Використання інноваційних технологій на уроках фізики

Навчити майбутнього громадянина критично і творчо мислити, використовувати знання як у професійній, так і в суспільно-політичній діяльності – головне завдання кожного педагога.

Інновації – це результат творчого пошуку оригінальних, нестандартних рішень різноманітних завдань і задач.

Інноваційні технології – цілеспрямоване, систематичне й послідовне впровадження в практику оригінальних, новаторських способів, прийомів дій і засобів, що охоплюють цілісний навчально-виховний процес від визначення його мети до очікуваних результатів [4].

Освітні інновації – новостворені чи вдосконалені технології навчання, виховання, управління, що істотно змінюють структуру і якість освітнього процесу. Педагогічні інновації є новаторським педагогічним досвідом, який формується автором або групою авторів і є об’єктом права інтелектуальної власності. У широкому розумінні освітні інновації – це вперше створені, вдосконалені або застосовані освітні, дидактичні, виховні, управлінські системи, їх компоненти, які суттєво поліпшують результати освітньої діяльності.

Педагогічні інновації – це процес становлення чи вдосконалення теорії і практики освіти, котрий оптимізує досягнення її мети; результат процесу впровадження нового в педагогічну теорію і практику, що оптимізує досягнення освітньої мети.

Інноваційна педагогічна діяльність полягає у розробці, поширенні чи застосуванні освітніх інновацій. Інноваційна освітня діяльність проводиться на рівні навчального закладу, регіональному та всеукраїнському. Усе це дозволяє нам розглядати інноваційну педагогічну діяльність як складне утворення, сукупність різних за цілями та характером видів робіт, що відповідають основним етапам розвитку інноваційних процесів і спрямовані на створення і внесення педагогом змін до власної системи роботи. Вона має комплексний, багатоплановий характер, втілює в собі єдність наукових, технологічних, організаційних заходів. Інноваційна діяльність є системним видом діяльності, спрямованим на реалізацію нововведень на основі використання і впровадження нових наукових знань, ідей та підходів [5].

При опануванні шкільної програми з фізики успіх залежить від творчої активності учня на уроці, його здатності мислити, обґрунтовувати свої думки, вміти спілкуватися із вчителем. Відомо, що найкращий учитель той, хто спонукає учнів до бажання вчитися. Щоб навчити дитину, треба не просто передати їй знання і вміння, а викликати в учня зацікавленість предметом, відповідну практичну активність. На практиці учитель більшу частину уроку пояснює, ілюструє, запитує, ставить запитання і мало часу відводить на активну пізнавальну діяльність учнів. Проблемні, дослідницькі та практичні методи використовуються недостатньо, в результаті чого маємо слабий розвиток самостійного мислення учнів, невміння вибирати ефективні прийоми при роботі з новим матеріалом та підручником [6].

Інформаційні технології навчання відкривають можливість доступу до широкого спектру інформаційно-комп’ютерного забезпечення педагогічної діяльності вчителя фізики. В умовах широкого застосування інформаційно-комунікаційних технологій уже накопичено певний досвід використання комп’ютерних засобів навчання. Переваги їх доцільного застосування у освітньому процесі очевидні:

– за допомогою комп’ютера вчитель може створювати різні рівні навчального матеріалу: від найпростішого до найскладнішого і навпаки;

– система контролю виконаних дій передбачає певний дидактичний вплив: учень має можливість індивідуально переходити до наступної частини навчальної інформації, задавати швидкість представлення завдань;

– використання комп’ютера в процесі навчання дозволяє розширити зміст пізнавальних завдань для учнів;

– суттєво скорочується час обробки навчального матеріалу за рахунок наперед розроблених засобів виконання рутинних, технічних операцій;

– комп’ютер забезпечує зручність маніпулювання інформацією, можливість перегрупування, довільного компонування і технічного редагування поданого матеріалу;

– графічні можливості комп’ютера дозволяють візуально демонструвати розвиток різноманітних процесів і явищ та самостійно створювати подібні проекти [1].

