Жаңа сабақты түсіндіруде
Физиканы оқытуда IT-технологияларды қолданудың әдістемелік ерекшеліктері
жүктеу/скачать 3,38 Mb.
|
Дипл БІЛІМ БЕРУ ЖҮЙЕСІНДЕГІ АҚПАРАТТЫҚ ТЕХНОЛОГИЯЛАР
| 2.2 Физиканы оқытуда IT-технологияларды қолданудың әдістемелік ерекшеліктері
Қазір оқытуда IT-технологияларды пайдалана білу физика пәні мұғалімінің негізгі кәсіби ерекшелігі болып отыр, егер физиканы оқытуда ақпараттандыру үрдісін физика дидактикасының қазіргі үрдісі ретінде қарастыратын болсақ, онда дидактикалық ақпаттық құралдарды қолдану әдістемесін, қағидасын, әдіснамасын меңгеру физика пәні мұғалімі біліктілігінің сипатын көрсететін талаптардың бірі болып табылады. Қоғамды ақпараттандырудың негізгі бағыттарының бірі, IT-технологияларды физика пәнін оқытуда қолданудың әдістемесі мен құралдарын, зертханалық жұмыстарын дамыта оқытудың идеяларын жүзеге асыруға, оның сапасын компьютерлерді оқушылардың танымдық іс-әрекетін қолдануға пайдалана отырып, білімді ақпараттандыру. IT-технологиялар түсінігін әдетте мәліметтерді өңдеу, әдістері мен құралдарының оларды қалыптастыру, аудару, сақтау мен қажетті жағдайдың ақпараттық өнімді бейнеледі оған жұмсалатын шығынның өзгеруіне қарай, әлеуметтік ортаның заңдылықтарына сәйкес IT-технологиялардың дамитын жеріндегі жиынтық деп түсінуге болады. IT-технологиялар әртүрлі техникалық құралдарды пайдалануды тұжырымдайды, олардың ішінде ең бастысы компьютер болып табылады. Осылайша сабақ үрдісінде компьютерді, IT-технологияларды пайдалану заман талабынан туындаған мәселе. IT технологияларды электронды есептеуіш техникасымен жұмыс істеуге, оқу бағдарламасын қолдануға мүмкіндік береді. Физикалық әдістемелік метериалдар, зертханалық жұмыстар, есептер т.б. шешуде IT-технологияларды пайдалану арқылы физика пәнін оқытуда қолданудың әдістеме жүйесін көздейді. Жұмыста көптеген әдіскер-ғалымдар жалпы теориялық, практикалық даярлықпен кез-келген жаңа озық технологияны жеңіл игеруге болатындығы тұжырымдалған. Әдістемелік ғылым үш негізгі сұраққа жауап береді: «Не үшін оқыту?», «Нені оқыту?», «Қалай оқыту?». Жалпы білім беретін мектептерде физиканы оқыту үрдісіне жаңа ақпараттық технологияларды енгізуге байланысты бұл сұрақтардың жауабы түбегейлі түрде өзгерді. Физиканың жалпы білім беру курсы физика негіздерін ғылым ретінде қарастырады. Оның мазмұны фактілерді, ұғымдарды, заңдылықтарды, теорияларды, моделдерді, іргелі тәжірибелерді, физиканың әдістерін, арнайы ережелер мен ой және практикалық қызмет тәсілдерін, физиканы практикада қолдануды, оның негізгі даму сатысына, атақты физик-ғалымдардың өмірі мен қызметіне қатысты тарихи мәліметтерді қамтиды. Оқытудың қазіргі IT-технологиясы физика курсының мазмұнына ғана әсер етіп қоймай, оған белгілі бір себептерге байланысты зерттеу қиындық тудырған мәселелерді енгізу арқылы, оқыту әдістері мен құралдарының жүйесін, белгілі бір пәнаралық байланыстың жүзеге асу мүмкіндігін өзгертеді. Физиканы оқытуда жаңа ақпараттық құралдарды енгізудің отандық және шетелдік тәжірибесі оқу ортасын ескеру қажеттігін анықтап отыр. Бір жағынан IT технологиялардың негізінде физиканы оқыту үрдісіне қолдау көрсетеді, екінші жағынан үйретушілердің жаңа ақпараттық құралдармен қарым-қатынасының жағымсыз нәтижелерін амортизиациялайды және орнын толтырады [25]. Жалпы білім беретін мектепте физиканы оқытуда оқу ортасы физика кабинетінде қалыптасады. Мектептегі физика кабинеті шартты түрде 3 қызметтік тәуелді ортаға аймаққа бөлінеді: