Отримати демонтраційну версія програми

1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
     Программно-методический комплекс "Активная физика" ( ПМК "АФ") предназначен для формирования,  контроля и коррекции знаний, умений и навыков путем их  активного  применения  в  различных  ситуациях.
Рассчитан  на  использование как на уроках,  так и во внеклассной и домашней работе. Обеспечивает повышение эффективности обучения благодаря активизации и индивидуализации работы учащихся.

     Отличительные особенности комплекса:
 - деятельностный подход к обучению;
 - направленность на формирование навыков и развитие мышления;
 - диагностичность целей и анализ результатов обучения;
 - вариативность стратегии и тактики обучения.

     Основу ПМК составляют базы знаний и управляющая ими по задаваемым сценариям обучения программа-оболочка.  Открытая структура комплекса,  основанная  на  разделении  сценариев обучения и баз знаний, предусматривает возможность конструирования собственных сценариев.
      Следует подчеркнуть,  что  "Активная  физика"  не  электронный учебник,  охватывающий  все стороны предмета и претендующий заменить традиционные виды работы учащихся.  Основная цель комплекса - формирование конкретных процедур деятельности на алгоритмическом и эвристическом уровнях.  Она достигается включением в предлагаемые обучающие сценарии оптимального количества активных заданий, которые органично вписываются в структуру  различных  уроков  в  виде  небольших компьютерных фрагментов.

2. ДИДАКТИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ
     Применение ПМК "Активная физика" позволяет построить  эффективные дидактические системы на основе деятельностного подхода и анализа результатов работы учащихся.
     Для оценки степени сформированности процедур деятельности выделяются четыре уровня усвоения:  уровень  знакомства  (  узнавание  и воспроизведение понятий,  законов и процедур),  алгоритмический уровень (деятельность по алгоритму в знакомой ситуации),  эвристический уровень (деятельность в нестандартной ситуации),  творческий уровень
(исследовательская деятельность,  продуцирующая новую для  учащегося информацию).
     Большинство применяемых в настоящее  время  методов  и  средств обучения  обеспечивает довольно высокий коэффициент усвоения лишь на первом уровне.  Так,  pезультаты сpезов качества  знаний  школьников традиционно  показывают  коэффициент  усвоения по основным предметам (алгебра, биология, русский язык, физика, химия) на первом уровне k1 = 0.8-0.9, на втором уровне k2 = 0.2-0.4 ("знания в стадии формирования").

     В предлагаемых компьютерных базах  знаний  преобладают  задания алгоритмического и эвристического уровней,  требующие активных действий учащихся.  Задания первого уровня используются в основном в качестве поясняющих. В типовые сценарии отобраны задания, имеющие высокую диагностическую и обучающую ценность,  которая  определяется  на основании статистической обработки результатов работы большого числа учащихся.  Осмысленному формированию процедур и алгоритмов  деятельности  способствует  целенаправленное использование графических воз-
можностей компьютеров.
     Важной особенностью  ПМК "Активная физика" является возможность поддержки моделей "развивающего обучения": поисковых, исследовательских, проблемных.
     Понятия формируются не декларированием соответствующих определений, а в результате активных действий учащихся, развитие которых, как способа познавательной  деятельности,  самоценно.
     При формировании умений и навыков преобладают задания-ситуации с элементами проблемности,  имитационного  эксперимента,  неполными данными, при выполнении которых необходимо совершить ряд несложных, но не всегда очевидных действий: снять показания измерительных приборов, исследовать схему или график, найти недостающие данные, сделать построения, измерения и расчеты, переместить объект и т.п...
     Развитию самостоятельности  способствует  постоянная  необходимость выбора собственной тактики выполнения заданий: нужны ли промежуточные построения,  какие данные использовать,  посмотреть ли пример, выполнить ли другой вариант задания или пойти дальше, какое поясняющее задание выбрать.
     Все это превращает выполнение многих заданий в микроисследования,  стимулирует  развитие творческого мышления,  повышает интерес учащихся к физике.

     Результаты работы сохраняются в закрытых  протоколах.  Оценка производится с учетом весовых коэффициентов сложности заданий и может быть записана в текстовой файл (ведомость).
     Основой для групповых методов работы учителя служит визуализация распределения оценок (коэффициентов усвоения) всего класса. Выбор оценки (первая,  последняя,  лучшая, средняя) позволяет сравнивать знания и умения на разных этапах обучения.
     Визуализация динамики усвоения и автоматизма (времени) каждого учащегося является основой для управления индивидуальной работой.

     Предлагаемый подход к разработке программно-методического обеспечения школьного курса физики соответствует современным  концепциям реформирования  образования,  их направленности на индивидуализацию, многопрофильность и многоуровневость обучения, а также на модернизацию  системы оценивания,  и позволяет строить дидактические системы, обеспечивающие овладение деятельностью на требуемом уровне.

3. СОДЕРЖАНИЕ
     Предлагаемая база  знаний  содержит  более 600 заданий-ситуаций (более 6000 вариантов) по элементарной физике.
     Содержание и сложность отобранного учебного материала соответствует действующим программам и учебникам для  7-10  классов  средней школы. Для каждого класса предлагается 10-12 фрагментов, что не превышает 10% времени, отводимого на изучение физики.
     В соответствии с учебными программами и планами содержание  баз знаний  группируется  по  разделам.  По каждому разделу предлагается несколько обучающих сценариев,  соответствующих отдельным  занятиям.
Типовой  сценарий  рассчитан  на активную работу учащегося в течение 15-20 мин и содержит до 10-15 основных заданий.

