Департамент освіти і науки 

Чернівецької обласної державної адміністрації

 

Вище професійне училище № 3

 

 

 

 

 

Активізація пізнавальної діяльності учнів на уроках

фізики та астрономії 

 (збірник авторських статей) 

 

 

 

 

 

 

м. Чернівці 2019 р.

 

Департамент освіти і науки  Чернівецької обласної державної адміністрації

 

Вище професійне училище № 3

 

 

 

 

 

 

 

Активізація пізнавальної діяльності учнів на уроках фізики

та астрономії

(збірник авторських статей)

 

 

 

 

 

 

 

 

м. Чернівці, 2019 р.

 

 

УДК  53.01  ББК 22.3      C – 4 

 

Розглянуто на засіданні методичної комісії природничо-математичних дисциплін ВПУ № 3  м. Чернівці

Протокол №   5      від    9    січня     2019 р.

Голова методичної комісії  __________ Н.В. Павлюк

 

Автор:	Савчук-Баловсяк Г. Д., викладач фізики та астрономії ВПУ № 3 м. Чернівці, спеціаліст вищої категорії, викладач-методист
Рецензент:	Борча М.Д., докт. фіз.-мат. наук, завідувач кафедри  інформаційних технологій та комп’ютерної фізики Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича

С – 4 Активізація пізнавальної діяльності учнів на уроках фізики  та астрономії : збірник авторських статей / Савчук-Баловсяк Г. Д. – Чернівці : Видавничий дім „РОДОВІД”, 2019. – 72 с.

 

У збірнику подано 16 авторських статей та тези Всеукраїнської науково-практичної конференції, присвячені питанням активізації пізнавальної діяльності учнів на уроках фізики та астрономії, яке є одним з найважливіших серед актуальних проблем сучасної педагогічної науки та практики.  У поданих публікаціях описано форми і методи формування ключових компетентностей та пізнавального інтересу учнів до предмету, що є важливим засобом підвищення якості їх знань, розвитку творчих здібностей; розглянуто основи використання комп’ютерних технологій в особистіно-орієнтованому навчанні. 

Для викладачів професійно-технічних навчальних закладів.

 

ББК 22.3

 

                          © Вище професійне училище № 3 м. Чернівці, 2019                           © Савчук-Баловсяк Г. Д., 2019

ЗМІСТ

ПЕРЕДМОВА …………………………………………………………... 4

1.                ЯК ЗРОБИТИ УРОК ФІЗИКИ ЦІКАВИМ? ...................................... 5

2.                КІЛЬКОМА ШТРИХАМИ ПРО АКТИВІЗАЦІЮ

ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ НА УРОКАХ ФІЗИКИ ................ 9

3.                ІСТОРИЗМ У ВИКЛАДАННІ ФІЗИКИ .......................................... 12

4.                ВІРТУАЛЬНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ НА УРОКАХ ФІЗИКИ .......... 14

5.                КОНЦЕНТРИЧНИЙ МЕТОД ВИКЛАДАННЯ ДИСЦИПЛІН ..... 19 6. ЕЛЕМЕНТИ СУГЕСТОПЕДИЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ НА

УРОКАХ ФІЗИКИ ............................................................................. 21

7.      ФОРМУВАННЯ ЗНАНЬ, УМІНЬ І НАВИЧОК УЧНІВ З

ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН ..................................... 23

8.      ДВА МЕТОДИ ПІЗНАННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СВІТУ –

ФІЗИКА І МИСТЕЦТВО……………………………………………26

9.      ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ І ПЕДАГОГІЧНИХ ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ НА УРОКАХ

ФІЗИКИ ….…………………………………………………………. 29

10.АКТИВІЗАЦІЯ ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ

НА СУЧАСНИХ УРОКАХ ФІЗИКИ …………………………….. 31

11.ВИКОРИСТАННЯ ІНТЕРАКТИВНОЇ ДОШКИ…………..…….. 33

12.ОСОБЛИВОСТІ ПОЗАКЛАСНОЇ РОБОТИ З ФІЗИКИ ………... 37 13.ОСНОВИ ВИКОРИСТАННЯ ІКТ В УМОВАХ 

ОСОБИСТІСНО-ОРІЄНТОВАНОГО НАВЧАННЯ …………..... 41

14.ФОРМУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЕКОЛОГІЧНОЇ

КОМПЕТЕНТНОСТІ УЧНІВ НА УРОКАХ ФІЗИКИ ………….. 47

15.ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ СКРАЙБІНГУ НА

УРОКАХ ФІЗИКИ ……………………………………………..…. 53

16.ЗГОРТКОВА ШТУЧНА НЕЙРОННА МЕРЕЖА ДЛЯ

РОЗПІЗНАВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ ОБЛИЧ ……………………... 61

17.РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОЕКТНОЇ МЕТОДИКИ В ПРОЦЕСІ

ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ …………………………………………….. 64

ПЕРЕДМОВА

Фізика є науковою основою техніки, її знання потрібні кожній людині для успішної роботи на виробництві, для формування наукової картини світу. 

Питання активізації пізнавальної діяльності учнів є одним з найважливіших серед актуальних проблем сучасної педагогічної науки та практики.

Викладач повинен формувати в учнів відповідну мотивацію навчання, адже в іншому випадку, як говорив В.О.Сухомлинський: ”Усі наші задуми, усі пошуки і побудови зводяться нанівець, якщо нема в учня бажання вчитися”.

Доречно вплетений у канву уроку яскравий штрих багато часу не потребує, але відплачується сторицею, надає уроку привабливої окраси, формує в учнів пізнавальний інтерес до предмету, що є важливим засобом підвищення якості їх знань, розвитку творчих здібностей.

У збірнику подано 16 авторських статей, надрукованих  в обласній педагогічно-просвітницькій газеті освітян Буковини „Крайова освіта”, та тези Всеукраїнської науково-практичної конференції, які можуть бути корисними викладачам фізики та астрономії під час підготовки і проведення уроків.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ЯК ЗРОБИТИ УРОК ФІЗИКИ ЦІКАВИМ?

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Як зробити урок цікавим? / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька газета освітян Буковини

«Крайова освіта». – 2002. – № 9, 8.03.2002. – С. 5)

 

Вивчення фізики є основою формування наукової картини світу, світоглядних засад людини, її філософії. Фізика є також фундаментом для перетворюючої діяльності людини: створення нової сучасної техніки, технологій, розширення пізнавальних можливостей людства. Ця наука вчить розуміти сутність процесів у природі, є найважливішим джерелом знань про навколишній світ.

Важливо, щоб учні опанували згадану науку. З цією метою необхідний постійний пошук оптимальних шляхів викладання фізики в сучасних умовах – умовах реформування загальної середньої освіти, що передбачає реалізацію принципу її гуманізації.

Трактування змісту фізики багато в чому визначається власним підходом викладача. В будь-якому випадку необхідно намагатися, щоб повідомлення нової інформації було жвавим, захоплюючим, щоб урок набував привабливої окраси. Без цього вивчення фізики не може бути успішним. Інтерес учнів до вивчення фізичної науки формується поступово. Спочатку на зовнішній цікавості фактів, явищ, а потім шляхом використання фізичного експерименту, матеріалів з історії фізики, життя її творців; розв'язання життєвих задач; розкриття зв’язків фізики з практичними потребами людства; формування навиків до самостійного здобування знань, залучення учнів до активного пошуку.

Під час вивчення фізики можна ефективно використовувати також відомості з гуманітарних предметів, зокрема з літератури. У художній літературі легко знайти багато інформації, яка підсилює емоційність сприйняття нового матеріалу. Згадану інформацію можна використовувати в наступних формах:

1)    використання фрагментів з художніх творів, у яких описуються певні фізичні явища; під час пояснення нового матеріалу;

2)    оцінка й перевірка з точки зору фізики правдивості описуваних у літературі фізичних явищ і закономірностей;

3)    складання за фрагментами творів якісних задач.

Першу з вказаних вище форм можна застосовувати – під час викладання нової теми. Так, вивчаючи основи молекулярнокінетичної теорії, можна прочитати уривок з відомої поеми римського філософа, поета Тіта Лукреція Кара "Про природу речей", в якому яскраво змальовано кінетику атомів: 

Вислухай те, про що мовлю,  і ти, безсумнівно, визнаєш, що існують тіла, яких ми не можемо побачити. Вітер, наприклад, по морю безтямно хвилі ганяє, руйнує величні судна, і хмари розносить по небу... Себто, вітри – тіла, але тільки невидимі оку. Далі, аромати різного роду розпізнаємо нюхом, хоч також не помічаємо, як у ніздрі вони проникають, І накінець, на морському березі, об який хвилі завжди розбиваються,  плаття вологою просякає, але, на сонці звисаючи, сохне. Однак, неможливо розгледіти, як волога осідає на ньому. І так само не видно, як вона враз зникає від спеки. Отже, дрібниться вода на такі маленькі частинки, що вони недоступні для ока людського.

 Другу форму використання інформації з літератури краще застосовувати на етапі закріплення чи повторення матеріалу.

Вивчаючи випаровування, є можливість запропонувати учням пояснити, перевірити рядки вірша А. Музичука:

 

Сонце воду носило з річки, Забруднило барвисті стрічки, їх Дощиха мерщій попрала, Дощ повісив сушить на хмарах.

Під час вивчення теплових явищ доцільно використати (для перевірки):

а) уривок з твору В.К.Винниченка "Сонячна машина": "В небі – сонячна пожежа, на землі – пекуча, з роззявленим ротом, із млосною застиглістю спека. Сад знеможено куняє. Пісочок на доріжках, лави, шибки на вікнах, східці на терасу – все гаряче. До металічних ручок дверей не можна торкнутись";

б) уривок з твору С. Федорова "Біля гори Магнітної": „У будівельній конторі за вікном висів термометр. Ртутний стовпчик падав усе нижче й нижче. Настав день, коли інженер, виглянувши за вікно, побачив: ртуть у термометрі замерзла, і він лопнув".

Вивчаючи двигуни, учні можуть розмірковувати над словами з книги Ю.Долматовського "Повість про автомобіль": "Тисячі кінських сил, що виникають у двигунах і помножуються механізмами передачі, обертають ці колеса (автомобілів)". 

А ось під час вивчення теми "Електричний струм у газах. Газові розряди"          можна        запропонувати   учням         пояснити, перевірити вірогідність явищ, описаних у вірші М.Рильського: Прокотився грім з розгоном, Грають блискавок шаблі. Пахне морем і озоном Від притихлої землі. 

За    уривками    творів можна складати цікаві якісні задачі. Наприклад:

а) "У кімнаті, куди вступив Іван Іванович, було зовсім темно, бо віконниці були зачинені, і сонячний промінь, пробиваючись крізь дірку, зроблену у віконниці, грав як веселка і, вдаряючись у протилежну стіну; вимальовував на ній яскравий краєвид з очеретяних дахів, дерев та порозвішуваної на подвір’ї одежі, тільки все було в зміненому вигляді". (За уривком з твору М.В.Гоголя "Повість проте, як посварились Іван Іванович з Іваном Никифоровичем"). Поясніть походження цього явища.

б) "Коли влітку сонячним ранком піти до лісу, – то на галявинах у траві можна побачити діаманти. Й діаманти ці виграють і сяють на сонці усякими кольорами – жовтим, червоним, синім". (Л. Толстой. "Якою буває роса на траві"). Про які діаманти йде мова? Що це за явище?

в) "Ось промінь сонця торкнувся хвилі. Вода навкруги одразу позеленіла, блимають дрібні водяні пухирці, сліпить піна..." (О.Бєляєв. "Людина-амфібія"). Чому так сталось?

г) "Мильна бульбашка, літаючи у повітрі, спалахує всіма відтінками кольорів, властивими навколишнім, предметам. Мильна бульбашка, мабуть, найвишуканіше диво природи". (М. Твен. "Пригоди Тома Сойєра"). Яке явище робить мильну бульбашку такою цікавою?

Жвавий інтерес викликають в учнів якісні задачі у віршованій формі. Наприклад:

                а)      Що за проміння

Застосовується для сушіння

Сіна, овочів, деревини

В   усі   часи   людьми?

                б)      Чи торбинка з піском,

Чи пляшка з кип'ятком Однакових температур і мас Краще гріють нас.

Уривки з художніх творів дають можливість повторити матеріал, допоможуть застерегти учнів від неправильних міркувань, виявити та виправити помилки; розширити знання з теми, розв'язати суперечливі питання, заохотити до самостійного вивчення матеріалу, покращити успішність.

Таким чином, взаємозв'язки у вивченні фізики і гуманітарних предметів – важливий засіб навчання, розвитку розумових здібностей і мислення учнів, зростання інтелекту.

 

 

 

 

2. КІЛЬКОМА ШТРИХАМИ ПРО АКТИВІЗАЦІЮ

ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Кількома штрихами про активізацію пізнавальної діяльності на уроках фізики / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька газета освітян Буковини «Крайова освіта».

– 2002. – № 20, 31.05.2002. – С. 8)

 

Життя складне й багатогранне. Для активної життєдіяльності кожна людина має бути озброєна певними знаннями, уміннями, навичками. Від дідів і прадідів до синів і онуків передаються під час спілкування елементарні знання. Складніші можуть бути засвоєні тільки в процесі навчання, яке кує розум, формує загальну культуру особистості, плекає людські ідеали.

Потреби господарської діяльності й розумового розвитку людини довели необхідність фізико-математичної підготовки. Тому предмети природничо-математичного циклу, зокрема фізика, стали невід'ємною частиною навчально-виховного процесу.

"Фізика є той відділ пізнання, який вивчає порядок, що панує у природі, або, іншими словами, правильну послідовність подій”, – писав Д. Масквелл.

Однак, багато учнів не усвідомлюють світоглядної значущості змісту цього курсу, вважають, що він їм не потрібен. Це спонукає викладача до постійних пошуків раціональних шляхів організації навчання. У сучасних умовах потрібно удосконалювати зміст викладання, урізноманітнювати методи і форми навчальних занять.

Досить поширеною є думка, що гуманітарні предмети не мають жодного відношення до фізики. Однак, досвід показує, що під час її вивчення ефективним є використання відомостей із згаданих дисциплін, що є окрасою уроку. Адже емоції в житті людини, а тим більше учня, який живе бажанням, настроєм, відіграють велику роль. 

Так, під час вивчення теми "Будова газоподібних, рідких і твердих тіл” доцільно запропонувати учням роздивитись фотографію найбільшої градини із зареєстрованих градин у США, що випали у 1970 р. Градини мали довжину кола 45 см, важили 750 г.

Крім цього, учні можуть самостійно продемонструвати за допомогою повітряних кульок двох кольорів статичні і динамічні моделі структур льоду, води, пари в атмосфері, відгадати загадку.

Вивчаючи тему „Джерела забруднення навколишнього середовища та можливі способи його захисту”, варто розповісти про ультрафіолетовий щит – озоновий шар, його значення, про природу кислотних дощів, смогів, „парниковий ефект” та інше.

Жвавий інтерес викликають в учнів розповіді про роль електричного поля в житті людини, в медичній практиці, дію електричного струму на організм, електрохірургію, живі електростанції.

Під час вивчення магнітного поля учням необхідно розповісти про дивовижний світ магніту, магнітні бурі, магнітну воду, запропонувати провести дослідження властивостей магніту, його застосування. Для "мозкового штурму" учні отримують винахідницькі задачі.

Вивчаючи електричний струм у газах, газові розряди, потрібно детальніше розповісти про блискавку, ймовірність ураження нею, про "ходяче чудо світу" - американського лісника, в якого блискавка влучала 7 разів, завдаючи тілесних ушкоджень.

Цікавим для учнів буде повідомлення про те, що відомі композитори відображали в своїх творах звучання грози, викликані нею почуття, грім (П.І.Чайковський "Пори року", Шопен "Дощова краплина" та ін.).