мұғалімнің жұмыс аймағына, оқушының жұмыс аймағына, оқу құралдарын сақтау және профилактикалық қызмет көрсету аймағы. Оқытудың IT-технологиясын қолдануды құрылымдық ұйымдастыру осы аймақтарды жоспарлауға байланысты. Тәжірибе көрсеткендей мектептегі физика кабинетінде IT-технологияның ақпараттық құралдары қойылуы мүмкін: IT-технологияның стационарлық аппаратура зертхана-сыныпта тұрақты орынға орнатылады және ол біреу ғана болады; жартылай стационарлық – аппаратураның бір бөлігі сыныпта орнатылады, ал басқасы зертхана – сыныпқа орнатуды қажеттілігіне қарай. Физика кабинетіне оқытудың IT-технологияның аппараттық құралдарын стационарлы түрде орналастыру дидактикалық ақпараттық құралдарды кешенді түрде қолдануға ықпал етеді. IT-технологияны енгізуге жалпы физиканы оқытудың қазіргі әдіснамасына негізделе отырып анықталған тұжырымдама қосылады. Бұл әдіснаманың аясында физиканы IT-технологияны пайдалана отырып оқыту, біріншіден, басқа әдістер және құралдармен бірге; екіншіден, физиканың басқа пәндермен пәнаралық байланыстар жүйесінде; үшіншіден, IT-технологияық құралдардың дидактикалық мүмкіндіктерін және олардың оқушыларының психико-педагогикалық әсерін ескеру негізінде қарастырылуы керек. Күнделікті жұмысында оқытудың IT-технологияық құралдарын пайдаланатын физика мұғалімінің сабаққа дайындығының жалпы әдістемесі мыналарды қамтиды: физиканы оқытудың жалпы мақсаттарын сезіну физика бойынша бағдарламада анықталған, аталған сыныптың даму деңгейін меңгеру; физика бойынша бағдарламада аталған сынып оқушыларына арнап көрсетілген қойылған мақсатқа қол жеткізудің негізгі жолдарын анықтау; оқытудың ақпараттық технологияның тиісті әдісі мен құралдарын таңдау; бұл құралдарды пайдаланып оқу қызметінің ұйымдастырушылық формасын таңдап алу. Мұндай жүйенің дамуы оқушылардың даму деңгейінің өзгеруі мақсатын нақтылау мен өзгертуді көздейді, сәйкесінше, IT-технологияларды қолдана отырып оқытудың құралдары мен ұйымдастырушылық формасы, құралы және әдісі де өзгереді. Мұндай жүйенің дамуы физика сабақтарының әдістемесі диагностикасының компьютерлік әдістемесін қолданбалы жасайды. Физика сабағын жоспарлағанда оқытудың ақпараттық технологиялық құралдары сабақтың бір бөлігін ғана қамтып, оқушы мен мұғалім арасындағы қатынастың «машинасыз» тәсіліне, педагогқа басымдылық берілуі керек. Дегенмен, IT-технологияларды пайдалануды негізге ала отырып, құрылған физика сабақтары да болуы мүмкін. Физика сабақтарында IT-технологиялық құралдарды қолдануды талдау әдістемесін пайдалану мәселесі де маңызды болып табылады. IT-технологияларды физиканы оқыту жүйесіне енгізу оған қайшы болмау керек, онымен дидактикалық сәйкессіздікке ұшырамауы тиіс. Физика сабақтарында пайдаланылатын компьютерлік дидактикалық ақпараттық құралдардың өзіндік ерекшеліктері деп бағдарламалық өнім құрамында төмендегі моделдердің болуын атауға болады: физика бойынша білім; оқыту үрдісін басқару; оқушылар қарапайым жағдайда – жоғары және төмен жауаптарды есепке алу. Бұл моделдер дамудың әр түрлі дәрежесінде болуы мүмкін. Моделдердің бірі «қарапайым» түріндегі нұсқасы да болуы мүмкін (мысалы, тек ақпараттық қызмет атқаратын дидактикалық ақпараттық құралдарды қолдану демонстрациялық слайд-фильмдер жинағы) және не бастапқы білімді, не оқу ақпаратын қабылдау нәтижесін тексермейтін, яғни бұл нұсқада оқушының берілген моделі жоқ, бірақ ол жанама түрде берілген – оқу материалын жеткізудің ұсынылған деңгейі арқылы, оқушылардың белгілі бір бастапқы білімдерін жинақтауды көздейтін және т.