ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЯК ЗАСОБУ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСУ НАВЧАННЯ ФІЗИКИ ДІТЕЙ З ОСОБЛИВИМИ ОСВІТНІМИ ПОТРЕБАМИ

ВИКОРИСТАННЯ КОМП’ЮТЕРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ЯК ЗАСОБУ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЦЕСУ НАВЧАННЯ ФІЗИКИ ДІТЕЙ З ОСОБЛИВИМИ ОСВІТНІМИ ПОТРЕБАМИ

Боденчук О.В.

У статті обґрунтовано актуальність проблеми використання комп’ютерних технологій у процесі навчання фізики дітей з особливими освітніми потребами. Представлено значення використання комп’ютерних технологій на уроках фізики. Наведено приклади та варіанти застосування комп’ютерних технологій на уроках фізики. Акцентується увага на доцільності використання комп’ютерних технологій у процесі навчання фізики дітей з особливими освітніми потребами.

Ключові слова: діти з особливими освітніми потребами, комп’ютерні технології, навчальний процес.

Актуальність використання сучасних інформаційних технологій у освіті пов’язана з метою формування особистості, здатної творчо реалізувати себе у сучасних умовах, коли від уміння працювати з інформацією, правильно її добирати, опрацьовувати і використовувати залежить майбутнє суспільства. У Національній доктрині розвитку освіти в Україні зазначено, що «пріоритетом розвитку освіти є впровадження сучасних інформаційно-комунікативних технологій, що забезпечують подальше удосконалення навчально – виховного процесу, доступність та ефективність освіти, підготовку покоління до життєдіяльності в інформаційному суспільстві» [8].

Потужний потік нової інформації, реклами, застосування комп’ютерних технологій вимагає від сучасного підростаючого покоління вміння користуватись комп’ютерною технікою, володіти знанням новітніх інформаційних технологій і вмінням застосовувати їх у різних сферах життєдіяльності. Бурхливий розвиток нових інформаційних технологій позначився глобальним входженням комп’ютерних технологій у навчальний процес, що зумовлює зміни у викладанні навчальних предметів, у тому числі й фізики. Впровадження нових технологій у освіту сприяє всебічному розвитку особистості, активізує навчальну діяльність учнів, позитивно впливає на розвиток пам’яті, мислення, уваги, сприяє розвитку творчого потенціалу дитини. Впровадження комп’ютерної техніки у корекційну освіту пов’язане із вирішенням двох фундаментальних завдань: навчити школярів грамотно користуватися новими знаряддями діяльності та застосовувати нові комп’ютерні технології з метою навчання, розвитку та реабілітації дітей з особливими освітніми потребами.

Вивченню проблеми впровадження комп’ютерних технологій у освітній процес присвячені праці багатьох дослідників. Зокрема, впровадження комп’ютерних технологій у навчальний процес загальноосвітніх навчальних закладів вивчали В.Ю. Биков, Л.В. Брескіна, А.С. Звягіна, В.С. Зіяутдінов, М.І. Жалдак, О.В. Клочко, Н.В. Морзе, І.Ф. Прокопенко, М.М. Пошукова, О.В. Співаковський; дидактичні і методичні проблеми інформатизації навчального процесу досліджували Б. С. Гершунський, В. М. Глушков, М. І. Жалдак, В. В. Краснов, Н. В. Морзе, С. Пейперт; психолого-педагогічні аспекти застосування інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ)  В. П. Безпалько, В. П. Зінченко, Ю. І. Машбиць, М. Л. Смульсон та інші.

Науковцями досліджувалися окремі аспекти застосування інформаційно-комунікаційних технологій у освіті дітей з особливими освітніми потребами (О. Л. Гончарова, Т. К. Королевська, О. І. Кукушкіна, О. М. Легкий);  у навчанні дітей з порушеннями зору (П. С. Федорець, Г. Є. Цейтлін); у освітньому процесі дітей з порушеннями мовлення (М. К. Шеремет, О. Б. Качуровська); у навчанні дітей з особливостями інтелектуального  розвитку (С. П. Миронова); у реабілітації дітей з порушеннями слуху (К. В. Луцько, Б. С. Мороз). Методологічному обґрунтування застосування сучасного інформаційно-комунікаційного середовища в освіті та соціальній реабілітації осіб з інвалідністю присвячені праці А. Г. Шевцова.