Щоб учні добре засвоїли основні положення з теми "Коливання і хвилі", їм треба постійно опиратися на знання з математики про властивості, закономірності перетворень тригонометричних функцій, уміння застосовувати похідну для визначення характеристики коливального руху. Для пожвавлення таких уроків доречна інформація про: 1) періодичність процесів у природі; 2) звук і слух; 3) вібрації і здоров'я людини; 4) біологічну дію ультразвуку; 5) електромагнітні коливання у медицині.

Розкриваючи тему "Передавання електроенергії", варто згадати про переохолоджений дощ, який виникає при наступанні теплового фронту в холодні пори року, його наслідки. Механізм утворення такий: у шаруватих хмарах над теплим фронтом утворюються сніжинки. Під хмарою вони тануть. Утворені краплини потрапляють в нижній шар холодного повітря. Якщо температура внизу трохи нижча 0°С, краплини досягають землі не замерзаючи. Однак, потрапляючи на холодні предмети (дроти, гілки дерев), замерзають, утворюючи кірочку льоду, що призводить до обриву телефонних проводів, ліній електропередач.

Необхідно зупинитись на висвітленні нетрадиційних джерел енергії, продемонструвавши при цьому фотографію великої вітроенергетичної установи потужністю 2,5 МВт у США.

Доцільно також знаходити у науково-популярній, художній літературі відповідну інформацію й перевіряти її з точки зору фізики. Наприклад, якісну задачу з оптики можна скласти за уривком з твору

М.В.Гоголя „Повість про те, як посварилися Іван Іванович з Іваном Никифоровичем”. „Кімната, в яку ввійшов Іван Іванович, була зовсім темна, тому що віконниці були закриті, і сонячний промінь, проходячи в дірку віконниці, набрав райдужного кольору і, вдаряючись в протилежну стінку, малював на ній строкатий краєвид, але все було навпаки. Від цього у кімнаті була якась чудова напівтемрява”. Як пояснити явище, яке спостерігав Іван Іванович?

Виправдовує себе також написання учнями творів з описом фізичних явищ ("Фізика і музика", "Фізика рослин", "Чому ідуть дощі?" та ін.).

Окрасою уроку фізики є театралізовані видовища, дидактичні ігри у вигляді загадок-задач, загадок-шарад, загадок-жартів, вікторин, опорні конспекти з жартівливою ноткою. Вони міцно вкарбовуються в пам'ять учнів, збагачуючи знаннями, перевіряють рівень інтелектуальної підготовки, вчать мислити, логічно обґрунтовувати свої міркування.

Позитивні наслідки простежуються і при використанні на уроках історичних фактів, висловлювань вчених, розповідей про життя й винаходи фізиків, цікавих бувальщин про них, елементів народної педагогіки. Навчання – це наполеглива, копітка праця. Тому учнів слід підбадьорювати хоча б народними приказками: не кажи – не вмію, а кажи навчусь; нема науки без муки. Справжній успіх ґрунтується на усвідомленому навчанні, бажанні вчитися.

Щоб сформувати у школярів цілісну картину об'єктивного світу, треба не забувати про міжпредметні зв'язки, наголошувати на актуальності змісту навчання. У навчально-виховному процесі велику роль відіграють позаурочні заходи, які пробуджують в учнів прагнення до творчості, прищеплюють інтерес до науки і науковопопулярних передач.

Покликання викладача – дбати, щоб іскра знань не згасла. Він завжди повинен пам'ятати, що визначальний вплив на зміст освіти мають динаміка життя, розвиток виробництва: здобутки в галузі матеріальної, духовної культури й творчо підходити до своєї праці, бо педагог творить найбільше чудо на землі – людину.

Не дивлячись на те, що: В житті важко йти 

Протоптаною стежкою,

Й своє при цьому віднайти

Із неповторною мережкою,

викладач зобов'язаний удосконалювати методику викладання та не забувати про свою місію, яку в народі називають святою.

3. ІСТОРИЗМ У ВИКЛАДАННІ ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Історизм у викладанні фізики / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька газета освітян Буковини «Крайова освіта». – 2004. – № 41, 5.11.2004. – С. 6)

 

Здійснення міжпредметних зв’язків під час вивчення фізики помітно впливає на розвиток просторово-часових уявлень учнів. Використання матеріалу з інших дисциплін дає змогу узагальнити знання певних теорій, що відображені у кількох навчальних предметах, дозволяє уникнути однобічності в формуванні фундаментальних знань. 

Важливою засадою організації навчально-виховного процесу з фізики є принцип історизму, суть якого полягає в тому, що потрібно ураховувати особливості розвитку фізики як в минулому, так і в наш час.

Цінними та незамінними в проблемному навчанні є історичні відомості про виникнення, розвиток різноманітних фізичних ідей, теорій, про вивчення, освоєння людством різних видів енергії (традиційних, нетрадиційних), відкриття законів розвитку матерії, дослідження таємниць природи. 

Для учнів захоплюючою є інформація про старовинні одиниці вимірювання різних фізичних величин, про співвідношення між ними і одиницями, які використовують зараз, про старовинні прилади, про те, що у сиву давнину найточнішою мірою довжин вважали товщину волосини верблюда чи мула (≈ 0,1 мм), висмикнута з хвоста.   

Важливе значення має характеристика поглядів стародавніх атомістів (Левкіпа, Демокріта, Лукреція Кара), які стверджували, що всі тіла складаються з неподільних, стабільних часточок – атомів, історичний матеріал про життя, діяльність М.Ломоносова, Р.Броуна, Ж.Перрена під час вивчення будови речовини.

Набуті учнями знання з історії стародавнього світу можна використати, коли вивчається сила Архімеда. Слід наголосити, що за допомогою створених ним машин зрошували поля, підйомних важелів і блоків пересували великі вантажі, з катапульт кидали камінням на вороже військо. Доречно згадати катапульту древніх римлян. 

Активізують пізнавальний інтерес учнів відомості з історії про винахід термометра, про створення теплових двигунів, про Геронову кулю – прообраз реактивних двигунів, про парову турбіну Д.Бранка, двигун Папена, парову машину І.І.Ползунова, універсальний паровий двигун Джеймса Уатта.

Під час вивчення електризації тіл доцільно пригадати легенду про її виявлення дочкою Ф.Мілетського; розглядаючи закони електричного струму, слід поговорити про історію відкриття електричної лампочки, електричні риби, цікаві досліди А.Вольта.

Пояснення матеріалу про електромагнітні явища, хвилі, оптичні явища буде цікавішим, якщо демонструвати учням плакати із схемами дослідів, приладами, які використовували у свій час вчені. Наприклад, прилади П.М.Лебедєва для дослідів з короткими хвилями Герца.

Для пожвавлення уроку велику роль відіграють висловлювання вчених, історичні факти, фізичні задачі історичного змісту, картини, які спонукають учнів зрозуміти суть відкриття, уявити умови, в яких видатні вчені жили, працювали, творили, долали труднощі, а також самостійно здобувати знання, відчути величність і могутність фізики.

Успішне здійснення міжпредметних зв’язків, використання прикладів з історії у викладанні фізики сприяє забезпеченню узгодженості, наступності  викладання, якіснішому засвоєнню навчальних предметів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ВІРТУАЛЬНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Віртуальний експеримент на уроках фізики / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька газета

освітян Буковини «Крайова освіта». – 2006. – № 12, 12.05.2006. – С. 7)

 

З розвитком інформаційних технологій стає можливим застосування їх не лише в дисциплінах, які традиційно базуються на використанні комп’ютерів – інформатиці, комп’ютерному моделюванні, а й у класичних навчальних курсах. Під час проведення уроків фізики персональний комп’ютер може бути корисним для супроводу демонстраційного експерименту на лекційних заняттях, виконання лабораторних робіт, самостійної пошукової роботи учнів.

Найдоцільнішим є упровадження комп’ютерної моделі в якості демонстрації під час пояснення нового матеріалу (особливо коли мають справу з явищами, які не спостерігаються в повсякденному житті, або ж із явищами, спостереження яких пов’язане із значними труднощами), розв’язування практичних задач. Нині існують реальні можливості уникнути вище зазначених проблем за умови проведення відповідних віртуальних фізичних експериментів чи інтерактивного моделювання.

В наше училище поступило три комп’ютерні диски з відповідним програмним забезпеченням, а саме:

І. Бібліотека електронних наочностей (10-11 кл.), версія 1.0.

ІІ. Віртуальна фізична лабораторія (10-11 кл.), версія 1.0, які схвалені Науково-методичною комісією засобів навчання та шкільного обладнання (протокол №3 від 24.12.2004 р.)

ІІІ. Навчальне програмне забезпечення з фізики для 10 кл.

загальноосвітніх навчальних закладів, версія 1.0, рекомендоване Міністерством науки і освіти України (лист від 30.05.05. №1\11-2754).

ІV. Навчальне програмне забезпечення з фізики для 10 кл.

загальноосвітніх навчальних закладів, версія 1.0, рекомендоване Міністерством науки і освіти України (лист від 30.05.05. №1\11-2753).

В них поданий наступний матеріал: „Конструктор уроків“, „Проведення уроків“, „Консоль вчителя“, „Фронтальні лабораторні роботи“, „Лабораторний практикум“, „Підручник з фізики для 10 кл.“.

На мою думку, досить цікавими є віртуальні лабораторні роботи. Для прикладу розглянемо одну з них - „Спостереження броунівського руху“. Учні можуть самостійно ознайомитись з ходом роботи, обладнанням, необхідним для проведення досліду, докладною інструкцією по роботі з програмою та виконати її віртуально. На малюнках, поданих нижче, відображені основні етапи згаданої лабораторної роботи:

1.     Подані прилади і матеріали, що потрібні для здійснення експерименту (рис. 4.1).

2.     На предметне скло нанесіть пензлем 2-3 краплини води (рис. 4.2).

 

 

Рис. 4.1.

 

  

Рис. 4.2.

 

3.     Потім торкніться цим пензлем поверхні фарби і введіть її в підготовлені краплини. Пензель поставте у стакан (рис. 4.3).

4.     Покладіть підготовлений препарат на предметний столик мікроскопа. Дивлячись в окуляр, спостерігайте картину броунівського руху (рис. 4.4, рис. 4.5).

 

 

Рис. 4.3.

 

  

Рис. 4.4. 

 

Рис. 4.5.

 

Після завершення віртуального експерименту учні роблять відповідні записи в зошитах, пояснюють побачене, дають відповіді на контрольні запитання, формулюють висновки.

Однак, віртуальний фізичний експеримент є лише одним із структурних елементів навчальної комп’ютерної моделі і його проведення необхідно поєднати з реальним фізичним дослідом. На мій погляд, варто пам’ятати при цьому, що:

-         інтерактивне моделювання ні в якому разі не витісняє демонстраційного й лабораторного експериментів, які виконуються із застосуванням реального обладнання, а тільки доповнює їх;

-         інтерактивне моделювання дає змогу спостерігати властивості явищ, що не піддаються прямому, безпосередньому

спостереженню в звичайних умовах;

-         інтерактивне моделювання дозволяє змінювати умови експерименту в широких межах, глибше з’ясувати особливості явища;

-         інтерактивне моделювання відкриває широкі можливості учням для проведення їх власних досліджень, розв’язування задач із дослідницьким змістом, які вимагають планування із здійснення ланцюжка комп’ютерних експериментів для підтвердження чи заперечення певних закономірностей.

Завдяки комп’ютерним моделям з фізики, в процесі навчання можна досягти вагомих результатів: підвищення інтересу учнів до фізики; здобуття глибших знань з предмету; всебічний розвиток і формування світогляду особистості.

Персональний комп’ютер та відповідні педагогічні програмні засоби з фізики не змінюють традиційних методів навчання, а доповнюють їх і в комплексі утворюють систему засобів, яка орієнтована на втілення в навчальний процес нових інформаційних технологій.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. КОНЦЕНТРИЧНИЙ МЕТОД ВИКЛАДАННЯ ДИСЦИПЛІН

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Концентричний метод викладання дисциплін / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька газета

освітян Буковини «Крайова освіта». – 2007. – № 10, 31.05.2007. – С. 9)

 

Прогрес науки та перенасиченість її інформаційного поля привели до того, що кількість годин, які відводять в навчальних планах з професії „конструктор-модельєр, молодший спеціаліст“ на вивчення фундаментальних наук, неухильно зменшується, опанування цих дисциплін можливе лише на рівні їх понятійного апарату. Це спонукає чітко, коректно формулювати поняття, підбирати відповідні технології навчання, здійснювати перехід від секторного методу викладання навчального матеріалу (рис. 5.1а) до концентричного (рис. 5.1б). При секторному способі навчання матеріал викладається за розділами даного курсу, систематизованому за певними критеріями. В кожному з цих розділів нові поняття та визначення подаються по мірі виникнення необхідності в них, сам розділ викладається в повному обсязі згідно з діючою програмою курсу, поступово, послідовно охоплюється весь програмний матеріал. Його перевагою є непомітна для студента поява і закріплення в пам’яті нових базових понять в процесі багаторазового їх використання, а недоліком є сповільнений темп викладання лекційного матеріалу. Однак секторний метод навчання – класичний метод, висока ефективність якого підтверджена часом.

При концентричному методі навчання той же програмний матеріал викладається в три етапи:

1.       Подається систематизований за певними критеріями весь понятійний апарат курсу.

2.       Відображається взаємозв’язок між введеними поняттями; розкривається зміст коротких положень (аксіом, теорем, ін.).

3.       Детально розглядаються короткі положення; даються історичні довідки; практичні приклади.

Перевагою методу є прискорене вивчення студентами лекційного матеріалу курсу, необхідного для практичних занять вже на першому етапі навчання, а також можливість вивчення всього курсу лише а межах 1, 1 і 2 етапів навчання при зменшенні кількості годин на дисципліну в навчальних планах.

Недоліками є „зазубрювання“ студентами понять і визначень, зміст яких стає зрозумілим на 2 і 3 етапах навчання; неглибоке засвоєння матеріалу та швидко „затухаючі“ знання, які залишаються у студентів, - при відсутності 3 етапу навчання.

Цей метод є доцільним під час вивчення основ техмеханіки, в якій велика увага приділяється точності формулювань вихідних фундаментальних принципів. Потрібно заздалегідь підготувати дидактичний матеріал у формі запитань та відповідей. Наприклад:

 

Запитання Відповіді

Розділ І. Статика. 

1.             В’язі, накладені на механічну 1. Дати поняття в’язей, які систему, – це тіла, які накладають накладені на механічну систему. обмеження на зміну механічного стану точок даної системи.

2.             Сили реакції в’язей – це сили дії 2. Дати поняття сил реакції

в’язей. в’язей                                    на    виділену    механічну систему.

 

Можна також використати друковані навчальні посібники такої форми, в яких базові поняття і визначення були б відокремлені від загального курсу; відповідні комп’ютерні моделі.

 

                                               а)                                                    б)

Рис. 5.1. Діаграми, що відображають секторний та концентричний методи викладання дисципліни

 

Не варто забувати, що процес навчання органічно поєднує в собі педагогічну діяльність викладача і навчально-пізнавальну діяльність студентів, а зміст цієї співпраці зумовлюється методами навчання.

 

6. ЕЛЕМЕНТИ СУГЕСТОПЕДИЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ НА

УРОКАХ ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Елементи сугестопедичної технології на уроках фізики / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька

газета освітян Буковини «Крайова освіта». – 2008. – № 25, 4.07.2008. – С. 13)

 

Результативність навчально-виховного процесу з фізики значною мірою залежить від ефективності уроку, добору та використання раціональних форм і методичних прийомів, а в його основі лежить такий методологічний принцип, як принцип єдності наукового знання.

Велике значення під час вивчення фізики має розширення можливостей запам'ятовування навчального матеріалу шляхом сугестивного впливу у звичайному стані свідомості та відповідного структурування цього матеріалу на підставі його глобалізації. Адже глобалізація є фундаментом цілісності учнівського світосприйняття; сприйняття цілісного об'єкта передує сприйманню його частин.

Можна виділити наступні етапи глобалізації:

1)       первинний синтез;

2)       аналіз;

3)       вторинний синтез.

