Использование электронных ресурсов на уроках физики PDF

**Использование электронных ресурсов на уроках физики** **Аннотация.** Новые образовательные стандарты внесли изменения в методику преподавания школьных предметов. Важно, чтобы электронные ресурсы последовательно включались в образовательный процесс для достижения целей образования и развития. В да...

**Использование электронных ресурсов на уроках физики** **Аннотация.** Новые образовательные стандарты внесли изменения в методику преподавания школьных предметов. Важно, чтобы электронные ресурсы последовательно включались в образовательный процесс для достижения целей образования и развития. В данной статье предлагается системный подход к использованию качественных электронных образовательных ресурсов на уроках физики для развития исследовательских навыков. Также рассматриваются преимущества различных видов электронных образовательных ресурсов и даются практические рекомендации по их использованию. Электронные ресурсы могут эффективно помочь на всех этапах учебного процесса, включая объяснение нового материала, повторение темы, закрепление и оценку знаний и умений. В статье рассматривается применение электронных образовательных ресурсов на уроках физики. ЭОР представлены в различных форматах, включая текст, графики, фотографии, видео, звук и анимацию, что позволяет использовать различные способы восприятия, составляющие основу мышления и практических способностей ребенка. Такие ресурсы помогают в развитии исследовательских навыков и способствуют самостоятельной активности студентов. Кроме того, в работе представлена информация о сайтах, предлагающих качественные электронные образовательные ресурсы, предоставляющие новые возможности для усвоения материала и способствующие развитию исследовательских навыков. **Ключевые слова:** электронные образовательные ресурсы; физика; развитие исследовательских навыков; компьютер; компьютерные демонстрации; решение задач в Excel; компьютерный практикум Внедрение новых образовательных стандартов привело к изменению методических подходов, используемых в предметах школьного курса. Для достижения целей образования и воспитания необходимо системно внедрять электронные ресурсы в образовательный процесс. Чтобы эффективно доносить знания до учеников, учителя должны курировать набор электронных ресурсов, соответствующих их методике преподавания. Потенциал информационных технологий в современном образовании огромен, охватывая развитие различных сторон психики человека, в том числе эмоций, интеллекта, мировоззрения, самостоятельного творческого и критического мышления, эстетического сознания. И.В. Морозова предлагает систему классификации электронных образовательных ресурсов, исходя из их целевого методического назначения, что актуально, поскольку разные дисциплины требуют специфических подходов к преподаванию и изучению нового материала \[3\]. Физика -- это экспериментальная наука, основанная на демонстрации физических явлений и процессов. К основным особенностям изучения физики в школе можно отнести: Эмпирический и экспериментальный подход. Физика является эмпирической наукой, а это означает, что она опирается на экспериментальные данные в поддержку своих теорий. Студенты учатся проводить эксперименты и анализировать данные, что помогает им развивать навыки критического мышления. Абстрактное мышление. Физика имеет дело с понятиями, которые часто являются абстрактными и требуют глубокого мышления и воображения для понимания. Количественный и математический подход. Физика включает в себя математические расчеты и формулы для описания физических явлений. Учащиеся учатся применять математические концепции к реальным задачам, что помогает им развивать аналитические навыки. Междисциплинарные связи. Физика тесно связана с другими науками, включая химию, биологию и науки о Земле. Изучение физики может помочь учащимся глубже понять эти другие науки. Навыки решения проблем. Физика включает в себя решение сложных задач и ответы на сложные вопросы. Студенты учатся определять ключевые элементы проблемы, разбивать ее на более мелкие части и разрабатывать план ее решения. Изучение физики, как и ее преподавание, является сложным процессом, поэтому использование современных технических средств обучения необходимо в современных условиях приобретения новых теоретических и эмпирических знаний. К числу таких технических средств относятся электронные образовательные ресурсы (ЭОР), которые в научно-методической литературе определяются как средства обучения, разработанные с использованием компьютерных технологий. К современным техническим средствам обучения демонстрационное и лабораторное оборудование по физике, цифровая сенсорная техника, интерактивные доски, персональные компьютеры, программное обеспечение для виртуальных лабораторных работ и другие подобные средства. Электронно-образовательные ресурсы позволили проводить инновационную работу в школах, и уроки на основе ЭОР стали одним из наиболее значительных результатов этого новшества. Процесс приобретения новых знаний в физике обычно включает переход от абстрактного мышления к теоретическому обобщению. Мультимедийные курсы по физике и астрономии известны тем, что состоят из трех основных компонентов: 1. Теоретический компонент, повторяющий материал курса; 2. Практическая составляющая, включающая в себя задания и интерактивные модели; 3. компонент обучения и тестирования. Эти мультимедийные курсы отличаются от традиционных учебников тем, что они используют гипертекст на протяжении всего курса, связывая