Водночас ще недостатньо розробленими залишаються спеціальні методики підготовки учнів з особливими освітніми потребами до використання мультимедійних засобів та практичні рекомендації щодо організації навчання фізики дітей з особливими освітніми потребами із застосуванням комп’ютерних технологій.

Метою нашої статі є розкриття можливостей проведення уроків фізики із використанням комп’ютерних технологій як засобу покращення ефективності процесу навчання дітей з особливими освітніми потребами.

Основною організаційною формою навчання в сучасній школі є урок. Саме ця форма організації навчальних занять дозволяє поєднувати роботу класу в цілому й окремих груп учнів з індивідуальною роботою кожного учня [2, с. 16-19].

Як засвідчує практика роботи, для виконання дидактичних завдань уроків відповідно до їх мети доцільно використовувати різні форми роботи, надаючи перевагу активним формам. Особливе місце має відводитися таким із них, що забезпечують участь кожного учня у проведенні уроку, підвищують авторитет знань та індивідуальну відповідальність школярів за результати навчальної діяльності. Ці завдання можна успішно розв’язувати завдяки використанню інформаційних технологій.

Інформаційно-комунікаційні технології – це сукупність методів, засобів і прийомів, що використовуються для поєднання інформаційних технологій з комунікаційними для вирішення різноманітних задач сучасного освітньо-інформаційного процесу. Вони містять якісно нові можливості для навчання і розвитку дитини, а тому потребують перегляду змісту й організації форм навчання [5].

У яких випадках доцільно включити в структуру уроку фізики роботу з комп’ютером, має вирішувати сам педагог. І це залежатиме від поставлених корекційних і освітніх цілей та завдань, а також від стану здоров’я дитини, її індивідуальних особливостей, можливостей та потреб. При такому підході комп’ютер виступає як допоміжний засіб навчання, що підвищує ефективність педагогічного процесу.

Як зазначають дослідники, процес організації навчання школярів з використанням комп’ютерних технологій дозволяє зробити цей процес цікавим, з одного боку, за рахунок новизни і незвичності такої форми роботи для учнів, а з іншого, зробити його захоплюючим і яскравим, різноманітним за формою за рахунок використання мультимедійних можливостей сучасних комп’ютерів; ефективно вирішувати проблему наочності навчання, розширити можливості візуалізації навчального матеріалу, роблячи його більш зрозумілим і доступним для учнів вільно здійснювати пошук необхідного школярам навчального матеріалу у віддалених базах даних завдяки використанню засобів телекомунікації, що надалі буде сприяти формуванню в учнів потреби в пошукових діях; індивідуалізувати процес навчання за рахунок наявності різнорівневих завдань, самостійно працювати з навчальним матеріалом, використовуючи зручні способи сприйняття інформації, що викликає в учнів позитивні емоції та формує позитивні навчальні мотиви; самостійно аналізувати і виправляти допущені помилки, коригувати свою діяльність завдяки наявності зворотного зв’язку, в результаті чого удосконалюються навички самоконтролю; здійснювати самостійну навчально-дослідну діяльність (моделювання, метод проектів, розробка презентацій, публікацій тощо), розвиваючи тим самим у школярів творчу активність [3].

Головним є те, що залучення комп’ютерних технологій у навчальний процес на будь-якому його етапі сприяє урізноманітненню предметної діяльності учнів, надає можливості для різнобічного саморозвитку особистості дитини, підвищує мотивацію при отриманні якісної освіти.

Основними напрямками використання комп’ютерних технологій у навчальний процес є: залучення учнів до самостійного пошуку інформації, синтез матеріалу з виходом на самостійні узагальнення й висновки; розвиток критичного мислення; розвиток особистості учня та його адаптація у світовому інформаційному просторі; формування інформаційної культури учнів, забезпечення їх інформаційних потреб; удосконалення науково-методичного забезпечення навчально-виховного процесу; оптимізація освіти на основі використання інформаційно-комунікаційних технологій [1, с. 28-33].

Викладання фізики, в силу особливостей самого предмета, є сприятливою сферою для застосування сучасних інформаційних технологій. Як свідчить практика, використовувати інформаційні технології на уроках фізики можна у різних варіантах, серед яких найбільш ефективними нами визначені мультимедійні сценарії уроків або фрагментів уроків, підготовка дидактичних матеріалів для уроків, використання готових програмних продуктів з фізики, проведення комп’ютерних лабораторних робіт, робота на уроці з матеріалами Web- сайтів та персональних сайтів з фізики.

