Использование современных технических средств обучения при постановке и проведении экспериментов по разделу

По дороге движется автомобиль. Внезапно порыв ветра под углом α к направлению движения автомобиля срывает с водителя шляпу. Шляпа и автомобиль прекратили движение одновременно. При этом автомобиль совершил перемещение S0 относительно дороги, а водителю пришлось пройти путь S' за шляпой. Порядок работы для учащихся: Прочтите текст задания. Введите исходные данные и запустите программу. Найдите, какой путь проделал водитель? Рассчитайте и введите ответ. Повторите опыт с другими исходными данными. После ввода вашего ответа компьютер может поверить его правильность.Задание 2. Закон сложения скоростей.В первом эксперименте предлагается следующая модель. Шар, имеющий массу m1, сталкивается с неподвижным шаром, имеющим массу m2. Массы шаров не равны. С одним из шаров свяжем подвижную систему координат. Транспортир поможет нам измерить углы. Пользуясь электронным транспортиром, измерьте угол между векторами скоростей шаров после удара. Вычислите относительную скорость и проверьте свой ответ. Во втором задании надо найти направление вектора относительной скорости первого шара относительно второго (или второго относительно первого). Для этого мышкой наводится крестик в точку начала вектора и, не отпуская, ведѐтся в кочку конца. Здесь кнопка мышки отпускается (рисунок 4). Рисунок 4 –Сложение скоростейТема: Второй закон ньютона. Основная цель — продемонстрировать учащемуся характер движения тел под действием постоянных сил (второй закон Ньютона).Левую часть экрана занимает поле для движения тела с координатными осями. В правом верхнем углу расположена таблица, в которую заносятся экспериментально измеряемые координаты тела. В нижнем углу — текст задания. На этом же месте появляется окно для ввода величины силы, действующей на тело (рисунок 5).Рисунок 5 – Второй закон НьютонаВыполнение работы начинается с задания величины силы, действующей на тело (не более 1 Н). Это значение вводится в компьютер, и тело начинает движение, помечая через каждую секунду свое положение. В центре поля появляется измеритель координат — подвижный «крестик», координаты которого выводятся в окнах «x = «, «y = « . Наводя «крестик» на соответствующие точки, учащийся может зафиксировать в таблице координаты помеченных положений. По данным таблицы нужно убедиться в том, что движение тела вдоль каждой из осей равноускоренное, определить проекции ускорения аx и аy, a затем величину полного ускорения.Вычисление проекций ускорения ax , ay и модуля полного ускорения позволяет определить проекции действующей силы, а повторение эксперимента и расчета для других направлений силы — построить график зависимости ax от Fx (в этом заключается содержание задания 2). При правильной обработке экспериментальных данных на графике точки лягут на прямую линию. Разброс значений вызван особенностями компьютерного эксперимента, аналогичными погрешностями измерений в реальных экспериментах. Во втором упражнении на тело действуют две силы F1 и F2. Задание учащегося — убедиться в том, что ускорение тела обусловлено равнодействующей силой R = F1 + F2 (a = R/m).Далее представим разработку урока по теме «Закон сохранение импульса и реактивное движение» на уроке физики в школе.Современный урок физики представляет собой систему. Системообразующим фактором являются цели образования, а компонентами системы - содержание учебного материала, методы и средства обучения, формы организации учебного процесса [4]. Тема урока: «Закон сохранение импульса и реактивное движение».Цели урока: − образовательная: научить использовать основные законы (закон сохранения импульса) на практике; сформировать понятие реактивного движения; показать примеры применения реактивного движения в природе и технике; − воспитательная: воспитание эмоционально-положительного отношения к предмету; воспитание патриотизма и гордости за свою Родину; − развивающая: развитие навыков креативного (творческого) мышления и навыков устранения психологических барьеров в процессе обучения. Оборудование и материалы: компьютер, мультимедийный проектор; программное обеспечение: MicrosoftOfficePowerPoint. Ход урока 1.Организационный момент. (2 минуты) 2.