Формування ПРИРОДНИЧО-мАТЕМАТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

 

 

(методичний посібник для вчителів природничо-математичних дисциплін)

 

 

 

 

 

 

 

 

    ВЧИТЕЛЬ: ГОНЧАРЕНКО В. А.

«СМІЛЯНСЬКА СПЕЦІАЛІЗОВАНА МИСТЕЦЬКА ШКОЛА-ІНТЕРНАТ ЧЕРКАСЬКОЇ ОБЛАСНОЇ РАДИ»

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

ВСТУП………………………………………………………………………………………….……....3

РОЗДІЛ 1. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВИКОРИСТАННЯ

КОМПЕТЕНТНІСНОГО ПІДХОДУ В ОСВІТІ…………………….………………….…….7

1.1. Поняття “компетенція” та “компетентність”

у теорії освіти……………………………………………………………………….………..…7

1.2. Суперечливі тенденції запровадження

компетентнісного підходу в шкільній освіті України…………………………….…11

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ПРИРОДНИЧО -

МАТЕМАТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ НА УРОКАХ ФІЗИКИ……………………..17

2.1. Авторська методика формування природничо-математичної

компетентності учнів з використанням  аудіовізуальних

засобів навчання……………………………………………………………………………….17

2.2. Методичні рекомендації в контексті проблеми

дослідження…………………………………………………………………………………….29

ВИСНОВКИ……………………………………………………………………………....…………..34

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ…………………………………….……………36

ДОДАТКИ……………………………………………………………………………….………….....39

 

ВСТУП

Актуальність дослідження. Традиційно освіта розглядається як засвоєння учнями певної суми знань, умінь і навичок, зумовлених  Державними стандартами та програмами з того чи іншого предмету. Нестабільність світу, інтенсивність соціально-економічних і технологічних змін зумовлюють потребу вчитися впродовж життя. А ринок праці висуває сьогодні вимоги не стільки до рівня теоретичних знань потенційного працівника, скільки до його рівня відповідальності, професійної компетентності, які він може продемонструвати. Тому, щоб бути успішною людиною в сучасному світі   недостатньо володіти певною сумую знань. Важливо, щоб дитина, яка закінчує школу і йде у доросле життя, не була пасивним об’єктом впливу, а могла самостійно знайти потрібну інформацію, обмінятися думками щодо певної проблеми з іншими людьми, брала участь у дискусії, виконувала різноманітні ролі.

В умовах надмірного інформаційного простору на дитину спрямовується величезна лавина інформації, тому життєво необхідним є розвиток умінь швидко і якісно аналізувати її, відсівати другорядне та ефективно використо-вувати значуще.  

 На сьогоднішній день не існує однозначного розуміння поняття компетентність. Компетентність походить від латинського слова «competens», що в перекладі означає належний, здібний.

 Компетентність – це повна сума знань у особи, які дозволяють їй судити про що-небудь, висловлювати переконливу, авторитетну думку. Таке пояснення цього поняття містить Великий тлумачний словник сучасної української мови. Визначення поняття «компетентність» не є однозначним, різні автори по-різному підходять до його тлумачення. Аналізуючи ці твердження, зупинимось на тому, що компетентності є своєрідними комплексами знань, умінь і ставлень, що набуваються в навчанні.

Відносно освітньо-виховного процесу правомірною є позиція тих учених, які розглядають «компетенцію» як категорію об’єктивну, тобто як норму, вимогу, ціль, а «компетентність» – суб’єктивну, особистісну, як результат оволодіння певною компетенцією.

Для теорії і педагогічної практики доречним є встановлення відмін-ностей між компетенцією взагалі й компетенцією освітньою. Необхідність розрізнення їх А.В.Хуторський пояснює так: «Компетенція для учня – це образ його майбутнього, орієнтир для освоєння. Адже в період навчання в учня формуються ті, або інші складові «дорослих» компетенцій, і, щоб не готуватися до майбутнього, але й жити в теперішньому, він освоює ці компетенції з освітньої точки зору» [25].

Отже, освітня компетенція – це вимога до освітньої підготовки, яка виражається сукупністю взаємозв’язаних смислових орієнтацій, знань, умінь, навичок і досвіду діяльності учня відносно певного кола об’єктів реальної дійсності, необхідних для здійснення особистісно і соціально значущої продуктивної діяльності (А.В.Хуторський) [25].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Основи компетентнісного підходу   були   вперше  закладені в психології Б.Ананьєвим, Л.Виготським, І.Зимньою, А.Леонтьєвим, С.Рубінштейном. Особистість розглядалася ними як суб’єкт діяльності, яка, формуючись у цій діяльності і спілкуванні з іншими людьми, визначає її характер. Надалі активно розробкою компетент-нісного   підходу займалися  вчені-педагоги В.Байденко, Е.Зеєр, Л.Іванова, Г.Ібрагімова, В.Кальней, Н.Кузьміна, А.Маркова, А.Хуторський, В.Шадриков та ін.

Актуальність проблеми зумовила вибір теми дослідження: “Формування природничо-математичної компетентності на уроках фізики”.

Об'єкт дослідження – компетентнісний підхід в освіті.

Предмет дослідження – методика формування природничо-математич-ної компетентності на уроках фізики.

Метою дослідження є аналіз ефективних методів та прийомів формування природничо-математичної компетентності на уроках фізики.

Відповідно до мети визначено основні завдання дослідження:

• проаналізувати різноманітну наукову літературу з проблеми дослід-ження;
• вивчити наукові підходи до проблеми компетентнісного підходу в освіті;
• проаналізувати та теоретично обґрунтувати методику формування природничо-математичної компетентності на уроках фізики;
• підвести підсумки дослідження.

Для розв’язання поставлених мети і завдань застосовувався комплекс методів дослідження:

• теоретичні: вивчення та аналіз філософської, психолого-педагогіч-ної, науково-методичної літератури, що забезпечило розгляд загаль-них теоретичних питань з проблеми дослідження; вивчення, аналіз і узагальнення педагогічного досвіду, порівняння, систематизація, моделювання місту, організаційних форм і методів навчання; зіставлення та узагальнення отриманих результатів дослідження з метою обґрунтування сутності досліджуваного явища та визначення оптимальних педагогічних умов формування природничо-математичної компетентності на уроках фізики;
• праксиметричні (аналіз педагогічного досвіду та результатів діяльності), за допомогою яких упорядковано та систематизовано дослідницькі матеріали.

Практичне значення дослідження полягає у розробці та практичному впровадженні ефективних методів та прийомів формування природничо-математичної компетентності на уроках фізики.

Практичне значення дослідження полягає в тому, що основні положення роботи доповнюють педагогічне знання й можуть слугувати для подальшої наукової розробки проблеми формування природничо-математичної компетентності на уроках фізики, а також сприяють його використанню для розробки методичних рекомендацій в контексті проблеми дослідження. Матеріали дослідження можуть бути реалізовані під час організації освітнього процесу в закладах загальної середньої освіти, ліцеїв, гімназій тощо.

Апробація та впровадження результатів дослідження проводились безпосередньо у навчально-виховному процесі закладів загальної середньої освіти та обговорювались на педагогічних радах.

Структура роботи. Робота складається із двох розділів чотирьох підрозділів, висновків, списку використаної літератури, що налічує 26 джерел та додатків. Загальна кількість сторінок – 54, з них основний текст викладено на  35 сторінках.

 

РОЗДІЛ 1. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВИКОРИСТАННЯ КОМПЕТЕНТНІСНОГО ПІДХОДУ В ОСВІТІ

1.1. Поняття “компетенція” та “компетентність” у теорії освіти

Реформування системи освіти в Україні набуло нині глобального характеру. Ми є свідками і учасниками процесів, котрі безпосередньо пов'язані з реформуванням змісту освіти. Але чи не найяскравіший приклад оновлення ми спостерігаємо у реаліях   реформування системи оцінювання.

У вітчизняній педагогічній літературі вживаються і поняття       “компетенція” (“компетенції”, “групи компетенцій”), і поняття “компетент-ність”  (“групи компетентностей”). Тлумачний словник подає вельми схожі трактування цих  загальних понять.

Компетенція:

• добра обізнаність із чим-небудь;
• коло повноважень якої-небудь організації, установи чи особи.

Компетентний:

• який має достатні знання в якій-небудь галузі, який з чим-небудь;  
• добре  обізнаний, тямущий;
• який ґрунтується на знанні, кваліфікований;
• який  має певні повноваження, повноправний, повновладний [22, с.37].

Поняття “компетенція” традиційно вживається у значенні “коло повноважень”, “компетентність” же пов'язується з обізнаністю, авторитет-ністю, кваліфікованістю. Тому доцільно в педагогічному сенсі користуватися саме терміном “компетентність”.

Компетенція - це сукупність взаємопов'язаних якостей особистості (знань, умінь, навичок, способів діяльності), які є заданими до відповідного кола предметів і процесів та необхідними для якісної продуктивної дії по відношенню до них.

Компетентність - це володіння людиною відповідною компетенцією, що містить її особистісне ставлення до предмета діяльності.

Освітня компетенція як рівень розвитку особистості учня пов'язана з якісним опануванням змісту освіти.

Освітня компетентність - це здатність учня здійснювати складні культуровідповідні види діяльності.

Отже, освітня   компетентність - це  особистісна якість, що вже склалася.

Компетентний спеціаліст, компетентна людина - це дуже гідна перспектива.

Які основні складові компетентності?

• По-перше, знання, але не просто інформація, а швидко змінювана, динамічна, різноманітна, яку треба вміти знайти, відсіяти від непотрібної, перевести у досвід власної діяльності.
• По-друге, уміння використовувати це знання у конкретній ситуації; розуміння, яким чином добути це знання, для якого знання який метод потрібний.
• По-третє, адекватне оцінювання - себе, світу, свого місця в світі, конкретного знання, необхідності чи зайвості його для своєї діяльності, а також методу його здобування чи використання [22, с.38-39].

 

Формування компетентностей учнів зумовлене не тільки реалізацією відповідного оновлення змісту освіти, а й адекватних методів та технологій навчання. Але зміст та методика викладання будь-якого предмета мають певні специфічні риси стосовно формування компетентностей учнів.

