Увлекательная физика

Как и многие другие учителя физики, одним из ведущих методов обучения я считаю учебный физический эксперимент. Известно, что в современном образовательном процессе физический эксперимент подразделяется на виртуальный и реальный. Считаю, что интеграция реального и виртуального учебных экспериментов может значимо повысить качество образования на уроке физики. И, конечно, в том и другом случае сегодня не обойтись без использования цифровых технологий и оборудования. Дополнить экспериментальную и исследовательскую работу, значительно повысить эффективность уроков помогает использование виртуального лабораторного эксперимента. При проведении виртуального эксперимента учитель не зависит от недостаточности оборудования кабинета физики, ему не нужно думать о соблюдении техники безопасности. Виртуальный эксперимент позволяет использовать высокотехнологичное оборудование.

Практика моей работы позволяет сделать следующие выводы:
1. Реальный и виртуальный учебные физические эксперименты обладают существенными психолого-педагогическими и методическими возможностями (следовательно, имеют области применения, где они наиболее эффективны).
2. Реальный и виртуальный учебные физические эксперименты хорошо согласуются между собой, развивая и дополняя друг друга (поскольку каждый из них имеет относительные преимущества лишь в отдельных учебных ситуациях, при решении определенных дидактических задач).
Таким образом, задачи совершенствования процесса обучения физике могут быть реализованы посредством комплексного выполнения реального и виртуального учебных экспериментов, основанных на интеграции их методических и психолого-педагогических возможностей.
Как же я реализую свою идею?
В зависимости от задач, стоящих перед нами, мы реализуем две модели использования техники: мобильный класс или BYOD («принеси свое собственное устройство»). И работаем на уроке или вне стен класса, как отрабатывая стандартные учебные ситуации, так и занимаясь проектно-исследовательской деятельностью. При этом необходим доступ к беспроводной локальной сети, Интернету.
Вас, вероятно, интересует ответ на конкретный вопрос: какие лабораторные работы и в каких классах удается объединить? В ходе моих уроков лучше получаются работы для старшеклассников по молекулярной физике (опытная проверка газовых законов), основам электродинамики (измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника питания, изучению последовательного и параллельного соединения проводников, оптике (измерение показателя преломления стекла), в 7‑9‑х классах лабораторные по электричеству, оптике, тепловым явлениям (отмечу, что иногда работа с младшими школьниками оказывается продуктивнее).
Почему я использую в основном виртуальные лабораторные по этим темам? Скорее всего, это связано с наличием и качеством интерактивных демонстраций в сети Интернет, стоимостью ряда качественных образовательных продуктов наших IT-компаний, прекращением поддержки работы ряда программных продуктов.
К примеру, при изучении выталкивающей силы в ходе одного урока можно организовать использование виртуального эксперимента по определению объема тела, погруженного в жидкость, и силы Архимеда как подготовку к проведению реального эксперимента с целью отработки необходимых действий учащихся.
Используя сочетание интерактивных демонстраций и возможностей цифровой лаборатории, проводимый эксперимент можно превратить в настоящее исследование. Например, исследование зависимости работы батарей нетбука. В ходе выполнения работ мы использовали интерактивную модель «Закон Ома для полной цепи» для повторения основополагающих вопросов темы, а для проведения исследований процессов зарядки-разрядки – ЦЛ PASCO, встроенный секундомер, датчики напряжения и силы тока. Более того, исследование можно превратить в межпредметный проект по физике и информатике, поставив вопрос: «Как увеличить время работы аккумулятора?» Вначале разбить учащихся на команды физиков и информатиков, а затем исследовать зависимость работы нетбука от его технических параметров, программной загруженности.
Большую помощь в синтезе реального и виртуального оказывает Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов. На основе их базы ЦОР многие физические эксперименты, требующие высокотехнологичного оборудования или соблюдения определенных правил работы, можно провести в виде интерактивной демонстрации.
Проводимая работа по интеграции экспериментов особенно эффективна по следующим направлениям:
наблюдение реального и виртуального демонстрационных экспериментов;
комплексное выполнение реального и виртуального фронтальных опытов;
лабораторная работа в реальных и виртуальных условиях.
Организация экспериментов может быть выполнена как учителем, так и учащимися под руководством учителя. Работа может быть реализована также в форме фронтальной, групповой или парной работы учащихся.
В ходе комплексного выполнения реального и виртуального фронтальных опытов учащиеся смогут:
самостоятельно найти внешние признаки, по которым изучаемое физическое явление обнаруживается и отличается от других явлений;
выявить условия протекания физических явлений;
обнаружить и осмыслить сущность физического явления;
самостоятельно ввести физическую модель изучаемого явления и определить границы ее применения;
установить функциональную зависимость физических величин и сформулировать границы применения физических законов.

Интерактив на уроках физики
В своей работе нередко применяю видео, презентации, слайд-шоу, но опыт убеждает, что сегодня эффективность данных инструментов уже невелика. Уверен в том, что повысить КПД можно, используя ин­терактивные инструменты. Тогда учащиеся затрачивают меньше времени на изучение нового материала, повторение и систематизацию. Мы также получаем хороший инструмент моделирования различных процессов. Интерактивные демонстрации создают среду, где учащиеся получают возможность применять изучаемые ими понятия в новых условиях, а также, может быть, и менять ход эксперимента. Интернет-сервисы предназначены для создания интерактивного видео для активизации внимания учащихся.

Электронные формы учебников
Интересные возможности раскрываются при применении мобильной техники в работе с электронными формами учебников. Собственный опыт убедил в том, что системная работа с электронными учебниками помогает обеспечить более качественное выполнение требований федеральных государственных образовательных стандартов в части развития ИОС, внедрения ИКТ, формирования универсальных учебных действий. К тому же работа с электронными учебниками позволяет развивать межпредметные связи, индивидуализировать учебный процесс и формировать навыки смыслового чтения.
Как работаем:
используем АРМ учителя + систему управления классом Classroom Management;
стараемся расширить возможности ЭФУ с помощью использования Единой коллекции ЦОР;
создаем совместную презентацию в документах Google, ленты времени, используем сервисы Linoit, Symbaloo.

Материалы Владимира Скрипкина на портале «Образовательная галактика Intel»: http://archive.novator.team/blog/326.
«Как мы оказались в модели «1:1»: http://archive.novator.team/post/4085.