Хоча на сьогодні розроблена значна кількість прикладного програмного забезпечення уроків фізики, як-то: «Бібліотека електронних наочностей», «Фізична віртуальна лабораторія», «Фізика 7кл.», «Фізика 8кл.», «Фізика 9кл.», «Фізика 10кл.», «Фізика 11кл.»., а також значна кількість матеріалів з фізики розміщена у мережі Інтернет, проте дані програмні засоби орієнтовані на використання їх у навчальному процесі загальноосвітньої школи. На нашу думку, частину вищезазначених матеріалів можливо адаптувати і використати у процесі навчання фізики дітей з особливими освітніми потребами.

Навчання дітей з особливими освітніми потребами навичок роботи з комп’ютером проводиться в рамках організації змістовної навчальної діяльності [4]. При такому підході дитина набуває навичок безпосередньо під час роботи на комп’ютері, який виступає як засіб досягнення поставленої корекційної освітньої мети. Таким чином, у процесі комп’ютеризації спеціальної освіти комп’ютер виступає і як об’єкт вивчення, і як засіб підвищення ефективності педагогічного процесу.

Вдале поєднання комп’ютерних технологій і традиційних методів викладання фізики дають бажаний результат, поряд із освітньої метою реалізується і корекційна мета спеціальної освіти: максимально розвивати особистісний потенціал зі спрямованістю на соціальну адаптацію та інтеграцію в суспільство дітей з особливими освітніми потребами. Використання нових засобів навчання ― це є засіб підтримки зацікавленості предметом, засіб побудови міцних знань, засіб корекції порушень, засіб розвитку пам’яті, уяви і мислення. Зокрема, мультимедійні засоби не лише підтримують бажання пізнавальної діяльності, а й осучаснюють предмет, роблять його більш близьким і наочним [2, с.16-19].

Використання комп’ютерних технологій у навчальному процесі фізики має свої особливості, перш за все інформація, яку показують на екрані не є реальністю, вона є так званим візуальним середовищем [там же].

Візуальне середовище на екрані монітора є штучним, за багатьма параметрами таким, що відрізняється від природного [7]. Природним для людини є сприйняття у відбитому світлі, а на екрані монітора інформація передається за допомогою випромінюючого світла. Тому колірні характеристики зорової інформації разом із характеристиками яскравості і контрасту зображення здійснюють істотний вплив на характер візуального середовища на екрані монітора.

При розробці формату кадру на екрані і його побудові доцільно враховувати, що існують сенс і відношення між об’єктами, які визначають організацію зорового поля. Компонувати об’єкти рекомендується близько один від одного, оскільки чим ближче в зоровому полі об’єкти один до одного (за інших рівних умов), тим з більшою ймовірністю вони організовуються в єдині, цілісні образи; за  схожістю процесів, оскільки чим більша схожість і цілісність образів, тим з більшою ймовірністю вони організовуються (наприклад, зображення для однієї  презентації слід підбирати в єдиному стилі); з урахуванням властивостей продовження, оскільки, чим більше елементи в зоровому полі знаходяться в місцях, відповідних продовженню закономірної послідовності, тим з більшою ймовірністю вони організовуються в цілісні єдині образи; таким чином, щоб вони утворювали замкнуті ланки, оскільки чим більше елементи зорового поля утворюють замкнуті ланки, тим з більшою готовністю вони організовуватимуться в окремі образи; із урахуванням особливості виділення предмету і фону при виборі форми об’єктів, розмірів букв і цифр, насиченості кольору, розташування тексту; не перенавантажуючи візуальну інформацію деталями, яскравими і контрастними кольорами; виділяти навчальний матеріал, призначений для запам’ятовування кольором, підкресленням, розміром шрифту тощо.

Об’єкти, зображені різними кольорами і на різному фоні, по-різному сприймаються людиною. Якщо яскравість кольору об’єктів і яскравість фону значно відрізняються від кривої відносної видимості, то при поверхневому розгляді зображення може виникнути ефект «психологічної плями», коли деякі об’єкти наче випадають з поля зору. При уважнішому розгляді зображення сприйняття цих об’єктів вимагає додаткових зорових зусиль [6].