Нижче подана характеристика предметного арсеналу  щодо формування компетентностей учителями фізики.

Соціальна компетентність.

• Вибір  учителем завдань, які передбачають для  учнів самостійний пошук розв'язку.
• Використання самооцінки та взаємооцінки учнів.
• Залучення дітей    до роботи в групах. Обов'язкова умова-врахування   індивідуальних  можливостей  школярів. Завдання мають  бути  якщо     не індивідуальними, то хоча б   різнорівневими.
• Надання учням можливості виявлення ініціативи.
• Практикування доручень учням (наприклад: “відпо­відальний за   наочність”,  “консультант ” тощо.
• Планування  виховних  заходів  та  заходів  предметних тижнів, у яких передбачається   самостійна активна діяльність учнів .
• Залучення   дітей до самоврядування [22, с.40].

Комунікативна  компетентність.

• Стимулювання вміння учнів висловлювати власну точку зору.
• Сприяння удосконаленню вмінь  вести  навчальний діалог.
• Використання усних та письмових рецензій на відпо­відь, доповнень   та зауважень до неї.
• Удосконалення вмінь  учнів формулювати   цілі   власної діяльності   та  робити висновки за її результатами.
• Застосування взаємоопитування та взаємоперевірки з можливим   подальшим  коментуванням.
• Організація групової роботи.
• Проведення  нестандартних уроків, уроків-змагань, КВК.
• Підготовка учнями нестандартних запитань однокласникам.
• Стимулювання спілкування учнів з ровесниками та дорослими  з     метою  підвищення  рівня  навчальних досягнень учнів.

Інформаційна компетентність.

• Залучення вчителем додаткової інформації в процесі викладання   фізики.
• Стимулювання учнів до використання додаткової ін­формації.
• Використання малюнків, таблиць, схем, як джерел інформації, та передбачення складання схем, таблиць, планів, опорних конспектів, як результату роботи учнів з інформацією.
• Випуск шкільних газет, створення інформаційних сторінок  у класних   куточках [22, с.41].

Компетентність  самоосвіти і саморозвитку.

• Написання учнями повідомлень, рефератів, самостій­них творчих робіт.
• Використання випереджальних завдань, що передба­чають активну самостійну та самоосвітню діяльність учнів.
• Залучення учнів до творчих виставок.
• Залучення учнів до роботи в МАН.
• Консультування учнів з питань самоосвіти.
• Організація інтелектуальних конкурсів, ігор, предмет­них тижнів, які передбачають самостійне опануван­ня учнями певних питань та їх самоосвітню діяль­ність.
• Використання інтенсивних завдань з предмету, які пе­редбачають пояснення учнями певних питань.
• Використання навчальних програм з метою самоосвіти учнів.
• Залучення учнів до роботи консультантами, що підтри­мує їх   самоосвітній тонус.

Компетентність продуктивної  творчої діяльності.

• Забезпечення високого  наукового  рівня  викладання фізики.
• Створення  проблемних ситуацій на  основі  сучасного життя [22, с.42].

1.2. Суперечливі тенденції запровадження компетентнісного підходу в шкільній освіті України

 

У законах України «Про освіту», «Про загальну середню освіту», Національній доктрині розвитку освіти, Державному стандарті базової і повної загальної середньої освіти прописане завдання української освіти - розвиток компетентності в учнів. В останньому нормативному документі зазначений перелік різновидів компетентності, якими мають володіти сучасні випускники шкіл, серед них - предметна компетентність. Так, у Державному стандарті базової та повної загальної середньої освіти визначено, що «предметна компетентність - набутий учнями у процесі навчання досвід специфічної для певного предмета діяльності, пов’язаної із засвоєнням, розумінням і застосуванням нових знань». При цьому предметні компетент-ності формуються і розвиваються в учнів засобами конкретних навчальних дисциплін. Предметне навчання є основою формування компетентності. Учитель будь-якого предмета може сформувати компетенції учнів, викладаючи свою навчальну дисципліну.

Компетентнісно орієнтована освіта, з одного боку, логічно випливає з попереднього етапу освоєння особистісно орієнтованого, діяльнісного базису. Водночас посилює результативний компонент, наповнює мету, зміст, процес, мотивацію, результати реалістичним смислом, орієнтованим на необхідну компетентність як інтегрований вираз рівня освіченості.

За такої умови кардинально змінюються всі складові – мета, зміст, система оцінювання, тип педагогічної взаємодії [11, с.24].

З погляду компетентнісного підходу, цілі навчання стають реалістич-нішими, осмислюються учнями і стають їхніми власними цілями заради досягнення зрозумілого, привабливого і посильного результату.

Зміцнюються і розширюються пізнавальна мотивація учнів шляхом розвитку інтелектуальних переживань учня, підтримки успіху; через особистісно орієнтований зміст навчання, задоволення потреби в пошуку нової інформації; створення ситуацій пізнавальних утруднень, диференційованого використання мотиваційних спонук залежно від характеристик уміння вчитися.

Зміст освіти стає функціональнішим, розглядається на міжпредметному рівні. Він включається в соціальний контекст, спрямовується на набуття пізнавального і життєвого досвіду.

Змінюються форми і методи організації навчання — вони набувають діяльнісного характеру, передбачають вироблення самостійності у застосуванні програмового змісту. Широко застосовуються групові форми навчальної роботи з метою вироблення навичок партнерської взаємодії і співробітництва.

Оцінювання навчальних досягнень передбачає наявність доказів компетентності учня в певній сфері. Це не лише обсяг інформації про об’єкт пізнання, її якість (знання конкретних фактів, правил чи зв’язків і залежнос-тей), але й рівень рефлексивності в самооцінці результатів, активність у їх набутті, вияв інтересу до пізнання; надання переваги знанням, які можна здобути самостійно; прагнення до успіху.

Наголосимо, що незважаючи на велику кількість наукових досліджень,, присвячених компетентнісно орієнтованій освіті, усе ще відзначаємо різноголосся, суперечливість у поглядах на компетентність, її сутнісні характеристики, особливості презентації в змісті освіти [11, с.25].

Серйозним ризиком в запровадженні компетентнісно орієнтованої освіти можна визнати досі неподолане різноголосся в розумінні базових термінів, що вносить деструктивний елемент у підготовку регулятивної бази, створює проблеми в узгодженні цілей освіти і вибору засобів їх досягнення. Однозначність тлумачення є вихідною умовою для адекватного аналізу стану освіти в цілому. З урахуванням напрацювань у сфері особистісно-орієнтова-ної освіти в зарубіжному досвіді виформувалось розуміння компетентності як інтегрованого результату освіти, присвоєного особистістю, що передбачає зміщення акцентів з накопичення нормативно визначених знань, умінь і навичок на формування і розвиток умінь діяти, застосовувати досвід в проблемних умовах (коли, наприклад, неповні дані умови задачі, дефіцит інформації про щось, обмаль часу для розгорненого пошуку відповіді, коли невідомі причиново-наслідкові зв’язки, коли не спрацьовують типові варіанти рішення тощо). Саме тоді створюються умови для включення механізмів компетентності - здатності діяти в конкретних умовах і мотивів досягти результату.

Як випливає із зазначеного вище, компетентність – цілісна, тобто ні знання, ні вміння, ні досвід діяльності самі по собі не є компетентністю.

Розгорнене визначення системи понять, які обслуговують проблему компетнтнісного підходу, подано в «Енциклопедії освіти» [11, с.26].

Компетенція на відміну від компетентності як особистісного утворення, є відчуженою від суб’єкта, наперед заданою соціальною нормою освітньої підготовки учня, вчителя, іншого спеціаліста, яка необхідна для його якісної продуктивної діяльності в певній сфері. Результатом набуття компетенцій є компетентність, яка передбачає особистісну характеристику, ставлення до предмета діяльності. Компетенції виводяться як реальні вимоги до засвоєння учнями сукупності знань, способів діяльності, досвіду ставлення до певної галузі, якостей особистості, яка діє в певному соціумі. Вони втілені в Державних стандартах освіти, в програмах, критеріях навчальних досягнень освітньо-кваліфікаційних характеристиках підготовки вчителя тощо. Ознакою компетенцій є їх специфічний предметний або загально-предметний характер, що дає змогу визначити пріоритетні сфери формування (освітні галузі, навчальні предмети, змістові лінії).

Компетенції охоплюють не лише когнітивні і операційно-технологічні складові, але й мотиваційні, етичні, поведінкові, що ґрунтуються на ціннісних орієнтаціях.

У комплексі компетенцій закладено додаткову можливість подати освітні результати системно, що створює передумови для побудови чітких вимірників навчальних досягнень.

У методиках навчання окремих предметів компетенції використо-вуються давно: лінгвістичні – в мовах, комунікаційні – в інформатиці. В останні роки компетенції вийшли на загальнодидактичний і методологічний рівні. Це пов’язано з їх системно-практичними функціями й інтеграційною роллю в освіті. Компетенції встановлюють набір системних характеристик для проектування освітніх стандартів, навчальної літератури, вимірників якості освіти, її наближення до замовлення суспільства.

Дискусійності у питаннях розрізнення понять «компетентність» і «компетенції» додають «Європейські вимоги до мовної освіти», де подано розуміння цих понять як тотожних.

Назріла необхідність виробити спільні позиції, щоб уникнути різночитань, зробити знання про компетентнісний підхід функціональним, придатним для застосування на практиці [11, с.27].

Привернемо увагу до виробленої ієрархії компетентностей: ключові, базові, що виявляються в різних контекстах, загальнопредметні (галузевого значення) і предметні.

Як свідчить практика участі в колективному виробленні підходів до побудови ієрархії ключових компетентностей, найбільші труднощі полягають у пошуку єдиної теоретичної основи для їх виділення. Маятник поглядів, як правило, хитається від спроб руху за аналогією – до пошуку специфічних, що відповідають вітчизняним освітнім традиціям.

Одностайний вибір у різних країнах стосується таких компетентностей:

• інформаційної;
• соціальної;
• навчально-пізнавальної (методологічної);
• життєвої (соціально-трудової).

Загальнокультурна, політична, як правило, охоплюються змістом інформаційної або соціальної, що за суттю узгоджується з цілями європейсь-кої освіти й потребами розвитку відповідних суспільств.

