Федеральное агентство по образованию
Ставропольский государственный университет
Физико-математический факультет
Кафедра общей физики
Утверждена приказом по университету
от 06.11.2007 г. № 961-с
Допущена к защите
"______"_______________________2008г.
Зав. кафедрой общей физики
кандидат физико–математических наук,
доцент Бондаренко Е.А.
Дипломная работа
Совершенствование лекционного курса "Электричество и магнетизм" на основе применения компьютерных технологий
Выполнил: Орехов Виталий Николаевич
студент 5 курса ФМФ А группы
специальности Физика
очной формы обучения
Научный руководитель:
Диканский Юрий Иванович доктор физ.–мат. наук, профессор
Дата защиты:
"_____" ______________ 2008 г.
Оценка ____________________
Ставрополь 2008 г.
Содержание
Введение
Глава I. Общие вопросы использования информационных технологий в образовательном процессе
§1.1. Классификация и характеристика программных средств информационной технологии обучении
§1.2. Психологические аспекты информатизации образовательной системы
§1.3. Применение компьютерных технологий при чтении лекций
Глава II. Использование информационных технологий при изучении темы «Электричество и магнетизм»
§2.1. Общие вопросы методики преподавания темы «Электричество и магнетизм»
§2.2. Повышение эффективности лекционного курса, используемого при изучении темы «Электричество и магнетизм» на основе информационных технологий
§2.3. Разработка электронной лекции по физике «Электромагнитные колебания» для школьного курса физики профильных классов
Заключение
Литература
Актуальность исследования. Демократизация общества, становление рыночных отношений выдвинули новые требования к обучению и воспитанию человека, гражданина, специалиста. В складывающихся социально-экономических отношениях востребованы профессионализм, ответственность, самостоятельность и инициатива, а не пассивное исполнительство. Эти социально значимые качества следует формировать у подрастающего поколения непосредственно в учебной деятельности. Учебное исследование является такой формой организации деятельности школьника, которая в существенной степени способствует их формированию и развитию.
Имеющее место все более тонкое структурирование общества, его информатизация, возрастание роли науки приводят к специализации и усложнению деятельности во всех сферах общественной жизни: производственной, технологической, правовой и т.д. В этих условиях все более актуальным становится требование самообразования в течение всей жизни, поскольку никакое накопление знаний «про запас» в институализированном обучении не может компенсировать необходимость их самостоятельного обновления и пополнения. Готовность к самообразованию может быть обеспечена, прежде всего, развитием познавательных способностей за счет овладения методологическим аппаратом приращения и применения знаний. Наиболее адекватный аппарат решения познавательных задач, а также развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности заключает в себе отработанная веками методология научного поиска.
Сказанное свидетельствует о необходимости целенаправленного обучения школьников общим и специальным методам познания окружающего мира, логике и этапам научного познавательного процесса и, в конечном счете, целостной исследовательской деятельности.
В 21 веке любой образованный человек должен уметь использовать в работе современные информационные технологии. Таким образом, возникает необходимость в создании иной образовательной среды. В настоящее время актуальным является вопрос использования программно-педагогических и телекоммуникационных средств в учебном процессе школы и, в частности, при обучении физике и астрономии.
Для того, чтобы повысить эффективность развития познавательной и исследовательской деятельности и дать новые возможности для творческого роста учащихся, нужно использовать современные физические электронные лаборатории, мультимедийные компьютерные программы и телекоммуникационные технологии, открывающие учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации - электронным гипертекстовым учебникам, образовательным сайтам, системам дистанционного обучения.
При правильном их использовании они обеспечивают целый ряд преимуществ перед обычным способом обучения:
индивидуализация учебного процесса по содержанию, объему и темпам усвоения учебного материала;
активизация учащихся при усвоении учебной информации;
повышение эффективности использования учебного времени;
положительная мотивация обучения за счет комфортных психологических условий работы учащегося, объективности оценки;
изменение характера труда преподавателя (сокращение рутинной работы и усиление творческой составляющей его деятельности).
