Методы исследования.

1. Теоретические:

• теоретический анализ проблемы исследования на основе изучения методической, дидактической, психологической, философской, методологической литературы, а также научной литературы в областях математики, информатики, кибернетики и искусственного интеллекта;

– анализ и описание понятийного аппарата, необходимого для представления предлагаемого метода;

• моделирование учебных программ по физике для общеобразовательных учреждений;

• компьютерное моделирование учебных программ по физике для общеобразовательных учреждений.

2. Эмпирические:

• анализ учебных программ по физике для общеобразовательных учреждений;

• анализ опыта формализованного представления физических знаний;

• разработка методики опроса экспертов;

• экспериментальная работа констатирующего, поискового и контрольного характера, в частности – интервьюирование и анкетирование экспертов, а также учителей физики, работающих в общеобразовательных учреждениях;

• обсуждение проблемы исследования и предлагаемых подходов ее решения на методических конференциях, совещаниях, семинарах.

Глава 1. Обучающие компьютерные программы.

1. Формы проведения уроков физики с компьютерной поддержкой.

Формы использования информационных технологий на уроках физики определяются различными факторами, например, темой и задачами конкретного урока, особенностями и возможностями имеющихся учебных компьютерных программ. Рассмотрим этот вопрос применительно к урокам физики в 9 классе, когда в учебных целях используется программа “Живая физика”, которая наиболее приспособлена для изучения механики. Уроки, проводимые с использованием проектной среды “Живая физика” на компьютерах используют следующие возможности в зависимости от цели урока:

1. демонстрация физических явлений, позволяющая выявить основные закономерности и усвоить основные понятия механики (ученики по описанию учителя сами создают модели физических явлений, с помощью которых осуществляется знакомство с новым материалом, либо закрепление ранее полученных знаний);

2. выявление закономерностей физических явлений, моделируемых и наблюдаемых на экране компьютера (компьютерные лабораторные работы);

3. моделирование физических ситуаций, представленных в условиях задач, дающее более четкое понимание задачи и позволяющее успешно решать задачи повышенной трудности;

4. проведение микроисследований на базе задач повышенной сложности;

5. работа в проектном режиме, активизирующая полученные знания и стимулирующая творческую и познавательную активность учащихся, включающая конструкторскую и исследовательскую деятельность.

Обоснование применяемых форм компьютерной поддержки уроков физики:

1. Готовые модели обычно бывают красочными и продуманными с точки зрения методики преподавания физики, но дети, еще мало знакомые с программой “Живая физика”, плохо их воспринимают. Они часто отвлекаются на второстепенные детали, не могут понять, что показывает конкретная модель, для чего она нужна, как ею управлять.

2. Детям проще разобраться с моделью, которую они сами создают на том же уроке (использование ранее созданных моделей из–за забывания за неделю деталей также нежелательно).

3. При отсутствии предварительного знакомства с программой “Живая Физика” игровые творческие задания по моделированию реальных устройств (лифт, автомобиль, пушка, ракета и др.) позволяют быстрее осваивать возможности программы. Знакомясь с новыми инструментами и объектами по заданию учителя, ребенок не так хорошо их запоминает, как в случае игровой ситуации, где он делает это по собственной инициативе, стараясь создать интересную действующую компьютерную модель.

4. Решение задач по физике часто осложняется тем, что ученикам трудно представить описанную в задаче физическую ситуацию. Компьютерная модель описанной в задаче ситуации помогает в решении, делает его более интересным и запоминающимся.

5. Разнообразные формы применения компьютера на уроке позволяют учесть особенности восприятия и характера разных детей.

6. Однако перед каждым уроком, проводимым с использованием компьютера, учителю необходимо продумать, какие модели физических явлений, наблюдаемых на экране компьютера, наилучшим образом позволяют добиться главной цели: понимания основных физических законов и умения применять их для анализа различных физических ситуаций.