Характеристика навчального середовища «Основи кінематики» як засобу навчання фізики.
Для реалізації проекту нами було спроектоване та створене навчальне середовище з фізики «Онови кінематики». Створення НС базувалося на дотриманні таких вимог, які були успішно реалізовані:
- дотримання шкільної програми з фізики для старшої школи;
- дотримання умов для сприйняття інформації учнями з різними типами когнітивної сфери;
- задоволення пізнавальних потреб учнів з різними нахилами (політехнічним, історичним, практичним, теоретичним, екологічним);
- реалізація рівневого підходу при вивченні нового матеріалу;
- створення умов для самостійного розв’язування завдань: якісних, творчих, графічних, експериментальних;
- можливість для розвитку творчого мислення;
- впровадження дистанційного навчання;
- зручність в користуванні;
- легкість в навігації.
Врахувавши всі переваги та недоліки раніше створених навчальних середовищ, нами було спроектоване електронне середовище з фізики, що включає в себе 18 інформаційних блоків. До їх складу увійшли:
- «Вимоги» – вимоги навчальної програми до рівня знань і вмінь учнів з даного розділу;
- «Плани» – узагальнені плани характеристики основних елементів фізичних знань;
- «Розумові дії» – алгоритми виконання основних розумових операцій;
- «Фотогалерея» – статичні види наочності;
- «Кінозал» – динамічні види наочності;
- «Підручник» – включено матеріали з даної теми, розміщені в підручниках фізики 10 класу різних авторів;
- «Це цікаво!» – інформація, що викликає інтерес учнів до фізики;
- «Історія» – історичний довідник про видатних фізиків, які пов’язані з цим розділом;
- «Контроль» – призначений для самостійної перевірки учнями своїх знань;
- «Література» – опис механічних явищ у віршах;
- «ЗНО» – методична сторінка для учнів, яка спрямована на підготовку до ЗНО;
- «Опора» – опорні знання з математики та інших природничих наук;
- «Ігри» – включає в себе анекдоти на фізичні теми, загадки, а також кросворди для онлайн вирішення;
- «Задачі» – задачі з різних тем, а також розв’язки до них;
- «Елективи» – включає добірку елективних курсів, повязаних з даним розділом механіки;
- «Практика» – інформація про практичне застосування фізичних знань;
- «Для вчителів» – методична сторінка для вчителів;
- «Учням» – «методичне» забезпечення учнів (опорні конспекти, «шпаргалки»;
Така кількість середовищ дозволяє скоротити час на пошук необхідної інформації учнями 10 класу, які ще не вміють швидко «відсіювати» корисну інформацію з інтернету.
 Рис. 1. Головне выкно програми. Головне вікно програми (Рис. 1) розбито на 3 частини. У верхній частині розміщені клавіши, які перебувають на місці протягом всієї роботи. За допомогою цих клавіш можна мандрувати по навчальному середовищу. При натисканні на певну клавішу з необхідною назвою можна зразу опинитися в необхідному місці програми. При цьому в лівій частині екрану – наводиться перелік послуг чи дій, що містяться в допоміжному середовищі. Права частина екрану – головна, її призначення полягає у відображенні змісту кожного з інформаційних блоків. При натисканні на відповідну дію у лівій частині екрану у правій частині з’являється інформація, необхідна для користування. Для більш зручного переключання інформаційних блоків були введені спеціальні гіперпосилання: «Попереднє», «Зміст», «Наступне», які розмішені в кінці тексту.
Структурна характеристика навчального середовища.
На ринку комп'ютерних продуктів з кожним роком зростає число навчальних програм, навчальних середовищ, електронних підручників та ін. Одночасно не вщухають суперечки про те, яким має бути «навчальне середовище», які функції «ставляться йому в обов'язок». Традиційна побудова НС: пред'явлення навчального матеріалу, практичне його застосування до пояснення фізичних явищ та розвязування задач, контроль і оцінювання навчальних досягнень(тестування). За такої структури не реалізуються такі функції як мотиваційна, розвивальна, управлінська та ін. а також особистісний, діяльнісний та компетентнісний підходи до навчання, які у новому Державному стандарті проголошені як основні.