Важливу роль в організації зорової інформації з фізики відіграє контраст предметів відносно фону. Існують два різновиди контрасту: прямий і зворотний. При прямому контрасті предмети і їх зображення темніші, а при зворотному - світліші за фон. У презентаціях доцільно використовувати обидва види, як порізно у різних кадрах, так і разом у рамках одного слайду. Разом з тим, у більшості існуючих електронних засобів, розміщених у глобальних телекомунікаційних середовищах, домінує саме зворотний контраст [там же].

Співвідношення кольорів у колірній палітрі інформаційного ресурсу може формувати і певний психологічний настрій. Переважання темних кольорів може призвести до розвитку пригніченого психологічного стану, пасивності; яскравих кольорів, навпаки, – до перезбудження.

З метою оптимізації вивчення інформації, на екрані рекомендується використовувати логічні наголоси. Логічними наголосами прийнято називати психолого-аппаратні прийоми, спрямовані на залучення уваги користувача до певного об’єкту. Психологічна дія логічних наголосів пов’язана із зменшенням часу зорового пошуку і фіксації осі зору по центру головного об’єкту. Найбільш часто використовуваними прийомами для створення логічних наголосів є: зображення головного об’єкту яскравішим кольором; зміна розміру, яскравості, розташування; виділення проблисковим свіченням.

Як свідчить практика роботи, для кращого сприймання учнями з особливими освітніми потребами наочності навчального матеріалу доцільним є використання таблиць і схем. Таблиці за виконанням їх функціональної ролі розподіляють на роз’яснювальні, порівняльні і узагальнюючі. Роз’яснювальні таблиці в стислому вигляді полегшують розуміння теоретичного матеріалу, що вивчається, сприяють свідомому його засвоєнню і запам’ятовуванню. Порівняльні таблиці є одним із видів групування матеріалу. Порівнюватися можуть будь-які елементи: істотні порівняльні ознаки історичних, соціальних, економічних і політичних об’єктів, типи господарств, типи темпераменту людини тощо. За допомогою узагальнюючих  або тематичних таблиць підводиться підсумок вивченому теоретичному матеріалу, формуються поняття. Презентації можуть задовольнити вимоги до застосування наочності не тільки на основі використання таблиць, але й за рахунок включення в них графіків, діаграм, аплікацій, схематичних малюнків. За допомогою схематичного зображення вчитель розкриває явища в їх логічній послідовності, забезпечує наочне порівняння двох або більше об’єктів, а також узагальнює і систематизує знання (рис. 1):

Рис. 1. Агрегатні стани речовини

Для демонстрацій на уроці можна використовувати flash-анімації, які створюють різноманітні ефекти руху об’єктів.

Практика показує, що на уроках фізики ефективним є застосування навчальних презентацій, які можна використати для показу конспектів уроку, слайд-шоу, «тільки тексту», анімованих схем, «опорних сигналів», «заповнюємо таблицю», аналізу картини, тренажерів, тестування.

Велике значення для проведення уроку фізики має можливість відтворення фізичних процесів. Для відтворення фізичних станів об’єкту, процесів та явищ доцільно використати флеш-анімацію, яку можна знайти в інтернет-ресурсах або створити самостійно за допомогою налаштувань анімації у PowerPoint.

Без наочного пояснення закономірностей чи правил на уроці фізики учням з особливими освітніми потребами дуже важко зрозуміти їх сутність. Для пояснення магнітної взаємодії паралельних і антипаралельних струмів необхідно встановлювати напрямок сили Ампера. За допомогою ілюстрації правила на слайді легко продемонструвати його застосування і таким чином пояснити чому паралельні струми притягуються, а протилежні – відштовхуються [7].

Для закріплення вивчених нових формул, законів, правил доцільно задати учням декілька простих якісних чи розрахункових задач, на які школярі можуть відповідати з місця.

При вивченні закону Джоуля-Ленца завдання можна сформувати у вигляді таблиці, у якій треба заповнити пусті клітинки (рис. 2):

Рис. 2. Знайдіть невідому величину і невідомий прилад

Використовувати слайди презентацій можна для контролю і самоконтролю знань учнів, використовуючи ігрові моменти уроку. Наприклад, під час узагальнення з теми «Закони поширення світла» у 7 класі можна підготувати слайди з малюнками до задач.

Учителю для розбору задачі дуже зручно використати мультимедіа, особливо тоді, коли даного типу задачі розв’язують з учнями вперше. Перед оформленням задачі можна наочно змоделювати умову задачі і привести елементарний чи конкретний алгоритм її розв’язування. Сам процес розв’язування задачі доцільно зображувати поступово рядок за рядком, щоб учні могли кожен крок задачі зрозуміти і засвоїти. Пояснення задачі може супроводжуватися відображенням її умови за допомоги рухомих та нерухомих малюнків для кращого розуміння [2, с. 16-19].