б., яғни физика мұғалімінің дидактикалық IT құралдармен алғашқы таныстығы аталған дидактикалық ақпараттық құрал қолданып, іргелі сұрақтарға жауап алуына мүмкіндік беру керек [26]. Оқушының моделін есепке алу үшін физиканы оқытуда IT-технологиялар құралдарын жасауда екі бөлікті – ақпараттар қорын және біліктер тізімін ескереді. Өз кезегінде ақпараттық қорды физика курсының құрылымы және білімдер тізімі құрайды. Курстың құрылымында тек бөлімдердің және олардың мазмұнының анықтамасын детальсіз қарауға жататын негізгі сұрақтардың тізімі беріледі. Қажетті детализация оқу үрдісі кезінде оқушы меңгеруі тиіс білімдер тізімі ретінде беріледі. Білім құрылымдық жағынан төмендегі айдарлар бойынша жіктеледі: ұғымдарды анықтау, тұжырымдау немесе зерттеу, қорытындылар, дәлелдер, теңеулер, формулалар, қасиеттер. Соңғы уақытта білім туралы түсінік өте кең ауқымда дамыды, білімдер инженериясы пайда болды және қарқынды түрде дамуда, білікті жинақтау туралы теориялық жұмыстар бұл үрдістен артта қалуда және практикалық қызметте қатаң логикаға сүйенуге тура келеді. Сонымен бірге, білік оқытудың ең басты мақсаты болып табылады. Бұл жаңадан жасалатын дидактикалық компьютерлік оқулықтардың әдістемелік сапасына едәуір ықпал етеді. Біліктілікті 3 класқа бөлуге болады: жалпы, нақты және эксперименттік. Жалпыларға ең алдымен әдістемелік тұрғыдағы біліктер, мәселен, құбылыстарды талдай білу, физикалық модельдерді құру, табиғатта туындайтын теориялық жалпылаулар мен үрдістер арасындағы қайшылықтарды анықтау және т.б. жатады. Нақты біліктердің аясы анағұлым кең. Оларға төмендегідей сипаттағы біліктер жатады: табу, анықтау, құру, алу, есептеу, бағалау; ажырату, бөлу, таңдау, есепке алу, түсіну, ауыстырк, жіктеу, құрау, жалпылау, қолдану, пайдалану, тұжырымдау, иллюстрациялау. Эксперименттік біліктер: әр түрлі шамаларды, көлемді өлшейді, өз бетінше құбылыстар мен үрдістерді еске түсіреді және талдау, өлшемді нақты анықтау және т.б. Сипатталған идеологияны ескере отырып, қазіргі дидактикалық ақпараттық құралдарды құру және қолдану оның құрылымында тек физикалық материалды ғана емес, оның моделі ретінде оқушыны да сипаттауға мүмкіндік береді. Жоғарыда сипатталған әдісті пайдалану білім қорын, білікті және оқушының әр типтегі моделін құруды жеңілдетеді, физика курсының әр түрлі тақырыбы мен бөлімдері бойынша бағдарламалық ақпараттық технологиялық құралдарды жасауда; білімді және ең бастысы білікті тексеру және тест құралдарын құруды реттеу және едәуір жеңілдету; білік пен оны анықтайтын білім арасында, сондай-ақ пәнаралық байланыс орнату. Мұндай дидактикалық ақпараттық құралдар, негізінен, электронды оқу құралдары нақты әдіснамалық бағытта болады және әсіресе әдістемелік көмек қажет жас физика пәнінің мұғалімдері үшін аса құнды. Атақты физик-әдіскер Турышев И.К. табиғат құбылыстарын моделдейтін компьютерлік дидактикалық ақпараттық құралдарды жасаудың әдістемелік негізін салған болатын. Ол іргелі физикалық эксперименттер және кейбір үрдістер жалпы білім беретін мектептерде олардың күрделілігіне және арнайы құралдарың жоқтығына байланысты көрсетіле алмайды деп жазған. Сондықтан мектепте оларды оқыту үшін әдетте, суреттер, схемалар, графиктер пайдаланылады, бірақ олар оның құндылығын төмендетеді. Оның пікірінше, бұл істе белгілі бір физикалық үрдіс немесе іргелі экспериментті зерттеу бойынша ғалымдардың алған нәтижелерін көрсететін нақты мәліметтерді қамтитын компьютерлік модельдеу аса тиімді. Турышев И.