Ключові компетентності фіксуються на допредметному рівні змісту освіти. Наступний крок їх охоплення в змісті предмета відповідно до його провідного компонента. Ключові компетентності дістають також реалізацію на рівні навчального матеріалу.

За результатами діяльності робочої групи з питань запровадження компетентнісного підходу, яка працювала в рамках проекту ПРООН, і у якій брали участь і співробітники Академії педагогічних наук України, Міносвіти і науки, запропоновано такий перелік ключових компетентностей:

• уміння вчитись;
• комунікативна, соціальна компетентність;
• загальнокультурна;
• здоров’язбережувальна;
• громадянська;
• компетентності з інформаційних і комунікаційних технологій [11, с.28].

Склад ключових і предметних компететностей узгоджуються з індикаторами якості освіти. За методиками її оцінювання, які склалися в світовій практиці, і це дуже істотно, якість освіти постає не як сумарний вираз знань і вмінь з предметів навчального плану, як ми звикли раніше, а як інтегрований показник становлення особистості, що охоплює не лише результати навчально-виховного процесу в порівнянні з нормативами, але й життєвий і навчальний досвід учня, умови і характеристики навчання і виховання.

Необхідно сформувати знання, щоб вона набула енергії дії; у програмових вимогах передбачити ситуацію і контекст, у яких вони використовуються; розгорнути компетенції у комплексі з діагностичними процедурами визначення ефективності цього процесу.

Зазначимо, що компетентнісні результати закладені у сучасних вимогах до програмового змісту з кожного предмета, розроблено критерії і показники їх засвоєння.

Саме зміст постає визначальним засобом формування компетентності. Обґрунтоване конструювання компетенцій як соціально заданого результату створює об’єктивні умови для їх присвоєння учнями.

Зокрема, компетенції залежно від предметної специфіки, виражено такими, наприклад, вимогами, що дозволяють усунути суперечливості між засвоєними теоретичними відомостями та їх використанням для розв’язання конкретних життєвих задач:

• уміти розрізняти об’єкти, ознаки, властивості;
• аналізувати і  пояснювати причини і наслідки подій, вчинків, явищ;
• створювати тексти, вироби, проекти;
• висловлювати ставлення до подій, вчинків своїх та інших;
• брати участь в колективних справах, у розв’язанні навчальних завдань, оцінювати вчинки, різні моделі поведінки та ін.;
• користуватись певними предметами; та ін.[11, с.29].

Формування компетентності через компетенції може бути реалізована на основі відповідної системи навчальних завдань, які передбачають способи діяльності залежно від предметної специфіки; створює ситуації, в яких учні або студенти набувають досвід вирішення практичних проблем і мотивованого ставлення до процесу і результату пізнання.

РОЗДІЛ 2. МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ПРИРОДНИЧО -

МАТЕМАТИЧНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

2.1. Авторська методика формування природничо-математичної

компетентності учнів з використанням  аудіовізуальних

засобів навчання

Важливість питання розробки сучасного дидактичного забезпечення, орієнтованого на комп’ютерні, мультимедійні засоби навчання, та перспективи його використання у навчальному процесі, зумовило потребу виокремлення серед інших монотехнологій (як таких, що орієнтуються на конкретні, локальні дидактичні цілі) комп’ютерного навчання фізики технології комп’ютерних дидактичних матеріалів. Як і для інших монотехнологій (наприклад, комп’ютерних лабораторних робіт, комп’ютерного контролю) основним засобом її реалізації є комп’ютер. Функції комп’ютера як засобу навчання, в свою черіу, реалізуються через відповідне дидактичне забезпечення. Як зазначалося вище, на відміну від дидактичних матеріалів для традиційних технічних засобів навчання (які включали носій — кінострічка, магнітна стрічка, діапозитив, прозірка, та, власне, змістове наповнення — кінофільм, аудіо- та відеоінформація тощо), комп’ютерні дидактичні матеріали передбачають не лише відмінні носії (як правило, оптичні компакт-диски), а й використання відповідного програм-ного забезпечення. Тому доцільно говорити саме про програмно-методичне забезпечення комп’ютера як засобу навчання.

Таким програмно-методичним забезпеченням, яке реалізує широкий спектр дидактичних функцій, є педагогічні програмні засоби (ППЗ). Сьогодні розроблені, або знаходяться на завершальному етапі розробки, більше 10 ППЗ, які забезпечують комп’ютерну підтримку навчання фізики учнів загальноосвітньої школи. Загалом їх можна поділити на три основні типи:

1. Електронні навчальні посібники (програмно-методичні багато-функціональні комплекси, які поєднують можливості різних монотехиолопи компютериого навчання фізики): ППЗ “Фізика-7, 8, 9” .
2. Бібліотеки електронних точностей з фізики (7-9, 10-11 кл.) .
3. Віртуальні фізичні лабораторії (7-9 та 10-11 кл.) [9, с.34].

Як показує перший досвід використання ППЗ у навчанні фізики учнів загальноосвітньої школи, саме бібліотеки електронних точностей з фізики найбільш широко використовуються в якості комп’ютерних дидактичних матеріалів. Пов’язано це з тим, що матеріали такого педагогічного програм-ного засобу можуть бути використанні на різних етапах уроку фізики і є досить зручними при груповій формі організації навчання та потребують мінімум апаратного забезпечення (один персональний комп’ютер, оптимально — електронна дошка або мультимедійний проектор, а за їх відсутності — телевізор).

Тому більш детально зупинимося на особливостях збірника комп’ютер-них дидактичних матеріалів з фізики для основної школи — ППЗ “Бібліотека електронних точностей. Фізика 7-9 кл.” (Розробник: корпорація “Квазар-Мікро”, автори сценарію: Бугайов О.І., Головко М.В., Коваль B.C., Інститут педагогіки АПН України).

Педагогічний програмний засіб “Бібліотека електронних точностей “Фізика 7-9” є структурованим збірником комп’ютерних дидактичних матеріалів — статичної та динамічної наочності, що відрізняється від дидактичних матеріалів для традиційних засобів навчання фізики як способом реалізації, подання та зберігання, так і особливостями та можливостями організації роботи з ним.

Завдяки методично обґрунтованому використанню в даному педагогіч-ному програмному засобі комп’ютерної анімації та комп’ютерного моделювання, мультимедійних технологій, цифрової фото- та відеозйомки, вчитель отримує широкі можливості організовувати системне використання комплексу наочності та здійснювати неперервне управління навчально-пізнавальною діяльністю учня (через можливість конструювати завершені фрагменти уроків). Це дає можливість говорити про систему електронних точностей як комплекс дидактичних матеріалів, що забезпечують реалізацію комп’ютерних технологій навчання фізики у широкому розумінні.

Бібліотека електронних точностей з фізики для 79 класів є принципово новим збірником дидактичних матеріалів з курсу фізики загальноосвітньої школи, який призначений для вчителів та учнів основної школи [26, с.54].

Завданням цього ППЗ є забезпечення наочності навчання фізики в 7-9 класах засобами статичних та динамічних демонстрацій. З його допомогою можуть реалізовуватися принципово нові та доповнюватися і вдосконалюва-тися традиційні форми організації навчання фізики учнів загальноосвітньої школи. Педагогічний програмний засіб передбачає організацію групової та індивідуальної роботи учнів на уроці фізики, а також самостійної роботи з дидактичними матеріалами, які дають можливість:

• унаочнити прості й складні фізичні явища та процеси, їх внутрішню структуру, особливості протікання;
• за допомогою зручного інтерфейсу та пошукової системи використовувати дидактичні матеріали на вибір в багаторазовому режимі;
• повертатися, в разі потреби, до повторного спостереження фізичного явища чи процесу, отримувати допомогу, припиняти процес роботи з ППЗ, а потім повертатися до навчання в потрібному місці;
• використовувати довідкову інформацію (робота з таблицями, історичними матеріалами, що входить до складу бібліотеки ППЗ).

ППЗ “Бібліотека наочностей “Фізика 7-9” дає можливість вчителю урізноманітнити та збагатити процес навчання фізики:

• забезпечити індивідуальну та групову роботу з вивчення фізичних явищ, процесів та їх застосування в науці і техніці;
• створювати оригінальні уроки з використанням конструктора уроків, розвивати інтерес до вивчення фізики і техніки;
• у випадку відсутності реального фізичного обладнання для демонстраційного фізичного експерименту використовувати комп’ютерні демонстрації та віртуальний фізичний експеримент;
• створювати умови для самостійного опрацювання учнями дидактич-ного матеріалу з метою формування узагальнених умінь описувати фізичні явища, процеси, фізичні та технічні установки [9, с.36].

Зміст ППЗ “Бібліотека електронних наочностей “Фізика 7-9” розроблений у повній відповідності до діючої програми та змісту навчання фізики основної школи і складається з трьох основних розділів: 1. “Бібліотека наочностей “Фізика 7”, 2. “Бібліотека наочностей “Фізика 8”, 3. “Бібліотека наочностей “Фізика 9”.

Кожний з розділів, в свою чергу, складається з модулів, які охоплюють зміст відповідних розділів та тем програми:

7  клас.

1.1. Фізика — наука про природу

1.2. Початкові відомості про будову речовини

1.3. Взаємодія тіл

1.4. Тиск твердих тіл, рідин і газів

1.5. Робота і потужність. Енергія

1.6. Таблиці "Фізика-7"

8 клас.

2.1. Теплові явища

2.2. Електричні явища

2.3. Електромагнітні явища

2.4. Світлові явища

2.5. Таблиці “Фізика-8”

9  клас.

3.1. Основи кінематики

3.2. Основи динаміки

3.3. Закони збереження

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мал.2.1. Структура бібліотеки електронних наочностей

Модулі містять об’єкти статичної та динамічної наочності, реалізовані шляхом поєднання таких основних блоків:

1. Комп’ютерні моделі фізичних явищ і процесів. Елементи цього блоку реалізовані у формі об’єктів, виконаних засобами комп’ютерної графіки та моделювання. Дають можливість наочної демонстрації фізичних явищ та процесів, зокрема таких, що складно відтворити або неможливо продемонструвати в лабораторних умовах (наприклад, виникнення електричного струму в провіднику, поведінка молекул речовини в різних агрегатних станах тощо).

