобрана и представлена учащимся для усвоения.

б) репродуктивный;

Репродуктивный метод обучения используется для формирования умений и навыков школьников и способствует воспроизведению знаний и их применению по образцу или в несколько измененных, но опознаваемых ситуациях. Учитель с помощью системы заданий организует деятельность школьников по неоднократному воспроизведению сообщенных им знаний или показанных способов деятельности. Эффективен этот метод при проведении лабораторных работ, особенно с использованием новейших информационных технологий таких, как цифровая лаборатория «Архимед», т.к. в отличие от стандартного проведения лабораторных работ, включающих в себя ситуации, изменение которых ограничено, она обладает возможностью моделировать ситуации в достаточно большом объеме.

в) исследовательский;

Применение исследовательского подхода к обучению создаёт условия для приобретения учащимися навыков научного анализа явлений природы, осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию значимости своей практической помощи природе.

г) проблемное изложение учебного материала;

Учитель не только организует передачу информации, но и знакомит учащихся с процессом поиска решения той или иной проблемы, показывает движение мысли от одного этапа познания к другому, иллюстрирует логику этого движения, возникающие противоречия.

При построении индивидуальной модели инновационной деятельности молодого учителя могут использоваться следующие приемы работы с учетом профессиональных интересов и компетенций учителя физики:

а) устное изложение теоретического материала

Этот прием может осуществляться в виде объяснения, например, нового материала, рассуждения (постановка проблемного изложения материала), характеристики, повествования (например, изложение дополнительного материала к данной теме урока).

б) организация познавательной деятельности

Прием включает в себя разнообразную работу с учебным текстом: составление плана текста и аннотаций, рецензирование, составление словаря изученной темы, схематичной модели текста.

в) формирование учебных умений

В учебном процессе формируются и проявляются и обобщенные умения: умение планировать свою работу, всесторонне учитывать все условия задачи, рассматривать явления с различных точек зрения, выделять наблюдать, контролировать свою деятельность.

Также большую роль играет выбор форм организации учебно-познавательной деятельности учащихся. Их можно разделить на группы:

а) фронтальные

При фронтальном обучении учитель управляет учебно-познавательной деятельностью всего класса, работающего над единой задачей. Он организует сотрудничество учащихся и определяет единый для всех темп работы.

б) групповые (парные)

При групповых формах обучения учитель управляет учебно-познавательной деятельностью групп учащихся класса. Их можно подразделить на звеньевые, бригадные, кооперированно-групповые и дифференцированно-групповые, а также парные работы учащихся.

в) индивидуальные

Индивидуальное обучение учащихся не предполагает их непосредственного контакта с другими учениками. По своей сущности оно есть не что иное, как самостоятельное выполнение одинаковых заданий для всего класса или группы.

г) коллективные

Коллективная форма обучения организует выполнение задания всем классом под руководством учителя.

Если брать во внимание модель инновационной деятельности учителя, основанную на использовании цифровой лаборатории «Архимед», то ее функциональные возможности позволяют использовать все формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся и на более высоком уровне осуществлять личностно-ориентированный подход к каждому ученику.

2. Выбор инновационных подходов организации образовательно-воспитательного процесса в данном образовательном учреждении

1. Проектная деятельность

Учебный проект - это совместная деятельность учащихся, имеющая общую цель, направленную на достижение конечного результата. Эта деятельность позволяет проявить себя, попробовать свои силы, применить свои знания, показать свой результат. Это обучение через желание, стимулирующее любознательность, мотивирующее интерес к самостоятельному приобретению знаний.

Виды проектной деятельности:

1)Творческие

2) Поисковые

3) Информационные

4) Практико-ориентированные

5) Исследовательские

Продуктом проектной деятельности является доклад, плакат, рисунок, информация, презентация.

Проектная деятельность воспитывает и развивает: самостоятельность в проявлениях (в паре, группе, индивидуально); умение выслушать других; умение высказать свое мнение; заинтересованность в достижении цели; умение научиться понимать и выражать себя.

2. Формирование и сохранение социального здоровья учащихся при изучении физики

По определению Всемирной организации здравоохранения здоровье - «состояние полного физического, душевного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней и физических дефектов».

В данном общеобразовательном учреждении при изучении физики возможно решение таких актуальных задач, сформулированных в программе «Охрана здоровья здоровых», как:

1. улучшение условий труда, быта и отдыха учащихся, формирования здорового образа жизни;

2. улучшение качества жизни за счет поддержания резервов здоровья и здоровьесберегающих технологий;

3. проведение оздоровительных мероприятий по укреплению здоровья и профилактике заболеваний;

4. развитие и сохранение потенциала ученика, реализация им своих способностей, формирование и сохранение социального здоровья.
Но самое главное - это включить самого ученика в процесс формирования и сохранения его здоровья. Каждому ученику важно знать, в каких условиях он живет, работает и отдыхает (электромагнитные излучения, уровень загрязнения воздуха и питьевой воды, наличие геоаномальных зон), иметь возможность снизить их неблагоприятное действие. Используя разные формы работы можно вовлечь и заинтересовать учащихся в их дальнейшей судьбе, успешность которой немыслима без надёжного, крепкого здоровья.