Відповідно до навчальних програм з фізики, глобальна тема об'єднує навчальний матеріал кількох уроків (10-12 год.), включає в себе найважливіші закономірності, теорії, гіпотези, ідеї, закони, постулати, інше. Під час розробки глобальних тем, на першому плані виступає загальне, закономірне, а другорядне на другому. Коли мова йде про розробку глобальних підтем – то все навпаки..

На уроках глобальних тем формується первинна уява про всю тему, що буде вивчатись протягом, певного часу, тобто це є І етап глобалізації:

II  етап – вивчення підтем глобальної теми.

II етап – узагальнення вивченого матеріалу на творчому рівні.

Щоб на І етапі зацікавити учнів, створюю яскраві образи, використовуючи цікавий історичний, народознавчий матеріал, вірші, фрагменти художніх творів, розповіді про життя та наукову діяльність вчених-фізиків, картини, міні-вікторини у малюнках, комп'ютерні моделі, кросворди, власний життєвий досвід учнів; проводячи досліди.

Щоб реалізувати І етап глобалізації, використовую теорію фреймів, яка описана у підручнику М.М.Глибовця та О.В.Олецького «Штучний інтелект».

У 1975 р. М.Мінський запропонував гіпотезу, згідно з якою знання людини групуються в модулі і назвав їх фреймами. Він писав, що коли людина потрапляє в нову ситуацію, вона зіставляє її (ситуацію) з тими фреймами, які зберігаються в неї в пам'яті.

Фреймом називається структура даних, призначених для опису типових ситуацій або типових понять. М.Мінський наводив і вужче поняття «фрейм». 

Фреймом називається мінімально можливий опис деякої сутності, такий, що подальше скорочення цього опису приводить до втрати цієї сутності.

Структури даних, призначені для опису окремих атрибутів у фреймі називають слотами цього фрейму.

На теорії фреймів базуються фреймові моделі, для яких характерна ієрархія понять.

Фрейми виявилися зручним інструментом для опису ситуацій, які сприймаються системою, для зіставлення цих ситуацій з тими знаннями, що збереглися у пам’яті.

Фреймова структура описує узагальнене, родове поняття, тобто групу (клас) однотипних об’єктів з однаковими характеристиками.

Конкретні об'єкти називаються екземплярами фреймів.

Розробляю фрейми-оповіді, фрейми-сценарії, фрейми візуального сприйняття заняття.

На мою думку, глобалізація навчальних тем дає змогу сформувати й зберегти цілісність учнівського світосприйняття; прискорює засвоєння і запам'ятовування великого об'єму фізичної інформації, розвиває глобальне мислення, однак потребує відповідного методичного забезпечення.

 

 

7. ФОРМУВАННЯ ЗНАНЬ, УМІНЬ І НАВИЧОК УЧНІВ З

ВИМІРЮВАННЯ ФІЗИЧНИХ ВЕЛИЧИН

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Формування знань, умінь і навичок з вимірювання фізичних величин / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-

просвітницька газета освітян Буковини «Крайова освіта». – 2008. –

№ 42-43, 21.11.2008. – С. 11)

 

Знання, вміння і навички з вимірювання фізичних величин лежать в основі оволодіння професіями сучасного виробництва. Під час вивчення фізики в училищі на основі вимірювань учні опановують нові поняття, встановлюють закономірності, тобто вимірювання є джерелом нових знань.

Вимірювання під час вивчення властивостей фізичних об'єктів дають змогу оперувати фізичними величинами. Вимірювання – важлива частина фізичного експерименту. Вони дають можливість поєднати формулу безпосередньо з практикою. Без вимірювання неможливо розв'язати проблеми точності тієї чи іншої теорії.

Важливе значення мають вимірювання у народному господарстві країни. Адже для експериментальної перевірки гіпотези, розв'язання якоїсь експериментальної проблеми чи встановлення придатності виготовленої деталі, для використання втому чи іншому механізмі потрібно виконати вимірювання.

Формуючи знання, уміння і навички із прямих вимірювань, ознайомлюємо учнів з судовою, принципом дії засобу вимірювання, правилами користування засобом вимірювання та знімання показів, обчисленням межі похибки результату прямого вимірювання.

Уміння вимірювати ту чи іншу фізичну величину забезпечується виконанням учнем певної орієнтуючої основи дії (ООД) для даного вимірювання, яку складає викладач. Більшої ефективності досягають, коли вказують тільки вузлові точки виконання завдання, за якими учні самостійно розробляють повну ООД.

Розглянемо можливості створення такої орієнтуючої основи дії на прикладі узагальнюючого алгоритму. Аналізуючи процес прямих вимірювань різних фізичних величин, можна виділити такий загальний порядок виконання прямих вимірювань:

1.     Встановити необхідність проведення прямих вимірювань в даному експерименті Відповідно до мети експерименту встановити вимоги до результатів прямих вимірювань, визначити межі значень вимірювальної величини і межу похибки вимірювання.

2.     Вибрати необхідний засіб для даного вимірювання.

3.     Виконати всі потрібні маніпуляції із даним засобом вимірювання для знаходження значення вимірювальної величини.

4.     Зняти покази засобу вимірювання.

5.     Обчислити межу похибки результату вимірювання.

6.     Записати результат вимірювання у прийнятому вигляді.

7.     Використати результат вимірювання для розв’язування задач, поставлених перед експериментом.

Такий порядок не є узагальненим алгоритмом, потрібна більша деталізація його.

Успішному формуванню знань про засіб вимірювання сприяє використання спеціальної таблиці в яку записують характеристики засобу вимірювання.

Уміння знімати покази засобу вимірювання зумовлене специфікою його будови.

Такий алгоритм для знімання показів забезпечує швидке формування відповідного вміння, оскільки він ґрунтується на переході концентрації уваги із загальних образів на конкретні.

Для запису результату вимірювання у прийнятому вигляді потрібно:

1.     Округлити покази засобу вимірювання до розряду першої значущої цифри похибки.

2.     0бчислити похибку округлення.

3.     Додати модуль похибки округлення до суми меж похибок інструментальної і відлічування (це буде межа похибки вимірювання).

4.     Округлити значення похибки вимірювання до однієї значущої цифри.

5.     Записати результат вимірювання разом з межею похибки вимірювання у символічному вигляді (х +hx).

Для засвоєння узагальненого алгоритму потрібно виконати систему різних вправ, щоб забезпечити різноманітність даної дії.

Сформованість узагальненого вміння і навички перевіряють за тривалістю часу, необхідного для виконання певної системи вправ.

Визначити кількість вправ, потрібних для здобуття навичок, можна за графіком залежності часу, затраченого на виконання завдання, від кількості вправ. Для дослідження процесу формування узагальненого вміння потрібно взяти середнє значення часу виконання певної кількості вправ.

Збільшення кількості вправ приводить до різкого зменшення часу виконання дій, який потім майже не змінюється. Це свідчить про набуття вміння.

 

Позначення вимірювальної величини

Діапазон вимірювання

Ціна поділки

Клас точності

Межа основної допустимої похибки

Нормальні умови застосування засобу вимірювання

 

Поряд із засобом вимірювання можна використовувати кодопозитиви, фотографії шкал засобів вимірювання. Деяке практика свідчить, що технічні засоби навчання дають змогу підвищити продуктивність педагогічної праці, поліпшити якість знань, умінь і навичок учнів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. ДВА МЕТОДИ ПІЗНАННЯ НАВКОЛИШНЬОГО СВІТУ –

ФІЗИКА І МИСТЕЦТВО

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Два методи пізнання навколишнього світу – фізика і мистецтво / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-

просвітницька газета освітян Буковини «Крайова освіта». – 2009. – № 13, 3.04.2009. – С. 4)

 

Фізика є науковою основою техніки, тому її знання потрібні кожній людині для успішної роботи на виробництві, для активної участі в раціоналізації та винахідництві, в удосконаленні технологічних процесів. Фізика як навчальний предмет визначає формування в учнів уявлень і понять про сучасну фізичну картину світу. Все це доводить важливість виховання і розвитку інтересу до предмета.

 Фізика?! Це надзвичайно складно! Це не для мене! Так міркує більшість учнів. Зрозуміло, що дуже важливо їх зацікавити такою дивовижною і потрібною наукою, як фізика, а також шукати нові більш активні форми і методи навчання.

Щоб пожвавити хід уроку, доречно використовувати історичні факти, висловлювання вчених, матеріали з художньої, науковопопулярної, фантастичної літератури, картини, фотографії, комп’ютерні технології, мультимедійну техніку, постановку фізичних дослідів і т.д.

Крім цього не слід забувати за мистецтво. Адже фізика і мистецтво – два методи пізнання навколишнього світу, що доповнюють один одного. Представники мистецтва постійно використовують фізичні закономірності, а фізики люблять і цінують мистецтво, яке надихає й допомагає пізнавати таїнство природи.

Учні з фізичними явищами часто зустрічаються в житті, але часто не помічають їх і часто не можуть пояснити побачене. Тому мета викладача полягає в тому, щоб навчити учнів бачити фізику довкола себе, аналізувати, пояснювати і використовувати фізичні явища, формувати пізнавальний інтерес, який є важливим засобом підвищення якості знань, запобігання їх формального засвоєння.

Наприклад, повторюючи з учнями механіку, треба наголосити, що доцентрове прискорення використовується на службі у ювелірів, жонглерів, принцип рівномірного руху по колу – в роботі гончарних верстаків, обертальний рух у балеті, умови рівноваги в балеті, цирку, фігурному катанні, рівновага – в архітектурі.

Вивчаючи музикальні звуки, слід поговорити про музичну терапію, зокрема про те, що коли ми слухаємо музику Моцарта протягом 15-20 хв., то у 1,5-2 рази зростають здібності до розв’язування задач; що Чайковський – композитор суму, Ліст – заспокоює, Равель „Болеро” і Хачатурян „Танець із шаблями” – дуже тонізують. Потрібно відмітити, що від алкоголізму і паління допомагають „Аве Марія” Шуберта, „Місячна соната” Бетховена, „Лебідь”Сен-Санса, а від неврозу і дратівливості – підбадьорлива музика Пахмутової. Кардіологи віддають перевагу класиці: „Весільний марш” Мендельсона.

Вивчаючи акустичний резонанс, треба охарактеризувати його використання в театрі, згадати про суфлерську будку – свого роду фізичний прилад, який у всіх театрах має однакову форму і склепіння будки – увігнуте звукове дзеркало, що має таке призначення:

-         затримувати звукові хвилі, що йдуть з вуст суфлера у бік публіки;

-         відбивати ці хвилі у напрямі до сцени. 

Велику цікавість в учнів викликають розповіді про співаючі скульптури (в Алма-Аті встановлено пам’ятник композитору і поету Коркуру, який жив у VІІІ-ІХ ст. Споруда нагадує скрипку, в яку вмонтовані спеціальні труби, які, щойно подує вітер, починають співати), використання ультразвуку у мистецтві (деякі тварини  і чують, і створюють ультразвук (кажани), частково його сприймають і кішки, собаки, дельфіни, кити. Його використовують циркові актори, наприклад, клоун с собачкою. У клоуна за щокою є ультразвуковий свисток, яким той подає сигнали відповідно до того, що написано на картках: 4 + 4 = 8 і т.д.), а також про те, що частота коливань будьяких молитов (християнських, мусульманських та ін.) – 8 Гц і збігається з частотою електромагнітних коливань Землі. 

Протягом вивчення  розділу фізики „Молекулярна фізика, основи термодинаміки”, можна вести бесіду про застосування явищ дифузії в мистецтві, про технологію виготовлення художніх виробів з металу, капілярність, змочуваність та незмочуваність у розписуванні тканини, батик. 

Вивчаючи електродинаміку, варто наголосити про використання струму в мистецтві (освітлення і пожежна сигналізація театрі, концертному залі; електронно-променеві трубки у телевізорах, дуговий розряд у проекційних пристроях, електроліз, запис і відтворення звуку в кіно, радіохвилі, магнітний запис інформації, еволюція магнітофонів), електричного струму в різних середовищах у творчості художників і фотохудожників, опис електричних явищ у художній літературі. 

Під час вивчення оптики треба акцентувати увагу на те, що закони геометричної оптики відіграють надзвичайно велику роль у мистецтві (утворення тіні, напівтіні, світлотінь), а також розглядаючи явище дисперсії світла, можна зупинитись на дослідженні кольорів.

Під час вивчення квантової фізики, треба завести мову про фотомистецтво, вплив світлових квантів на живописні полотна, спектральний аналіз у мистецтві. 

При нагоді варто наголошувати учням про роль мистецтва у житті видатних фізиків (А. Ейнштейн у хвилини відпочинку грав на скрипці, Н. Папалексі любив читати вірші, В.Гейзенберг був чудовим піаністом, І. Курчатов відвідував симфонічні концерти та ін.).

Таким чином, можна узагальнити й систематизувати знання учнів з усіх розділів фізики, спираючись на приклади використання фізичних законів різними галузями мистецтва, розширити науковий і естетичний світогляд учнів, формувати загальнокультурний рівень особистості.

 

 

 

 

 

 

 

 

9. ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ І ПЕДАГОГІЧНИХ ПРОГРАМНИХ ЗАСОБІВ НА УРОКАХ

ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Використання комп’ютерної техніки і педагогічних програмних засобів на уроках фізики / Г. Д. Савчук // Обласна педагогічно-просвітницька газета освітян Буковини

«Крайова освіта». – 2011. – № 25-26, 8.07.2011. – С. 20)

 

 Останнім часом дедалі ширшого використання на уроках фізики набуває комп’ютер. У багатьох випадках він дозволяє значно полегшити працю викладача, скоротити час на одноманітну малопродуктивну роботу та підвищити якість знань учнів. Але успішне використання комп’ютера в навчальному процесі неможливе без відповідного програмного забезпечення. На сьогодні існує велика кількість педагогічних програмних засобів (ППЗ), які можуть бути з успіхом використані в процесі навчання фізики.

 Серед ППЗ можна виділити такі: інформаційні, розрахункові, контролюючі, демонстраційно-моделюючі, експериментальнодослідницькі та комплексні. Інформаційні ПЗ несуть певну теоретичну інформацію загального плану, що містить основні положення, поняття, означення, закони, математичний апарат, необхідний для опису характеристики фізичного явища чи об’єкта, які вивчаються.

 Розрахункові ПЗ – програми, які дозволяють використовувати обчислювальні можливості комп’ютера і призначені для забезпечення потреб застосування математичного апарату, за допомогою якого описуються фізичні об’єкти і явища (програми для перетворення метричних мір, програма "калькулятор").

 Для проведення математичної обробки результатів експериментів, виконання розрахунків, побудови графіків можуть використовуватись, наприклад, відповідні програми WINDOWS (наприклад, ППЗ на основі ЕХСЕL можна використовувати для обробки результатів лабораторних робіт).

 Контролюючі ПЗ призначені для тестування, контролю, перевірки знань. Ці програми можуть передбачати вибір відповіді з кількох запрограмованих, введення числового значення одержаного результату чи введення аналітичного вигляду одержаного розв’язку.  Існують програми, які можуть бути використані для ілюстрації тих чи інших явищ і понять. Інтерактивні програми-демонстрації дозволяють демонструвати певні явища і можуть використовуватися для комп’ютерної підтримки уроку фізики. Наприклад, програма "Open Physics" є повним Multimedia курсом загальної фізики. Курс містить понад 100 комп'ютерних моделей фізичних явищ та відеозаписів лабораторних експериментів. У ньому міститься також багато задач і запитань. Інтерактивний діалог та наочна візуалізація фізичних дослідів дозволяє учню поглиблено вивчати фізичні явища. Інтерактивні програми дозволяють також проводити дослідження та конструювати різноманітні ситуації.

 При використанні ППЗ на уроках фізики доцільним є використання мультимедійних проекторів. Вони дозволяють проектувати на екран навчальні відеофільми, відеокліпи та використовувати ППЗ у процесі вивчення нового матеріалу, організації фронтальної роботи в кабінеті та інше.