Проверка домашнего задания (2 минуты) 3. Объяснения нового материала (20 минут). Рассмотрим второй закон Ньютона в векторном виде:вспомним, что ускорение – это скорость изменения скорости: .Теперь, если подставить это выражение во второй закон Ньютона и умножить левую и правую часть на, получим: .Введем теперь некоторую величину , которую мы в дальнейшем будем называть импульсом, и получим второй закон Ньютона в импульсной форме: .Величина слева от знака равенства называется импульсом силы. Таким образом, изменение импульса тела равно импульсу силы. Ньютон записал свой знаменитый второй закон именно в таком виде. Отметим, что второй закон Ньютона в такой форме является более общим, поскольку сила действует на тело в течение некоторого времени не только при изменении скорости тела, но и при изменении массы тела. При помощи 8 такого уравнения легко, например, узнать силу, действующую на взлетающую ракету, поскольку ракета при взлете меняет массу. Такое уравнение называется уравнением Мещерского, или уравнением Циолковского [23]. Рассмотрим подробнее введенную нами величину .. Эту величину принято называть импульсом тела. Итак, импульс тела – это физическая величина, равная произведению массы тела на его скорость [26]. .Импульс измеряется в системе СИ в килограммах на метр, деленный на секунду: .Из второго закона Ньютона в импульсной форме следует закон сохранения импульса. Действительно, если сумма сил, действующих на тело, равна нулю, то изменение импульса тела равно нулю, или, другими словами, импульс тела постоянен.4. Закрепление нового материала (18 минут).Рассмотрим применение закона сохранения импульса. Используем для этого виртуальную лабораторию http://www.virtulab.net/ (рисунок 6).Рисунок 6 –Виртуальная лабораторияВ данной работе можно указать длину стержня и массу цилиндра. Учащиеся по парам выполняют работу с разными величинами, проводят эксперимент, делают выводы.4. Подведение итогов урока. Рефлексия (3 минуты). Согласно плану, предложенному для урока физики путем отбора содержания учебного материала (с учетом региональных особенностей), метода обучения (постановки задачи), форм и средств обучения (наглядность, компьютерные, видео-и анимационные фрагменты, демонстрационные эксперименты с привлечением учащихся), успешно достигаются цели, дает возможность комплексного обучения, воспитания и развития [1]. Используемые приёмы, формы и методы работы помогут вовлечь в работу как сильных, так и слабых учеников, урок оставит большое эмоциональное впечатление, что будет способствовать созданию положительной мотивации к обучению физике и закреплению полученных навыков творческой деятельности. Данная работа даст возможность учителю создавать современные уроки физики с применением мультимедийной техники и приёмов проблемного обучения и по другим темам школьного курса.ЗаключениеСредствообучения– это комплекс объектов и произведений духовно-материальной культуры, которые задействованы в педагогической деятельности (наглядное пособие, историческая, художественная и научно-популярная литература, произведения изобразительного и музыкального искусства, технические средства, учебно-воспитательное и учебно-производственное оборудование, средства массовой коммуникации).Применение современных средств обучения в учебном процессе дает возможность повысить наглядность и эргономичность в восприятииобразовательного материала, что благоприятно сказывается на образовательной мотивации и результативностиобразования.Термин «технические средства обучения» включает в себя носители учебной информации (видео-и кинопленки, диафильмы, прозрачные пленки, баннеры, звукозаписи, CD-и DVD-диски и др.) и оборудование или технические устройства, с помощью которых воспроизводится эта информация.В целом современные технические средства обучения способны качественно изменить структуру и методологию учебной деятельности, поскольку они способны изображать динамическое развитие явлений, дозированно сообщать учебную информацию, а также управлять личностным процессом обучения. Эти средства иначе формируют и направляют восприятие учащихся, объективируют содержание; служат источником и мерой учебной информации в их единстве; стимулируют познавательные интересы; создают повышенное эмоциональное отношение к учебной работе; позвольте вам контролировать и самоконтролировать знания.