У даний час до навчальних середовищ ставляться такі вимоги:
інформація по обраному курсу повинна бути добре структурована і представляти собою закінчені фрагменти курсу з обмеженим числом нових понять; кожен фрагмент, поряд з текстом, повинен подавати інформацію аудіо- або відео- («живі лекції»). Обов'язковим елементом інтерфейсу для живих лекцій буде лінійка прокрутки, що дозволяє повторити лекцію з будь-якого місця; текстова інформація може дублювати деяку частину живих лекцій; на ілюстраціях, що представляють складні моделі або пристрої, повинна бути миттєва підказка, що з'являється або зникає синхронно з рухом курсору по окремих елементах ілюстрації (карти, схеми, креслення, складання виробу, пульта управління об'єктом та ін.); текстова частина повинна супроводжуватися численними перехресними посиланнями, що дозволяють скоротити час для пошуку необхідної інформації, а також потужним пошуковим центром. Перспективним елементом може бути підключення спеціалізованого тлумачного словника з даної предметної області; відеоінформація або анімації повинні супроводжувати розділи, які важко зрозуміти в звичайному викладі. У цьому випадку витрати часу для користувачів у п'ять-десять разів менше. Деякі явища взагалі неможливо описати людині, ніколи їх не бачили (водоспад, вогонь та ін.). Відео-кліпи дозволяють змінювати масштаб часу і демонструвати явища в прискореній, сповільненій або вибірковій зйомках; наявність аудіо-інформації, яка в багатьох випадках є основною і часом незамінною змістовною частиною НС уроку.
Технічна характеристика навчального середовища.
Розробка нашого НС базувалася на програмі управління Google Chrome, так як вона має більш високопродуктивний двигун обробки інформації на основі JavaScript V8, що призводить до підтримки багатьох язиків програмування: HTML, xHTML, XML, SVG, MatthML, ECMAScript, DOM та ін. Перевага її над іншими браузерами полягає в тому, що вона при демонстрації flesh-роликів не потребує установки додаткових плагінів (Adobe Flash Player). Це пов’язано з тим, що він в нього був інтегрований для більш зручного користування.
Крім цього дана програма дає велику підтримку відео-файлів. Це призводить до того, що під час проектування навчального середовища відео можна не конвертувати з одного формату в інший, а зразу залити той формат, який найбільше подобається або відповідає вимогам коду.
Що стосується інтерфейсу, то він являється мінімальним. Тобто на панелі інструментів розміщені тільки клавіши: назад, вперед, оновити / зупинити завантаження. Це свідчить про те, що під час роботи ніщо зайве не буде заважати або відволікати увагу користувача.
Для кодування середовища використовувався редактор Notepad++, який являється найбільш поширеним в роботі з форматом HTML. Такий вибір підтверджується загальним практичним застосуванням навчальних середовищ. Перспективи такого підходу є відображенням в різних операційних системах і браузерах.
Під час розробки нашого НС було використано деякі програми:
- Eclipsecrossword – призначена для створення кросвордів.
- Сss3 menu – програма, що дозволяє створювати та розмістити клавіши на головному вікні;
- Генератор тестів – кодування онлайн тестів.
|
|
| №
|
Тема уроку
|
Блоки НС «Основи кінематики»
|
Мета уроку з урахуванням фізичної (ФК), міжпредметної та ключових компетентностей (КК)
|
Діяльність
|
Діагностування результатів
|
| вчителя
|
учнів
|
|
1
|
Основна задача механіки. Механічний рух та його види. Система координат і система відліку. Траєкторія руху. Шлях і переміщення. Відносність механічного руху.
|
- Підручник;
- Фотогалерея;
- Кінозал;
- Для вчителів;
- Опора;
|
- Розвивати уміння здійснювати пізнавальну, комунікативну, дослідницьку діяльність (КК), формувати знання, що базується на знаннях та вміннях з 8 класу (ПК);
- Розвивати вміння перенесення знань з математики для розвязання фізичних задач та опису рухів (МК);
- Розвивати уміння цілепокладання, планування, аналіз, рефлексію та самооцінку власної пізнавальної діяльності(КК).
|
- Надає можливість обрати той підручник складності з яким йому буде працювати легше;
- Створює проблемну ситуацію з метою залучення учнів до інформаційного блоку «Фотогалерея»;
- Пояснює новий матеріал на основі опорних конспектів, що знаходять в інформаційному блоці «Для вчителів» після чого пропонує самостійно відновити опорний конспект і охарактеризувати шлях і переміщення за планом фізич.величини;
- Реалізує міжпредметні зв’язки з математикою шляхом залучення до інформаційного блоку «Опора».
- Пропонує переглянути фрагмент уроку, що знаходиться в інформаційному блоці «Кінозал» з метою заповнення структурно логічної схеми;
|
- Обирають той рівень складності, на який претендують;
- Формулюють навчальну проблему, висуває гіпотези, разом з вчителем розв’язують проблему;
- Творчо застосовують здобуті знання на практиці у вигляді відтворення опорних конспектів;
- Пригадують формули з математики та визначення векторів і дій з векторами;
- Характеризують шлях і переміщення за узагальненим планом;
- Аналізують побачене, на основі чого роблять висновки.