 Як показує досвід, використання ППЗ має багато переваг порівняно з традиційним навчанням, а саме дозволяє:

1.     Реалізувати різні методи навчання одночасно для  кожного з учнів, забезпечуючи індивідуалізацію навчання, організовуючи групову роботу учнів. 

2.     Зменшити обсяги навчального матеріалу з рахунок використання комп’ютерного моделювання, анімації, відеофрагментів.

3.     Формувати вміння, навички учнів за допомогою тренажерів.

4.     Здійснювати безперервний контроль за процесом засвоєння знань. 

5.     Зберігати, доповнювати  і використовувати дані щодо успішності учнів.

6.     Створити умови для ефективної самостійної роботи учнів. 

 До речі, учні можуть працювати з навчальним матеріалом відповідно до рівня своєї підготовки, спостерігати динаміку різних процесів, роботу механізмів, керувати модельованими фізичними явищами і процесами, користуватися довідковою інформацією.   Викладач, який використовує ППЗ, може організовувати різні типи уроків (урок вивчення нового матеріалу в середовищі ППЗ, традиційний урок по вивченню нового матеріалу з використанням елементів ППЗ, урок розв’язування фізичних задач, віртуальні лабораторні роботи, урок контролю і корекції знань, тестування знань учнів).

 Таким чином, ППЗ можна використовувати разом з традиційними педагогічними засобами для організації навчальних занять різних типів і форм.

 

 

10. АКТИВІЗАЦІЯ ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ НА

СУЧАСНИХ УРОКАХ ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Активізація пізнавальної діяльності учнів на сучасних уроках фізики / Г. Д. Савчук // Чернівецька обласна

інформаційно-методична газета «Освіта Буковини». – 2014. – № 1415, 17.04.2014. – С. 3)

 

”Фізика є той відділ пізнання, який вивчає порядок, що панує у природі, або, іншими словами, правильну послідовність подій”, – писав Д. Масквелл.

Потреби господарської діяльності суспільства довели необхідність фізико-математичної підготовки. Однак, багато учнів не усвідомлюють світоглядної значущості змісту курсу фізики, вважають, що він їм не потрібен. Це спонукає викладача до постійних пошуків раціональних шляхів організації навчання. У сучасних умовах потрібно удосконалювати зміст викладання, урізноманітнювати методи і форми навчальних занять, застосовуючи інформаційно-комунікативні технології (ІКТ).

Досвід показує, що під час вивчення фізики ефективним є використання відомостей із гуманітарних дисциплін, що є окрасою уроку. Адже емоції в житті людини, а тим більше учня, який живе бажанням, настроєм, відіграють велику роль. 

Так, під час вивчення теми  “Властивості газів, рідин, твердих тіл” доцільно запропонувати учням роздивитись фотографію найбільшої градини із зареєстрованих градин у США, що випали у 1970 р., використовуючи мультимедійні презентації. Градини мали довжину кола 45 см, важили 750 г.

Крім цього, учні можуть самостійно продемонструвати за допомогою повітряних кульок двох кольорів статичні і динамічні моделі структур льоду, води, пари в атмосфері, відгадати загадку.

Вивчаючи теми, які стосуються джерел забруднення навколишнього середовища та можливих способів його захисту, варто розповісти про ультрафіолетовий щит – озоновий шар, його значення, про природу кислотних дощів, смогів, „парниковий ефект” та інше.

Жвавий інтерес викликають в учнів розповіді про роль електричного поля в житті людини, в медичній практиці, дію електричного струму на організм, електрохірургію, живі електростанції.

Під час вивчення магнітного поля учням необхідно розповісти про дивовижний світ магніту, магнітні бурі, магнітну воду, запропонувати провести дослідження властивостей магніту, його застосування та підготувати власні проекти у вигляді мультимедійних презентацій.

Вивчаючи електричний струм у газах, газові розряди, потрібно детальніше розповісти про блискавку, ймовірність ураження нею, про "ходяче чудо світу" - американського лісника, в якого блискавка влучала 7 разів, завдаючи тілесних ушкоджень.

Цікавим для учнів буде повідомлення з використанням ІКТ про те, як відомі композитори відображали в своїх творах звучання грози, викликані нею почуття, грім (П.І.Чайковський "Пори року", Шопен "Дощова краплина" та ін.).

Щоб учні добре засвоїли основні положення з теми "Коливання і хвилі", їм треба постійно опиратися на знання з математики про властивості, закономірності перетворень тригонометричних функцій, уміння застосовувати похідну для визначення характеристики коливального руху. Для пожвавлення таких уроків доречна інформація у вигляді мультимедійних презентацій про:

1) періодичність процесів у природі; 2) звук і слух; 3) вібрації і здоров'я людини; 4) біологічну дію ультразвуку; 5) електромагнітні коливання у медицині.

Доцільно також знаходити у науково-популярній, художній літературі та інтернет-ресурсах відповідну інформацію й перевіряти її з точки зору фізики. Виправдовує себе також написання учнями творів з описом фізичних явищ ("Фізика і музика", "Фізика рослин", "Чому ідуть дощі?" та ін.).

Окрасою уроку фізики є театралізовані видовища, дидактичні ігри у вигляді загадок-задач, загадок-шарад, загадок-жартів, вікторин, опорні конспекти з жартівливою ноткою, народознавчий матеріал. Вони міцно вкарбовуються в пам’ять учнів, збагачуючи знаннями, перевіряють рівень інтелектуальної підготовки, вчать мислити, логічно обґрунтовувати свої міркування.

Позитивні наслідки простежуються при проведенні віртуальних експериментів, використанні на уроках історичних фактів, висловлювань вчених, розповідей про життя й винаходи фізиків, цікавих бувальщин про них, елементів народної педагогіки. Справжній успіх ґрунтується на усвідомленому навчанні, бажанні вчитися.

В освітньому процесі велику роль відіграють позаурочні заходи, які пробуджують в учнів прагнення до творчості, прищеплюють інтерес до науки і сприяють формуванню ключових компетентностей.

 

11. ВИКОРИСТАННЯ ІНТЕРАКТИВНОЇ ДОШКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Використання інтерактивної дошки / Г. Д. Савчук // Чернівецька обласна інформаційно-методична газета

«Освіта Буковини». – 2014. – № 23, 4.07.2014. – С. 6)

 

Інтерактивна дошка (від англ. Interactive White Board – „інтерактивна біла дошка”) – це гнучкий інструмент, що об'єднує в собі простоту звичайної маркерної дошки з можливостями комп'ютера [1, 2]. У комбінації з мультимедійним проектором стає великим інтерактивним екраном, одним дотиком руки до поверхні якого, можна відкрити будь-який комп’ютерний додаток або сторінку в Інтернеті й демонструвати потрібну інформацію або просто писати й малювати. При роботі з інтерактивною дошкою учень засвоює інформацію не тільки через аудіальний і візуальний канали сприйняття, але й через кінестетичний канал.

  Інтерактивна дошка поєднує в собі всі переваги мультимедійного проектора та комп’ютера, що дозволяє викладачу виконувати різноманітні операції із зображенням на екрані простим доторком руки або стилуса [1, 2]. Її застосування значно розширює методичні можливості уроку, дозволяє  викладачам створювати власні конспекти уроків, самостійно готувати відповідні програми або використовувати готові електронні ресурси. 

  Саме поняття інтерактивності, зокрема інтерактивної дошки, полягає в можливості вносити корективи, нотатки чи певні зауваження в демонстраційний матеріал, змінювати послідовність кадрів, зберігати необхідні кадри чи їх фрагменти для подальшої роботи. 

  На звичайній дошці можливі записи лише крейдою. На білій дошці можливі записи лише фломастерами-маркерами кількох кольорів. Інтерактивна дошка може показувати зображення в кольорі (відео, анімації, слайди тощо), на ній можна робити записи також маркерами кількох кольорів, є можливість писати поверх зображення.   На інтерактивній дошці можна відтворити 3-D модель (об’ємне зображення по осях XYZ) пристроїв в об’ємі та русі, реалізувати їх обертання у просторі; можна накреслити схему пристрою, а потім показати його реальний об’ємний вигляд.

          Інтерактивна дошка вирішує наступні педагогічні завдання:

1.     Формування       в        учнів          базових      загальнонавчальних компетентностей.

2.     Вдосконалення навчальних компетентностей.

3.     Формування творчо-дослідницьких умінь.

4.     Організація навчального процесу шляхом самостійної діяльності учнів.

5.     Формування особистісних якостей учнів.

  Застосування інтерактивної дошки у навчально-виховному процесі підвищує інтерес учнів до навчання, який є визначальною проблемою сучасної освіти. Інтерактивні дошки, які складаються з апаратного і програмного забезпечення, виробляють різні фірми, зокрема фірма „Mimio” [1, 2]. Апаратне забезпечення MimioTeach, яке призначене для роботи з інтерактивною дошкою Mimio, містить бездротову панель, приймач-концентратор MimioHubтм (під’єднується до порту USB комп’ютера). Бездротова панель кріпиться до звичайної маркерної (білої) дошки за допомогою магніту. Якщо підключити комп’ютер до стандартного мультимедійного проектора, то екран комп’ютера відобразиться на маркерній дошці. Приймач-концентратор MimioHub забезпечує бездротовий зв’язок з панеллю MimioTeach в будь-якому місці кабінету. За допомогою стилуса MimioTeach можна керувати комп’ютером безпосередньо з маркерної дошки. Стилус (комп’ютерне перо) дозволяє натискати кнопки, писати і малювати безпосередньо на білій дошці; стилусом можна виконувати ті ж функції на інтерактивній дошці, що й маніпулятором «миша» на екрані монітора.

  Програмне забезпечення MimioStudio для інтерактивної  дошки Mimio містить плани уроків з різних предметів, анімацію, відео- і аудіокліпи, графіку, файли флеш-анімації та ін. Програмне забезпечення MimioStudio сумісне з Microsoft PowerPoint і Adobe Acrobat, а також багатьма іншими популярними програмами.

  Використовуючи сучасні інформаційні технології, можна зробити навчання цікавішим та ефективнішим. Для цього застосовуються прикладні програми загального призначення, наприклад електронні таблиці, програми для створення презентацій, мультимедійні програми, програми моделювання та імітації, тестові програми, а також спеціальні прикладні програми.

  Розглянемо можливості мультимедійної дошки під час проведення уроку фізики: 

1.                Мобільність. За допомогою стилуса поверхня дошки стає «робочим столом» комп'ютера і викладач має можливість керувати програмами так, як якби він користувався бездротовим маніпулятором «миша» (рис. 11.1).

2.                Мультимедійні можливості, які передбачають перегляд презентацій, зображень, відео. Звичайно використовуються презентації, створені засобами MS Power Point,  які містять не тільки текст і зображення, але й відеофрагменти. При цьому відео можна зчитувати як з файлів, так і в реальному часі з відеокамери. Це може бути дуже ефективним при проведенні реальних фізичних експериментів, які складно або неможливо побачити фронтально. 

3.                Інтерактивність дозволяє переміщення об’єктів на мультимедійній дошці стилусом під час тестування та навчальних ігор, проведення віртуальних експериментів. Наприклад, під час тестування учні можуть вибрати правильний варіант відповіді безпосередньо на дошці. Під час навчальних ігор учні можуть складати фізичні  формули з окремих фрагментів, впорядковувати фізичні величини і розміщувати поняття у певній закономірності, наприклад, шкалу електромагнітних хвиль, світлових хвиль, та ін.    Під час проведення віртуальних експериментів учні можуть досліджувати комп’ютерні моделі явищ або пристроїв, наприклад, моделювання процесу додавання основних кольорів спектру. Розв’язуючи задачі, можна порівнювати одержаний результат з правильним. Для акцентування уваги учнів на мультимедійному екрані в основному використовуються прості геометричні фігури (наприклад, еліпси) та стрілки. 

 

 

Рис. 11.1. Показ мультимедійної презентації з використанням інтерактивної дошки

                     

  Ми розглянули лише окремі можливості інтерактивної дошки.  Можна розробити багато різноманітних, цікавих, ефективних, уроків нового покоління, використовуючи широкий спектр інструментарію інтерактивної дошки і поєднуючи його можливості з іншими програмними продуктами. 

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1.     Відкритий урок: розробки, технології, досвід. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://school16.org/interaktivnamultimediyna-doshka.

2.     MimioConnect. Interactive Teaching Community. [Electronic resource]. – Access mode: http://www.mimioconnect.com.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12. ОСОБЛИВОСТІ ПОЗАКЛАСНОЇ РОБОТИ З ФІЗИКИ 

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Особливості позакласної роботи з фізики / Г. Д. Савчук // Чернівецька обласна інформаційно-методична газета

«Освіта Буковини». – 2016. – № 3, 20.01.2016. – С. 2)

 

Однією із важливих проблем дидактики фізики є формування інтересу в учнів до її вивчення. Важливе місце у розв’язанні цієї проблеми займає позаурочна робота.

Як показують дослідження, зміст позаурочної роботи з фізики можна формувати двома шляхами (рис. 12.1).

 

 

                      а)                                         б)

Рис. 12.1.

 

На схемі 1 (рис. 12.1а) показаний процес формування змісту за чітко встановленим напрямом позаурочної роботи. Така схема характерна, в основному, для позаурочної роботи з фізики, яка організовується позашкільними закладами певного профілю: гурток моделювання, конструювання, туризму...

На схемі 2 (рис. 12.1б) показано процес формування змісту позаурочної роботи з фізики, яка переважно організовується в училищі. Як показує практика, на перших етапах організації такої роботи не визначено її напрям, що і ускладнює процес формування змісту в її організації. Тому доцільно визначитись із напрямом роботи, виходячи із поставленої мети, завдань і принципів перед майбутнім гуртком, а потім сформувати його зміст.

Розвиток учнів однієї вікової групи дуже неоднорідний; не однаковий також інтерес учнів до вивчення фізики. Обмеженість часу і зарегламентованість форм організації навчання не дають можливості врахувати всі індивідуальні особливості учнів. Тому викладач розв'язує всі завдання поза межами навчального закладу, уроку. Вся ця робота одержала назву позаурочної або позакласної.

Основною особливістю позаурочної роботи є її дуже слабка зарегламентованість. Викладач вільний у виборі форм, змісту і методів роботи. Цінним є й те, що він має можливість залучати учнів до активної практичної діяльності. Тому проведення позаурочної роботи дозволяє формувати вміння і навички, творче мислення, здійснювати політехнічне навчання, формувати моральні якості учнів. І якщо можливості позаурочної роботи співпадають з завданнями, які стоять перед курсом фізики в цілому, то ефективність навчального процесу стає значно вищою.

Позаурочна робота порівняно давня форма організації роботи з учнями. Її корені ховаються в перших роках ХХ століття, а масового розвитку набула лише в середині ХХ століття.

Виділяють різні форми позаурочної роботи. Одна з класифікацій здійснюється за мірою охоплення учнів, а саме: індивідуальна; групова; масова.

Усі види позаурочної роботи повинні бути добре організованими і узгодженими. Це можливо при використанні передового досвіду викладачів, результатів наукових досліджень вчених-методистів.

Однією з найскладніших і найпоширеніших групових форм організації позаурочної роботи є фізичні гуртки.

Організації гуртка повинна передувати велика підготовча робота. Суть її полягає в тому, що учнів інформують про майбутній гурток, основні напрями його роботи. Для цього використовуються не тільки училищні засоби інформації, а й індивідуальні та групові бесіди з учнями. Великий ефект дає проблемна організація навчальної роботи з фізики, коли на уроці викладач аналізує ту чи іншу проблему і пропонує знайти її розв'язання на заняттях гуртка.

Фізичні гуртки можуть мати різні спрямування в залежності від підготовки і власних уподобань викладача, який вестиме цей гурток, а також від початкових інтересів і побажань учнів.

У залежності від тематики роботи гуртки можуть бути: теоретичні (історія фізики, розгляд певних теоретичних питань фізики, розв'язування задач); фізико-технічні (моделювання, радіотехнічні, авіамодельні і т.п.); експериментальні (конструювання фізичних приладів, проведення фізичних дослідів і досліджень).