Мал.2.2. Динамічна модель з бібліотеки електронних наочностей

2. Статичні демонстрації (ілюстративний матеріал). До цього блоку входять об’єкти: цифрові фотографії фізичних приладів, установок, пристроїв, а також зображення, виконані засобами комп’ютерної анімації.

3. Цифрові відеофрагменти шкільного демонстраційного експерименту. Виходячи з тези, що навіть найбільш ретельні комп’ютерні моделі не можуть і не мають заміняти реальний фізичний експеримент, частину найбільш важливих для розуміння фізичних явищ та законів демонстрацій представлено у вигляді цифрових відеофрагментів, відзнятих в шкільній фізичній лабораторії.

4. Інформаційний блок:

а) описи об’єктів. Реалізовані у формі коротких пояснень, узагальнень або висновків, які додаються до об’єктів статичної та динамічної наочності;

б) підказка. Реалізована у формі рекомендацій та відповідей на питання, пов’язані з особливостями роботи з ППЗ.

5. Узагальнюючі таблиці з фізики. До складу об’єктів бібліотеки електронних наочностей включено узагальнюючі таблиці з фізики, які можуть використовуватися з метою узагальнення та систематизації знань учнів з фізики.

Структурою та алгоритмом ППЗ (зокрема, наявність конструктора уроків) передбачена можливість органічного поєднання всіх основних блоків між собою, що забезпечує повнофункціональність засобу та можливість його використання з метою: проектування та реалізації:

1. Традиційних уроків вивчення нового матеріалу. Під час традиційного уроку вчитель може використовувати об’єкти статичної та динамічної наочності з бібліотеки електронних наочностей для демонстрації фізичних явищ та процесів.
2. Уроків вивчення нового матеріалу в середовищі електронних навчальних посібників (ППЗ “Фізика 7, 8, 9”). Інтегрованість ППЗ “Бібліотека електронних наочностей” та інших ППЗ дає можливість використовувати об’єкти бібліотеки наочностей під час організації навчання фізики у середовищі електронних навчальних посібників, зокрема, ППЗ “Фізика 7, 8, 9”.
3. Уроків узагальнення та систематизації знань. Структура представлен-ня об’єктів в бібліотеці електронних наочностей відповідає програмі та логіці шкільного курсу фізики, що розширює можливості цього ППЗ щодо використання його з метою узагальнення та систематиза-ції.

Досвід показує, що з використанням бібліотеки електронних наочностей, так само, як і інших ППЗ, в основу створення яких покладено ідею програмованого навчання (цілепокладання) та методично-обґрунтоване використання мультимедійних технологій (комп’ютерне моделювання, електронні бази даних, гіпертекстові технології) можна говорити про перший крок до запровадження в навчальний процес з фізики інноваційних, комп’ютерно-орієнтованих технологій, або технологій комп’ютерного навчання, які дають можливість удосконалити роботу вчителя на уроці та під час підготовки до нього, розвивати творчу ініціативу як вчителів так і учнів, забезпечують високий рівень диференціації навчання [26, с.59].

Сучасні ППЗ поєднують можливості нових інформаційних технологій навчання, традиційні методики навчання фізики і можуть використовуватися паралельно з традиційним інформаційно-методичними та дидактичними матеріалами (підручниками та посібниками з фізики, таблицями, відео-фрагментами, реальним шкільним фізичним експериментом) розширюючи та доповнюючи їх дидактичні можливості.

Добре відомо, що курс фізики середньої школи включає розділи, вивчення і розуміння яких вимагає розвиненого образного мислення, уміння аналізувати, порівнювати. Насамперед мова йде про такі розділи, як «Молекулярна фізика», деякі розділи «Електродинаміки», «Ядерна фізика», «Оптика» і ін. Багато явищ в умовах шкільного фізичного кабінету не можуть бути продемонстровані. Наприклад, явища мікросвіту, або процеси, що швидко протікають, або досліди із приладами, відсутніми в кабінеті. В результаті учні зазнають труднощі їхнього вивчення, оскільки не в змозі їх уявити. У таких ситуаціях на допомогу учневі приходять сучасні технічні засоби навчання й у першу чергу персональний комп’ютер.

На даний час існує велика кількість навчальних програмних засобів. Серед усіх варто виділити продукт «Квазар-мікро», який доцільно використовувати як для проведення фронтального експерименту, так і для виконання лабораторних робіт. Часто перед виконанням роботи доцільно показати за допомогою комп’ютера схему її проведення. Та ніякий комп’ютер не замінить реальний фізичний експеримент, тому до використан-ня комп’ютера для проведення лабораторних робіт слід підходити обережно. І використовувати лише в тих випадках, коли, через брак приладів, неможливо виконати дану лабораторну роботу.

При всьому різноманітті програмних освітніх продуктів і використову-ваних в них методичних підходів можна відзначити один складний момент, який властивий всім розробкам таких систем, навіть найпрогресивнішим.

Загальна схема вивчення зазвичай залишається досить жорсткою і незмінною. Є задана спочатку розробником програми деяка база фактів по предмету, що вивчається, з якої у випадковому порядку або послідовно вибирається фактичний матеріал, що представляється учневі для запам'ятовування. У навчальних програмах немає можливості підстроювання під рівень учня  [26, с.60].

Найбільш правильним підходом представляється схема вивчення, що передбачає використання моделі вивченого. За допомогою цієї моделі повинен здійснюватися вибір траєкторії вчення кожного учня. Цей підхід, звичайно, не новий. Проте для цього підходу дуже важливою є побудова правильної моделі.

У всіляких комп'ютерних навчальних програмах ці методи успішно реалізуються, але серед можливостей комп'ютера, зберігати інформацію, її обробляти і представляти інформацію користувачеві, його здатність здійснювати аналіз стала використовуватися лише останнім часом. Адже здатність обчислювати і аналізувати дані одна з головних особливостей комп'ютера.

У педагогічній практиці є ряд відпрацьованих моделей використання інформаційних технологій:

• демонстрація комп'ютерної програми;
• тестування;
• використання комп'ютерного тренажера.

Ці моделі використовуються вчителями на своїх уроках. Уроки організовуються вчителем так, що кожен учень одержує програму своїх дій з метою, завданнями, програмованим контролем. У такій формі зручно проводити узагальнюючі уроки. На уроці, враховуючи різнорівневу підготов-ку учнів, доцільно використати картки з диференційованими завданнями, таблиці як методичні рекомендації, графіки, креслення. Використання можливостей інформаційних технологій полегшує роботу на уроці.

Використання ППЗ на уроках фізики необхідне, але завжди (коли це можливе) в комплексі з реальними дослідами, тому що фізика - наука експериментальна. Не слід зловживати ППЗ і перетворювати реальний експеримент на віртуальний. Будь-яке ППЗ, яке б воно добре не було, повинно мати межі свого використання, а тому не слід зациклюватися тільки на ньому, необхідно використовувати й інші методи навчання  [26, с.62].

Однією з беззаперечних переваг засобів мультимедіа є можливість розроблення на їх основі інтерактивних комп’ютерних презентацій з фізики. Презентація — це набір послідовно змінюючих одна одну сторінок — слайдів, на кожній з яких можна розмістити будь-який текст, малюнки, схеми, відео-, аудіо- фрагменти, анімацію, використовуючи при цьому різні елементи оформлення. Вони не вимагають особливої підготовки вчителів й учнів та активно залучають останніх до співпраці.

Вже створено ряд комп’ютерних презентацій за допомогою MS PowerPoint з використанням різноманітних ППЗ, рекомендованих Міністерством освіти і науки, та Інтернет-ресурсів. Вони являють собою мультимедійні презентації, які складені відповідно до чинної програми з фізики. Презентація - це зручна конструкція, в якій легко орієнтуватися. Аналіз науково-методичної літератури та періодичних видань показав, що мультимедійні презентації здатні реалізувати багато проблем у процесі навчання, а саме:

• використовувати передові інформаційні технології;
• змінювати форми навчання та види діяльності в межах одного уроку;
• полегшувати підготовку вчителя до уроку та залучати до цього процесу учнів;
• розширювати можливості ілюстративного супроводу уроку, подавати історичні відомості про видатних вчених, тощо;
• реалізувати ігрові методи на уроках;
• здійснювати роботу в малих групах або індивідуальну роботу;
• дають можливість роздруківки плану уроку та внесення в нього заміток та коментарів;
• проводити інтегровані уроки, забезпечуючи посилення міжпредмет-них зв’язків;
• організовувати інтерактивні форми контролю знань, вмінь та навичок;
• організовувати самостійні, дослідницькі, творчі роботи, проекти, реферати на якісно новому рівні з можливістю виходу в глобальний інформаційний простір.

Оскільки не всі учні зацікавлені у збагаченні фізичних знань, так як фізика видається їм наукою надто формальною, важкою для сприйняття, то вчителям необхідно шукати нові, більш активні форми і методи навчання, зокрема, інтерактивні, в основі яких лежить, поряд з колективною та індивідуальною, групова форми роботи. Так учням доцільно створити презентацію веселих малюнків та запитань до них. Кадри презентації подано нижче.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отже, на сучасному етапі розвитку шкільної освіти проблема формування природничо-математичної компетентності учнів із застосуван-ням  комп’ютерних технологій на уроках фізики набуває дуже великого значення. Комп’ютер з мультимедіа в руках учителя стає дуже ефективним технічним засобом навчання. Одночасно впливаючи на зоровий та слуховий аналізатори він оперативно відповідає на дії користувача, підтримуючи справжній зворотний зв'язок, тобто працює в інтерактивному режимі. Все це дозволяє: вивести сучасний урок на якісно новий рівень:

• підвищувати статус вчителя;
• впроваджувати в навчальний процес інформаційні технології;
• розширювати можливості ілюстративного супроводу уроку;
• використовувати різні форми навчання та види діяльності в межах одного уроку;
• ефективно організовувати контроль знань, вмінь та навичок учнів;
• полегшувати та вдосконалювати розробку творчих робіт, проектів, рефератів.

Проведення уроків при комплексному застосуванні традиційних та мультимедійних технологій забезпечує формування природничо-математич-ної компетентності учнів, набуття ними глибоких та міцних знань, вміння розвивати інтелектуальні, творчі здібності, самостійно працювати з різними джерелами інформації.