- Заповнюють структурно- логічну схему «Система відліку».
|
- Опитування;
- Перевірка конспектів.
- Рефлексія: Скласти шість запитань до теми:
- Що? Чим? Як? Де? Навіщо? Коли?
|
| 2
|
Матеріальна точка і абсолютно тверде тіло. Траєкторія руху. Шлях. Переміщення.
|
- Ігри;
- Кінозал;
- Учням;
- Підручник;
- Плани;
- Контроль.
|
- Розвивати уміння самостійно вивчати теоретичний матеріал, характеризувати фізичні величини за планом (ФК, КК);
- Розвивати дослідницькі та інформаційні вміння (ФК, КК (пізнавальна);
- Розивати уміння працювати в групі (соціально-трудова компетентність);
- Розвивати уміння цілепокладання, планування, аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності (КК - навчально-пізнавальної та інформаційної)
|
- Надає можливість учням розгадати кросворд з метою перевірки їхнього рівня засвоєння попереднього матеріалу з використанням інформаційного блоку «Ігри»;
- Створює проблемну ситуацію з метою залучення учнів до інформаційного блоку «Кінозал» з метою пояснення траєкторії руху;
- На основі побаченого пропонує записати опорні конспекти з даної теми, що знаходяться в інформаційному блоці «Учням»;
- Організовує роботу учнів в з метою охарактеризувати різні фізичні величини з використанням інформаційного блоку «Плани»;
- Пропонує учням пройти тести (Основні поняття кінематики) на оцінку, що знаходяться в інформаційному блоці «Контроль».
|
- Виконують вправи на перевірку та закріплення пройденого матеріалу;
- Осмислюють актуалізовані знання та створену проблемну ситуацію;
- Аналізують побачене та відновлюють опорні конспекти;
- Виконують групову роботу та взаємоперевіряють один одного;
- Застосовують здобуті знання на практиці.
- Користуючись планом , характеризує фізичні велисини (шлях, переміщення);
- Виконують тестові завдання.
|
- Розгадують кросворд;
- Взаємоперевіряють один одного;
- Тести
|
| 3
|
Рівномірний прямолінійний рух. Швидкість руху. Рівняння рівномірного прямолінійного руху.
|
- Ігри;
- Кінозал;
- Учням;
- Для вчителів
- Підручник;
- Опора.
|
- Розвивати навчально-пізнавальну, інформаційну та предметну компетентності шляхом залучення учнів до вивчення нового матеріалу (ФК,КК);
- Формувати вміння використовувати міжпредметні зв’язки з астрономією (МК);
- Розвивати уміння цілепокладання, планування, аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності
|
- Мотивує навчальну діяльність учнів з використанням загадок, що перебувають в інформаційному блоці «Ігри»;
- Створює проблемну ситуацію з метою залучення учнів до інформаційного блоку «Кінозал», формулює проблему та спрямовує учнів на її розв’язання;
- Пояснює новий матеріал з залученням учнів до опрацювання опорних конспектів, що знаходяться в інформаційному блоці «Учням».
- Застосовує міжпред метні зв’язки з астроно-мією з використанням інформаційного блоку «Опора»;
- Пропонує учням переглянути відео-урок з інформаційного блоку «Кінозал» з метою виявлення, тієї інформації, яка не була розглянута.
|
- Розгадують загадки, що відносяться до даної теми;
- Формулюють навчальну проблему, висувають гіпотези, разом з вчителем розв’язують проблему;
- Відтворюють пояснений матеріал;
|
- Розгадування загадок;
- Перевірка зошитів;
- Опитування;
- Рефлексія: Я взнав…
Я навчився…
Я зрозумів…
|
|
4
|
Закон додавання швидкостей. Перетворення Галілея.
|
- Контроль;
- Фотогалерея;
- Підручник;
- Опора.
- Учням;
- Історія.