3. Перечень методов, приемов и форм работ молодого учителя по организации образовательно-воспитательного процесса обучения физике

Объяснительно-иллюстративный метод

Объяснительно-иллюстративный метод обучения часто используется на уроках физики в начале изучения какой-либо новой темы или нового фрагмента учебного материала, когда у учащихся отсутствуют знания, необходимые для усвоения этого материала. Например, изучение электрических явлений в основной школе традиционно начинается с объяснения учителем электризации тел. Поскольку электрические явления на уроках физики еще не рассматривались, учитель использует в процессе изложения объяснительно-иллюстративный метод.

Репродуктивный метод

Репродуктивный метод проявляется при устном воспроизведении сообщенных школьникам знаний, в репродуктивной беседе, при решении физических задач. Репродуктивный метод используется и при организации лабораторных и практических работ, выполнение которых предполагает наличие достаточно подробных инструкций.

Исследовательский метод

Сущность исследовательского метода заключается в организации учителем поисковой, творческой деятельности учащихся для решения новых проблем и проблемных задач. Назначение данного метода - полноценное усвоение школьниками опыта творческой деятельности.

Приемы работы:

1. устное изложение теоретического материала (объяснение, рассуждение, характеристика, повествование)

2. организация познавательной деятельности (разнообразные приемы работы с учебным текстом: составление плана текста и аннотаций, рецензирование, составление словаря изученной темы, схематичной модели текста).

3. формирование учебных умений

Формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся:

а) фронтальные

б) групповые (парные)

в) индивидуальные

г) коллективные

4. Анализ современных подходов к построению взаимодействия всех участников образовательно-воспитательного процесса при осуществлении инновационной деятельности

На сегодняшний день основными формами педагогического общения в схеме «педагог - ученик» являются: монолог, диалог, дискуссия, полилог.

Исследования показывают, что наиболее эффективной формой общения является диалог. Проектирование диалогического общения предполагает установку на открытость позиций его участников.

Взаимоотношения учителя с учащимися - один из важнейших путей воспитательного влияния взрослых. Учитель в принципе достаточно подготовлен к организации и поддержанию таких взаимоотношений, он видит ученика в основной сфере деятельности - в школе, знает его товарищей и друзей. Это дает, с одной стороны, большой материал для общения, с другой - способствует достижению педагогом воспитательных целей, так как, общаясь с учеником, он может учитывать многие факторы его жизни и, соответственно, воздействовать на школьника, помогая ему решать проблемы, возникающие в повседневной жизни. На мой взгляд, наиболее успешный стиль руководства учащимися -демократический. При демократическом стиле руководства учитель опирается на коллектив, стимулирует самостоятельность учащихся. Ученики обсуждают проблемы коллективной жизни и в результате делают определенный выбор. Но окончательное решение формулирует учитель, или оно должно быть им одобрено. Учитель проявляет определенную терпимость к критическим замечаниям учащихся, стремится понять их, вникнуть в их личные дела и проблемы. В организации деятельности коллектива старается занять позицию «первого среди равных».

Обязательное психологическое условие возникновения доверительных взаимоотношений учащихся с учителями - уважение воспитателем личности школьника.

Для успешного осуществления инновационной деятельности должен быть реализован личностно-ориентированный подход к ученику. Личностно-ориентированный подход предполагает возможность создания знаний самим учеником, т.е. знания не передаются ему для заучивания в готовом виде, а конструируются, добываются, генерируются им в собственной деятельности. Такой подход обеспечивает развитие и саморазвитие личности ученика, исходя из выявления его индивидуальных особенностей как субъекта познания и предметной деятельности. Саморазвитие личности ребенка в этом случае не обходится без освоения им социальных и иных норм, но приоритет все же сохраняется за индивидуальным и субъективным началом, а не за общественной значимостью образовательного процесса и его результатов.

5. Анализ опыта использования дидактических материалов в повседневной практике молодого учителя

Использование дидактических материалов в повседневной практике молодого учителя играет очень важную роль. Предмет не должен быть для ученика «серым», скучным, унылым. Для успешной реализации образовательной деятельности, как показывает практика, молодой педагог должен использовать следующий минимум дидактических материалов:

а) учебные тексты

б) карточки - задания

в) дидактические тесты

г) наглядные материалы

Различные виды дидактического материала не заменяют, а дополняют друг друга, поэтому на практике учитель должен творчески подойти к решению вопроса о применении дидактического материала для достижения целей обучения.