 

2.2. Методичні рекомендації в контексті проблеми дослідження

Актуальність проблеми використання аудіовізуальних засобів на уроках фізики полягає в тому, що сучасні досягнення науки та техніки вимагають сучасних уроків, які враховують ці досягнення. Інформаційні засоби потрібно використовувати як комп’ютерну підтримку уроку в поєднанні з класичними методами навчання основам фізики.

Особливим аргументом використання комп’ютерної підтримки на уроці став великий інтерес учнів до інформатики та їхнє бажання оволодіти навичками роботи з комп’ютером.

Використання інформаційних технологій дає можливість:

• здійснювати експериментально-дослідницьку діяльність (комп’ютер-не моделювання);
• формувати інформаційну культуру, уміння обробляти інформацію;
• розвивати мислення;
• готувати учнів до майбутньої професійної діяльності.

Важлива можливість використання інформаційних технологій для інтесифікації викладання фізики:

• підвищення ефективності, якості, результативності процесу навчання;
• забезпечення спонукальних стимулів, що зумовлюють активізацію пізнавальної діяльності (комп’ютерна візуалізація навчальної інформації);
• поглиблення міжпредметних зв'язків  [3, с.10].

Слід відзначити позитивні моменти використання мультимедійних засобів:

• яскраві образи надовго запам’ятовуються;
• відтворення фізичних процесів;
• керування відображеними на екрані моделями різних об’єктів, явищ, процесів;
• автоматичний контроль (самоконтроль) результатів навчальної діяльності, тестування;
• створення позитивної атмосфери.

Мультимедійні засоби можна використовувати в різних ситуаціях:

• під час вивчення нового матеріалу;
• для узагальнення та систематизації знань;
• для повторення;
• для контролю засвоєного матеріалу;
• семінари, вікторини, позаурочні заходи.

Основною перевагою інформаційних технологій є те, що комп’ютерні демонстрації можуть бути органічною складовою будь-якого уроку та можуть ефективно допомогти вчителеві й учневі. Іншою важливою обставиною є те, що існують такі фізичні процеси або явища, які неможливо спостерігати візуально в лабораторних умовах.

Розробка комп’ютерних уроків вимагає особливої підготовки. Я вважаю, що до таких уроків потрібно писати сценарії, органічно «вплітаючи» в них і справжній експеримент, і віртуальний (реалізований на екрані монітора). Особливо хочеться відзначити, що моделювання різних явищ ні в якому разі не замінює «живих» дослідів, та в поєднанні з ними дозволяє на більш високому рівні пояснити зміст того чи іншого навчального матеріалу. Такі уроки викликають в учнів справжній інтерес, примушують працювати всіх і якість знань при цьому помітно зростає.

Відеоматеріали, як один з видів аудіовізуальних засобів навчання, не тільки надають можливості для ефективного засвоєння навчального матеріалу, але й емоційно впливають на учнів, виступають стимулом для створення додаткової мотивації у подальшій навчально-пошуковій і творчій діяльності.

До навчальних відеоматеріалів слід віднести телеекскурсії в музеї, на виставки, телевізійні передачі і т.д.. Як правило, ці ма­теріали записуються викладачами на електронні носії інформації, щоб потім їх продемонструвати учням на уроці. Основна проблема, що постає в цьому випадку перед учителем дуже часто, — це невідповід­ність пропонованого на уроці відео-матеріалу чинній навчальній про­грамі. Щоб вирішити цю проблему, вчитель повинен розчленувати демонстрацію на кілька фрагментів, забезпечуючи порційну подачу матеріалу, і перевіряти, як учні засвоюють зміст. Інша проблема на­вчальних відеоматеріалів цього типу — це пасивність учнів. Адже будь-які навчальні відеоматеріали супроводжуються коментарями їх творців, що несуть оціночні судження, узагальнення, порівняння та висновки. Учням залишається їх тільки відтворити. У більшості ви­падків навчальні відеоматеріали використовують як самостійне дже­рело інформації і нових фактів. Під час уроку вони несуть основне змістове навантаження. Викладач на якийсь час поступається місцем відеофільмові. Перш ніж використати навчальні відеоматеріали на уроці, вчителеві слід:

• у вступному слові підготувати учнів до активного і більш повно­го сприйняття змісту пропонованого відео;
• встановити шляхом бесіди з учнями зв’язок між відеоматеріалом і досліджуваною темою;
• звернути увагу школярів на головні питання, що знайдуть своє висвітлення в навчальному відеофільмі;
• познайомити учнів із загальною схемою відеофільму, не роз­криваючи його змісту;
• попередньо пояснити найбільш важкі місця [3, с.11].

Перегляд будь-якого навчального відео повинен закінчуватися обговоренням побаченого. Цікавим варіантом обговорення відео  може бути дискусія, головне питання якої було сформульоване на початку перегляду.

Отже, методи і прийоми з навчальними відеоматеріалами різно­манітні. Вони залежатимуть від навчально-виховної мети уроку, зацікавленості учнів, змісту. Можна запропонувати певну послі­довність дій вчителя на занятті з використанням навчальних відеоматеріалів.

Вибирають навчальні відеоматеріали з урахуванням зв’язку зображення з текстом супроводу; доступності тексту супроводу; послідовності у розкритті змісту; відповідності навчальній про­грамі; стислості викладу.

Визначають місце навчальних відеоматеріалів у структурі уро­ку залежно від форми й типу уроку.

Використання навчальних відеоматеріалів доцільно:

• під час пояснення нового матеріалу — як ілюстративного і самостій-ного джерела інформації;
• з метою закріплення щойно вивченого матеріалу;
• під час повторення матеріалу, що вивчався раніше;
• при узагальненні, систематизації знань;
• як вступ під час вивчення нової теми.

Визначають час демонстрації, враховуючи вік учнів, зміст ма­теріалу, що вивчається, і зміст навчального відеоматеріалу. У будь-якому разі тривалість демонстрації навчальних відеома­теріалів на уроці не повинна перевищувати 7-10 хв.

Визначити способи активізації пізнавальної діяльності учнів, тобто сукупність прийомів, які сформують психологічну уста­новку на сприйняття відеоматеріалу. Такими прийомами мо­жуть бути:

• оголошення мети перегляду;
• виділення головного в перегляді;
• вступне слово;
• постановка проблемних питань або завдань;
• складання плану;
• завдання для переказу;
• виконання вправ;
• заключна бесіда.

Перегляд навчальних відеоматеріалів ні в якому разі не пови­нен перетворитися в кіносеанс. Максимальний час, який може бу­ти відведений на перегляд відеоматеріалів, не повинен перевищу­вати 15 хв. У виняткових випадках він може бути збільшений до  20 хв. Часто трихвилинний фрагмент з точки зору дидактики наба­гато корисніший та ефективніший, ніж перевантажений інформа­цією цілісний відеофільм.

Учитель може використати протягом одного уроку декілька відео- фрагментів і створити відеоурок на основі програми Power Point. Ос­таннім часом ми можемо говорити навіть про виникнення цілої педа­гогічної технології використання презентацій на уроці фізики. Вбудувавши відео-фрагменти в презентацію, вчитель отримає ство­рені власними зусиллями навчальні відеоматеріали, які можуть су­проводжуватися текстовими коментарями чи звуковим закадровим текстом. Звуковий та фільмовий об’єкти можна налагодити таким чином, щоб вони почали працювати автоматично при перегляді слай­ду або при активації кнопкою миші. Такий мультимедійний продукт буде повністю відповідати педагогічним запитам самого вчителя, а це стає особливо важливим, якщо уважно придивитися до мультимедій­них програм, що пропонуються нашим ринком, які в переважній більшості не мають чіткого навчального призначення [3, с.12].

Хочеться зауважити, що інформаційно-комп’ютерні технології — це досить потужні механізми, які мають багато можливостей. Але вони не заміняють викладача, а можуть бути тільки інструментом у руках викладача. Причому таким інструментом, який є потужним у своїх функціях, і має дуже великий ресурс використання.

 

 

 

 

ВИСНОВКИ

 

Проаналізувавши різноманітну наукову літературу з проблеми дослід-ження, класифікувавши та узагальнивши отриману інформацію, ми дійшли наступних висновків.

Освітні компетенції охоплюють не всі види діяльності людини, а тільки ті, які відносяться до освітніх галузей і навчальних предметів. Вони забезпечують комплексне досягнення освітніх цілей, відображають предметно-діяльнісну складову освіти, пов’язують її особистісний і соціальний зміст.

Запровадження компетенцій в зміст освіти зумовлене потребою розв’язати ряд проблем, серед яких – неспроможність учнів застосовувати засвоєні знання, уміння, навички, способи діяльності і ціннісні орієнтації в реальних життєвих ситуаціях, виконувати вимоги суспільства щодо оновлення знань, тобто реалізації безперервного навчання. А також здатність пристосовуватися до швидкої зміни суспільно-економічних умов, адаптува-тися в змінених умовах, уміти знаходити шляхи розв’язання проблем, що виникають в практичній, пізнавальній, комунікативній та інших видах діяльності.

Останнім часом із зростанням інтересу до вивчення фізики з’являється багато відеоматеріалів, які дають вчителю можливість використовувати їх у навчальному процесі, значно розширюючи сферу своєї професійної діяльності. За думкою психологів саме використання аудіо та відео матеріалів у навчальному процесі значно покращує кінцеві результати засвоєння знань учнями. Використовуючи фрагменти відеозаписів, ми спонукаємо до дії зорові та слухові центри людини, які, у свою чергу, впливають на процес засвоєння та запам’ятовування матеріалу. Робота з такими матеріалами на уроці фізики урізноманітнює види діяльності учнів. Аудіо та відео матеріали роблять урок цікавим, підвищують рівень мотивації вивчення фізики. Тому використання відеоматеріалів визнається не просто доцільною, а необхідною складовою навчання фізики на будь-якому рівні її вивчення. Необхідно лише працювати над такими матеріалами з використанням спеціальної методики, яка передбачає різні методи роботи з такими засобами.