7 класс                                        ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ
────────────────────────────────────────────────────────────────
 1. Простейшие измерения
 2. Механическое движение
 3. Графики S(t)  и  V(t)
 4. Масса тела. Плотность вещества
 5. Взаимодействие тел
 6. Давление
 7. Рычаг. Плечо силы. Момент силы
 8. Блоки
 9. Работа и мощность
10. Энергия

8 класс                                    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
────────────────────────────────────────────────────────────────
1. Электрический ток
2. Электрическое напряжение
3. Электрическое сопpотивление
4. Закон Ома. Зависимости и графики
5. Последовательное соединение проводников
6. Параллельное соединение проводников
7. Работа и мощность электрического тока

8 класс                                         СВЕТОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
────────────────────────────────────────────────────────────────
1.Распространение света
2.Отражение света. Плоское зеркало
3.Пpеломление света. Линзы

9 класс                                               КИНЕМАТИКА
────────────────────────────────────────────────────────────────
1. Траектория, перемещение, путь
2. Равномерное прямолинейное движение
3. Сложение скоростей
4. Равноускоpенное движение. Зависимости и графики
5. Равноускоpенное движение. Решение задач

9 класс                                                 ДИНАМИКА
────────────────────────────────────────────────────────────────
1. Основные понятия динамики. Зависимости и графики
2. Законы Ньютона. Простейшие применения
3. Блоки.
4. Наклонная плоскость
5. Механические системы. Реактивное движение

9 класс                                  МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛНЕБАНИЯ
────────────────────────────────────────────────────────────────
1. Гаpмонические  колебания. Графики
2. Паpаметpы колебаний. Тренировочные задачи
3. Математический маятник
4. Пpужинный маятник

10 класс                              ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ
────────────────────────────────────────────────────────────────
1. Основы молекуляpно-кинетической теоpии
2. Темпеpатуpа. Газовые законы
3. Свойства паpов и жидкостей
4. Свойства твеpдых тел

                                 ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИЧЕСКИЙ ПРАКТИКУМ
────────────────────────────────────────────────────────────────
1. Измерения линейных размеров. Применение нониуса
2. Обработка результатов измерений


4. ПРИМЕНЕНИЕ
     Эффективность компьютерных технологий обучения в немалой  степени зависит от решения методических и организационных вопросов.

     Стратегия и тактика применения ПМК определяется выбором модели организации обучения, который обусловлен целью и условиями проведения занятий.
     В условиях классно-урочной системы в массовой школе чаще всего применяется модель равных для всех "фиксированных условий" с ориентацией на средних учащихся.  При традиционных методиках в  активную работу  вовлекается лишь часть учащихся и на непродолжительное время.  Применение ПМК обеспечивает организацию и управление  активной индивидуальной работой всех учащихся,  причем объем выполненных заданий увеличивается в 2-3 раза.
     Еще более  эффективно  применение ПМК в рамках модели "полного усвоения",  сориентированной на конечный результат.  В этом  случае любой  учащийся может осуществить эффективную коррекцию знаний и за оптимальные сроки достигнуть требуемого уровня усвоения. Именно эта модель в бескомпьютерном варианте с успехом применяется репетиторами.
     В качестве промежуточной можно рекомендовать модель  "фиксированного усвоения",  когда за отведенное на уроке время большинством учащихся достигается заданная величина коэффициента  усвоения.  При адекватном выборе этого уровня (но не менее 0.7) лишь немногим отстающим учащимся потребуются дополнительные компьютерные занятия  во
внеурочное время.

     Для оперативной настройки на конкретные условия  предусмотрены шесть  режимов  работы,  а также возможность изменения предлагаемых типовых и компоновки собственных сценариев обучения.
     Конструирование сценария  заключается в выборе требуемых заданий из общего списка базы знаний и редактировании, при необходимости,  уровней сложности,  временных характеристик, а также ссылок на
родственные задания.  Так,  из предлагаемых баз  знаний  в  разделе "Электрические явления" можно скомпоновать сценарий занятия по формированию навыков измерения тока и напряжения стрелочными  приборами,  или  сценарий  занятия по определению сопротивления различными способами, выбрав при этом стрелочные или цифровые приборы.
     Несложно скомпоновать  собственный  сценарий  для  диагностики уровня сформированности отдельного понятия или навыка, а также проведения зачета по всему разделу.  Можно, наконец, скомпоновать сценарии для каждой конкретной группы и даже отдельных учащихся с учетом их индивидуальных особенностей.

     Тактику обучения по заданному сценарию можно варьировать выбором наиболее подходящего режима работы в зависимости от цели и формы проведения занятия: СПРАВОЧНИК, ЗНАКОМСТВО, ТРЕНИРОВКА, ЗАКРЕПЛЕНИЕ,  ЗАЧЕТ, ЭКЗАМЕН. Для реализации интенсивного обучения наиболее подходят режимы "Тренировка" и "Закрепление" (при наличии соответствующих заданий).  Дидактическая  цель этих режимов - отработка умений и навыков. Последовательность и логика предъявления заданий, пояснений и примеров зависит от действий учащихся,  каждый из которых продвигается в своем  темпе.  Формирование  устойчивых  навыков обеспечивается  благодаря  повторениям заданий в разных вариантах и ситуациях.

5. КОНФИГУРАЦИЯ КОМПЬЮТЕРА
     Требования к конфигурации  минимальны:  любой  IBM-совместимый компьютер с ОЗУ не менее 640 Кбайт и монитором EGA или лучше.  Возможна работа в локальной сети, с винчестера и даже с гибкого диска.