Після вивчення тематики гуртка і належної агітаційної роботи проводиться організаційне засідання, на якому затверджується план роботи, обираються керівні органи гуртка (староста, редколегія). Практика показує, що оптимальною кількістю членів гуртка буде 1015 чоловік.

На першому занятті з'ясовується розпорядок роботи гуртка, учні вибирають запропоновані викладачем завдання для індивідуальної роботи. Робота планується таким чином, щоб теоретичні заняття чергувалися з практичними, а  її результати висвітлюються на спеціальних залікових заходах: виставках, вечорах, конференціях.

У окремих випадках організовуються творчі групи. Вони комплектуються з добре підготовлених учнів, які об'єднуються спільним інтересом в певній галузі фізики. Такі групи дають можливість ефективно готувати майбутніх учасників олімпіад різних рівнів. Творчі групи є, також, важливою організаційною формою роботи МАН (Малої Академії наук).

Найбільш поширеними серед масових заходів у позаурочній роботі є вечори фізики. Це форма, яка поєднує всі найбільш цікаві форми роботи і має велику активізуючу дію на учнів. Вечори фізики поділяються на тематичні та цікавої фізики.

Тематичні вечори присвячуються певній темі навчальної програми, або якій-небудь проблемі науки фізики. Наприклад, "Фізика людини", "Буковинські вчені", "Проблеми електроніки",  "Нетрадиційні джерела енергії " і т.п.

Вечори цікавої фізики переносять акцент на зацікавлення учнів фізикою і частіше організовуються для учнів 1 курсу (Гра «Еврика», гра «Морський бій», вікторина «Чи знаєш ти молекулярну фізику?» та ін.).

Вечір цікавої фізики готується заздалегідь. Перш за все складається його план. 

Один з таких планів має вигляд:

•      Вступ і відкриття вечора.

•      Вибір журі.

•      Цікаві повідомлення.

•      Цікаві досліди.

•      Вікторина.

•      Підведення підсумків і нагородження переможців.

Як правило, ведучими вечора виступають учні, заздалегідь підготовлені викладачем.

У склад журі обирають кращих учнів, але обов'язково вводять викладача, який виконує роль консультанта і арбітра.

Під час вечора учні слухають доповіді, спостерігають досліди, беруть участь у їх обговоренні. Журі реєструє правильні відповіді і визначає переможців, нагородження яких проводиться наприкінці вечора.

Вечори цікавої фізики можуть проводитися також у формі КВК.

Частина учнів і гуртківців залучається до підготовчої та агітаційної роботи. Вони виготовляють цікаві оголошення, випускають фізичну газету, організовують виставку фізичних приладів.

Тематичні вечори мають простішу структуру, але повинні обов'язково містити елемент змагання. З цією метою часто організовують тематичні вечори цікавої фізики.

Училищні засоби пропаганди фізики мають декілька видів:

фізичні газети;  фізичні бюлетені; вікторини.

Випуск фізичної газети присвячується певній події: річниці видатного вченого, відкриття, вечору фізики, початку вивчення нової теми. Їх оформлення і підбір матеріалів здійснюють учні під керівництвом викладача. Газета повинна містити цікавий матеріал і бути добре ілюстрованою.

Фізичний бюлетень випускається частіше, ніж газета. Він доповнює її, оскільки містить оперативний матеріал про цікаві події в фізиці на даний час. Тому він має менший об'єм і слабкіший зображальний ряд.

Фізичні вікторини можуть бути як елементом вечора фізики, так і самостійним елементом активізації учнів поза уроком. Її зміст складають цікаві запитання або короткі задачі з усього курсу фізики або окремих розділів. Якщо вікторина проводиться самостійно, то всі її запитання пропонуються учням у вигляді великого плакату. Поряд з ним вивішується скринька, в яку учні опускають письмові відповіді. За відповідями визначаються переможці, які певним чином відзначаються.

Якщо ж вікторина є складовою частиною вечора, то і запитання, і відповіді на них подаються в усній формі. Відзначення переможців здійснюється в рамках вечора.

Таким чином, формуючи в учнів нетривіальне ставлення до уроків фізики та набутих знань, викладачі не лише досягають кращого засвоєння матеріалу, а й реалізують глобальне завдання – розуміння учнями важливості засвоєної інформації та проекції її на повсякденне життя, що сприятиме кращій мотивації вивчення предмета.

13. ОСНОВИ ВИКОРИСТАННЯ ІКТ В УМОВАХ

ОСОБИСТІСНО-ОРІЄНТОВАНОГО НАВЧАННЯ 

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Основи використання ІКТ в умовах особистісно-орієнтованого навчання / Г. Д. Савчук // Чернівецька обласна інформаційно-методична газета «Освіта Буковини». – 2016. – № 30, 12.08.2016. – С. 1-2)

 

Освітній процес особистісно-орієнтованого навчання дає кожному  учневі на підставі його здібностей, нахилів, інтересів, ціннісних орієнтацій і суб'єктного досвіду можливість реалізувати себе в пізнанні, навчальній діяльності, поведінці. Критеріальна база особистісно-орієнтованого навчання враховує не тільки рівень досягнутих знань, умінь, навичок, але інформованість певного інтелекту. Освіченість як сукупність знань, умінь, індивідуальних здібностей є важливим засобом становлення духовних і інтелектуальних якостей учня, що виступає основною ціллю сучасної освіти.

 Освіченість і навченість не тотожні за своєю природою і результатами. Навченість через оволодіння змістом освіти забезпечує соціальну і професійну адаптацію в суспільстві. Освіченість формує індивідуальне сприйняття світу, можливість його творчого перетворення, широкого використання суб’єктивного досвіду в інтерпретації та оцінці фактів, явищ, подій довкілля на підставі особистісно значущих цінностей.

На сучасному етапі професійно-технічний навчальний (ПТНЗ) заклад має виховувати творчу особистість, упевнену у своїх силах, здатну до саморозвитку, самовиховання та самоосвіти. Для здійснення цього завдання викладач повинен бути не тільки носієм інформації, але й педагогом, психологом, здатним здійснювати психологічну підтримку й корекцію особистості, яка формується в даний період розвитку суспільства.

Викладач повинен формувати в учнів надію, що вони самі здатні керувати своїм життям, допомогти навчитись приймати рішення, розвинути в собі сильні риси характеру, долати стреси, що є підґрунтям розвитку творчої людини, яка спроможна орієнтуватися у сучасному світі. Тому метою діяльності сучасних педагогів має стати пошук і створення системи методів та форм роботи, що формують в учнів здатність самостійно отримувати знання і головне мати бажання застосовувати отримані знання у житті.

Перед педагогічною наукою стоїть проблема підвищення зацікавленості учнів у вивченні фізики. Одна з причин втрати зацікавленості – це проведення уроків традиційними методами навчання. Тому протягом всієї педагогічної діяльності постійно працюю над удосконаленням уроку. Що потрібно зробити, щоб кожен урок став цікавим? 

В своїй роботі надаю перевагу активним методам навчання з використанням інформаційно-комунікативні технологій (ІКТ) у поєднанні з традиційними методами навчання; здійснюю діалог із учнями, пропоную різні форми самостійної і творчої роботи. Велику увагу приділяю визначенню форм взаємодії викладача й учнів, добору таких методів роботи, які сприяють формуванню й розвитку в учнів логічного мислення, бажання вчитися. На уроках застосовую проблемно-пошуковий метод викладання нового матеріалу, створюю ситуації успіху, використовую різнорівневі вправи і тестові завдання.

Актуальність використання ІКТ в умовах особистісноорієнтованого навчання полягає в наступному. У сучасному інформаційному просторі стали актуальними поняття “ІКТ”, “медіаграмотність”, “медіаосвіта”, “мультимедія”. Інформаційне суспільство з активним упровадженням мультимедіа в повсякденну реальність вимагає від системи освіти перебудови методів та форм навчання, які дозволять учневі гнучко адаптуватися до умов життя, практично застосовувати отриманий досвід.

Сьогодні ПТНЗ заклад стає для учня менш значущим джерелом нової інформації, ніж телебачення і комп'ютер. Сучасні так звані засоби викладання навчального матеріалу зазнали своєрідної еволюції: від усної бесіди, папірусу та грифельної дошки — до книжки, фільму, відеофільму, аудіозапису та комп'ютерної програми. Таким чином, новітні засоби передачі повідомлень можна поділити на «живі» та відтерміновані, подібно до того, як у комп'ютерній лексиці позначають «повідомлення у реальному масштабі часу» (on-line) і «відтерміноване повідомлення» (off-line). Найкращим прикладом «живого» повідомлення є робота викладача. Перелік відстрочених повідомлень, які здійснюються за допомогою навчальних засобів, нещодавно був обмежений навчальною книжкою та ілюстраціями, а сьогодні містить також сучасні технічні засоби навчання (ТЗН) — аудіо - і відеозаписи, комп'ютерні навчальні програми.

Використання ІКТ розширює інтерпретаційне поле вивчення предмету за рахунок отримання інформації з різноманітних джерел, поєднання традиційних та нетрадиційних методів навчання.

Основні напрями реалізації ідеї полягають у залученні учнів до самостійного пошуку інформації, синтезу матеріалу з виходом на самостійні узагальнення  й висновки, адаптації у світовому інформаційному   просторі, розвитку творчої особистості учня, інтенсифікації  навчання за рахунок використання  ІКТ.

При підготовці до уроків слід пам’ятати, що урок повинен бути ефективним, неповторним, стимулювати бажання учнів вчитися, само-реалізовуватися, брати активну участь у навчальному процесі.

Пріоритетними напрямами освітньої політики ПТНЗ є:

-    створення умов для оволодіння учнів культурними цінностями;

-    розширення сфери загальних соціально-економічних інтересів учнів;

-    формування та розвиток інформаційно-правового простору соціуму.

Інформаційні технології – це сукупність методів, засобів і прийомів, що використовуються з метою збирання, зберігання, опрацювання, розповсюдження, відображення і використання різноманітних даних задля інтересів і потреб користувачів. Інформаційно-комп’ютерні технології – це поєднання інформаційних технологій з комунікаційними для вирішення різноманітних завдань сучасного освітнього процесу.

Кожен сучасний викладач не відмовився б мати в своєму кабінеті комп’ютер та інтерактивну дошку. Та сам комп’ютер, навіть найсучасніший,  без викладача працювати не буде, тому йому потрібно опанувати новітні ІКТ і застосовувати їх як під час проведення уроків, так і для виховних заходів.

Головними перевагами комп’ютерного навчання є такі: полегшення праці викладача; індивідуалізація навчання; збільшення швидкості одержання інформації; можливість моделювання і демонстрації процесів, не доступних для спостереження в умовах навчального закладу.

 Мультимедійні засоби можуть використовуватися практично на всіх етапах уроку: під час мотивації як постановка проблеми перед вивченням нового матеріалу; у поясненні нового матеріалу як ілюстративний матеріал; під час закріплення та узагальнення знань; для контролю знань.

Залучення ІКТ сприяє різкому зростанню насиченості уроку, його забезпеченості наочністю, тощо. ІКТ відкривають нові можливості для створення віртуального простору, в якому стає можливим демонстрування процесів, які в реальності недоступні в умовах кабінету. Серед різноманіття навчальних мультимедійний засобів найбільш ефективними вважаються: моделювання реальних об’єктів; відео демонстрації; навчальні фільми.

Для викладача використання ІКТ дає можливість для фахового зростання, для навчання разом з учнями. Але використання ПК на уроках вимагає від викладача і учнів знання основних азів комп’ютерної грамотності, що передбачає:

-    знання основних понять інформатики та комп’ютерної техніки;  вміння працювати з сучасними інформаційними системами.

Розглянемо можливість застосування сучасних ІКТ на уроках з фізики та астрономії. При сучасних проблемах обладнання кабінетів фізики ПК може стати незамінним помічником під час супроводу демонстраційних експериментів на уроках-лекціях (використання анімацій, відео-фрагментів, ілюстрацій запропонованих на дисках). Під час пояснення  нового матеріалу можна використовувати комп’ютерні моделі різних фізичних процесів та явищ. Набуває все більшого застосування ПК під час лабораторних робіт та робіт фізичного практикуму (ПК використовується як для обчислень, так і для проведення віртуальних лабораторних робіт і демонстраційних експериментів з використанням відеокамер). Є можливість використовувати ПК під час самостійної роботи учнів.

Найдоцільнішим є використання комп’ютерних моделей для демонстрацій під час пояснення нового матеріалу чи розв’язування практичних задач. Наприклад простіше, наочніше і краще показати за допомогою комп’ютерної моделі перехід електрона по енергетичних рівнях за моделлю Бора, ніж це робити на дошці за допомогою крейди. 

Важливим етапом  застосування ІКТ є використання засобів мультимедіа (поняття мультимедіа означає поєднання у межах одного документа або програми елементів, що діють на різні органи відчуттів – це відео, аудіо, графічна інформація). Основні позитивні моменти використання на уроках мультимедійних засобів наступні:

-    яскраві, красиві, динамічні ілюстрації фізичних явищ і процесів швидко і на довго запам’ятовуються;

-    користуючись властивістю рухливості зображень є можливість їх змінювати, переходити до попереднього моменту, повторити його;

-    за допомогою мультимедіа є реальна можливість відтворення таких процесів і явищ, які раніше учні могли представити лише за допомогою своєї уяви, спираючись на абстрактне мислення;

-    використання мультимедіа створює позитивну атмосферу на уроці.

Для підвищення ефективності навчання застосовуються прикладні програми загального призначення, наприклад електронні таблиці, програми для створення презентацій, мультимедійні програми, програми моделювання та імітації, тестові програми, а також спеціальні прикладні програми.

Можливості мультимедійної дошки під час проведення уроку фізики: 

1.                 Мобільність. За допомогою стилуса поверхня дошки стає «робочим столом» комп'ютера і викладач має можливість керувати програмами так, як якби він користувався бездротовим маніпулятором «миша».

2.                 Мультимедійні можливості, які передбачають перегляд презентацій, зображень, відео. Звичайно використовуються презентації, створені засобами MS Power Point,  які містять не тільки текст і зображення, але й відеофрагменти. При цьому відео можна зчитувати як з файлів, так і в реальному часі з відеокамери. Це може бути дуже ефективним при проведенні реальних фізичних експериментів, які складно або неможливо побачити фронтально. 

3.                 Інтерактивність дозволяє переміщення об’єктів на мультимедійній дошці стилусом під час тестування та навчальних ігор, проведення віртуальних експериментів. Наприклад, під час тестування учні можуть вибрати правильний варіант відповіді безпосередньо на дошці. Під час навчальних ігор учні можуть складати фізичні  формули з окремих фрагментів, впорядковувати фізичні величини і розміщувати поняття у певній закономірності, наприклад, шкалу електромагнітних хвиль та ін. 

Під час проведення віртуальних експериментів, які є досить цікавими,  учні можуть досліджувати комп’ютерні моделі явищ або пристроїв, наприклад, моделювання процесу додавання основних кольорів спектру. Розв’язуючи задачі, можна порівнювати одержаний результат з правильним. Для акцентування уваги учнів на мультимедійному екрані в основному використовуються прості геометричні фігури (наприклад, еліпси) та стрілки.

Успішне використання комп’ютера в навчальному процесі неможливе без відповідного програмного забезпечення. На сьогодні існує велика кількість педагогічних програмних засобів (ППЗ), які можуть бути з успіхом використані в процесі навчання фізики. Серед ППЗ можна виділити такі: інформаційні, розрахункові, контролюючі, демонстраційно-моделюючі, експериментально-дослідницькі та комплексні. 