З досвіду роботи з учнями, здібності яких оцінюються як середні і нижче за середні можна дійти висновку, що найбільшу складність під час розв’язування задач викликає знаходження невідомих величин з формул, особливо для учнів 7 класів. У даному випадку допоможе прийом із застосуванням певних алгоритмів із використанням ілюстрацій чи анімацій.

У процесі знайомства дітей із задачами розрахункового типу можна використовувати «магічний» трикутник, за яким учні вчаться «шифрувати» формули, які містять по 3-4 величини в одному «трикутнику». Щоб знайти шукану величину, учні закривають її рукою в зображенні трикутника та отримують необхідну формулу. Такі трикутники допомагають учням уникати помилок під час застосування тієї чи іншої формули (рис. 3):

Рис. 3. «Магічний трикутник»

Як свідчить практика роботи, ефективним у процесі навчання фізики дітей з особливими освітніми потребами є використання опорних конспектів та схем, що дає можливість виокремлення основних понять і фізичних законів, дозволяє виділяти головне у змісті підручника, систематизує матеріал, полегшує його запам’ятовування і економить 20-25 % часу на його вивчення ( рис. 4):

Рис. 4. Опорний конспект з теми «З’єднання провідників»

Опорні конспекти можна використовувати на уроках із використанням мультимедійної дошки, що дозволяє вчителю наочно відобразити матеріал, який вивчається, сконцентрувати увагу учнів на найбільш важливих моментах, багато разів повторювати вивчене, провести оперативний контроль засвоєння матеріалу. Наприклад, на уроці розв’язування задач на розрахунки електричного кола, доцільно повторити з учнями основні операції над параметрами кола при паралельному та послідовному з’єднаннях провідників.

Отже, залучення комп’ютерних технологій у процес навчання фізики дітей з особливими освітніми потребами на будь-якому його етапі сприяє урізноманітненню предметної діяльності учнів, надає можливості для різнобічного саморозвитку особистості дитини, підвищує мотивацію при отриманні якісної освіти, дає можливість продемонструвати учням процеси, які у реальному житті побачити їм досить складно.

У межах однієї публікації не виявляється можливим описати усі особливості застосування комп’ютерних технологій на уроках фізики у процесі навчання дітей з особливими освітніми потребами. Перспективним напрямом залишається вивчення впливу інформаційно-комунікативних технологій на якість освіти дітей з особливими освітніми потребами; розробка спеціальних методик навчання фізики різних категорій учнів; розробка методичних рекомендацій для педагогів, що навчають фізики дітей з особливими освітніми потребами.

Література:

1.   Биков В.Ю. Підвищення значущості інформаційно-комунікаційних технологій в освіті України / Валерій Юхимович Биков // Педагогіка і психологія. – 2009. – № 1. – С. 28-33.
2.   Бугайов О.І. Комп’ютерна підтримка курсу фізики в середній школі: реальність і перспективи / О.Бугайов // Фізика та астрономія в школі. – 2001. – №3. – С. 16-19.
3.   Волобуєва Т.Б. Інформаційні технології в освіті / уклад.: Тетяна Борисівна Волобуєва  // Методичний посібник. – Донецьк.: Каштан, 2007. – 138c.
4.   Державний стандарт спеціальної освіти дітей з особливими потребами // Ін-т спеціальної педагогіки АПН України. – К., 2003. – 12 с.
5.   Дишлєва С. Інформаційно-комунікаційні технології та їх роль в освітньому процесі / Світлана Володимирівна Дишлєва [Електроний ресурс] – Режим доступу: http://osvita.ua/school/technol/6804. Заголовок з екрану (Освіта.UA. Методика і технологія).
6.   Соловйова О.Ю. Використання комп’ютерних технологій у курсі фізики / Ольга Юрівна Соловйова //Фізика в школах України. – Основа, 2009. – №3 – 20 с.
7.   Шарко В.Д. Сучасний урок фізики: технологічний аспект / Валентина Дмитрівна Шарко // Посібник для вчителів і студентів. – К., 2005 –  с.166.
8.   Національна доктрина розвитку освіти // Офіційний вісник України.  –2002. –  №16 – с.13-17.