Этапы проведения мероприятия

Методика применения табличного процессора Excel

для изучения зависимостей физических величин

Описание. Методика предназначена для устранения затруднений учащихся сельских школ при построении графиков функциональной зависи­мости между физическими величинами, при объяснении смысла коэффици­ентов пропорциональности, и физического смысла постоянных физических величин.

Цель. Углубить знания учащихся сельских школ по физике, повысить уровень интереса учащихся сельских школ к физическим знаниям.

Методы. Информационные, объяснительные, побуждающие, инструкционно-практические.

Педагогическое обоснование.Е. Л.Бит-Давид доказала, что рост уровня знаний учащихся обеспечивается варьированием обобщенного алгоритма решения физических задач. Критериями роста уровня знаний она выделяет увеличение объема знаний учащихся, повышение уровня сформированности операций мышления и повышение качества решения задач учащимися по физике [36, C.2.].

Предложенная автором методика применения табличного процессора Excel для изучения зависимостей физических величин позволяет преодолеть затруднения учащихся сельских школ, выявленные в констатирующем эксперименте, проводившемся в 2000 году методом диагностики (всего было обследовано 99 учащихся). Уровень знаний учащихся сельских школ был определен в результате проверки выполненных учащимися специально подобранных заданий. Анализ полученных данных показал, что 55 % опрошенных учащихся имеют оптимальный и допустимый уровень знаний законов и основных понятий физики, 46% могут объяснить физическую сущность явлений и процессов, 68% способны решать физические задачи средней трудности, и только 18% могут раскрывать содержание физических теорий. Результат выполнения контрольных заданий показал, что 67% учащихся затрудняются дать графическую интерпретацию связей между различными величинами.

Предложенную методику можно использовать не только для изучения зависимостей физических величин, но и при изучении любых других зависимостей в курсах алгебры, геометрии, химии, технологии и т.д. Констатирующий эксперимент показал, что, как правило, учащиеся сельских школ затрудняются с объяснениями смысла коэффициентов пропорциональности, определении графической интерпретации зависимостей, и чтением графиков зависимостей различных величин. Предложенная методика позволяет устранить подобные недостатки, и не только повысить уровень знаний учащихся, но и способствует формированию познавательного интереса, за счет создания условий для самостоятельного поиска и догадки на основе наглядности процесса компьютерного моделирования зависимостей физических величин. В. Г. Речкалов отмечает, что «возникновение познавательного интереса непосредственно связано с умением находить идею решения задачи, догадываться, что в свою очередь происходит вместе с развитием способности к мысленному моделированию» [268, С. 23]. Наблюдая за изменением графика физических зависимостей в результате самостоятельного изменения значений изучаемых величин, учащиеся сельских школ глубже понимают существующие закономерности, отраженные формулировках физических законов.

М. Е. Волков, рассуждая о развитии познавательного интереса слабоуспевающих учащихся на занятиях по физике, отмечает, что одним из условий может быть опосредованный диалог через компьютерные дидактические задания, построенные на основе понятного для учащихся алгоритма. Элементы наглядности предложенной автором методики, интерес учащихся сельских школ к использованию компьютера в процессе обучения позволяет активизировать эмоциональный фон, создать ситуацию уверенности и позитива, что позволяет формировать знания и познавательный интерес учащихся более эффективно. «Стараясь добиться результата, учащиеся путем многократного повторения действий, незаметно для себя приобретают необходимые учебные навыки, в частности, умение работать с физическими формулами». [57, С. 13].

С. А. Осяк рассматривает причины снижения познавательного интереса к физике у учащихся 10 классов общеобразовательных школ. Она считает, что факторы, обуславливающие качество знаний учащихся, выделенных А. В. Усовой, и факторы, влияющие на снижение познавательного интереса к физике идентичны. А именно, резкое отличие курсов физики 8-9 классов, имеющих экспериментальный характер, от курсов 10-11 классов, характеризующихся абстрактным характером знаний и высоким уровнем математизации, а так же отсутствие прикладного материала, связанного с окружающей действительностью [236, С.11.]. Поэтому предложенная автором методика применения табличного процессора Excel для изучения зависимостей физических величин позволяет не только увеличить уровень знаний учащихся, но способствовать формированию познавательного интереса за счет устранения затруднений учащихся в моделировании зависимостей физических величин. По данным формирующего эксперимента за 2000-2007 г. уровень глубоких и прочных знаний учащихся увеличился в среднем на 0,5 балла, а уровень познавательного интереса на 0,4 балла. Таим образом, можно сделать вывод об эффективности применения разработанной автором методики формирования глубоких и прочных знаний и познавательного интереса.