Следует отметить, что использование технических средств будет эффективным, если учитель будет максимально учитывать эти функции в учебном процессе. Это, в свою очередь, возможно при оптимальном сочетании аппаратного и программного обеспечения современных технических средств обучения и создании учителем условий для активизации учебно-познавательной деятельности учащихся на занятиях.Максимальное использование функций технических средств обучения в обучении физике позволяет реализовать принцип полифункциональности, то есть интерактивные средства обучения, помимо своих основных функций, могут и должны выполнять ряд дополнительных функций, что позволит расширить дидактические возможности их применения в учебном процессе.В ходе выполнения работы было рассмотрено использование виртуальных лабораторий для проведения уроков по физике по разделу «Механика». Данные задания учащиеся могут выполнить за компьютерами по парам или по одному. Представлена разработка урока по теме «Закон сохранение импульса и реактивное движение» на уроке физики в школе.Согласно плану, предложенному для урока физики путем отбора содержания учебного материала (с учетом региональных особенностей), метода обучения (постановки задачи), форм и средств обучения (наглядность, компьютерные, видео-и анимационные фрагменты, демонстрационные эксперименты с привлечением учащихся), успешно достигаются цели, дает возможность комплексного обучения, воспитания и развития.Список литературыАнтипова Е.П. Использование видеозаписи при организации коллективно-групповой учебной деятельности / Е П Антипова // Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы- материалы всероссийской научно-практической конференции — Урал.гос. пед ун-т —Екатеринбург, 2001 — 4.1.— С 13-14.Артюхина М.С. Особенности современных средств обучения в контексте интерактивных технологий // Вестник РУДН. Серия: Информатизация образования. 2014. №2. Вострокнутов И.Е., Розанов Д.С. Оборудование и методическое наполнение современных интерактивных предметных кабинетов как важная составляющая информатизации школьного образования // Информатизация образования: Труды межд. науч.-практ. конф. — Ростов-н/Д: ЮФУ, 2013. — С. 18—23.Дьячковская Р.И. Разработка инновационного средства обучения // Арктика XXI век. Гуманитарные науки . 2019. №3 (19). Извозчикова В.А. Дидактические основы компьютерного обучения // Межвуз. сбор. науч.трудов под ред В.А. Извозчикова и др. Л.: ЛГПИ, 1989. - 202 с.Каменецкий С. Е., Овчинников О. Ю., Смирнов А. В. Концепция развития учебно-материальной базы кабинета физики, обеспечивающего современные технологии обучения: отчет о науч.-исслед. работе ВНТК «Кабинет физики». - М.: Союзвузприбор, 1990. - 846 с.Лернер, И.Л. Проблемное обучение / И.Л. Лернер. – М.: Просвещение, 2008. – 64 с.Масловская А.Е. Применение средств информационных технологий при преподавании правовых дисциплин в СПО // Скиф. 2018. №5 (21). Об образовании: закон РФ от 10.07.1992 № 3266-1 (ред. от 01.04.2012) (с изм. и доп., вступающими в силу с 01.07.2012). Доступно из справ.-прав. системы «Консультант Плюс».Пидкасистый П.И. Педагогика. - М.: Просвещение, 1998. - с. 56Покровский А.А. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе: Пособие для учителей / Под ред. А.А.Покровского. 3-е изд. М.: Просвещение,1978. 4.1Помелова М. С. Построение индивидуально-ориентированного обучения средствами интерактивных технологий // МНКО. 2013. №2 (39). Сластенин В.А. и др. Педагогика Учеб.пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, Е. Н. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина. - М.: Издательский центр "Академия", 2013. - 576 с.Смирнов А.В. Что такое мультимедиа? // Наука и школа. 2006. №4. Талызина Н. Ф. Т16 Педагогическая психология: Учеб.пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 1998. - 288 с.Федеральный базисный учебный план, утвержденный Приказом Министерства образования Российской Федерации от 09.03.2004 № 1312.Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. - М.: Просвещение, 2010.Хайбулаев М.Х., Раджабалиев Г.П., Гаджиев Т.С. Классификация электронных средств обучения // МНКО. 2016. №4 (59). Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физ. эксперимента в развивающем обучении / Свердл. пед. ин-т. Свердловск, 1990. 93 с.