- Література
|
- Розвивати інформаційну, навчально-пізнавальну, предметну, міжпредметну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння цілепокладання, планування, аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності.
|
- Активізує опорні знання учнів з використанням інформаційного блоку «Ігри»;
- Створює проблемну ситуацію з використанням інформаційного блоку «Фотогалерея»;
- Пропонує учням самостійно зробити опорний конспект на основі поясненого матеріалу;
- Пропонує учням з використанням інформаційного блоку «Історія» зробити короткий запис біографічних даних Галілея.
|
- Пригадують опорні знання, перевіряють свої знання за допомогою кросворду;
- Формулюють навчальну проблему, висувають гіпотезу, обґрунтовують її дедуктивно, перевіряють правильність доведення;
- Вчаться перекодовувати інформацію
- Виконують пошукову роботу.
|
- Заповнення кросворду;
- Перегляд конспекту в зошитах.
|
|
5
|
Розв’язання задач.
|
- Контроль;
- Учням;
- Опора
- Підручник;
- Задачі.
|
- Розвивати предметну (уміння розвязувати задачі), інформаційну, міжпредметну (фізика-математика), навчально-пізнавальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння планування, аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності.
|
- Залучає учнів до інформаційного блоку «Контроль» з метою повторення основних понять кінематики;
- Надає можливість з використанням інформаційного блоку «Учням» ознайомитися з структурою задачі та правилами її оформлення;
- Пропонує під час розв’язування задач використовувати шпаргалки з інформаційного блоку «Учням»;
- Пропонує учням розв’язати задачі з використанням інформаційного блоку «Задачі»
- Організовує самостійну роботу.
|
- Актуалізують опорні знання, усвідомлюють суть проблемної ситуації;
- Усвідомлюють структуру задач з кінематики;
- Використовують довідкову літературу під час розв’язування задач;
- Осмислюють хід розв’язання задачі, виконують вправи за зразком в процесі їх розв’язування;
- Виконують самостійну роботу.
|
- Тести;
- Самостійна робота.
|
|
6
|
Нерівномірний рух. Середня та миттєва швидкість.
|
- Ігри;
- Фотогалерея;
- Для вчителів;
- Підручник;
- Опора
- Контроль
|
- Розвивати предметну (уміння розвязувати задачі), інформаційну, міжпредметну (фізика-математика), навчально-пізнавальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння планування, аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності.
|
- Активізує та контролює опорні знання у вигляді тестових завдань з урахуванням інформаційного блоку «Контроль»;
- Пояснює новий матеріал з використання опорних конспектів, що знаходяться в інформаційному блоці «Фотогалерея»;
- Поділяє клас на команди для проведення фізичного футболу.
|
- Здійснюють самоконтроль і актуалізацію опорних знань;
- Аналізують отримані знання та відтворюють їх в опорних конспектах;
- Грають в інтелектуальну гру.
|
- Тести;
- Перевірка зошитів;
- Інтелектуальна гра.
|
|
7
|
Рівноприскорений прямолінійний рух. Прискорення.
|
- Кінозал;
- Для вчителів;
- Підручник;
- Кінозал;
- Опора;
- Експеримент.
|
- Розвивати предметну (уміння розвязувати задачі), інформаційну, міжпредметну (фізика-математика), навчально-пізнавальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння планування, аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності.
|
- Створює проблемну ситуацію з подальшим залученням до інформаційних блоків «Кінозал», «Експеримент»;
- На основі використаних опорних конспектів з інформаційного блоку «Для вчителів» пояснює матеріал, закріплює знання учнів, організовує самостійну роботу;
- Надає можливість учням переглянути фрагмент уроку з використанням інформаційного блоку «Кінозал» та дати відповіді на запитання.
|
- Осмислюють створену проблемну ситуацію, формулюють навчальну проблему, висувають гіпотезу та обґрунтовують її, переглядають дослід;
- Творчо застосовують здобуті знання на практиці;
- Аналізують побачене, роблять висновки.
|
- Опитування;
- Перевірка зощитів.
|
|
8
|
Лабораторна робота 1. «Визначення прискорення тіла під час рівноприскореного руху».
|
- Підручник;
- Для вчителів;
- Учням;
- Опора.
|
- Розвивати предметну (уміння виконувати експеримент), інформаційну, міжпредметну (фізика-математи-ка), навчально-пізна-вальну, соціальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння планування, аналізу, систематизації та узагальнення, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності.
|
- Уточнює мету і завдання лабораторної роботи;
- Організовує самостійне експерименту-вання школярів;
- З використанням інформаційного блоку «Для вчителів» надає учням інструкцію стосовно виконання лабораторної роботи.
|
- Повторюють знання з попереднього уроку, уточнюють мету лабораторної роботи;
- Виконують лабораторну роботу та використовують здобуті знання на практиці.
|
- Перевірка лабораторних зошитів.
|
|
9
|
Вільне падіння тіл. Прискорення вільного падіння. Рівняння руху для вільного падіння тіл.
|
- Кінозал;
- Фотогалерея;
- Підручник;
- Плани;
- Історія;
- Контроль.