Программные средства. Для реализации этой методики можно использовать широкие возможности наиболее распространенного табличного процессора Excel.

Специальные требования технического характера.Для применения программного средства на компьютере должен быть установлен MS Excel любой версии (95, 97, 2000, XP). Так же у учащихся необходимо наличие элементарных навыков работы на ПК.

Таблица 9.

Этапы работы

Методика применения компьютерной программы

«Система заданий на формирование информационных умений учащихся в процессе изучения физики»

Функциональное назначение.Программа предназначена для развития информационной компетентности и знаний учащихся сельских школ в процессе определения структурной основы текста. Она представляет собой систему заданий на раскрытие логических связей между отдельными компонентами текста с последующим анализом его структуры. По своему тематическому содержанию оно включает в себя группы заданий по каждой физической теории: механика, электродинамика, молекулярно-кинентическая теория, квантовая теория.

Цель. Повысить уровень информационной компетентности учащихся сельских школ, углубить знания учащихся.

Методы. Информационные, объяснительные, инструкционно-практические.

Педагогическое обоснование.Е. В.Бурькова считает, что формирование информационной компетентности будет успешным, если в образовательном процессе будут использоваться современные обучающие программы, разработанные с учетом психолого-педагогических закономерностей усвоения и выполняющих информационную, тренинговую, иллюстрационно-демонстрационную, мотивационную и творческую функции [45, C.5] ся успешного выполнения заданий ЭГЭ и в процессе дальнейшего обучения. иметь понимание ценности информационной компетентности и.

Для обеспечения наибольшей эффективности этого процесса так же необходимо, чтобы информационная компетентность была востребована в образовательном процессе, учащиеся сельских школ должны иметь понимание необходимости информационной компетентности для успешного выполнения заданий ЕГЭ и в процессе дальнейшего обучения.

Предложенная автором методика применения компьютерной программы «Система заданий на формирование информационных умений учащихся» позволяет осуществить дидактический синтез физики и информатики. А. М. Витт рассматривает информационную компетентность как часть информационной культуры учащихся [54]. В свою очередь, информационная компетентность включает в себя развитие навыков культуры умственного труда, и реализации умственных операций. Данная методики применения компьютерной программы позволяет оптимизировать процесс формирования информационных умений посредством организации самостоятельной работы учащихся сельских школ с программой «Система заданий на формирование информационных умений учащихся в процессе изучения физики».

Эта программа позволяет научить учащихся конструировать структурно-логические схемы на примере анализа текстового материала. В своем исследовании Е. А. Шимко доказала, что обучение физики будет эффективным и приведет к повышению качества знаний учащихся, если у них будут сформированы умения самостоятельно конструировать и использовать в учебном процессе структурно-логические схемы. «Обучение школьников использованию структурно-логических схем создает условия для проявления их активности, выражающейся в стремлении получить новые знания, позволяет эффективно проводить систематизацию и обобщение учебного материала, способствует развитию творческого потенциала личности» [344, C.11].

Таким образом, использование этой методики не только способствует увеличению уровня информационной компетентности учащихся, но и способствует повышению уровня знаний учащихся, поскольку их деятельность в данном случае, становиться направленной не только на воспроизведение, но и на получение новых знаний, обогащающих опыт мышления. Предложенная методика способствует развитию операций анализа и синтеза, формирует умения фиксировать результаты анализа текста в структурно-логических схемах, конструировать и воспроизводить найденные взаимосвязи в сопроводительных текстах. Изменив содержание заданий в самой программе, ее можно использовать для формирования информационной компетентности учащихся в процессе изучения других предметов, поскольку она позволяет не только представлять информацию об изучаемом предмете в схематическом виде, но и обеспечивает развитие познавательной навыков и умений учащихся сельских школ. Данные формирующего эксперимента за 2000-2007 г. показали, что в среднем уровень информационной компетентности учащихся сельских школ в результате применения этой методики вырос на 0,7 баллов. Это свидетельствует об эффективности предложенной автором методики.

Программные средства. Программа написана на языке Pascal и функционирует под управлением операционных систем Windows 95/98/ME/NT/2000/XP. На диске программа занимает 36,9 Кб, программа не требует инсталляции. Информационная карта программы №1966/50200200220 находится в приложении.

Таблица 10.