текст, модели, рисунки, простые анимации и звуки для создания взаимосвязанной системы посредством перекрестных ссылок. Многие учителя в современной образовательной среде используют электронные материалы, такие как презентации и видеоклипы, в то время как такие программы, как Excel и L-Micro, используются реже. Тем не менее до сих пор отсутствует системный подход к внедрению электронных образовательных ресурсов (ЭОР). С течением времени были разработаны многочисленные электронные ресурсы для различных образовательных целей. В физике эти ресурсы можно разделить на три группы: текстовые, гипертекстовые и мультимедийные. ЭОР для учителя -- это возможность эффективно распределять рабочее время, так проверкой тестов занимается компьютер. Более того исключается возможность выставления субъективных оценок. Для студентов ЭОР дают возможность лучше понимать физические явления и процессы, совершенствовать свою учебную деятельность, повышать уровень знаний и усвоения материала. В целях улучшения практики преподавания рекомендуется использовать электронные образовательные ресурсы для разъяснения нового материала, создавая проблемные сценарии, выдвигая гипотезы и экспериментально проверяя их с помощью виртуальных экспериментов. При этом использовать ОЭР допустимо на любом этапе обучения -- при изучении нового материла, закреплении пройденной темы, контроле знаний и навыков. При повторении и закреплении ранее пройденного материала учащиеся работают индивидуально или в небольших группах, участвуя в таких мероприятиях, как решение видеозадач, выполнение различных тестов и создание презентаций и мультимедийных иллюстраций, относящихся к теме урока. С помощью контрольных тестов можно определить уровень усвоения материала и внести необходимые коррективы. Образовательные веб-сайты также могут использоваться для демонстрации физических экспериментов. Рассмотрим основные методы применения компьютера на уроках физики: **Компьютерные демонстрации.** Например, для облегчения подготовки уроков физики, объясняющих новый материал можно использовать следующие электронные образовательные ресурсы: 1.«Физика в опытах и экспериментах» https://www.getaclass.ru/course/fizika-v-opytah-ieksperimentah; 2\. Сайт TwigBilim , где размещено большое количество видеофильмов по всем предметам, в том числе по физике: [[https://twig-bilim.kz/ru]](https://twig-bilim.kz/ru); 3\. Образовательный портал «Видеоуроки» https://videouroki.net/. Моделирование и анимацию можно использовать для демонстрации сложных физических концепций и явлений, которые было бы трудно или невозможно продемонстрировать в физической лаборатории. Эти ресурсы могут помочь учащимся визуализировать и понять такие понятия, как механика, электромагнетизм, оптика, термодинамика и квантовая механика. На рисунке 1 представлена компьютерная демонстрация на уроках физики. Рисунок 1. Строение вещества. Изменение объема \[5\]. Экспериментальная демонстрация физических явлений или процессов является основным методом изучения физики как экспериментальной науки. Процесс приобретения новых знаний в физике начинается с абстрактного мышления и переходит к теоретическому обобщению. Используя мультимедийные презентации, видео и интерактивные приложения, учащиеся могут легче понять физические эксперименты, демонстрируемые учителем. Например, интерактивные модели в сочетании с наблюдением и повторением действий учителя в виртуальном пространстве могут значительно помочь учащимся в более глубоком понимании различных физических процессов \[1\]. **Компьютерный практикум.** Непосредственное вовлечение в учебный процесс делает метод особенно эффективным в воспитании исследовательских навыков учащихся. Используя компьютер в качестве инструмента решения проблем, учащиеся могут на практике применить теоретические знания, а также эмпирическим путем изучить новый материал. Тем не менее, практикум требует значительных затрат времени учителя и требует специальной подготовки. Кроме того, этот подход требует компьютерного класса и разделения учеников на подгруппы. Виртуальные лаборатории позволяют учащимся проводить эксперименты и собирать данные в безопасной и контролируемой среде. Компьютерная измерительная лаборатория L-micro --- отличный инструмент, сочетающий виртуальные и реальные эксперименты. Эта лаборатория используется для проведения демонстрационных и фронтальных экспериментов. Включает компьютерный измерительный блок, систему датчиков и дополнительное оборудование, например, компьютер, выполняющий функции универсального измерительного устройства. Компьютерно-измерительная лаборатория -- эффективный способ организации научной деятельности студентов на современном уровне \[2\]. На рисунке 2 представлен компьютерный практикум на уроках общеметодологической направленности по физике.  Рисунок 2. Сила тяжести \[5\]. **Решение задач в программе Excel.