Не можна не згадати і про такий засіб навчання як «Електронні підручники». Електронний підручник визначають як автоматизовану навчальну систему, що містить дидактичні, методичні, інформаційнодовідкові матеріали з навчальної дисципліни, а також програмне забезпечення, яке дозволяє комплексно використовувати їх для самостійного одержання і контролю знань. В порівнянні з традиційними підручниками електронні мають певні переваги: висока технологічність створення й експлуатації; високий рівень системності подання навчально-методичних матеріалів; різноманітні функції і можливості в процесі навчання.

Впровадження в навчальний процес електронного підручника не зменшує роль викладача, а навпаки, додає їй нового функціонального значення. Частина традиційних, рутинних функцій викладача трансформується в більш інтелектуальні:

-    проведення консультацій з найскладніших навчальних тем;

-    створення та накопичення навчальних банків і знань;  домінування нових форм і методів навчання;

-    забезпечення індивідуалізації процесу навчання.

Використання ІКТ під час викладання фізики має такі переваги:

-    інформацію можна отримати в будь-якому вигляді (текстовому, графічному, звуковому, відео, фото, рисунка і т. д.);

-    дає можливість моделювати процес та керувати ним;

-    має сильний вплив на мотивацію учнів до навчання;

-    дає найбільш об’єктивну оцінку рівня знань учнів;

-    учень під час індивідуальної роботи сам обирає її швидкість і складність;

-    допомагає краще контролювати роботу учнів і враховувати їх індивідуальні особливості.

Прогрес у сфері інформаційних технологій навчання очевидний, адже у багатьох розвинутих країнах комп’ютерна мережа стала вже невід'ємним елементом навчання; популярності набувають також інтерактивний відео-клас, теле- і відео-конференції тощо.

Отже, ПК дає змогу підвищувати ефективність навчання шляхом оптимізації та інтенсифікації навчально-виховного процесу, враховуючи індивідуальні особливості учнів, що дуже важливо у світлі завдань, поставлених реформою загальної середньої освіти.

 

 

 

14. ФОРМУВАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ЕКОЛОГІЧНОЇ

КОМПЕТЕНТНОСТІ УЧНІВ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Формування елементів екологічної компетентності учнів на уроках фізики / Г. Д. Савчук // Чернівецька

обласна інформаційно-методична газета «Освіта Буковини». – 2016. – № 34, 15.09.2016. – С. 6-7)

 

 «Жити щасливо і жити в злагоді з природою – одне й те саме»

Л. Сенека

 

Для формування в учнів екологічних переконань і підготовки їх до природоохоронної діяльності доцільно використовувати наступні принципи екологічного виховання учнів:

1.     Матеріал екологічної спрямованості має бути органічно пов’язаний з програмою вивчення фізики в ПТНЗ та сприяти кращому засвоєнню.

2.     Зміст екологічної інформації має відповідати віковим особливостям розвитку учнів і рівню сформованості їх фізичних знань. Значну роль у реалізації цього принципу мають відігравати опорні міжпредметні зв’язки.

3.     Екологічні повідомлення повинні бути особисто значущими для кожного учня. Для забезпечення цієї вимоги потрібно, щоб конкретна інформація: а) мала певний емоційний потенціал, тобто була джерелом позитивних або негативних емоцій; б) містила елемент новизни, тобто характеризувала ту чи іншу екологічну ідею з різних боків; в) мала практичну цінність.

4.     Зміст екологічної інформації має забезпечувати повноцінний розвиток мотиваційної сфери природоохоронної діяльності учнів і висвітлювати патріотичні, пізнавальні, санітарно-гігієнічні, гуманістичні, економічні та естетичні аспекти екологічних проблем.

5.     Екологічний матеріал повинен передбачати можливість реалізації його взаємозв'язку з краєзнавчим, національним і глобальним підходом до розкриття екологічних проблем.

6.     Повідомлення екологічного характеру мають передбачати можливість їх узагальнення і підведення до загальних висновків (ідей) екологічного чи природоохоронного характеру.

7.     Обсяг екологічної інформації повинен бути достатнім для висвітлення основних екологічних проблем:

•   забруднення атмосфери, гідросфери й літосфери;

•   пошуків засобів захисту природного середовища від забруднення; • раціонального використання природних ресурсів (корисних копалин, прісної води, вичерпних джерел енергії, харчових

ресурсів);

•   використання нетрадиційних джерел енергії (сонячного випромінювання, внутрішньої енергії Землі, енергії вітру тощо). 8. Екологічна інформація повинна мати такий зміст, який передбачав би можливість його методичної обробки, тобто втілення в такі форми, які характерні для процесу викладання фізики.

Методи навчання, які застосовує викладач для формування екологічних переконань учнів, мають забезпечувати їх активну пізнавальну діяльність протягом усього процесу засвоєння екологічних знань. У зв’язку з цим головне місце в системі роботи викладача належить проблемно-пошуковим методам з використанням ІКТ.

Важливою вимогою до методів навчання є те, що вони мають стимулювати інтерес до фізико-екологічного матеріалу і сприяти розвитку мотивації природоохоронної діяльності учнів. Значною мірою реалізації цих вимог відповідають пізнавальні ігри (ділові, рольові), навчальні дискусії, створення емоційно-моральних ситуацій, розробка проектів, презентацій та ін.

Одне з головних місць в екологічному вихованні учнів посідає формування в них екологічних умінь і навичок. Оскільки вироблення останніх можливе лише в процесі діяльності, добір методів навчання має забезпечувати розвиток екологічних умінь під час засвоєння фізичного матеріалу.

Виробленню вміння оцінювати стан навколишнього середовища сприяє залучення учнів до виконання завдань  на: • знаходження значень фізичних величин у довідниках;

•                    вимірювання значень фізичних величин за допомогою приладів; • обчислення значень фізичних величин за формулами і показаннями приладів;

•                    розв’язування фізичних задач і аналіз отриманих результатів.

Добір методів екологічного навчання на уроках фізики має передбачати можливість організації контролю і корекції засвоєних учнями елементів екологічних знань. Екологічна значущість під час вивчення  навчального матеріалу розділу «Молекулярна фізика»  полягає в тому, що на основі наукових знань і кількісних співвідношень цього розділу можуть бути: доведені зв'язки між різними чинниками і явищами в природі; розглянуті питання раціонального використання природних ресурсів і охорони повітря, води та ґрунту; розширені знання про антропогенний вплив на природу.

Наприклад, у відпрацьованих газах автомобілів постійно наявні сполуки Плюмбуму, тому в крові водіїв і пасажирів знаходять його кількість, шкідливу для здоров'я. Це призводить до зниження активності ферментів, що беруть участь у насиченні крові киснем, і до порушення обмінних процесів у організмі. Вихлопні гази автомобілів вміщують також вуглеводні, альдегіди, сполуки Плюмбуму, оксиди Сульфуру, які також небезпечні для людини.

Щорічно в Світовий океан потрапляє 5 – 10 млн. тонн нафти і нафтопродуктів. Наявність на поверхні води масла, жирів, мастильних матеріалів перешкоджає газообміну між водою та атмосферою, що знижує насиченість води киснем. Забруднення води нафтою перш за все негативно впливає на стан фітопланктону і зумовлює загибель птахів.

Крім нафти, водойми забруднюють також стічні води металургійної та хімічної промисловості, сільського господарства, житлово-комунального господарства. Найнебезпечнішим є забруднення вод сполуками ртуті, оскільки зараження ними морських організмів може спричинити й отруєння людей.

Про токсичність оксиду карбону (ІІ) свідчать факти трагічної загибелі людей, які запускають двигуни автомобілів при зачинених воротах гаражів. В одномісному гаражі смертельна концентрація оксиду карбону (ІІ) виникає вже через 2-3 хв. після вмикання стартера. 

Щоденно в небі США перебуває понад 1300 реактивних лайнерів, які споживають стільки кисню, що зелені насадження не спроможні його відновити. Населення США «позичає» кисень у людей інших країн. Під час обговорення задачі з’ясовуємо, як може одна країна споживати кисень, який виробляється на території іншої країни. Підкреслюємо взаємозв’язок процесів у природі.

В наведених прикладах згадуються основні забруднювачі атмосферного повітря: транспорт, промисловість і ТЕС. Масштаби таких забруднень уражають. Для повної екологічної оцінки цих викидів наводимо інформацію, яка характеризує вплив перелічених забруднювачів на людський організм:

•                    оксид карбону (ІІ) сприяє відкладанню ліпідів на стінках коронарних судин серця, погіршуючи їх прохідність; негативно впливає на нервову та серцево-судинну системи, викликає задуху;

•                    молекули оксиду нітрогену (І), взаємодіючи з тканинами органів дихання, призводять до їх набрякання. Тривала дія сполук нітрогену (ІІ) спричиняє порушення діяльності центральної нервової системи; • оксид сульфуру (ІV) в малих концентраціях є причиною хронічного бронхіту, а в значних – викликає набрякання легенів.

Викладач повинен звернути особливу увагу на персональну форму забруднення атмосфери – куріння. Адже людина, що курить, вдихає повітря, забруднення якого в 384 000 разів перевищує гранично допустимі норми. Дослідженнями встановлено, що смертність серед курців удвічі вища, ніж серед тих, хто не курить.

Щороку на Землі від хвороб, які є наслідком куріння, вмирають

1,5 млн. осіб. 

Під час вивчення броунівського руху можна докладніше розкрити те, що загальна маса забруднюючих речовин, які постійно є в атмосфері, оцінюється в 5,3·10¹⁵ т. Сьогодні в пилогазових викидах промисловості медики нараховують близько 140 шкідливих для організму людини речовин. 

Запиленість повітряного басейну затримує значну частину сонячної радіації, перешкоджає самоочищенню атмосфери, сприяє розмноженню мікробів, знижує опірність організмів різним захворюванням, зменшує освітленість вулиць, житлових будинків, заводських приміщень, спричиняючи перевитрати електроенергії та інше.

У 1952 р. у Лондоні густий туман з домішками диму і промислових газів у вигляді смогу за п’ять днів спричинив загибель близько 5 тисяч мешканців. Головним компонентом смогу був сірчистий газ, що спричиняє гострий бронхіт. Особливо шкідливий для здоров'я фотохімічний смог. Він є комплексом отруйних газів і аерозолів, які утворюються в результаті фотохімічних реакцій, що відбуваються під дією сонячного випромінювання між компонентами повітря та газовими викидами автомобілів і промислових підприємств. У 1962 р. у Лондоні фотохімічний смог став причиною 700 смертельних випадків серед людей, що хворіли на тяжкі форми бронхіту. Фотохімічний смог спричиняє в людей подразнення очей, слизових оболонок носа і горла, симптоми задухи, загострення легеневих захворювань.

В основне рівняння МКТ ідеальних газів входить фізична величина – концентрація і  можна підібрати  задачі з екологічним змістом на її визначення. Хімічне забруднення води ртуттю спричиняє хвороби з важким ураженням центральної нервової системи.

Температура як екологічний чинник визначає видову різноманітність життя на Землі. Зміна температури одних тіл спричиняє порушення теплової рівноваги всієї системи тіл, що беруть участь у теплообміні. Так, теплове забруднення водойм призводить до змін у перебігу процесів теплообміну між водою і рослинами, водою і тваринами, що в деяких випадках має летальний кінець. За температури води у водоймі 26 – 30 °С настає стан пригнічення життєдіяльності риб і безхребетних, а за температури 34 – 36 °С створюються смертельно небезпечні умови для риб і деяких видів організмів.

Дуже важливо звернути увагу на застосування високих і низьких температур у медицині під час лікування злоякісних пухлин, а також у боротьбі із псоріазом, деякими формами алергії, поліартриту, остеохондрозу, схильністю до частих простудних захворювань, порушеннями сну та ін.

Під час забруднення ґрунту відходами виробництва, добривами, до складу яких входять органічні речовини, в повітрі збільшується кількість оксиду карбону (ІV), сірчистого газу, метану та ін. Вони можуть накопичуватися в концентраціях, небезпечних для людей. Тому кількісна характеристика речовин, які потрапляють з ґрунту до атмосфери, має велике значення в практиці санітарної охорони ґрунту.

Під час вивчення теплового розширення газів є можливість ознайомити учнів ще з одним джерелом забруднення повітря — вуглеводнями, яке має місце при зберіганні нафтопродуктів (бензину, гасу). Річ у тім, що будь-який резервуар заповнюється вуглеводнями не повністю. Вільний простір у верхній його частині займає пара рідини. У звичайних умовах у 1 м³ міститься близько 1 кг пари цих рідин. Протягом доби температура навколишнього середовища, а отже, й пароповітряної суміші, змінюється: вдень резервуар нагрівається, суміш розширюється, і пара бензину потрапляє в атмосферу; вночі температура резервуара знижується, в нього надходить чисте повітря, яке перемішується з парою, і наступного дня все повторюється знову. Цей процес називають «малим диханням резервуара». Залучити учнів до розгляду процесів, що відбуваються в резервуарах, можна, поставивши їм такі запитання: Коли відбуваються «вдих» і «видих» резервуара? Чому процеси в резервуарах з рідким паливом називають «диханням» резервуара?

Під час «малих дихань» втрати бензину досягають великих значень –сотень кілограмів. Так, при зміні температури газового простору протягом доби від 15 до 40 °С із резервуара об'ємом 25 м³ виходить 2 м³ насиченої пари. За цими даними пропонуємо учням скласти і розв’язати задачу на визначення повітряного простору в такому резервуарі та об’єму рідини.

Під час розв'язування задачі з’ясовуємо, від чого залежать втрати пального, а також повідомляємо, що за рік їх кількість для резервуара об'ємом 50 м³ може досягати 2 т при денній температурі 20 °С. Якщо ж денна температура підвищиться до 25 °С, втрати становитимуть 3,5 т. Звертаючи увагу учнів на втрати природних ресурсів, підводимо їх до думки про те, що водночас ці втрати є забруднювачами навколишнього середовища. Проблема безпечного транспортування нафтопродуктів є гострою й актуальною.

Вологість певною мірою впливає на організм тварин. Однак, оцінюючи вплив вологості, слід враховувати температуру навколишнього середовища. Висока вологість у поєднанні з високою температурою знижують рівень випаровування зі шкіри тварин, що ускладнює тепловіддачу. Підвищена вологість спричиняє зниження апетиту птахів і засвоюваності кормів.

Залучити учнів до пошукової діяльності під час вивчення явища змочування можна, запропонувавши їм для пояснення простий життєвий факт. Для очищення повітря від пилу воду розбризкують на дрібні крапельки. А в шахтах з цією метою розбризкують не воду, а розчин мила. На чому ґрунтується цей спосіб очищення повітря від забруднюючих речовин? 

Після розгляду причин, що зумовлюють різну поведінку однієї й тієї самої речовини під час контакту з різними твердими тілами, корисним з погляду формування екологічних знань може бути повідомлення про те, що штучне підвищення змочування призводить до загибелі водоплавних птахів. Таке підвищення може бути спричинене збільшенням концентрації синтетичних мийних речовин у водоймах. Ці речовини не тільки змивають бруд, а й можуть різко збільшувати здатність води змочувати тверді тіла. На водоплавних птахах їх дія проявляється в тому, що розчиняється захисний жировий шар. Узимку це призводить до загибелі птахів.

     Матеріал екологічної спрямованості має  сприяти кращому засвоєнню знань  і формуванню екологічної культури учнів. 

15. ВИКОРИСТАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ СКРАЙБІНГУ НА УРОКАХ

                                                                                         ФІЗИКИ

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Використання елементів скрайбінгу на уроках фізики / Г. Д. Савчук // Чернівецька обласна інформаційно-

методична газета «Освіта Буковини». – 2017. – № 4, 27.01.2017. – С. 7 /початок/. – № 7, 17.02.2017. – С. 6 /продовження/)

 

Вміє навчати той, хто учить цікаво

А. Ейнштейн

 

Питання активізації пізнавальної діяльності учнів є одним з найважливіших серед актуальних проблем сучасної педагогічної науки та практики. Вивчення фізики є основою формування наукової картини світу, світоглядних засад людини, її філософії. Згадана наука є фундаментом для перетворюючої діяльності людини, найважливішим джерелом знань про навколишній світ, невід’ємним компонентом загальної та професійної освіти.

