Описание компьютерных программ, обеспечивающих изучение физических понятий на основе решения системы специально подобранных задач

М.Ф. Ступникова

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал)

ГОУ Оренбургский государственный университет

Важнейшей задачей, поставленной перед российской школой на современном этапе, является осуществление всестороннего гармоничного развития личности учащегося. Одним из условий развития личности школьников является овладение ими знаниями основ наук. В психолого-педагогических исследованиях доказано, что в образовательном процессе значимо не накопление суммы знаний в памяти учащихся, а овладение способами их получения и применения в любых конкретно-практических ситуациях. Знания, полученные учащимися  в процессе самостоятельного поиска, осознанного понимания необходимости введения того или иного понятия, характеристики того или иного процесса или явления, будут служить источником развития его личности.

Среди физических понятий особое место занимает физическая величина. Одним из вариантов изучения физической величины является методика, разработанная В.И. Земцовой [1]. Она предполагает изучение физической величины в процессе решения учащимися совместно с учителем системы специально подобранных задач.

Одним из приоритетных направлений процесса информатизации школьного образования является использование компьютерных технологий на всех этапах учебно-воспитательного процесса. Автором разработаны компьютерные программы для изучения физических величин (сила, магнитная индукция) и явлений (фотоэффект, дифракция света), реализующие методику изучения физической величины на основе решения системы специально подобранных задач, предложенную В.И. Земцовой. Данные программы имеют единый интерфейс и состоят из пяти блоков, направленных на реализацию каждого из этапов изучения физического понятия (рисунок 1).

Программы предоставляют пользователю два варианта работы с ней. Первый состоит в том, что пользователь может  последовательно перемещаться от одного блока к другому, выполняя задания, предложенные в программах. Второй вариант состоит в том, что пользователь может открыть произвольно любой блок программы и проделать задания, предложенные только в выбранном блоке.

Опишем более подробно содержание блоков компьютерной программы, обеспечивающей изучение физической величины - магнитная индукция на основе решения системы специально подобранных задач. В первом блоке программы приводится условие экспериментально-ситуативной задачи, с которой необходимо ознакомиться пользователю (рисунок 2 а). Во втором блоке программы пользователю предлагается проделать два имитационных эксперимента по исследованию зависимости силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля, от величины тока в проводнике и от длины проводника, а также ответить на вопросы, обеспечивающие качественный и количественный анализ наблюдаемого процесса (рисунок 2 б). В третьем блоке предлагается ответить на вопросы, составленные по результатам решения экспериментально-ситуативной задачи. После ответов на вопросы пользователю предлагается ознакомиться с выводами, характеризующими величину «магнитная индукция». Четвертый блок программы содержит качественные и количественные задачи, тесты, предназначенные для выявления несущественных признаков изучаемой величины. Пятый блок содержит контрольные вопросы и задачи, составленные для диагностики качества усвоения физической величины. В программе предусмотрена одна попытка самостоятельного ответа. В случае неправильного ответа программа выводит на экран правильный ответ.

По аналогии разработаны программы для изучения физической величины сила и явлений фотоэффекта, дифракции света. Данные программы, предназначены для реализации процесса обучения и могут быть использованы учителем для изучения данных понятий. Программы позволят преподавателю организовать познавательную деятельность учащихся направленную не только на накопление суммы научных фактов в памяти школьников, но и на овладение ими способами получения и применения этих знаний, осознанного понимания необходимости введения того или иного понятия.

Литература:

1. Земцова, В. И. Изучение физических величин в средней школе : учебное пособие / В. И. Земцова. - Орск : изд-во Орского пединститута, 1995. - 202с.