** Благодаря своей эффективности и точности Excel является популярной программой, используемой для решения физических задач. Это особенно актуально для визуального представления физических процессов, а также для анализа и сравнения графиков. Использование Excel при решении задач имеет несколько преимуществ: - Электронные таблицы удобны в использовании и эффективны в решении однотипных задач. Числовые данные можно легко заменить с помощью автоматического пересчета в существующих формулах. - Электронные таблицы можно использовать для моделирования графиков, и любые изменения параметров мгновенно отражаются на графике. - Excel удобен для сравнения двух и более графиков с помощью простых манипуляций, таких как наложение одного графика на другой или масштабирование. - Программа является важным инструментом для решения задач с большими или малыми числовыми значениями, например, в задачах атомной физики. Использование цифровых образовательных ресурсов в обучении физике дает ряд преимуществ. Интеграция компьютеров позволяет преподавателям и учащимся визуально исследовать процессы, которые невозможно воспроизвести естественным образом во время уроков. Использование компьютерных технологий в классе повышает мотивацию и познавательную активность, предлагая разнообразные формы работы и возможность интеграции игрового контента, способствуя прогрессу в достижении целей посредством правильных решений. Использование компьютерного тестирования и различных методов диагностики позволяет за короткое время объективно оценить усвоение материала учащимися, способствуя своевременной корректировке. Учащиеся также получают немедленную обратную связь по результатам теста, выявляя слабые места в программе \[1\]. Внедрение компьютерных технологий в традиционные уроки позволяет учителям делегировать часть своей рабочей нагрузки компьютерам, одновременно улучшая учебный процесс, делая его более увлекательным, разнообразным и эффективным. Широко распространено использование компьютерных моделей при обучении новым концепциям и решению экспериментальных задач. Использование интерактивных виртуальных моделей в области физики дает многочисленные преимущества. Рисунок 3. Электронная экспериментальная задача по определению жесткости одной из пружин посредством теории колебаний \[3\]. На рис. 3 представлена электронная экспериментальная установка, состоящая из двух последовательно соединенных пружин, корпуса маятника, электронных весов, панели задания параметров маятника, блока управления, линейки, блока построения гармонических колебаний и блока интерактивного изменения кинетическая и потенциальная энергия маятника с помощью синих и красных прямоугольников. Корпус маятника и линейка интерактивны, что позволяет пользователю перемещать их по экспериментальному полю с помощью манипулятора мыши. Когда электронные весы находятся в поле притяжения, на них можно поместить тело маятника для отображения показаний массы. Когда лабораторный стол входит в поле притяжения, тело маятника крепится к крайнему правому краю пружины. Линейка не имеет областей притяжения и может располагаться в соответствии с предпочтениями пользователя. Инструмент NumericStepper используется для установки известных значений параметров пружинного маятника. Для управления экспериментальной задачей используется электронный блок с кнопками «Старт», «Пауза» и «Сброс». Кнопка «Старт» запускает процесс гармонических колебаний маятника, состоящего из двух последовательно соединенных пружин. Кнопка «Пауза» позволяет пользователю остановить процесс генерации в любой момент. Кнопка «Сброс» восстанавливает экспериментальную установку в исходное положение. Установка экспериментальной задачи работает в режиме реального времени и имеет встроенный электронный секундомер, а также счетчик для учета количества совершенных колебаний \[3\]. Включение цифровых образовательных ресурсов на уроках физики дает несколько преимуществ, в том числе пробуждение интереса к предмету, улучшение усваивания материала и расширение представления информации за счет использования технологий в образовательной деятельности. Используя электронные ресурсы, учащиеся могут исследовать физические явления и процессы в более интерактивной и увлекательной форме, что позволяет улучшить их понимание теоретических концепций и способность визуализировать абстрактные идеи. Кроме того, такие электронные ресурсы, как симуляторы и наглядные пособия, могут помочь учащимся понять сложные теоретические концепции, которые трудны для понимания с помощью традиционных методов обучения. ЭОР позволяют экономить время и ресурсы, заменив дорогое или труднодоступное физическое оборудование виртуальными симуляциями и моделями. Таким образом, стоит отметить, что интеграция цифровых образовательных ресурсов в учебный процесс становится все более актуальной. Эти ресурсы могут не только дополнять традиционные методы обучения, но и создавать с ними продуктивный симбиоз. Такие сочетания позволяют повысить эффективность усвоения учебного материала. Список использованных источников: 1. Грицай А.А. Роль информационных технологий в современном образовании / Материалы 5-й международной научной конференции "PROBLEMS OF MODERN EDUCATION", Прага, 2014. -- С. 14-16. 2. Девяткин Е.М. Реализация интерактивного обучения при решении физических задач повышенной сложности/ Девяткин Е.М., Хасанова С.Л. //Современные проблемы науки и образования. -- 2019. -- № 6. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/ view?id =29499 (дата обращения: 17.02.2023) 3. Морозова И.В. Классификация информационных электронных образовательных ресурсов // IX Всероссийская научно-практическая конференция «Применение информационно-коммуникационных технологий в образовании» «ИТО-Марий Эл-2012». -- Марий Эл, 2012. 4. Печинникова И.К. Использование информационных технологий в преподавании физики // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования // 2007. 5. Тарасова Л.И. Применение цифровых образовательных ресурсов на уроках физики /Тарасова Л.И., Гришин М.Ю.// Вестник Марийского государственного университета, 2009. -- №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obrazovatelnye-resursi-na-urokah-fiziki (дата обращения: 17.02.2023)