|
- Розвивати предметну (уміння опановувати навчальний матеріал), інформаційну, міжпредметну (фізика-математика), навчально-пізнавальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння аналізу, рефлексії та самооцінки власної пізнавальної діяльності.
|
- Створює проблемну ситуацію з подальшимзалученням учнів до інформаційного блоку «Кінозал»;
- Пропонує скласти опорний конспект, порівняти його з ОК з інформаційного блоку «Фотогалерея», визначити відмінності та пояснити їх причину;
- Пропонує охарактеризувати прискорення вільного падіння за узагальненим планом;
- Залучає до інформаційного блоку «Історія», за допомогою якого учням пропонується виконати дослідницьку роботу стосовно вчених, що займались вивченням вільного падіння тіл;
- Перевіряє рівень засвоєння матеріалу.
|
- Осмислюють створену проблемну ситуацію, формулюють навчальну проблему, висувають гіпотезу та пропонують спопоби її розвязання;
- Опрацьовують матеріал, складають опорний конспект, порівнюють його з іншим, пояснюють розбіжності;
- Користуючись узагальненим планом, характеризують прискорення вільного падіння;
- Виконують пошукову роботу, та аналізують отримане;
- Застосовують здобуті знання на практиці;
- Дають відповіді на питання тестів.
|
- Відповідв на запитання;
- Творче завдання;
- Перевірка зошитів.
|
|
10
|
Рівномірний рух матеріальної точки по колу.
|
- Кінозал;
- Фотогалерея;
- Підручник;
- Експеримент;
- Плани;
- Для вчителів.
|
- Розвивати предметну (уміння засвоювати новий матеріал), інформаційну, міжпредметну (фізика-математика), навчально-пізнавальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння аналізу, порівняння, узагальнення і систематизації, рефлексії та самооцінки власної діяльності.
|
- Активізує опорні знання та створює проблемну ситуацію з метою залучення учнів до інформаційного блоку «Кінозал»;
- На основі використаних опорних конспектів з інформаційного блоку «Фотогалерея» пояснює матеріал;
- Залучає до перегляду досліду в блоці «Експеримент»;
- Перевіряє якість засвоєння навчального матеріалу залученням до самостійної роботи.
|
- Осмислюють створену проблемну ситуацію, формулюють навчальну проблему, висувають гіпотезу та дедуктивно її обґрунтовують;
- Слухають пояснення, аналізують, порівнюють поступальний і обертальний рухи;
- Переглядають дослід, характеризують його за узагальненим планом;
- Виконують самостійну роботу.
|
- Перевірка самостійних робіт.
|
|
11
|
Контрольна робота.
|
- Контроль.
|
- Розвивати предметну (уміння відтворювати теоретичний матеріал, розвязувати задачі), інформаційну, міжпредметну (фізика-математика), навчально-пізнавальну компетентності (ПК,МК,КК);
- Розвивати уміння рефлексії та самооцінки власної діяльності.
|
- Пропонує учням обрати рівень складності завдань;
- Керує навчальним процесом, організовує контрольну роботу з метою залучення до інформаційного блоку «Контроль».
|
- Обирають рівень складності завдань;
- Виконують контрольну роботу.
|
- Перевірка контрольних робіт.
|
УРОК № 1. Основна задача механіки. Механічний рух та його види. Система координат і система відліку. Траєкторія руху. Шлях і переміщення. Відносність механічного руху.
Мета уроку в межах компетентнісного підходу до навчання учнів фізики: Розвивати уміння здійснювати пізнавальну, комунікативну, дослідницьку діяльність (КК), формувати знання, що базується на знаннях та вміннях з 8 класу (ПК); Розвивати вміння перенесення знань з математики для розв’язання фізичних задач та опису рухів (МК); Розвивати уміння цілепокладання, планування, аналіз, рефлексію та самооцінку власної пізнавальної діяльності(КК).
Під час вивчення матеріалу учням пропонується вибрати підручник такого рівня складності, з яким йому буде легше працювати. Таким чином використовується індивідуальний підхід до кожного учня.
Пояснення нового матеріалу ґрунтується на фрагменті інформацій-ного блоку «Учням» з метою використання опорних конспектів, основні поняття яких учні повинні відтворити в зошитах.
Введення понять «система координат» та «радіус-вектор» здійснюємо на основі міжпредметних зв’язків з математикою з використанням інформаційного блоку «Опора».
Для узагальнення вивченого матеріалу учням пропонується переглянути фрагмент лекції, яку можна знайти з даної теми в інформаційному блоці «Кінозал». За допомогою переглянутої інформації вони повинні заповнити СЛС.
З іншими уроками можна ознайомитися в "Матеріалах проекту".