К. ұсынған әдістемелік қағида бойынша моделдеуші компьютерлік дидактикалық құралдар: физика бойынша материалдың ғылымилығына сәйкес; түсінікті; әртүрлі болуы тиіс. Компьютерлік моделдеу физиканы оқыту үрдісінде компьютерлік технологияларды қолданудың маңызды элементі болып табылады. Қазіргі IT технологияның физиканы оқытудағы маңызы ең алдымен оның дидактикалық ақпараттық құралдардың сапалы жаңа класы – білімді меңгертуге қызмет ететін қуатты құралдар - оқу компьютерлік моделдерді жүзеге асыру мүмкіндігі болып табылады. Физиканың мектептегі курсында ғылымның эксперименталды сипатын көрсету әр түрлі эксперименттер жүйесі арқылы жүзеге асырылады: демонстарциялық тәжірибелер, фронталды зертханалық жұмыстар, физикалық практикум жұмыстары, эксперименттік есептер. Қазіргі компьютер эксперименттік зерттеудің қуатты құралы бола отырып, табиғи экспериментте жабдықтарды басқару және ақпаратты өңдеу сатысында дәстүрлі әдістермен шешуде қиындық тудыратын физикалық есептерді шығаруда әмбебап физикалық құрал қызметін атқара алады. Сонымен қатар, физика кабинетінде компьютердің пайда болуы физиканың теориялық және эксперименттік әдісімен қатар, негізі компьютерлік модель бойынша есептеуіш эксперимент болатын есептеуші әдісін де анықтау қажеттігін көрсетіп берді. Ақпараттық графикалық суретін беретін оқу компьютерлік модельдер физикалық құбылыстар мен үрдістерді көрсетеді, зерттеуге, талдауға мүмкіндік береді: мысалы, гармониялық тербелістердің графикалық қосындысы, ауыспалы электрлік ток желісіндегі кернеу мен ток арасындағы фазалық қатынас, электр және магнит өрісіндегі күш сызықтарын бөлу және т.б . Мектеп курсындағы негізгі тарауларға арналған копьютерлік жобалық ортаны моделдеуші дидактикалық ақпараттық құралдарға баса назар аудару керек. Гравитациялық, электростатикалық, магниттік өрістегі қозғалысты зерттеуге бағытталған компьтерлік бағдарламалар жасалған. Мұндай бағдарламалар сандық интеграциялау аппараттарын, есептеу нәтижелерінің анимациясын және компьютерлік моделді басқару құралдарын біріктіреді. Бұл бағдарламалар басқа үйретуші бағдарламалардан ең алдымен жоғары интербелсенділігімен ерекшеленеді: эксперименттер схемасын, физикалық нысан модельдерін, күш өрісін қолданушы қарапайым компьютер тышқанын басқару арқылы өзі-ақ жасай алады. Белгілі физик-әдіскер, профессор Извозчиков В.А. жалпы білім беретін мектепте физика сабағында компьютерді қолданудың жеке қағидаларын қалыптастырды: физикалық құбылыстарды компьютерді пайдаланып моделдеуді егер физика кабинеті немесе еңбек қауіпсіздігінің шарттары эксперимент жасауға мүмкіндік бермеген жағдайда ғана жасау. жұмыс көлемін оқушылардыі көру органдары мен жүйке жүйесіне күш түсірмейтіндей етіп жоспарлау. оқушылардың компьютермен қатынасын оқытушының басшылығымен өзіндік қатынас үшін рационалды түрде уақыт бөлгенде жүзеге асыру. Жұмыс түрлерін біртіндеп қиындату. Оқу үрдісіне есептеуіш техниканы енгізу фундаменталды идеяны анықтауды көздейтін, әр ғылымның құрылымдық элементтерін бір жүйеге біріктіретін және оларды оқытудың әр сатысында оқушының психико-педагогикалық мүмкіндіктерін міндетті түрде ескеріп, мектептегі пәндер курсында көрініс табатын жүйелі-функционалды сипатта болуы керек [27]. Көрсетілген қағидалар білімді жалпылау және жүйелеуге, физика бойынша білімді және жалпы білім беру міндеттері бойынша генерализация идеясын жүзеге асыруға, оқыту әдістерінің құбылуына септігін тигізеді. Физика пәнінің мұғаліміне оқу үрдісін ақпараттық тәсіл негізінде жоспарлау кезінде көмек ретінде компьютерлік техниканы пайдаланудың келешегі зор болып отыр. Ақпараттық тәсіл әртүрлі пәндердің дидактикасы мен әдістемесінде ХХ ғасырдың 60-шы жылдарының аяғынан бастап қолданыла бастады. Оны құрушылар - сол уақыттың көрнекті ғалым-дидактиктері С.