Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский педагогический государственный университет»
______________________________________________________________________
Кафедра Теории и методики обучения физике
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКТ МОДУЛЯ:
«Общие вопросы теории и методики обучения физике»
(«Средства обучения физике»)
Дисциплины «Теория и методика обучения физике»
Специальность: 032200 ФИЗИКА
МОСКВА
2006
Ниже представлены две
лабораторные работы, которые выполняются студентами в рамках модуля
«Общие вопросы теории и методики обучения физике». Цель одной лабораторной
работы – развить у студентов профессиональную компетентность в области анализа
и оценки ЦОР и умения отбирать на этой основе ЦОР для решения тех или иных
дидактических задач; цель другой работы - сформировать у студентов
профессиональную компетентность в области проектирования и конструирования урока формирования у учащихся
исследовательских экспериментальных умений.
Продолжительность – 2 часа
1. Учебная и воспитательная цели:
· создание
условий для продолжения формирования у студентов базовой и специальной
профессиональной компетентности, в частности, знаний содержания и особенностей
ЦОР по физике, умений анализировать и оценивать их, соотносить возможности
использования тех или иных ЦОР для решения различных дидактических задач при
обучении физике. Кроме того у них формируются такие умения, как умение
применять на практике определенные исследовательские методы и процедуры,
правила и принципы.
2. Вопросы (задачи), подлежащие обсуждению:
- типы ЦОР;
- психолого-педагогические, технические и эргономические
требования к ЦОР;
- комплект ЦОР по физике, их возможности;
- анализ ЦОР по предложенному плану с демонстрацией соответствующих фрагментов ЦОР.
3. Краткие теоретические или справочно-информационные
материалы.
3.1. Цифровые образовательные ресурсы должны отвечать группе
традиционных дидактических требований
(принципов): научности, доступности, наглядности, проблемности, сознательности,
самостоятельности и активизации деятельности, систематичности и
последовательности.
Кроме традиционных дидактических требований цифровые
образовательные ресурсы должны отвечать
специфическим дидактическим требованиям, обусловленным использованием
преимуществ современных информационно-телекоммуникационных технологий:
адаптивности (приспособляемость к индивидуальным возможностям студента),
интерактивности (взаимодействие студента) с ЦОР, реализации возможностей
компьютерной визуализации учебной информации, предъявляемой ЦОР, развития
интеллектуального потенциала студента, системности и структурно-функциональной
связанности представления учебного материала в ЦОР.
3.2. Методические требования к информационным ресурсам ЦОР
предполагают учет своеобразия и особенностей физики как конкретной учебной
дисциплины, на которую рассчитан ЦОР, специфики соответствующих наук, их
понятийного аппарата, особенностей методов исследования и закономерностей;
возможностей реализации современных методов обработки информации.
ЦОР должны удовлетворять нижеследующим методическим требованиям:
предъявление учебного материала в УМК должно строиться с опорой на взаимосвязь
и взаимодействие понятийных, образных и действенных компонентов мышления, УМК
должен обеспечить отражение системы научных понятий учебной дисциплины в виде
иерархической структуры, УМК должен предоставлять студенту возможность
разнообразных контролируемых тренировочных действий
3.3. Психологические требования к ЦОР заключаются в том, что
представление учебного материала в нем должно соответствовать не только
вербально-логическому, но и сенсорно-перцептивному и представленческому уровням
когнитивного процесса; изложение учебного материала ЦОР должно быть ориентировано
на тезаурус и лингвистическую композицию конкретного студенческого контингента
и специфику подготовки обучаемых; информационные ресурсы УМК должны быть
направлены на развитие логического, образного и операционного мышления.
3.4. ЦОР должен поддерживать такие виды и формы учебной
деятельности, как возможность моделирования экспериментально-исследовательской
деятельности, ориентированной на формирование следующих умений: автоматизация
процессов обработки результатов виртуального учебного эксперимента; выявление
основных элементов и типов функций для моделирования определенного аспекта
деятельности с целью его исследования, изучения; создание моделей, адекватно
отражающих изучаемые объекты, явления или процессы и представляющих
определенный аспект реальности для изучения его основных структурных или
функциональных характеристик с помощью некоторого ограниченного числа
параметров; управление созданными моделями; обработка получаемой информации о
наблюдаемых или изучаемых виртуальных объектах, явлениях, процессах или их
моделей для проверки гипотезы о выявленной закономерности с последующим
прогнозированием результатов эксперимента; самостоятельное "открытие"
изучаемой или исследуемой закономерности для последующего формулирования
выводов и обобщений; управление отображением на экране моделей различных
объектов, явлений, процессов, в том числе и реально протекающих; автоматизированный
контроль (самоконтроль) результатов учебной деятельности, коррекция по
результатам контроля, тренировка, тестирование.