Задания разрабатываются по тематике, по уровню сложности, по цели использования, по количеству операций на основе разноуровневого дифференцированного и индивидуального подхода с учётом ведущего типа учебной деятельности учащегося (познавательный, коммуникативный, творческий).

План-конспект каждого урока должен тщательно разрабатываться, а также должен готовиться дидактический материал, продумываться меры-задания. К ним можно отнести: сборники задач, тестов, экспериментальные задания, задачи повышенной сложности и задачи для проведения школьных олимпиад карточки с заданиями для самостоятельной работы учащихся на уроках физики.

Для осуществления процесса обучения физике применяются следующие дидактические материалы:

• проверочные тесты 7 класс (авторы В.А.Волков, С.Е.Полянский), проверочные тесты 8 класс (автор В.А.Волков), сборник задач по физике 7-9 класс (авторы В.И.Лукашик, Е.В.Иванова), экспериментальные задания, задачи повышенной сложности и задачи для проведения школьных олимпиад (автор В.А.Волков), карточки с заданиями для самостоятельной работы учащихся на уроках физики.

• наглядные пособия: таблицы, схемы, плакаты, где наглядно представлены предварительно смоделированные опыты, необходимые для изучения данной темы.

• демонстрационные приборы и модели.

• электронные наглядные пособия включающие полные интерактивные курсы «Открытая физика» и «Физика 7-11 классы»,

• компьютерная программа «Живая физика», которая имеет возможность совместного использования с цифровой лабораторией «Архимед».

6. Построение алгоритма проведения апробации индивидуальной модели инновационной деятельности молодого учителя физики по организации образовательно-воспитательного процесса

Информационные технологии, включающие в себя современные мультимедиасистемы, могут быть использованы для поддержки процесса активного обучения. Именно они в последнее время привлекают повышенное внимание. Примером таких обучающих систем являются виртуальные лаборатории, которые могут моделировать поведение объектов реального мира в компьютерной образовательной среде и помогают учащимся овладевать новыми знаниями и умениями при изучении научно - естественных дисциплин, таких, как химия, физика, биология. Особо следует отметить значение виртуальных экспериментов для физического образования.

Достоинства цифровой лаборатории «Архимед»:

1. Получение данных, недоступных в традиционных учебных лабораториях.

2. Возможность производить удобную обработку результатов эксперимента.

3. Повышает степень наглядности эксперимента и его результата.

Цели использования цифровой лаборатории «Архимед»:

1. Способствовать повышению уровня качества знаний учащихся;

2. Способствовать формированию у школьников навыков самостоятельного поиска, обработки и анализа информации, раскрытию творческого потенциала учащихся;

3. Осуществлять новые подходы в обучении учащихся;

4. Создание электронного ресурса, содержащего различные виды объектов (текстовые, анимированные модели, презентации).

План реализации мероприятий по работе с индивидуальной моделью моей инновационной деятельности:

№ этапа

Запланированные мероприятия

Сроки реализации

1.

Обобщение и систематизирование материалов по основным направлениям развития информационных и коммуникационных технологий в современном научно-техническом образовании, в частности в обучении физике.

сентябрь - октябрь 2010 г.

2.

Освоение техники работы с использованием цифровой лаборатории «Архимед».

ноябрь - декабрь 2010 г.

3.

Проведение методического анализа разработок опытов по физике создателей цифровой лаборатории «Архимед».

январь - февраль 2011 г.

4.

Разработка методики и теоретическое обоснование результатов экспериментов с использованием цифровой лаборатории «Архимед» в урочной и внеурочной деятельности (факультативы) по физике.

март - май 2011 г.

5.

Апробирование модифицированных и предложенных разработчиками цифровой лаборатории «Архимед» опытов в урочной и внеурочной деятельности по физике.

сентябрь 2011 г. - май 2012 г.

6.

Проведение анкетирования в группе учащихся, использовавших в своей работе цифровую лабораторию «Архимед», с целью исследования эффективности её применения для процесса обучения физике.

сентябрь 2012 г.

7.

Обобщение результатов, полученных в процессе реализации модели инновационной деятельности, сравнение их с результатами образовательно-воспитательного процесса обучения физике предыдущих лет.

октябрь - ноябрь 2012 г.

Заключение

При построении модели моей инновационной деятельности были проанализированы современные методы, приемы и формы работы молодого учителя физики с учетом его профессиональных интересов и компетенций, современные подходы к построению взаимодействия участников образовательно-воспитательного процесса при осуществлении инновационной деятельности, опыт использования дидактических материалов в повседневной практике молодого учителя. Также был разработан подробный план реализации мероприятий по работе с индивидуальной моделью моей инновационной деятельности по организации образовательно-воспитательного процесса.

Данная модель разрабатывалась с учетом дальнейшего использования на уроках физики и после окончания ее апробации в образовательном учреждении в качестве методической помощи молодому специалисту - учителю физики.