Використання інформаційних технологій для самостійного розв'язування задач з фізики майбутніми інженерами-педагогами комп'ютерного профілю

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Використання інформаційних технологій для самостійного розв'язування задач з фізики майбутніми інженерами-педагогами комп'ютерного профілю

І.О. Бардус,

Постановка проблеми. Уміння розв'язувати задачі, зокрема з фізики, - вимога успішної професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів. Це професійна якість, яка сприяє якісному виконанню інженерно-педагогічної та дослідницької діяльності. Порівняльний аналіз дій під час розв'язання виробничих інженерно-технічних і навчальних задач з фізики показує, що вони мають загальну структуру, однаковий перелік знань і вмінь, якими повинні оволодіти студенти у процесі розв'язання будь-якої задачі. Існування такої спільності дозволяє студентам, розв'язуючи задачі з фізики, оволодіти загальним підходом до розв'язування всіх задач й опанувати вміннями, необхідними для роботи з виробничими завданнями [8, с. 4]. У зв'язку з цим в умовах розвитку інформаційних технологій, та зважаючи на специфіку спеціальності майбутніх інженерів-педагогів комп'ютерного профілю особливого значення набуває проблема організації практичних занять із загальної фізики. Підготовку інженерів-педагогів комп'ютерного профілю необхідно здійснювати на основі сучасних інформаційних технологій як засобу організації і підвищення продуктивності навчальної діяльності студентів [3, с. 8].

Сучасний навчальний процес складно увити без використання комп'ютерних засобів навчання, проте на практиці дидактичний потенціал інформаційних технологій використовується не повністю. Арсенал наявних програмних педагогічних засобів навчання з фізики не задовольняє потреб вищих навчальних закладів, відчувається нестача якісних електронних посібників, які б відповідали сучасним педагогічним концепціям і враховували б професійну спрямованість навчального матеріалу. Тому проблема розробки такого інноваційного засобу навчання, як електронний посібник для самостійного розв'язування задач з фізики для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю є дуже актуальною.

Аналіз досліджень і публікацій. Проблемам розробки та використання електронних підручників і посібників з фізики присвячено роботи таких вчених, як: В. Бригинця, С. Подласова, Г. Холмської [2], Н. Сосницької [9], Б. Суся [10; 5], Л. Збаравської [6], В. Заболотного, В. Мислицької [5], М. Шута [4]. Автори подають рекомендовану структуру, технологічні етапи створення та дидактичні вимоги до електронних підручників. Питання, що стосується розробки електронних посібників для розв'язування задач залишається не повністю висвітленим.

Метою статті є розкриття можливостей використання в навчальному процесі електронного посібника для самостійного розв'язування задач із “Загальної фізики” для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю.

електронний посібник фізика студент

Аналіз наявної літератури дозолив виявити наступні вимоги, які висуваються до навчальних електронних посібників: 1) електронний навчальний посібник повинен бути призначений не тільки для навчання власне навчальної дисципліни, він повинен служити засобом вивчення методів і способів роботи з іншими інформаційними системами [7]; 2) електронний навчальний посібник має поєднувати в собі існуючі можливості довідково-інформаційних систем і систем автоматизованого контролю та навчання [6; 7; 9; 10]; 3) електронний навчальний посібник, на відміну від паперового, має враховувати індивідуальні особливості кожного студента за допомогою варіативного викладу матеріалу й організації зворотного зв'язку [6; 7; 9; 10]; 4) електронний навчальний посібник має надавати можливості розробки додаткових компонентів самого різного призначення та їх інтеграції в середовище допомоги [7, с. 8]. Відповідно до перелічених вище вимог, нами було створено електронний посібник для самостійного розв'язування задач із “Загальної фізики” для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей Посібник розроблено відповідно до робочої програми із “Загальної фізики” для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю Бердянського державного педагогічного університету й охоплює такі розділи навчальної дисципліни, як “Механіка. Молекулярна фізика та термодинаміка”, “Електрика та магнетизм”, “Оптика й атомна фізика”. Для успішного формування у студентів вмінь розв'язувати задачі посібник оснащено меню “Методика розв'язування задач”, в якому детально викладено методику аналізу змісту, короткого запису умови задачі; пошуку способу розв'язання; здійснення розв'язання, перевірки його правильності й оформлення; аналізу проведеного розв'язання задачі. Це дозволило звернути увагу студентів на однаковий алгоритм розв'язання кожної задачі, привчити до чіткого аналізу умови задач, що є запорукою правильного розв'язання поставленого завдання.