3.5. Использование ЦОР предполагает возможность работать с ними
на персональном компьютере, подключенном к сети, обеспечивая на нем
многопользовательский режим работы; работать в сети и при этом:
· несколько
пользователей в сети могут работать одновременно с одним ЦОР и одновременно с
пользователями других ЦОР;
· результаты
деятельности учащихся сохраняются на сервере, где установлен ЦОР;
· обеспечена
идентификация пользователей;
· обеспечено
разграничение прав доступа;
· обеспечивать
сохранение промежуточных результатов выполнения задания (в частности -
тестирования);
· иметь
встроенную помощь, дающую возможность получить полное представление о
возможностях ЦОР и работе с ним;
· обеспечивать:
· визуализацию
хода моделируемых процессов и результатов моделирования;
· возможность
построения моделей заданной области с
использованием сборки системы из компонентов, задания параметров;
· возможность
экспорта результатов моделирования.
4. Рекомендации студентам по подготовке к лабораторной работе с
указанием литературы.
При подготовке к работе студенты знакомятся с ее содержанием по
описанию, изучают теоретические вопросы, относящиеся к требованиям к ЦОР по
физике и дидактическим возможностям ЦОР.
Литература:
1. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы.
/Под ред С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой. М.: Издательский центр
«Академия»,2000.
2. Теория и методика обучения физике в школе. Частные
вопросы. /Под ред С.Е.Каменецкого. М.: Издательский центр «Академия»,2000.
3. Лабораторный практикум по теории и методике обучения
физике в школе /Под ред. С.Е.Каменецкого и С.В.Степанова. М.: Издательский
центр «Академия»,2002.
5. Описание экспериментальных установок (лабораторного
оборудования).
Для выполнения лабораторной работы необходимы: 6 компьютеров и
комплект ЦОР: «Библиотека электронных наглядных пособий. Физика 7-11 классы»
(ООО «Кирилл и Мефодий»); «Открытая физика 2.5» (ООО «Физикон»); «Библиотека
электронных наглядных пособий. Физика 7-11 классы» (ООО «Дрофа», ЗАО «1С»);
«Электронное издание «Физика. 7-11 классы» (ООО «Физикон»); программы по физике
для общеобразовательной школы; учебники физики для общеобразовательной школы.
6. Краткое содержание работы, выполняемой студентами в ходе
занятия.
Первая часть занятия посвящается обсуждению теоретических
вопросов, связанных с общими требованиями к ЦОР. Вторая часть посвящена изучению
ЦОР. При этом студенты объединяются в группы, и каждая группа изучает один ЦОР.
Третья часть занятия посвящается представлению студентами результатов
проведенной работы и анализу представленных сообщений.
7. Порядок проведения эксперимента, постановки опыта, снятия
замеров и обработки данных эксперимента.
Студентам предлагается перечень вопросов, на которые они должны
ответить в ходе анализа ЦОР:
-Каково название и тип ЦОР?
-Какая необходима техника при использовании данного ЦОР?
-Кто может выступать в качестве пользователя ЦОР?
-Какой учебной программе и в какой степени соответствует
данный ЦОР?
-Какие дидактические задачи могут решаться с использованием
данного ЦОР?
-На каких учебных занятиях может быть использовано данное
ЦОР?
-Какие новые образовательные результаты могут быть получены?
-Возможно ли использование данного ЦОР совместно с другими
средствами обучения физике?
-Каковы достоинства данного ЦОР?
-Каковы недостатки данного ЦОР?
На занятии каждый студент делает сообщение по предложенной схеме,
сопровождая его демонстрациями возможностей того ЦОР, которое он изучал.
Результаты анализа студенты должны представить также в письменном виде в
качестве отчета о работе.
Целесообразно предложить студентам составить таблицу по
результатам их работы, которая может иметь вид, представленный ниже:
|
Тема курса физики, класс |
Изучаемый элемент знаний или формируемое
умение |
Название ЦОР |
Объект ЦОР |
Приемы применения в обучении |
|
|
|
|
|
|
Эту таблицу можно пополнять данными и в дальнейшем, с течением
времени она превратиться в полезное пособие, составленное студентами
самостоятельно.
8. Техника безопасности.
Правила безопасного труда, которые должны выполняться при
работе с компьютером.
9. Исходные данные для работы.
10. Методика анализа полученных результатов.
Анализу подлежат несколько аспектов:
- соответствие рассмотренных ЦОР выделенным требованиям;
- возможность использовать рассмотренных ЦОР для решения
различных дидактических задач;
- возможность получения при использовании рассмотренных ЦОР
новых образовательных результатов.
11. Порядок оформления отчета по лабораторной работе и его
защиты.
В отчете должны быть представлены результаты анализа ЦОР в
соответствии с предложенным планом, а также фрагмент таблицы, форма которой
приведена выше.
Продолжительность 2 часа
1. Учебная и воспитательная цели:
· создание
условий для продолжения формирования у студентов базовой и специальной
профессиональной компетентности, в частности, для приобретения ими умения проектировать,
конструировать и проводить урок физики, целью которого является формирование у
учащихся исследовательских экспериментальных умений (формулировать задачи
урока, обосновывать и разрабатывать структуру урока; формы и средства проверки
знаний; разрабатывать содержание заданий), а также выполнять школьные
лабораторные работы с использованием приборов и программно-педагогических
средств.