Можливості аудіовізуальних засобів навчання є величезними, оскільки дозволяють вирішити ряд дидактичних завдань, урізноманітнити форми роботи на уроці. Зокрема, школярі можуть максимально використати свої знання з предмета під час обговорення, що надає впевненості та мотивує їх до подальшого вивчення фізики.

І насамкінець, підсумовуючи вищесказане, хочеться відмітити, що вчителям часто здається, що вони володіють ключами від знань і що саме вони мають передати їх дітям, вдало і старанно пояснивши, розтлумачивши. Але життя змінилось так, що школа більше не є монополістом знань і тому необхідно використовуючи сучасні інформаційні технології, йти в ногу з життям, щоб не бути викинутими не узбіччя.

 

 

 

 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

 

1. Бар'яхтар В.Г. Фізика 10 клас (академічний рівень): [підручн. для загальноосвіт. навч. закл.] / В.Г.Бар'яхтар, Ф.Я. Божинова. - X.: Ранок, 2010. - 256 с.
2. Бар'яхтар В.Г. Фізика 11 клас (академічний рівень, профільний рівень): [підручн. для загальноосвіт. навч. закл.] / В.Г.Бар'яхтар, Ф.Я.Божинова, М.М.Кірюхін, О.О.Кірюхіна. - Х.: Ранок, 2011. -320 с.
3. Бугайов О.I., Коваль B.C. Комп’ютерна підтримка курсу фізики в середній школі: реальність і перспективи // Фізика та астрономія в школі. — 2012. — №3. – С.10-12
4. Бугайое О.І., Головко М.В., Коваль B.C. Концептуальні положення щодо розробки педагогічних програмних засобів з фізики (з досвіду створення програмно-методичного комплексу “Фізика 8” // Комп’ютер у школі та сім’ї. — 2004. — №8(40). — С.13-16.
5. Вакуленко М.О. Тлумачний словник із фізики / М.О.Вакуленко, О.В.Ваку-ленко. - К.: ВПЦ «Київський університет», 2008. - 767 с.
6. Генденштейн Л.Е. Фізика 10 кл. (рівень стандарту): [підруч. для загально-освіт. навч. закл.] / Л.Е.Генденштейн, І.Ю.Ненашев. -Х.: Гімназія, 2010. - 272 с.
7. Грищенко В.И. Информационная технология: состояние и вопросы развития. - К.: Наукова думка, 1989. - 79 с.
8. Державний стандарт базової і повної загальної середньої освіти: затв. постановою Кабінету Міністрів України від 23 листопада 2011 р. № 1392 // Урядовий кур'єр. - 2012. - № 19 (01.02.2012).
9. Засєкіна Т.М. Фізика 10 клас (профільний рівень): [підручн. для загальноосв. навч. закл.] / Т.М.Засєкіна, М.В.Головко. - К.: Педагогічна думка, 2010. - 328 с.
10. Засєкіна Т.М. Фізика 11 клас (академічний рівень, профільний рівень): [підручн.] / Т.М. Засєкіна, Д.О. Засєкін / - Харків: Сиция, 2012. - 336 с.
11. Іваницький О.І. Сучасні технології навчання фізики в середній школі. Запоріжжя: Прем'єр, 2001. – 266 с.
12. Коваль B.C. Дидактичні можливості та особливості побудови програмно-методичного комплексу “Фізика-7”, 2004. - №7.
13. Коршак Є.В. Фізика 10 клас (рівень стандарту): [підручн.] / Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко. К.: Генеза, 2010. - 192 с.
14. Коршак Є.В. Фізика 11 клас (рівень стандарту): [підручн.] / Є.В.Коршак, О.І.Ляшенко, В.Ф.Савченко. - К.: Генеза, 2011. - 256 с.
15. Кудрявцев П.С. Курс истории физики: [учеб. пос. для студ. пед. ин-тов по физ. спец.] / П.С.Кудрявцев - [2 изд., испр. и доп.] - М.: Просвещение, 1982. - 448 с.
16. Педагогічний програмний засіб “Віртуальна фізична лабораторія 7-9 кл.”. Версія 1.0. / Авт. сценарію: Бугайов О.І., Головко М.В., Коваль B.C. — К.: Квазар-Мікро, 2004.
17. Педагогічний програмний засіб “Фізика 7” для загальноосвітніх навчальних   закладів.   Версія 1.0. / Автори сценарію: Бугайов О.І., Коваль B.C. — К.: Квазар-Мікро, 2003.
18. Педагогічний програмний засіб “Фізика 8 кл. для загальноосвітніх навчальних закладів”. Версія 1.0. / Автори сценарію: Бугайов О.І., Голов-ко М.В., Коваль B.C. — К.: Квазар-Мікро, 2004.
19. Педагогічний програмний засіб “Фізика 9 кл. для загальноосвітніх навчальних закладів”. Версія 1.0. / Автори сценарію: Чалий О.В., Лукомський В.П., Селезньов Ю.О., Цехмістер Я.В. — К.: Квазар-Мікро, 2004.
20. Педагогічний програмний засіб для загальноосвітніх навчальних закладів “Бібліотека електронних наочностей “Фізика, 7-9 кл.”. Версія 1.0. / Автори сценарію: Бугайов О.І., Головко М.В., Коваль B.C. — К.: Квазар-Мікро, 2004.
21. Пометун О.І., Пироженко Л.В. Сучасний урок. Інтерактивні технології навчання: наук.-методичний посібник / За ред. О.І.Пометун. - К.: Видавництво А.С.К., 2003. - 38 с.
22. Садовий М.І. Вибрані питання загальної методики навчання фізики: навчальний посібник [для студ. ф.-м. фак. вищ. пед. навч. закл.] / М.І.Садовий, В.П.Вовкотруб, О.М.Трифонова - Кіровоград: ПП «Центр оперативної поліграфії «Авангард», 2013. - 252 с.
23. Сиротюк В.Д. Фізика: (рівень стандарту) [підруч. для 10 кл. загальноосвіт. навч. закл.] / В.Д.Сиротюк, В.І.Баштовий. - К.: Освіта, 2010. - 303 с.
24. Сиротюк В.Д. Фізика: (рівень стандарту): [підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закл.] / В.Д.Сиротюк, В.І.Баштовий. - Харків: Сиция, 2011. - 304 с.
25. Хуторской А.В. Дидактика. Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения. - СПб.: Питер, 2017. – 720 с.
26. Шаромова В., Дубас З. Нетрадиційні уроки з фізики. Ч.1. - Тернопіль: Підручники і посібники, 2003. - 160 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТКИ

Додаток А

УРОК

ТЕМА. Фізика — наука про природу. Фізичні тіла та фізичні явища

Мета: формувати в учнів початкові уявлення про фізику як природничу науку, фізичні тіла та явища, роль фізики у розвитку науково-технічного прогресу; розвивати мислення учнів шляхом використання розумових дій аналізу, систематизації й порівняння; виховувати інтерес до предмета, добросовісне ставлення до навчання.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Обладнання: кулька, візок, похила площина, магніти, залізні предмети, паперова посудина (для демонстрації кип’ятіння води), запис музичного твору.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ

Не то, что мните вы, природа:

Не слепок, не бездушный лик —

В ней есть душа, в ней есть свобода,

В ней есть любовь, в ней есть язык.

Ф.И.Тютчев

І. Мотивація навчальної діяльності

Урок починається зі знайомства, потім розповідь учителя чергується з бесідою.

Учитель. Навчаючись упродовж шести років у школі, ви дізнались багато нового і цікавого на уроках з різних предметів. А зараз настав час ознайомитися з новим предметом, який стане вам справжнім другом і нікого не залишить байдужим. Цей предмет — фізика. Термін «фізика» вперше з’явився у працях філософа Аріс-тотеля у IV ст. до н.е. і в перекладі з грецької означає «природа».

До вашої уваги пропонується «чорний ящик». Ви повинні відгадати, що в ньому знаходиться.

Підказка: у ящику знаходиться предмет, необхідний усім освіченим людям. Він потрібний вам на кожному уроці фізики, а також для підготовки домашнього завдання.

Відповідь: книга — джерело знань (підручник з фізики).

Книга — це скарб. Адже недарма наш великий Каменяр — Іван Франко — писав:

Книги — морська глибина,

Хто в них пірне аж до дна,

Той, хоч і труду мав досить,

Дивнії перли виносить.

Бажаю вам завжди виносити «дивнії перли» з усіх книжок і насамперед з фізики.

Для чого ж слід вивчати фізику? Де застосовуються знання, отримані на уроках фізики? Знання фізики необхідне не лише вченим, але й робітникам і технікам, інженерам і конструкторам, лікарям й агрономам...

Без знання фізики не можна проектувати й зводити будинки, заводи, машини, електростанції. Щоб створювати трактори, телевізори, космічні апарати, навіть одяг і продукти харчування, треба знати фізику.

 

II. Вивчення нового матеріалу

Учитель. Оптичні прилади — окуляри і телескопи, фотоапарати і кіноапарати можна було зробити лише завдяки тому, що фізики вивчили, як поширюється світло в повітрі та склі. Конструювання і виготовлення кораблів, літаків, повітряних куль ґрунтується на знанні закономірностей, яким підпорядковані рідини, гази і тіла, що в них рухаються.

Наші будинки заповнені фізичними приладами. Ці прилади освітлюють кімнати, допомагають готувати і зберігати їжу, прибирати квартиру.

Годинник, телефон, телевізор, мікроскоп — усе це також фізичні прилади.

З давніх часів людина спостерігала навколишній світ, намагалася зрозуміти зміни, які відбувалися в природі. Сонце давало людям тепло, а іноді приносило згубну спеку, що все висушувала, дощі давали живлючу вологу, а час від часу викликали жахливі повені. Незліченні біди несли урагани й землетруси. Не вміючи передбачити перебіг подій, люди списували все це на надприродні сили, добрі та злі. Так «з’явилися» боги та богині вогню, вітру, моря та родючості. Безпорадність завжди породжує жах і забобони. Однак поступово люди стали помічати, що зміни в природі (від розливу Нілу до сонячних і місячних затемнень) підкоряються певним закономірностям. А з часом вони навчилися розуміти справжні причини природних явищ і певною мірою їх систематизували. Так зародилися природничі науки.

