WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаПедагогіка, Сценарії виховних заходів → Розв'язування дослідницьких задач з фізики із застосуванням нових інформаційних технологій - Реферат

Розв'язування дослідницьких задач з фізики із застосуванням нових інформаційних технологій - Реферат

Використання ППЗ, здатних візуалізувати досліджувані моделі, є опосередкуванням предметно-маніпулятивного способу аналізу, оскільки дає можливість оперувати відповідними екранними образами. У випадку використання педагогічно орієнтованих програмних засобів типу GRAN1, предметами маніпулювання є графіки функцій, що реалізуються (візуалізуються на екрані ПЕОМ) конструктором образу на основі створеної ним математичної моделі розв'язування задачі.

При використанні графічного образу в процесі розв'язування навчальної задачі основним предметом діяльності виступає, вочевидь, сама задача. Проте, залежно від конкретного етапу діяльності, відбувається перенесення акценту цієї діяльності (локальне цілеспрямування). Так, при аналізі графічного образу основним предметом діяльності виступає сам графічний образ функціональної залежності, а навчальна задача (або її фрагмент) відходить на другий план.

Педагогічні спостереження показали, що при роботі із засобами обчислювальної техніки та конкретними педагогічними програмними засобами для комп'ютерного аналізу відповідних математичних моделей, що використовуються для розв'язування навчальної задачі, предметна галузь якої знаходиться за межами власне обчислювальної техніки, учень знаходиться в ситуації, коли має використовувати дві паралельно-послідовні перцептивні схеми. Одна схема (основна) дозволяє йому здійснювати діяльність у предметній галузі навчальної задачі, інша (додаткова) дозволяє йому здійснювати діяльність щодо управління засобами обчислювальної техніки (коли учень виступає як активний користувач ППЗ). При звертанні до тієї чи іншої перцептивної схеми одна з них відступає на другий план, тобто переходить в область "затемнення". Переведення уваги, перенесення акцентів діяльності визначає специфіку застосування обчислювальної техніки та ППЗ у навчальному процесі, впливає на процес прийняття рішення.

Визначено типи задач, при розв'язуванні яких застосування ППЗ найбільш доцільне:

а) задачі, які неможливо розв'язувати в середній школі без застосування обчислювальних засобів, наданих ППЗ (визначення площі криволінійної трапеції, довжини дуги кривої, значення визначеного інтегралу, апроксимації функціональної залежності та ін.);

б) задачі, що вимагають швидкого опрацювання результатів експерименту, виконання графічних побудов дуже складних функціональних залежностей;

в) задачі, для яких найбільш раціональним методом розв'язання є графічний;

г) задачі демонстраційно-аналітичного характеру (аналіз поведінки функції у різних областях її визначення. Наприклад: рівняння стану реальних газів, сили міжмолекулярної взаємодії та ін);

д) задачі демонстраційно-навчаючого характеру (демонстрації складних функціональних залежностей через їх графічне подання наприклад: фігури Ліссажу, потужність та енергія коливальних процесів, інтерференційні та дифракційні процеси та ін.).

Розглянуто характерні особливості процесу конструювання математичної моделі розв'язування навчально-дослідницької задачі, знаково-символічної діяльності учнів при використанні ППЗ, особливості використання графічних уявлень функціональних залежностей як візуалізації математичної моделі у вигляді екранного образу при розв'язуванні задач з фізики.

Пропонований підхід порівняно з описаними раніше експериментальними дослідженнями відносно використання моделювання як методу пізнання і засобу розв'язування задач характеризується тим, що

1) виділяється діяльність зі знаково-символічними образами, отриманими з використанням ППЗ і візуалізованими на екрані ПЕОМ;

  1. розглядаються специфічні функції використовуваних засобів та операціональний склад діяльності, що диктується HIT;

  2. формування знаково-символічної діяльності розглядається з урахуванням можливості математичного опрацювання знаково-символічних зображень засобами обчислювальної техніки.