Особую роль играет применение компьютерных технологий при обучении физике в средней школе. Как показывает педагогический опыт, наибольшее количество трудностей возникает при изучении тех разделов курса физики, которые связаны с электричеством и магнетизмом. Между тем методика изучения различных тем в этих разделах не разработана в должной мере. В связи с этим нами была сделана попытка обоснования целесообразности использования ИТО при изучении в частности темы “Электромагнитные колебания” и разработаны некоторые методические моменты, которые, в зависимости от принятой технологии учебного процесса, его целей и задач, а так же от компьютерной оснащенности школы, могут быть использованы преподавателями физики как для изучения всей темы целиком, так и для изучения ее отдельных вопросов.
Разработка нестандартного способа изложения темы говорит об актуальности исследования и заключает в себе элемент новизны и практической значимости.
Цель исследования – совершенствовать лекционный курс «Электричество и магнетизм» на основе применения компьютерных технологий, разработать методику изучения электроколебательных процессов с помощью компьютера.
Объектом исследования является организация учебного процесса при изучении физики.
Предметом является повышение эффективности лекционного курса, используемого при изучении темы «Электричество и магнетизм» на основе информационных технологий.
В основу работы была положена гипотеза: использование компьютерных технологий, а в частности некоторых прикладных пакетов, повышает эффективность учебного процесса и позволяет добиться более глубокого понимания данной темы учащимися.
Исходя из поставленной цели и сформулированной гипотезы, следуют задачи:
рассмотреть использование новых информационных технологий в образовательном процессе;
рассмотреть общие вопросы методики преподавания темы «Электричество и магнетизм»;
выяснить, с какими трудностями сталкиваются учащиеся в процессе изучения данной темы и, следовательно, каким вопросам и понятиям следует уделить особое внимание;
разработать электронную лекцию на тему «Электромагнитные колебания» для школьного курса физики профильных классов.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы:
изучение методической, психологической и справочной литературы по данной теме;
знакомство с уже имеющимися разработками в области данной темы.
Глава I. Общие вопросы использования информационных технологий в образовательном процессе
§1.1.Классификация и характеристика программных средств информационной технологии обучении
Особая роль в процессе создания и использования информационных технологий принадлежит в системе образования высшей школе как основному источнику квалифицированных высокоинтеллектуальных кадров и мощной базе фундаментальных и прикладных научных исследований. Характерной особенностью системы образования является то, что она выступает, с одной стороны, в качестве потребителя, пользователя, а с другой — создателя информационных технологий, которые впоследствии используются в самых различных сферах. Это, по сути дела, обеспечивает практическую реализацию концепции перехода от информатизации образования к информатизации общества. Но при этом не стоит преувеличивать возможности компьютеров, поскольку передача информации — это не передача знаний, культуры, и поэтому информационные технологии предоставляют педагогам очень эффективные, но вспомогательные средства.
Для понимания роли информационных технологий в образовании необходимо разобраться с сутью этого понятия.
Говоря об информационной технологии, в одних случаях подразумевают определенное научное направление, в других же — конкретный способ работы с информацией: это и совокупность знаний о способах и средствах работы с информационными ресурсами, и способ и средства сбора, обработки и передачи информации для получения новых сведений об изучаемом объекте.
В контексте образования мы будем руководствоваться последним определением. В каком-то смысле все педагогические технологии (понимаемые как способы) являются информационными, так как учебно-воспитательный процесс всегда сопровождается обменом информацией между педагогом и обучаемым. Но в современном понимании информационная технология обучения (ИТО) — это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией.
Таким образом, ИТО следует понимать как приложение информационных технологий для создания новых возможностей передачи знаний (деятельности педагога), восприятия знаний (деятельности обучаемого), оценки качества обучения и, безусловно, всестороннего развития личности обучаемого в ходе учебно-воспитательного процесса. А главная цель информатизации образования состоит «в подготовке обучаемых к полноценному и эффективному участию в бытовой, общественной и профессиональной областях жизнедеятельности в условиях информационного общества»[6].