2. Вопросы (задачи), подлежащие обсуждению
- лабораторные работы учащихся как метод обучения
- структура исследовательских умений и методика их
формирования
- возможности фронтальных лабораторных работ в решении
задачи формирования у учащихся исследовательских экспериментальных умений
- использование НИТ при формировании у учащихся
исследовательских экспериментальных умений
- содержание лабораторной работы «Закон Ома для участка
цепи»
- организация деятельности учащихся при выполнении
исследовательской лабораторной работы «Закон Ома для участка цепи».
3. Краткие теоретические или справочно-информационные
материалы.
4. Рекомендации студентам по подготовке к лабораторной работе с
указанием литературы.
При подготовке к занятию студенты должны:
- изучить теоретический материал (фронтальные лабораторные
работы – метод обучения; исследовательские умения и их структура);
-ознакомиться с содержанием темы «Закон Ома для участка
цепи» по школьным учебникам;
- проанализировать имеющиеся в распоряжении учителя
средства, в том числе ППС, для постановки лабораторной работы;
- разработать конспект урока формирования у учащихся
исследовательских экспериментальных умений при выполнении лабораторной работы
«Закон Ома для участка цепи».
Литература:
1. Программы по физике для общеобразовательных учебных
заведений.
2. Учебники физики для общеобразовательных учебных
заведений.
3. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы.
/Под ред С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой. М.: Издательский центр
«Академия»,2000.
4. Теория и методика обучения физике в школе. Частные
вопросы. /Под ред С.Е.Каменецкого. М.: Издательский центр «Академия»,2000.
5. Лабораторный практикум по теории и методике обучения
физике в школе /Под ред. С.Е.Каменецкого и С.В.Степанова. М.: Издательский
центр «Академия»,2002.
5. Описание экспериментальных установок (лабораторного
оборудования).
Для выполнения лабораторной работы необходимы приборы: источник
питания, реостат, магазин сопротивлений, амперметр, вольтметр, соединительные
провода, ключ, набор L-micro, а также ППС «Открытая физика».
6. Краткое содержание работы, выполняемой студентами в ходе
занятия.
Первая часть занятия посвящается обсуждению теоретических
вопросов. Связанных с методикой проведения фронтальных лабораторных работ и с
методикой формирования у учащихся исследовательских экспериментальных умений. Обсуждаются
возможности НИТ при организации этой работы, а также подготовленные студентами
конспекты урока. Вторая часть посвящена выполнению лабораторной работы.
Завершается занятие рефлексией. Целесообразно организовать выполнение работы
таким образом, чтобы одна группа студентов работала с приборами, другая
выполняла модельный компьютерный эксперимент, а третья – компьютеризированы
эксперимент с набором L-micro.
7. Порядок проведения эксперимента, постановки опыта, снятия
замеров и обработки данных эксперимента.
Эксперимент с приборами и набором L-micro
1). Собирают схему из последовательно соединенных источника
тока, магазина сопротивлений, реостата,
амперметра и ключа. К магазину сопротивлений подключают параллельно вольтметр.
2). Оставляя неизменным сопротивление участка цепи, изменяют
напряжение на нем и фиксируют значения силы тока. Результаты записывают в
таблицу.
3). Изменяют сопротивление участка цепи, регулируют
напряжение на нем с помощью реостата так, чтобы оно оставалось неизменным.
Фиксируют значения силы тока. Результаты записывают в таблицу.
При работе с L-micro используют соответствующие датчики для
измерения силы тока и напряжения, которые соединены с компьютером.
Компьютерный эксперимент
1). Открывают программу «Открытая физика», раздел «Электродинамика»,
тему «Закон Ома для участка цепи».
2) Моделируют цепь, состоящую из последовательно соединенных
источника тока, магазина сопротивлений,
реостата, амперметра и ключа. К магазину сопротивлений подключают
параллельно вольтметр.
3). Оставляя неизменным сопротивление участка цепи, изменяют
напряжение на нем и фиксируют значения силы тока. Результаты записывают в
таблицу.
4). Изменяют сопротивление участка цепи, регулируют
напряжение на нем с помощью реостата так, чтобы оно оставалось неизменным.
Фиксируют значения силы тока. Результаты записывают в таблицу.
8. Техника безопасности.
Источник тока рассчитан на напряжение, предусмотренное Правилами
безопасного труда
9. Исходные данные для работы.
10. Методика анализа полученных результатов.
Анализу подлежат несколько аспектов:
- точность полученных результатов;
- целесообразность организации групповой работы;
- сравнительная эффективность разных способов организации
деятельности учащихся с точки зрения решения дидактических задач.
11. Порядок оформления отчета по лабораторной работе и его
защиты.
В отчете должен быть представлен конспект урока формирования у
учащихся исследовательских экспериментальных умений при выполнении лабораторной
работы «Закон Ома для участка цепи» с методическим анализом.