До кожного практичного заняття з “Загальної фізики” для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю в посібнику наведено короткі теоретичні відомості, приклади розв'язання типових задач, тренажер для розв'язування задач і задачі загальноосвітньої та фахової тематики для самостійного розв'язування різних рівнів складності. Також посібник оснащено списком рекомендованої літератури та довідковими матеріалами, в яких наведено позначення фізичних величин, основні фізичні постійні, таблиці фізичних величин, астрономічні постійні, деякі дані про планети сонячної системи, похідні одиниці фізичних величин, множники для творення десяткових кратних і дільникових одиниць, основні тригонометричні тотожності.

Особливістю посібника є здійснення зворотного зв'язку, який досягається завдяки інтерактивному характеру взаємодії студента з середовищем посібника. Завдяки зворотному зв'язку студент отримує можливість свідомого засвоєння знань і вмінь, зробити свідомий висновок про успішність чи хибність виконаних навчальних дій. Він є стимулом до подальших зусиль [1]. Ми реалізували зворотній зв'язок наступними можливостями електронного посібника: 1) можливістю вводу

користувачем отриманої відповіді та перевірки її правильності для кожної задачі; 2) нарахуванням балів за кожну розв'язану задачу в розділі “Тренажер”. За кожну розв'язану задачу нараховується певна кількість балів: за правильно розв'язану задачу низького рівня - 3, середнього - 5, високого - 7 балів. Поле для правильної відповіді підказує чи правильно розв'язано задачу; 3) уаявністю підказок, за кожне використання яких автоматично знімаються по одному балу із загальної суми набраних.

Перелічені вище можливості розробленого електронного посібника дають змогу застосовувати його як тренажер, оскільки задачу студент може розв'язувати по декілька разів, поки не виконає її правильно. Задачі класифікуються за трьома рівнями засвоєння знань: низький рівень забезпечується репродуктивними задачами та тими, що виконуються за зразком; середній рівень - задачами, які вимагають умінь аналізувати, синтезувати, узагальнювати; високий рівень - задачами творчого характеру. Показниками рівнів оволодіння вмінням розв'язувати задачі є якість виконаних завдань і отримані за виконання завдання бали. Накопичені діагностичною системою статистичні дані про хід навчання дають можливість користувачу аналізувати та коригувати навчальний процес. Таким чином створюються умови для ефективного управління навчально-пізнавальною діяльністю студента, самонавчання, самоконтролю, самокорекції.

Висновки. Використання розробленого електронного посібника для самостійного розв'язування задач із “Загальної фізики” в навчальному процесі дозволяє розв'язати наступні педагогічні завдання: 1) вивільнити робочий час на занятті для спілкування викладача зі студентами; 2) індивідуалізувати роботу студентів у позааудиторний час під час самостійної роботи з навчальним матеріалом; 3) студенти самостійно за допомогою електронного посібника можуть навчитись розв'язувати задачі та перевірити свої знання; 4) робота з розробленим електронним посібником, завдяки дидактичним можливостям його структурних компонентів дозволяє органічно поєднати й оптимізувати головні компоненти засвоєння: сприйняття й усвідомлення навчального матеріалу, формування вмінь розв'язувати типові задачі та набуття певного досвіду дослідницької роботи.

Перспективи подальших пошуків у напрямі дослідження. Подальшу роботу в означеному напрямі пов'язуємо з розробкою електронного підручника та посібника для виконання лабораторних робіт з фізики для студентів інженерно-педагогічних спеціальностей комп'ютерного профілю.

ЛІТЕРАТУРА