Фізика — це дивна наука, адже вона допомогла зрозуміти безліч явищ і закономірностей світу. Фізика — не єдина наука про неживу природу. Назвіть інші науки про природу, які ви знаєте. (Географія, біологія, хімія, астрономія, геологія, генетика...)

Тільки вивчаючи фізику, ви поступово дізнаєтесь, чим відрізняється одна наука від іншої і як вони тісно пов’язані. Всі ці науки вивчають природні явища. Вони мають багато спільного з фізикою і спираються на її досягнення.

Так, наприклад, у географії закони фізики використовуються для пояснення клімату, течії річок, утворення вітрів. У зоології за допомогою їх пояснюють, як рухаються тварини на землі й риби у воді, як різні тварини створюють і сприймають звуки, як побудовані їхні органи зору й багато іншого.

У наш час вивчення природи потребує наполегливої праці багатьох учених різних країн і народів. їхня спільна праця дає можливість людству просуватися в дослідженнях законів і явищ навколишнього світу. Ефективне використання результатів наукових досліджень забезпечує прогрес суспільства.

Своїми знаннями про Всесвіт ми зобов’язані Архімеду, Ньютону, Кулону, Ому, Паскалю, Амперу, Фарадею, Менделєєву, Ейнштейну, Ціолковському, Резерфорду, Кондратюку і багатьом іншим ученим, які зробили вагомий внесок у розвиток цієї науки.

Природа — це весь матеріальний світ: вода, повітря, земля, люди, рослини, тварини...

У природі відбуваються безперервні зміни.

• Фізика вивчає найзагальніші закономірності явищ природи, властивості та будову матерії, закони її руху. Фізика вивчає фізичні тіла та фізичні явища.

Явища природи — все, що відбувається в природі.

Пояснити явище — значить вказати на його причини: зміна дня та ночі пояснюється обертанням Землі навколо своєї осі; щоб пояснити зміну пір року, довелося як слід розібратися і в русі Землі по орбіті навколо Сонця; виникнення вітру пов’язане з різним нагріванням повітря в різних місцях...

Явища природи, вивченням яких займається фізика, називаються фізичними явищами. Усі ці явища умовно можна поділити на такі групи:

• механічні — ті, що пов’язані зі зміною у просторі взаємного розташування тіл (рух автомобіля по дорозі або кулі по похилій площин) (Демонстрація № 1);
• теплові — ті, що пов’язані зі зміною температури (танення льоду або кипіння води) (демонстрація № 2);
• електричні — ті, що пов’язані з електризацією тіл (блискавка як результат електризації хмар і повітря) (демонстрація № 3);
• магнітні — (притягання тіла до магніту) (демонстрація № 4);
• світлові або оптичні — ті, що пов’язані з поширенням світла (зміна дня і ночі, утворення тіні від предметів, райдуга) (демонстрація №5);
• звукові — ті, що зумовлені поширенням звукових хвиль (розмовляє людина, співають птахи) (демонстрація № 6).

Кожна наука має свою мову, тому ознайомимося з «абеткою» фізичної мови, тобто з основними поняттями і термінами. Ми вже знаємо, що таке фізичне явище. Якщо подивимося навколо, то побачимо різні тіла і предмети. Наприклад: вода, дерева — це творіння природи, а ножиці, автомобілі, літаки — це витвори людини. Отже, все створене природою і людиною називається фізичними тілами. Кожне тіло має форму й об’єм. Фізичним тілом називають будь-який предмет, навіть якщо він не має певної форми — наприклад, туман.

Тіла поділяють на тверді тіла, рідини та гази. Так, за кімнатної температури камінь є твердим тілом, вода — рідиною, а повітря — газом. Одна й та сама речовина за різних температур може перебувати у різних агрегатних станах (лід, вода, пар).

Фізичні тіла надзвичайно різноманітні за своїми властивостями. Наприклад, одні тіла прозорі, а інші — непрозорі. Деякі тіла проводять електричний струм, інші — ні...

Речовина — це те, з чого складаються фізичні тіла. Наприклад, для виготовлення лопати використовують такі речовини, як дерево і залізо, а вази виготовляють з кришталю, кераміки чи скла. Повітря — теж «повноправна» речовина.

Матерією називають усе, що існує у Всесвіті. Розрізняють два види матерії: речовину і поле. Прикладами поля є світло і радіохвилі. (Світло не можна назвати речовиною тому, що жодне тіло не може складатися зі світла.)

Отже, ваше перше знайомство з фізикою відбулося. Вважайте, що ми разом вирушили у довгу мандрівку. Хотілося б, щоб ви з перших кроків зрозуміли: мандрівка буде нелегкою, проте дуже цікавою. У когось вона триватиме шість шкільних років, а у когось і все життя. Хай щастить вам на цьому шляху!

III. Закріплення вивченого матеріалу

Учитель. Щоб перевірити, як ви засвоїли матеріал, пропоную до вашої уваги вірші з української та російської літератур з описами якогось фізичного явища. Ваше завдання — вказати, про яке явище йдеться.

Наприклад:

Гримить!

Благодатна пора наступає,

Природу розкішная дрож пронімає,

Жде спрагла земля плодотворної зливи,

І вітер над нею гуляє бурхливий,

Із заходу темная хмара летить — гримить!

(Звук, конденсація і випаровування, електризація, рух)

Люблю грозу в начале мая,

Когда весенний первый гром,

Как бы резвяся и играя,

Грохочет в небе голубом.

Гремят раскаты молодые,

Вот дождик брызнул, пыль летит!

Повисли перлы дождевые,

И солнце нити золотит.

(Електричний розряд, звук, рух, конденсація)

Призму тригранну візьми на долоню,

Сонячний промінь на грань наведи,

І на стіні свого рідного дому

Знову побачиш ти спектр без води.

В день ясний горіло сонце,

Нерухомо вітер спав.

Нерухомо в мертвій тиші

Степ незайманий стояв.

А на півдні за лісами

Колихалось море трав,

То над степом буйний вітер

На шовкових струнах грав.

Растаял лед, шумят потоки,

Луга зеленеют под лаской тепла.

Зима, размякнув на припеке,

В суровые горы подальше ушла.

Учні одержують незаповнені бланки з таблицями. (Учитель диктує слова, а кожен учень записує слово до відповідної колонки у таблиці.)

 

 

 

 

Трактор, пластилін, окуляри, танення льоду, скло, годинник, завірюха, падіння дощових крапель, повінь, книжка, алюміній, стіл, веселка, постріл, спирт, золото, вода, мерехтіння зірок, повітряна кулька, похолодання, телефон, залізо, вітер, грім. (За кожне правильно написане слово — по 0,5 бала. Результат округлюється на користь дитини.)

IV. Хвилина цікавоїфізики «Знайка»

Електричні явища

Є два види блискавок: лінійна і кульова. Кульова блискавка здатна проникати у приміщення крізь отвори, розміри яких набагато менші за розміри самої блискавки. Так, блискавка діаметром 40 см проходить крізь отвір, діаметр якого декілька міліметрів і після цього відновлює свою кулясту форму. Блискавка може бути дуже небезпечною.

Професор Петербурзької Академії наук Г.В.Ріхман помер у 1752 р. під час проведення одного з дослідів. Він сконструював пристрій для вимірювання атмосферного електричного поля, але під час грози в металічний стрижень, що виходив на дах, влучила блискавка, а стрижень був з’єднаний із пристроєм Ріхмана. Цієї миті від пристрою раптом від’єдналася блакитна яскрава куля, що вдарила Ріхмана прямо в лоб. Ріхман помер миттєво.

Магнітні явища

Старовинна легенда розповідає про пастуха на ім’я Магнус, який одного разу побачив, що залізний наконечник його палиці притягується до чорного каменя. Камінь почали називати каменем Магнуса — магнітом. Тобто за багато століть до нашої ери було відомо, що деякі кам’яні породи здатні притягувати шматки заліза.

Світлові явища

Напевно, немає людини, яка б не милувалася веселкою. Це чудове яскраве явище ще з давніх часів захоплювало людство. Про веселку складали легенди, їй приписували дивовижні властивості. За легендою, бог Яхве після Всесвітнього потопу повісив на небо веселку на знак того, що він більше так жорстоко не каратиме людей.

Ще в давнину люди помітили, що веселка спостерігається лише навпроти сонця і тоді, коли світило вийшло з-за хмар. Якщо стояти обличчям до сонця, то веселки не побачиш. Веселка виникає, коли сонце освітлює завісу дощу. Скільки кольорів у веселки? Як правило, називають сім кольорів.

Звукові явища

Як ми чуємо звуки? Молекули, що входять до складу повітря, коливаються біля джерела звуку. Це спричиняє коливання тих молекул, що знаходяться поблизу. Коливання молекул поширюється у просторі, доходить до нашого вуха, і ми чуємо звук. Слух відіграє величезну роль і в житті тварин. Він допомагає їм вистежувати здобич, попереджає про небезпеку. Звукова хвиля може поширюватися на різні відстані. Гарматну стрілянину чути на 10-15 км, іржання коней і гавкіт собак — на 2-3 км, а шепіт — усього на кілька метрів. Ці звуки передаються повітрям. Але провідником звуку може бути не тільки повітря. Прикладіть вухо до залізничної рейки, і ви почуєте шум потягу, що наближається, значно раніше і на більшій відстані. Значить, метал проводить звук краще і швидше, ніж повітря. Перед Куликовською битвою князь Дмитро Донський сам виїхав на розвідку у поле і, приклавши вухо до землі, почув кінський тупіт татарських полчищ, що наближалися. Вода теж добре проводить звук. Пірнувши у воду, можна виразно чути стук каменя об камінь або як шумить під час прибою галька. Властивість води — добре проводити звук — широко використовується для розвідки в морі під час війни, а також для вимірювання морських глибин. Для звуку є тільки одна перешкода, і її легко знайти. Якщо завести будильник і накрити його ковпаком, то звук зникне. Чому? Тому що звук не може передаватися через порожнечу. Обов’язково потрібне пружне середовище.