Багато учнів не усвідомлюють світоглядної значущості змісту курсу фізики, вважають, що він їм не потрібен. Це спонукає викладача до постійних пошуків раціональних шляхів організації навчання. У сучасних умовах потрібно удосконалювати зміст викладання, урізноманітнювати методи і форми навчальних занять.

На даний час комп’ютеризація навчального процесу набула особливого значення, зокрема використання презентацій формату PowerPoint вже давно є допоміжним засобом візуалізації навчального матеріалу. Зовсім нещодавно в навчальному середовищі почали зустрічатися слова «скрайбінг», «скрайб», «скрайбер», що є складниками скрайб-технології[ 1, 2].

Навчальний матеріал з фізики можна просто й доступно донести до учнів, використовуючи метод скрайбінг-презентації. Скрайбінг (від англійського scribe — накидати ескізи або малюнки) – новітня техніка презентації, у якій мова викладача ілюструється «на льоту» малюнками на білій дошці (або інтерактивній дошці), яка була винайдена британським художником Ендрю Парком для Британської асоціації з поширення наукових знань. Мистецтво скрайбінгу полягає у відображенні свого мовлення в малюнках, причому процес відбувається в реальному часі паралельно з поясненням викладача. Скрайбінг-презентація відображає ключові поняття розповіді та взаємозв’язок між ними. Популярність технології забезпечується завдяки тому, що людський мозок мислить образами, мова малюнка є універсальною мовою.

Під час скрайбінгу одночасно залучаються різні органи чуттів: слух та зір, а також уява людини, що сприяє кращому розумінню та запам’ятовуванню навчального матеріалу. Саме ці особливості роблять скрайбінг одним із методів сучасних технологій, який допомагає доступно та легко пояснювати складний матеріал за допомогою презентацій. 

В процесі скрайбінгу проявляється «ефект паралельного сприйняття», коли учні  чують і бачать приблизно одне й те ж саме, при цьому графічний ряд фіксується на ключових моментах аудіоряду. В даний час скрайбінг – інноваційна технологія, за допомогою якої можна привернути увагу учнів до певних фізичних явищ  і понять, забезпечити їх додатковою інформацією та виокремити головні моменти уроку.

Одним із перших, хто здогадався використовувати скрайбінг як продуктивний та інтерактивний засіб для концептуалізації інформації, якою користуються учні та викладачі в навчальних закладах, став американський викладач Пол Богуш. Саме він спростував давно завчений освітній девіз «Читай параграф із підручника — відповідай на запитання», довівши ефективність використання скрайбпрезентації у навчальному процесі. Справжнім проривом в освітньому веб-просторі також став скрайб Кена Робінсона про зміни освітньої парадигми.

Є два основних види скрайбінгу: фасилітація та відеоскрайбінг. Скрайбінг-фасилітація (від англійського facilitate — допомагати, полегшувати, сприяти) – це переклад інформації зі словесної форми у візуальну та фіксування її у режимі реального часу. Робота викладача на уроці під час пояснення нового матеріалу з крейдою в руках — приклад скрайбінгу-фасилітації. Переваги відеоскрайбінгу полягають у тому, що відеоролик можна використовувати безліч разів, цей вид діяльності викликає у учнів особливу зацікавленість.

Виділяють також декілька найпоширеніших видів відеоскрайбінгу – мальований скрайбінг, аплікаційний скрайбінг та онлайн-скрайбінг.

Мальований скрайбінг є класичним видом скрайбінгу. Художник (скрайбер) зображує в кадрі картинки, піктограми, схеми, діаграми, записує ключові слова. Це відбувається паралельно з текстом, що звучить за кадром.

Аплікаційний скрайбінг – на довільний фон у кадрі накладаються чи наклеюються готові зображення, які відповідають тексту, що озвучується. Магнітний скрайбінг є різновидом аплікаційного.

Онлайн-скрайбінг – при створенні цього виду скрайбінгу використовуються спеціальні програми й онлайн-сервіси, наприклад PowToon, VideoScribe та інші. З їх допомогою відео можна створювати за готовими шаблонами.

До переваг скрайбінгу, які допомагають урізноманітнити уроки й зацікавити учнів, відносяться: концентрація уваги аудиторії; якісне засвоєння інформації та запам’ятовування ключових моментів; можливість неперервного спілкування з учнями; візуалізація в процесі навчання допомагає учням аналізувати отриману інформацію; за допомогою візуальних образів учні з легкістю інтегрують нові знання; візуалізація розвиває критичне мислення (вербальна та візуальна інформація допомагає відновлювати в пам’яті отриману інформацію); візуалізація є універсальною та доступною всій аудиторії учнів.

Робота з скрайбінг-презентацією має три складові:

-    навички візуалізації – скрайбінг перетворює тези презентації на слова та образи. Викладачу не обов’язково вміти малювати, головне – зрозуміти, як правильно замінити поняття і визначення на необхідні символи і образи;

-    вміння працювати зі схемами – викладач повинен вміти наочно продемонструвати свою думку у вигляді графіків, діаграм, схем, при цьому організувати всі схеми у формі цілісного та структурованого образу;

-    навички спілкування з аудиторією – основна мета презентації – донести головну думку до учнів, в такий спосіб викладач має залучити їх до процесу обговорення.

Особливо ефективними скрайбінг-презентації є при використанні інтерактивної (мультимедійної) дошки [3, 4]. Інтерактивність дозволяє переміщення об’єктів на мультимедійній дошці стилусом під час тестування та навчальних ігор, проведення віртуальних фізичних експериментів. Наприклад, під час тестування учні можуть вибрати правильний варіант відповіді безпосередньо на дошці. Під час навчальних ігор учні можуть складати фізичні  формули з окремих фрагментів, впорядковувати фізичні величини і розміщувати поняття у певній закономірності, наприклад, шкалу електромагнітних хвиль, світлових хвиль, та ін. (рис. 15.1 – рис. 15.3).

Рис. 15.1. Приклад складання фізичної формули: а)  початкове розміщення фрагментів формули; б) результат

 

а)  

Рис. 15.2. Приклад встановлення відповідності між кольором і довжиною світлової хвилі: а)  початкове розміщення фрагментів;

б) результат

 

Скрайбінг може бути корисним під час проведення віртуальних фізичних експериментів, коли викладач та учні досліджують комп’ютерні моделі явищ або пристроїв, наприклад, виконують моделювання процесу додавання основних кольорів спектру. Техніка скрайбінгу дозволяє проводити такі віртуальні експерименти в реальному часі з візуалізацією поточного стану експерименту. Під розв’язування задач на дошці викладач здійснює покрокову візуалізацію всіх етапів розв’язку задачі.

 

Рис. 15.3. Моделювати процесу додавання основних кольорів спектру

 

Рукописний ввід використовується для акцентування уваги учнів під час демонстрації скрайбінг-презентації (рис. 15.4), ознайомлення зі змістом задач, для розв’язування задач з наступним порівнянням з правильним розв’язком. 

 

 

                                               а)                                                    б)

Рис. 15.4. Використання техніки скрайбінгу (рукописного вводу) для акцентування уваги учнів під час демонстрації презентації на інтерактивній дошці: а) в процесі написання; б) результат

 

Під час створення скрайб-презентації викладачу необхідно перш за все визначити тему та етап уроку, на якому слід її презентувати. Найефективнішим є використання скрайбінгу під час вивчення нової теми. Так учні зацікавляться різноманітними графічними образами, що пов’язані безпосередньо з новим навчальним матеріалом, запам’ятають основні поняття та терміни. Це стане чудовим стартом для набуття нових знань, умінь та навичок. Використовувати скрайбінг можна і як домашнє завдання. Для цього необхідно забезпечити доступ учнів до презентації (на сайті навчального закладу / викладача, каналі YouTube та ін.). Викладач може скласти список запитань зі скрайб-презентації, які на наступному уроці обговорюють разом із групою. Таким чином, кожен учень може переглянути скрайб-презентацію самостійно, якщо виникають запитання до навчального матеріалу. Під час перегляду скрайбпрезентації (відео) учні обговорюють отриману інформацію (факти), з’ясовуючи, які поняття зрозумілі або незрозумілі. Можна організувати роботу в групах для обговорення скрайбу. Таким чином викладач розвиває креативне мислення, асоціативну пам’ять, творчі здібності учнів. Для учнів старших курсів ПТНЗ домашнім завданням може бути створення власної скрайб-презентації (створити презентацію про вивчене фізичне явище, життя і наукову діяльність видатних фізиків та ін.).

  Безпосередньо під час створення скрайбінг-презентації потрібно виконати такі етапи:

1.     Складання плану презентації – визначити основні моменти, які необхідно висвітлити.

2.     Аналіз – проаналізувати основні ідеї та візуальні образи презентації, що повинні бути простими та зрозумілими учням.

3.     Візуалізація – використання ілюстрацій, аудіо та відеоряду;

4.     Таймінг – визначити необхідний час для висвітлення своєї ідеї. Це найголовніший етап, оскільки будь-яка презентація завжди обмежена в часі. Хронометраж скрайбінгу повинен бути дотриманий для того, щоб розглянути всі ідеї під час уроку. Незважаючи на бездоганний графічний образ презентації, аудиторія не повинна бути перевантажена навчальним матеріалом.   Виконавши всі ці етапи, переходимо безпосередньо до створення скрайб-презентації. На даний час існує чимало інтернетсайтів, за допомогою яких можна створити скрайбінги.  Для створення скрайбінгу можна користуватися такими сервісами:

1.     GoAnimate – дозволяє перетворити презентацію на мультиплікаційний фільм. Кожен елемент має стандартні налаштування (колір, розмір) та індивідуальні (настрій персонажа, декомпозиція фону). Сервер пропонує велику колекцію дій з персонажами, у разі виникнення проблем можна користуватися підказками.

2.     PowToon – вся анімація створюється від слайда до слайда. Робоча область має кнопки керування, часову шкалу, вікно попереднього перегляду, список слайдів і перемикач вибору елементів.

3.     Wideo – дозволяє додавати в презентацію зображення, персонажі, текст та музику.

4.     Moovly – один із найпростіших інструментів для виготовлення анімованих презентацій, багато елементів промальовується за допомогою ручки. Цей сервер дає можливість безкоштовно створювати необмежену кількість презентацій тривалістю близько 10 хв.

5.     Пояснювалки – програма для iPad, яка дозволяє створювати прості скрайбінги. Спочатку необхідно записати звукову частину презентації (завантажити готовий аудіофайл), потім намалювати ілюстрації до кожної тези. Особливість програми в тому, що візуальна частина презентації залежить від вашого вміння малювати, оскільки в ній немає готових шаблонів.

6.     VideoScribe створений із принципом – від частини до цілого. В результаті отримується не інтерактивна презентація, а відео.   Сучасні учні є учасниками навчального процесу, невід’ємним елементом якого є комп’ютерні технології та Інтернет. Викладач як організатор і керівник цього процесу повинен використовувати ІКТ як один із головних елементів навчання. Скрайбінг є новою формою презентації навчального матеріалу. Його використання на уроках фізики дає змогу зацікавити учнів предметом, залучити їх до обговорення презентації, при цьому розвиває комунікативні навички, креативне мислення, творчий підхід і допомагає викладачу цікаво та доступно організувати навчальну діяльність та урізноманітнити урок.

Досвід показує, що під час вивчення фізики можна ефективно використовувати скрайбінг-презентації, застосування яких дає змогу:  формувати природничо-наукову картину світу;

-    розвивати образне мислення учнів завдяки поданню візуальної інформації в реальному часі;

-    розвивати творче мислення учнів внаслідок використання динамічних багатомірних методів обробки і надання інформацїї.

-    розробляти нові методи навчання, орієнтовані на індивідуальні пізнавальні особливості особистості.

-    підвищувати інтерес учнів до предмету шляхом використання скрайбінг-презентацій під час вивчення нового матеріалу, розв’язування задач, тестування, проведення реальних та віртуальних фізичних експериментів, узагальнення і систематизації знань.

Такі форми роботи з учнями допомагають їм швидше адаптуватися до проходження зовнішнього незалежного оцінювання навчальних досягнень, до навчання у вищих навчальних закладах.

Використання згаданих технологій формує стійкий інтерес до вивчення фізики, описових елементів цікавої фізики, самостійної дослідницької роботи під час позаурочної та науково-пошукової роботи, сприяє розвитку творчості, практичних життєвих навичок та дозволяє викладачам реалізувати власні педагогічні ідеї.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1.     ESPREZO.     [Електронний     ресурс].      –        Режим        доступу: http://esprezo.ru/6-servisov-dlya-videoprezentacij.

2.     Образовательная галактика Intel. [Електронний ресурс]. – Режим доступу:

https://edugalaxy.intel.ru/index.php?automodule=blog&blogid=9&sho wentry=4392.

3.     Відкритий урок: розробки, технології, досвід. [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://school16.org/interaktivnamultimediyna-doshka.

4.     MimioConnect. Interactive Teaching Community. [Electronic resource]. – Access mode: http://www.mimioconnect.com.

 

 

 

 

 

16. ЗГОРТКОВА ШТУЧНА НЕЙРОННА МЕРЕЖА ДЛЯ

РОЗПІЗНАВАННЯ ЗОБРАЖЕНЬ ОБЛИЧ

 

Сергій Баловсяк¹, Богдана Козловська¹, Олексій Пшеничний¹,

Галина Савчук-Баловсяк²

¹Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича,

²Вище професійне училище №3 м. Чернівці

 

(Опубліковано: Баловсяк С. В. Згорткова штучна нейронна мережа для розпізнавання зображень облич / С. В. Баловсяк, Б. О.Козловська, О. О. Пшеничний, Г. Д. Савчук-Баловсяк // Матеріали IІI Всеукраїнської науково-практичної конференції «Перспективні напрямки сучасної

електроніки, інформаційних та комп’ютерних систем» MEICS-2018, 21-23 листопада 2018 р. – Дніпро, 2018. – C. 24-25)

 

Розпізнавання зображень облич є важливою задачею комп’ютерного зору, яка має широку сферу застосування: у системах відеонагляду, для автоматичного пошуку фотографій та ін. [1]. При розпізнаванні обличчя широке розповсюдження набуло використання штучних нейронних мереж (ШНМ). Зображення облич мають значний  розмір, через що використаннях повнозв’язних  ШНМ для їх розпізнавання вимагає надто багато обчислювальних ресурсів. В той же час згорткові нейронні мережі (ЗНМ) володіють високою швидкодією, що дозволяє навчати їх на основі реальних зображень облич [1]. Тому в даній роботі запропоновано виконувати розпізнавання зображень облич з використанням ЗШМ та з врахуванням особливостей даного типу зображень. Запропонована ЗНМ програмно реалізована в системі MATLAB [2].

Згідно з структурою розробленої ЗНМ (рис. 16.1) вхідним сигналом є цифрове зображення f = (f(i, k)), де i = 1, ..., M, k = 1, ..., N; M, N – розміри зображення. Зображення f (рис. 16.2а) обробляється у відтінках сірого (яскравість f нормується до 1). ЗНМ містить (LF - 1) згорткових (convolution) шарів і (LF - 2) шарів підвибірки (subsampling), а також повнозв’язний шар з номером LF (наприклад, LF = 7). На виході повноз’язного шару формується вихідний вектор Y і виконується розпізнавання обличчя. Кожен згортковий шар з номером L містить Q(L) карт розміром M(L) × N(L) елементів, а значення його елементів зберігаються в масиві c (L, q, i₁, k₁), де q = 1,..., Q(L), i₁= 1,..., M(L), k₁= 1,.., N(L). Значення згорткового шару обчислюються в результаті згортки попереднього шару з ядром згортки w(L) розміром M_w(L) × N_w(L) елементів.