И. Архангельский, Ю.О. Овякимян, А.М. Сохора және т.б. Физика бойынша оқу үрдісін жоспарлауда ақпараттық тәсілді қолдану мәселесімен әр жылдары физик-дидактиктер М.В. Вяльдин, Н.А. Мансуров, Д.А. Исаев айналысқан болатын. Ақпараттық тәсілдегі көзқарас бойынша, оқыту үрдісі оқу ақпаратын қабылдау, өңдеу және сақтау үрдісі ретінде қарастырылады. Бұл бір-бірімен ақпараттық өзарабайланысты негізгі үш элементтен – мұғалім, оқушы және оқытудың IT-технологиясынан тұратын жоғары бейімделуші жүйе. Оқыту мазмұнын IT-тұрғыдан жоспарлау әр оқушы үшін оқу жүктемесінің шегін табуға мүмкіндік береді. Физиканы оқытуда оқушыға нақты табиғи құбылыстар мен үрдістерді зерттеудің құралын ұсынатын компьютермен сәйкес келетін оқу жабдықтарын пайдалану өзекті болып отыр. Бұл туындап отырған нақты құбылыстар мен үрдістерді демонстрациялық эксперимент барысында мұғалім немесе оқушының өзі зертханалық экспериментті орындау кезінде алған физикалық ақпаратты жинақтау, тіркеу және өңдеу жолымен зерттеуге мүмкіндік береді. Ақпарат бұдан соң физикалық құбылыс немесе үрдістің моделін жасауда пайдаланылады. Бұл бағытты жүзеге асыру сенсорика мүмкіндіктерін конструкциялау техникалары және физикалық шама тетіктерін пайдалану мен физика бойынша оқу жабдықтарының интеграциясына негізделеді. Оқытуға бағытталған компьютерге сәйкес физикалық жабдықтарды жасау жұмыстарын біздің елімізде алғаш рет ХХ ғасырдың 80-ші жылдарының аяғында «Физика кабинеті» деп аталатын уақытша ғылыми-техникалық ұжым бастаған болатын. Қазіргі таңда мұндай оқу жабдықтары қазақстан, ресей кәсіпорындарының жанынан шығарылады. Әсіресе, «Школа будущего» (Мәскеу қ.), «L-микро» (Мәскеу қ.) және «Творчества» (Воронеж қ.) фирмаларының өнімдері қызығушылық тудырады. Мәселен, «Школа будущего» фирмасы арнайы құралдар жиынтығы мен оларды басқаратын сандық аналогиялық құралдар жасап шығарды. Мұндай құралдар жиынтығымен зертханалық жұмыс орындау барысында барлық оқушылар қамтамасыз етіледі. Әртүрлі құралдар мен механизмдерді басқару саласындағы қазіргі компьютерлік құралдар мүмкіндігін жүзеге асыру оқытудың жаңа сапалы компьютермен басқарылатын сан алуан өндірістік механизмдер мен құрылғыларға ұқсас құралдарын жасауға мүмкіндік берді. Мұндай модельдерді пайдаланудың мақсаты физиканы оқытуда политехникалық қағида бағытын күшейту мен кәсіби бағытты дамыту болып табылады. Физиканы оқытуда IT-технологияларды қолдану үрдісі үнемі жетілдіріледі және әрбір нақты жағдайда мәселені бұл технологияның негізгі компоненттерін жүзеге асыру тұрғысынан қарастыру керек: жалпы білім беретін мектептің физика кабинетінде пән бойынша дидактикалық ақпараттық құралдар кешенінің болуы; физика кабинетінде оқытуда IT-технологиялар аппараттық кешенінің болуы; физика пәні мұғалімінің сабақты IT-технологияларын пайдаланып өткізу технологиясы мен әдістемесін меңгеруге дайындығы; оқушылардың физиканы оқытуда IT-технологияларды пайдалана отырып меңгеруге дайындығының деңгейі [28]. жүктеу/скачать 3,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|