Луна — це звукові хвилі, які відбилися від перешкоди (будівлі, горба, лісу) і повернулися до джерела. Назва «луна» пов’язана з іменем гірської німфи Луна, яка, за старогрецьким міфом, була закохана в Нарциса. Від туги за коханим Луна висохла і закам’яніла. Від неї залишився тільки голос, здатний повторювати закінчення вимовлених в її присутності слів. Скелі у формі кола біля Адерсбаха в Чехії у певному місці повторюють 7 складів, а в замку Вудсток в Англії луна виразно повторює 17 складів.

Завдяки цьому явищу й ультразвуку дельфіни впевнено орієнтуються у каламутній воді. Посилаючи і сприймаючи ультразвукові імпульси, що повернулися назад, вони здатні на відстані 20-30 м знайти навіть маленьку шротинку, обережно опущену у воду. Ультразвуки допомагають і кажанам. Вони здатні орієнтуватися у польоті навіть у цілковитій темряві.

V. Підсумковий урок.

Домашнє завдання

Прочитати матеріал за підручником; вивчити за конспектом; підготуватися до лабораторної роботи; дати відповіді на запитання (на картках).

— Чому фізику вважають основою техніки?

— Які сучасні досягнення науки і техніки стали можливими завдяки успіхам фізики?

— Які закономірності ви вже помітили в природі? Ви впевнені, що це закономірності? Чому? Чи враховуєте ви їх у повсякденному житті? Як?

— Які небезпеки загрожують нашій планеті? Чи можете ви особисто взяти участь у рятуванні Землі? Що для цього роблять люди?

— Чи вірите ви в чудеса? А що таке диво? Чи бачили ви на власні очі хоча б одне чудо?

 

 

 

Додаток Б

УРОК

ТЕМА. Прямолінійність поширення світла. Сонячне і місячне затемнення

Мета: ознайомити учнів із поняттям світлового променя, із законом прямолінійного поширення світла; навчити пояснювати утворення тіні й півтіні, сонячного й місячного затемнень; розвивати інтерес до вивчення фізики.

Тип уроку: урок нового навчального матеріалу.

Обладнання: точкове та протяжне джерело плакат та комп’ютерна анімація «Сонячні та місячні затемнення».

 

 

 

 

 

 

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ

Радість бачити і розуміти є найбільш прекрасний дарунок природи.

А.Ейнштейн

І. Актуалізація опорних знань

1. Знайди помилку!

Якось зимового вечора учень прогулювався біля школи. Він поглянув на вікно свого класу і побачив, що світло у вікні то засвітилося, то погасло.

Знайди антоніми!

Початок — життя — день — світло —

2. Гра «Так — Ні»

Учням пропонують кілька тверджень, з-поміж яких вони повинні визначити правильні, підводячи праву руку; якщо ж твердження хибне, то учні руку не підводять.

Тіла, що випромінюють світло, називають джерелами світла. (Так)

Залежно від походження розрізняють точкові та протяжні джерела світла. (Ні)

Місяць — це природне джерело світла. (Ні)

Лампа денного світла, екран монітора, полум’я свічки — це приклади штучних джерел світла. (Так)

Очі живих істот — це приклади природних джерел світла. (Ні) Холодні джерела світла — це тіла, що світяться за невеликих температур. (Так)

II. Вивчення нового матеріалу

1. Розповідь учителя

Учитель. Розділ оптики, який вивчає хід променів світла, називають геометричною оптикою. Світловий промінь — це лінія, вздовж якої поширюється світло. Але ж лінія не має товщини. Отже, у реальному житті ми маємо справу переважно з пучками світла, але для схематичного зображення світлових пучків використовують світлові промені (два або більше). Світловими пучками називають напрямлені потоки світла, обмежені у просторі. Розрізняють три типи світлових пучків:

а) збіжні — ті, що збігаються в одній точці;

б) паралельні — ті, що не перетинаються;

в) розбіжні — ті, що виходять з однієї точки.

• Закон прямолінійного поширення світла: світло у порожнечі (вакуумі) або однорідному прозорому середовищі поширюється прямолінійно (вибирає найкоротший шлях).

Для демонстрації прямолінійного поширення світла можна скористатися лазерною указкою та електричним чайником. Окремо звертаємо увагу учнів на те, що промінь від указки під час його проходження крізь чисте повітря є невидимим. Разом із тим світловий промінь є видимим, коли проходить крізь туман, що утворюється над чайником із киплячою водою.

Дослідним доказом справедливості закону прямолінійного поширення світла є утворення тіні та півтіні.

Для демонстрації слід взяти невеличке джерело світла і поставити екран так, щоб поверхня екрана була освітлена. Якщо ж тепер між джерелом світла і екраном розташувати непрозоре тіло, тоді на екрані побачимо темне зображення обрисів непрозорого тіла. Якщо маємо справу з точковим джерелом, тоді спостерігаємо на екрані утворення тіні. Якщо ж взяти порівняно велике джерело, тоді на екрані навколо тіні утвориться ще й півтінь.

Тінь — це частина простору за непрозорим предметом, куди не потрапляє світло.

Півтінь — це частина простору за непрозорим предметом, куди світло від джерела потрапляє частково. (Накреслити схеми утворення тіні та півтіні.)

У значних масштабах тінь і півтінь спостерігають під час сонячного і місячного затемнень. Сонячне затемнення спостерігається тоді, коли Місяць буде між Сонцем і Землею. Коли ж Місяць, обертаючись навколо Землі, потрапляє в тінь, що відкидається Землею, спостерігається місячне затемнення. (Плакат)

2. Хвилина цікавої фізики «Знайка»

Для освітлювання операційних було розроблено спеціальні безтіньові лампи. Це зробили для того, щоб під час проведення хірургічних операцій руки хірурга не давали тіні, оскільки це дуже заважало б проведенню операції. Такі лампи розташовують над операційним столом. Безтіньові лампи є протяжними джерелами світла, тож, освітлюючи поверхню, вони утворюють тільки півтінь.

У неоднорідному середовищі (нерівномірно прогрітому повітрі) світло поширюється вздовж кривої лінії. Цим, зокрема, пояснюється оптичне явище, яке ми можемо спостерігати, коли їдемо в спекотну й тиху погоду прямою асфальтовою дорогою. Унаслідок поширення світла від блакитної ділянки земної атмосфери вздовж кривої лінії пасажирам автівки здається, ніби попереду дорога вкрита водою. Насправді це ілюзія зору, яку іноді називають міражем.

Уж тысячи лет, как старый фрегат

Не может найти себе гавани.

Тысячи лет, как мачты скрипят,

Когда же окончится плаванье?

«Летучий голландец», скиталец морей,

Ты радость приносишь и горе.

«Летучий голландец», призрак морей,

Когда же окончиться плаванье?

                                                   (Из песни «Летучий голландец»)

Багато людей чули легенду про «Летючого голландця», в існування якого в минулі століття вірили моряки всієї земної кулі. «Летючий голландець» — це величезний за розміром корабель-примара без видимої команди на борту. Він нізвідки з’являвся, безмовно прямував уперед, не відповідаючи на сигнали, і так само стрімко зникав. Зустріч із кораблем-примарою вважалася фатальною, після цього потрібно було чекати шторму чи іншого лиха. Що ж насправді являв собою «Летючий голландець»? Це був, без сумніву, верхній міраж, тобто відображення якого-небудь звичайного парусного судна, яке спокійно йшло десь далеко за горизонтом, а його збільшене і спотворене зображення у вигляді верхнього міражу піднімалося в повітря, удаючи з себе «Летючого голландця». Міраж, звісно, не реагував на жодні сигнали з інших кораблів. Зараз «Летючий голландець» у вигляді парусного судна зник з морів і океанів, оскільки парусні судна стали рідкістю. Побачити ж міражі суден, що пливуть за видимим горизонтом, можна доволі часто (див. С.В.Зверева «В мире солнечного света»).

Багатьом людям відома легенда про злу фею Моргану. Вона начебто полюбляє дратувати зморених подорожніх — показує їм в розжареній пустелі примарні квітучі оазиси, багатоводні озера, багаті міста з садами, що висять у повітрі. Ця фея дуже підступна. Малює картини лише для того, щоб порадувати людей, змусити їх збитися з дороги, а потім, коли видіння розійдеться в повітрі, радіє з              їхнього відчаю.

Фата-моргана — складний міраж, частіше це поєднання верхнього і нижнього міражів.

III. Узагальнення вивченого матеріалу

1. Фронтальна бесіда за питаннями

1) Що вивчає геометрична оптика?

2) У чому полягає закон прямолінійного поширення світла?

3) Які явища є свідченням прямолінійного поширення світла?

4) У якому випадку тінь від предмета буде чіткою?

5) У якому випадку утворюється півтінь? Наведіть приклади утворення півтіні.

6) За якої умови відбувається місячне затемнення? Чи здогадалися ви, чому воно відбувається тільки під час повні?

7) Чому в сонячний день вранці тіні довші, ніж опівдні? Зробіть рисунки до свого пояснення.

8) Смотри, как запад разгорелся

               Вечерним заревом лучей,

           Восток померкнувший оделся

               Холодной сизой чешуей!

                                                 (Ф.И.Тютчев)

Запитання. Поясніть явище, яке описав поет.

Відповідь. Це явище називають зорею.

2. Розв’язування задач

1) На горизонтальній площадці стоять два стовпи. Висота першого стовпа — 2 м, довжина його тіні — їм. Якої висоти другий стовп, якщо довжина його тіні дорівнює 50 см? Джерелом світла є сонце. Накреслити схематичний малюнок.

 

2) Сонячного дня довжина тіні на землі від будинку складає 30 м, а від прямовисної лопати висотою 1,5 м довжина тіні дорівнює 2 м. Яка висота будинку?

IV. Підбиття підсумків уроку

Вправа «Зворотний квиток»

Кожний учень отримує аркуш паперу. З одного боку аркуша він записує найцікавіший момент уроку, а з іншого — свої очікування щодо наступних уроків фізики. (Учитель збирає аркуші, опрацьовує їх і використовує побажання учнів, готуючись до наступних уроків.)

V. Домашнє завдання

Опрацювати матеріал за підручником.

Побудувати схему виникнення сонячного та місячного затемнення.

Розв’язати задачу.

Стовп, освітлений сонцем, відкидає тінь довжиною 6,9 м, а вертикальна паля висотою їм — довжиною 1,1 м. Визначте висоту стовпа.