 

Рис. 16.1. Структура LF шарів згорткової нейронної мережі 

 

а)

Рис. 16.2. Початкове зображення f  (а) та центральний фрагмент його енергетичного спектру (б);  u, v – просторові частоти зображення

 

Шар підвибірки з номером L містить Q(L) карт розміром M2(L) × N2(L) елементів, а значення його елементів зберігаються в масиві s (L, q, i₁, k₁), де q = 1,..., Q(L), i₂= 1,..., M₂(L), k₂= 1,.., N₂(L). На входи повнозв’язного шару з номером LF подається вектор X(iX), де iX

= 1,..., Q_X. 

Навчання ЗНМ виконується методом зворотного поширення помилки. Для підвищення швидкості навчання ЗНМ як вхідні сигнали використано не самі зображення f, а їх енергетичні спектри Фур’є PS в логарифмічному масштабі (нормовані до 1), оскільки спектри PS не чутливі до зміщень об’єктів на зображеннях (рис. 16.2б). 

У результаті використання спектрів досягнуто збільшення швидкості навчання ЗНМ на 30% (на прикладі зображень бази [3]).

Використання ЗНМ є високоточним методом розпізнавання зображень облич, а завдяки використанню спектрів зображень зменшено час навчання нейромережі.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1.     Форсайт Д.,  Понс Ж. Компьютеное зрение. Современный подход.  М.: Вильямс (2004). 928 с.

2.     Гонсалес Р., Вудс Р., Эддинс С. Цифровая обработка изображений в среде MATLAB. М. : Техносфера (2006). 616 с.

3.     Computational Vision Group. Faces_510 Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.vision.caltech.edu/html-files/archive.html.

 

CONVOLUTIONAL ARTIFICIAL NEURAL NETWORK FOR RECOGNITION OF FACE IMAGES

 

S. V. Balovsyak¹, B.O. Kozlovska¹, O. O. Pshenychnyi¹, 

H. Savchuk-Balovsyak²

¹Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, Chernivtsi,

²Higher Vocation School №3, Chernivtsi

 

A convolutional neural network (CNN) to recognize face images using Fourier power spectra of images is developed. The proposed CNN is software implemented in the MATLAB system. Digital initial images in shades of gray to the CNN inputs are acquired. The CNN convolution and subsampling layers are contains, as well as a full-connected layer. At output of the full-connected layer the source vector Y is formed and the face is recognized. As a result of use of image power spectra, an increase in the rate of CNN learning was achieved.

 

 

 

 

 

 

 

17. РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОЕКТНОЇ МЕТОДИКИ В ПРОЦЕСІ

ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ 

 

(Опубліковано: Савчук Г. Д. Реалізація проектної методики в процесі вивчення фізики / Г. Д. Савчук // Чернівецька обласна інформаційнометодична газета «Освіта Буковини». – 2019. – № 2 (531), 10.01.2019. – С. 6-7)

 

Зроби перший крок, і ти зрозумієш, що не все так страшно

Л. Сенека

 

Перспективним сучасним методом організації навчального процесу є  метод проектів. Основна цінність проектної технології навчання полягає в тому, що вона орієнтує учнів на створення певного матеріального або інтелектуального продукту, а не на просте вивчення певної теми [1-4]. На шляху до мети учні  мають актуалізувати або здобути нові необхідні знання, радитись з викладачем  і між собою, виконувати індивідуально чи в групах пізнавальну, дослідницьку, конструкторську та іншу роботу. Працюючи над проектами учень набуває знань, які за дидактичним значенням виходять за межі окремого навчального предмету, а за своїм особистісним сенсом – за межі звичного училищного  середовища, пов’язуючи учня з реальними соціальними проблемами.

В основі методу проектів лежить розвиток пізнавальних навичок учнів, умінь самостійно конструювати свої знання, умінь орієнтуватись в інформаційному просторі, розвиток критичного мислення. Слово «проект» запозичене з латинської, яке буквально означає «кинутий уперед». У сучасному розумінні проект — це намір, який буде здійснено в майбутньому.

Проект – сукупність певних дій, документів, текстів для створення реального об'єкта, предмета, створення різного роду теоретичного або практичного продукту.

Метод проектів завжди орієнтований на самостійну діяльність учнів – індивідуальну, парну, групову, яку учні виконують протягом певного відрізка часу. Цей підхід завжди припускає рішення якоїсь проблеми, яка передбачає, з одного боку, використання різноманітних методів, засобів навчання, а з іншого – інтегрування знань, умінь з різних галузей науки, техніки, технології, творчих областей.

Результати виконаних проектів повинні бути «відчутними», тобто, якщо це теоретична проблема, то конкретне її рішення, якщо практична – конкретний результат, готовий до впровадження.

Уміння користуватися методом проектів - показник високої кваліфікації викладача, його прогресивної методики навчання і розвитку. 

Проектна діяльність, по-перше, передбачає дотримання певного алгоритму й поєднання різних видів діяльності; по-друге, на різних етапах здійснення проекту реалізується повний її вид, що включає певні особливості проектного підходу до навчання, а саме: а) навчання учнів проектуванню;

б) діяльнісний і контекстний підходи до навчання;

в) побудови процесу навчання;

г) інтеграція формального, неформального навчання, позаурочної   освіти у системі неперервної компетентної спрямованості освіти; д) роль викладача в освітньому процесі;

е) розв’язання життєвих проблем;

є) розвиток творчого, проектного мислення учнів;

ж) забезпечення індивідуальної траєкторії розвитку й саморозвитку виховання;

з) використання перспективних педагогічних технологій.

По-третє, проектна діяльність передбачає застосування основних методів підходу до навчання; забезпечення реалізації класичного дидактичного принципу повноцінного зв’язку навчання із практикою (реальною дійсністю) тощо.

Плюсами проектної діяльності є набуття вихованцями таких вмінь і навичок: – планувати свою роботу;

–                   використовувати багато джерел інформації;

–                   самостійно відбирати й накопичувати матеріал;

–                   аналізувати, зіставляти факти;

–                   аргументувати думку;

–                   приймати рішення;

–                   установлювати контакти;

–                   створювати кінцевий продукт (фільм, журнал, проект, сценарій);

–                   презентувати створене перед аудиторією; – формувати практичну спрямованість навчання; – оцінювати себе і команду.

Отже, метод проектів без сумніву спрямований на плекання особистості як творця і проектувальника свого життя. У проектній  роботі учні здобувають ключові навички: постановка проблеми, планування роботи, пошук, збирання, обробка інформації та презентація результатів роботи.

Таким чином, проектне навчання сприяє розв’язанню таких педагогічних цілей:

•       створення позитивної мотивації під час навчання;

•       формування навичок розумової праці, розвиток умінь аналізувати, виокремлювати найважливіше, робити висновки;

•       формування прийомів групової роботи в колективі;

•       розвиток індивідуальних здібностей та особливостей мислення;  удосконалення навичок писемного та усного мовлення.

Розрізняють такі види проектів.

Дослідницькі проекти – потребують добре обміркованої структури, повністю підпорядковані логіці дослідження і мають відповідну структуру: визначення методології дослідження, тобто теми дослідження, аргументація її актуальності, предмета й об’єкта, завдань і методів дослідження, формулювання гіпотез, розв’язання проблеми і вибір шляхів її розв’язання.

Творчі проекти – не мають детально опрацьованої структури спільної діяльності учасників, вона розвивається, підпорядковуючись кінцевому результату й формі його представлення (стіннівка, відеофільм, свято тощо)

Інформаційні проекти – спрямовані на збирання інформації про який-небудь об’єкт, явище, на ознайомлення учасників  проекту з цією інформацією, її аналіз і узагальнення фактів.

Практичні проекти – розв’язання практичних завдань «замовника» проекту і як результат –  розробка наочного посібника, макету, приладу, обладнання, рекомендацій щодо їх використання. Потребують продуманої структури, навіть сценарію діяльності учасників із визначенням функції кожного.

Ігрові (рольові) проекти – образне відображення реальних процесів і явищ в сценічних формах, ігрових ситуаціях – як результат, моделювання реального об’єкту. 

Домашні проекти – учні заздалегідь одержують тему та рекомендації щодо створення проекту. Ці проекти більш масштабні і цікавіші, їх результатом є презентації, відеоролики, які створюють за допомогою сучасних засобів навчання. 

Екологічні проекти. Здебільшого потребують використання дослідницьких, наукових методів, інтегрованих знань із різних галузей.

Вимоги до організації проекту:

1.     Наявність значущої в дослідницькому, творчому плані проблеми, яка вимагає дослідницького пошуку для її розв'язування.

2.     Практична, теоретична, пізнавальна значущість передбачуваних результатів.

3.     Самостійна (індивідуальна, парна, групова) діяльність учнів.

4.     Визначення кінцевих цілей спільних чи індивідуальних проектів.

5.     Визначення базових знань із різних областей, необхідних для роботи над проектом.

6.     Структурування змістовної частини проекту (із зазначенням поетапних результатів).

Можна виокремити кілька загальних етапів виконання проектів.

1.                       Організаційно-підготовчий. Викладач: мотивує учасників, формує мікрогрупи, допомагає у визначенні мети і завдань проекту кожному учневі, розробленні плану реалізації ідеї, визначає критерії оцінки діяльності учнів на всіх етапах. Учень:  визначає мету і завдання проекту, розробляє план роботи, шукає необхідну для початку проектування інформацію.

2.                       Пошуковий. Викладач: консультує за змістом проекту, допомагає в систематизації, узагальненні матеріалів, знайомить з правилами оформлення проекту, стимулює розумову активність учнів, відстежує практичні дії виконавців і оцінює проміжні результати кожного учасника, проводить моніторинг спільної діяльності. Учень: збирає, аналізує й систематизує інформацію, обговорює її в мікрогрупах, висуває і перевіряє гіпотези, виконує практичну частину проекту, оформляє макет або модель проекту, проводить самоконтроль.

3.                       Підсумковий. Викладач: консультує з питань підготовки звіту про виконану роботу,  захисту проекту, виступає в ролі експерта на захисті проекту, бере участь в аналізі виконаної роботи, оцінює внесок кожного з виконавців. Учень: оформляє пакет документів, інформаційний стенд за результатами проекту, готує презентацію результатів роботи.

4.                       Презентація результатів. Викладач: оцінює результати роботи. Учень: усвідомлює отримані результати і способи їх отримання, викладає зміст проекту (презентує проект), відповідає на запитання. 

Групи учнів мають формуватись з урахуванням психологічної сумісності, але в кожній групі мають бути учні з різним рівнем підготовки. Важливо усвідомлювати такі правила та принципи під час роботи в групах:

1)               в команді немає лідера, всі члени команди рівноправні;

2)               команди не змагаються;

3)               усі члени команди мають отримувати задоволення від роботи, тому що вони разом виконують спільне завдання;

4)               усі вони мають докладати максимум зусиль для отримання спільного результату;

5)               усі члени команди несуть відповідальність за кінцевий результат.

Найважливішим здобутком, який учні отримують в ході проектної діяльності, є формування здатності їх до пошукової діяльності, формування навичок публічного виступу та презентації результату своєї роботи (проектного продукту) і підтвердження власної компетентності. Уміння коротко і переконливо розповісти про себе і свою роботу є вимогою сучасного суспільства.

Захист проектів, як правило, відбувається у формі презентації (710 хвилин), у ході якої учень має ознайомити присутніх з результатами своєї роботи. Готуючи презентацію, учень повинен висловитися з таких основних питань: вступ (тема, мета, завдання навчального проекту), результати навчального проекту, висновки. 

Оскільки виконання навчальних проектів передбачає інтегровану дослідницьку, творчу діяльність учнів, спрямовану на отримання самостійних результатів за консультативної допомоги викладача, то найвищої оцінки за такий  вид навчальної  роботи може заслуговувати учень, що не лише виявляє знання, а й демонструє здатність і досвід ефективного застосування цих знань.  Оцінювання здійснюється індивідуально, за самостійно виконане учнем завдання. Окрім оцінювання продукту проектної діяльності, необхідно врахувати  психолого-педагогічний ефект: формування особистісних якостей, самооцінки, уміння робити усвідомлений вибір й осмислювати його наслідки.

Ефективність та результативність запропонованого проекту оцінюється за такими критеріями:

1) за змістом: оцінювання результатів знань та умінь для наукового обґрунтування отриманих результатів з досліджуваної теми; 2) співпраця: робота в групі, правильний розподіл обов’язків та внесок кожного у кінцевий результат проекту;

3) презентація проекту: правильна інтеграція тексту, графіків та основного змісту проекту.

У зв’язку з цим оцінки за навчальні проекти і творчі роботи виконують накопичувальну функцію, можуть фіксуватися в портфоліо і враховуються при виставлені тематичної оцінки. Кожен учень ПТНЗ повинен виконати не менше одного проекту протягом навчального року.

Використання проектної технології можливе й доцільне під час вивчення будь-якої теми (рис. 17.1, рис. 17.2). Наприклад, навчальною програмою передбачено такі проекти:

1.     Штучні      супутники Землі.         Розвиток    космонавтики.

Реактивний рух в природі і техніці. 

2.     Нанотехнології в житті суспільства.

3.     Використання наноматеріалів. Вплив нанотехнологій на розвиток техніки.

4.     Вирощування кристалів.

5.     Роль полімерів у сучасному світі.

6.     Сонячні батареї. Будова та принцип роботи. Роль і значення для суспільства.

7.     Вплив електричного поля на живі організми.

8.     Застосування напівпровідникових приладів.

9.     Вплив магнітного поля на живі організми.

10.                        Квантові генератори та їх застосування.

Досвід показує, що учням цікаво займатися науководослідницькою діяльністю, проводити самостійну пошукову роботу, що сприяє активізації інтересу до вивчення фізики, до оволодівання відповідними знаннями та їх поглибленням, а також спонукає до створення атмосфери адекватної конкуренції.

Метод проектів знаходить все більше поширення у системі освіти різних країн світу, адже дозволяє:

•       навчити учнів здобувати знання самостійно, використовувати їх для вирішення нових пізнавальних і практичних задач;

•       розвивати комунікативні навички, уміння працювати в різноманітних групах, виконувати соціальні ролі (лідера,

виконавця, посередника і т. ін.), долати конфліктні ситуації;

•       формувати вміння спілкуватися;

•       формувати навики користуватися дослідницькими методами: збирати необхідну інформацію, аналізувати її з різних точок зору, висувати гіпотези, робити висновки.

 

 

 

 

 

 

Рис. 17.1

 

 

Рис. 17.2

 Метод проектів дозволяє мотивувати учнів щодо вивчення фізики, закріплювати нові теоретичні знання, глибоко пізнавати закони природи та визначати корисну і правдиву інформацію у нашому інформатизованому суспільстві, а за відсутності обладнання

– ще й самостійно виготовляти окремі прилади та діючі макети.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.      Власюк О. Проектна діяльність – перспектива розвитку особистості // Проектна діяльність у ліцеї: компетентнісний потенціал, теорія і практика: Науково-методичний посібник / За редакцією С. М. Шевцової, І. Г. Єрмакова, О. В. Батечко, В. О. Жадька. – К.: Департамент, 2008. – 520 с.

2.      Наволокова Н. П. Енциклопедія / Н. П. Наволокова. – Х.: Основа, 2009. – 176 с.

3.      Настільна книга педагога. Посібник для тих, хто хоче бути вчителем-майстром/ Упорядники: Андрєєва В.М., Григораш В.В. – Х.: Вид. група «Основа», 2006. – 352 с.

4.      Програма Intel «Навчання для майбутнього». [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://www.iteach.com.ua.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Навчальне видання

 

 

АКТИВІЗАЦІЯ ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

УЧНІВ НА УРОКАХ ФІЗИКИ ТА АСТРОНОМІЇ 

(збірник авторських статей)

 

 

 

 

Автор

 Савчук-Баловсяк Галина Дем’янівна, викладач фізики та астрономії ВПУ № 3 м. Чернівці,  спеціаліст вищої категорії, викладач-методист

 

 

 

 

 

 

 

Підписано до друку 03.01.2019.         Формат 60 х 84/16 Ум. друк. арк. 3,9.

Обл.-вид. арк. 4,2.  

Видавничий дім „РОДОВІД”

58000, Чернівці, вул. Заводська, 26, а