Виділено найбільш характерні типи помилок і розглянуто причини їх виникнення при конструюванні навчальної математичної моделі розв'язування фізичної задачі та застосуванні засобів HIT:

а) ситуаційна помилка — неправильне визначення ієрархії параметрів задачі, тобто їх взаємопідпорядкованості. При опануванні теорією подібна помилка, як правило, пов'язана з недостатнім досвідом розв'язування задач;

б) помилка систематизації — помилкове віднесення явища фізичної події, що описане в умові задачі, до відомого фізичного закону, теорії;

в) помилка розпізнавання — помилкова ідентифікація термінів, використаних у задачі. Помилки систематизації та розпізнавання вказують на прогалини в теоретичних знаннях;

г) операційні помилки — виникають у процесі математичних перетворень (зміни форми математичного запису). Найчастіше ці помилки пов'язані з розсіюванням уваги, втратою зосередженості в діяльності. Більш ніж від власних особливостей учнів поява цих помилок залежить від обставин, в яких відбувається діяльність, тобто продуктом ергономіки;

д) операціональні помилки — помилки при роботі з програмними та апаратними засобами HIT. Вони мало впливають на процес озв'язування задачі

є) апаратні помилки -— збої в роботі засобів НІТ. Такі помилки не залежать від учнів при достатній технічній якості програмного продукту. Частіше вони спостерігаються при занесенні комп'ютерних вірусів до програмно-апаратних засобів НІТ.

На основі результатів проведеного дослідження і педагогічного експерименту можна зробити висновки, що використання нових інформаційних технологій навчання (зокрема педагогічних програмних засобів типу GRAN для комп'ютерної підтримки аналізу математичних моделей) дозволяє значно розширити зміст курсу "Фізика" середньої школи без збільшення математичної підготовки школярів, істотно підвищити результативність навчальної діяльності безпосередньо на уроці, поглибити розуміння учнями навчального матеріалу, надати навчанню творчо-дослідницького характеру, в широких межах забезпечити диференціацію навчання, підсилити прикладну значущість результатів навчання фізики у школі за рахунок

  1. розширення компоненти навчально-дослідницької діяльності учнів безпосередньо на уроках;

  2. стимулювання розвитку образно-естетичного й абстрактно- логічного мислення завдяки використанню комп'ютерної графіки для візуалізації абстрактних математичних об'єктів;

3) зміцнення міжпредметних зв'язків завдяки використанню математичних методів з відповідною комп'ютерною підтримкою, стосовно до об'єктів різних предметних галузей;

  1. формування навичків користувача засобами НІТ як необхідного елемента діяльності людини в умовах сучасного інформатизованого суспільства;

  2. застосування нових методичних підходів до вивчення матеріалу курсу "Фізика" в середній школі;

  3. розширення змісту шкільної фізичної освіти завдяки введенню нових розділів і тем, вивчення яких традиційно базувалося на знанні учнями елементів вищої математики.

Дослідження використання ПК як засобу навчання поставило ряд проблем, що вимагають подальшого вивчення:

а) детально розробити зміст, методи й організаційні форми вивчення окремих розділів курсу "Фізика" з використанням нових інформаційних технологій, зокрема використання засобів математичної підтримки навчальної діяльності;

б) вдосконалити структуру програмного забезпечення, для підтримки методик, що базуються на застосуванні засобів HIT;

в) визначити напрямки удосконалення змісту фізичної освіти в середній школі з урахуванням соціальних потреб суспільства при постійному зростанні використання засобів інформаційних технологій у різних галузях людської діяльності.

Список літератури:

  1. Жалдак М.И. GRAN1- МАТЕМАТИКА ДЛЯ ВСЕХ//Компьютеры + программы.- 1995. - № 5 (20) – С. 72 –76.

  2. Гончарук С.К., Жук Ю.А., Тимофеев Г.Ю. Концептуальная модель интеллектуального взаимодействия в обучающих системах //Вестник КПИ. Сер. Автоматика и приборостроение. – 1993. -№ 30 – С. 132-138.

  3. Computers and Mathematics. – 1993. – V. 40. - № 6. – Р. 613 – 623.

Loading...

 
 

Цікаве