Нині є багато програмних продуктів, які вчитель фізики може використати під час проведення уроків із застосуванням нових інформаційних технологій. Подібні уроки дозволяють підвищити інтерес до вивчення фізики, активізувати пізнавальну діяльність учнів та сприяють формуванню їх наукового світогляду.

Використання інформаційних технологій у викладанні фізики повинно, насамперед:

а) викликати і підтримувати зацікавленість учнів у досконалому оволодінні предметом;

б) досягти здобуття учнями стійких знань із предмета, зокрема з фізики;

в) установлювати міжпредметні зв’язки [2].

Комп’ютерна техніка допомагає розв’язувати низку проблем у викладанні шкільної фізики. Вивчення явищ, які не можна продемонструвати в умовах шкільного фізичного кабінету(наприклад, явища мікросвіту, короткочасні або довготривалі процеси):

– демонстрація на екрані відео, зображення реальних дослідів, комп’ютерна обробка відеоряду дає можливість використати можливості комп’ютерної техніки для кількісного аналізу перебігу процесів;

– вивчення будови і принципу дії фізичних приладів. За допомогою комп’ютерних програм можна відтворити перебіг процесів, отже, учням легше уявити ланцюжок фізичних процесів, що забезпечують роботу приладу;

– проведення віртуальних лабораторних робіт у випадках, коли є утруднення щодо реального експерименту, або як доповнення до нього;

– моделювання фізичних ситуацій, що наведено в умові фізичної задачі, допомагає учням чітко зрозуміти умову, й уявити процеси про які йдеться [9].

У разі застосування сучасних технологій та методик навчання слід розглянути:

1) яскраві тематичні огляди інформації за змістовними модулями, що дозволить учню в цілому охопити матеріал, навчитися вільно орієнтуватися в ньому і за допомогою вчителя виділити та опрацювати головне;

2) навчитися складати колективні та індивідуальні плани з вибором цікавих форм проведення занять. При цьому учні працюють над пізнавально-творчими проектами з питань, які їх найбільше цікавлять. Учень сам обирає матеріал, який він буде вивчати поглиблено, або поверхнево, а з чим достатньо ознайомитися для загального розвитку;

3) робота творчих лабораторій для обговорення та осмислення отриманих знань;

4) замість домашніх завдань (вивчити, виконати, розв’язати, написати, підготувати тощо) – робота за індивідуальними планами і над творчими проектами;

5) уроки для закріплення матеріалу з презентаціями, захистами проектів, тощо(як і в який формі буде проходити урок домовитись заздалегідь);

6) проводити підсумкові уроки за методом експертно-рейтингового оцінювання. Експертиза знань може бути традиційна – контрольна, самостійна робота, залік, співбесіда або це може бути вікторина, аукціон знань, колоквіум, інформаційний ярмарок, прес-конференція, брейн – ринг тощо. Головна мета-оцінюється не відтворення матеріалу, а осмислення, здатність вільно орієнтуватися в темі та вміння застосовувати набуті знання, уміння та навички;

7) підсумкова оцінка виставляється на підставі зароблених учнем знань під час експертизи, рейтинг визначає сумлінність, старанність, відповідальність, ініціативність тощо. Сам учень бере участь у визначенні свого рейтингу, наприклад заповнює свою картку, щодо опанування  теми. Тим самим підвищується самооцінка учня, не тільки в очах вчителя, однокласників, а й батьків;

8) наприкінці вивченого матеріалу проводиться рефлексія: що вдалося, що ні, що допомагало успіху, що перешкоджало, за що похвалити, що слід виправити, змінити. На цьому уроці дивимося відеофільми, комп’ютерну анімацію підготовленою групою учнів, можна провести свято-виставка проектів, нагородження тощо [11].

Фізика – наука експериментальна, отож на кожному уроці має бути присутній експеримент: чи то як ілюстрація до задачі, експериментальна перевірка фізичної закономірності, створення цікавої проблемної ситуації тощо. Тому при проведенні  лабораторних, практичних робіт учні пропонують свої варіанти виконання  завдань в яких необхідно визначити фізичну величину за допомогою певних приладів, предметів. Кожен учень самостійно підбирає матеріали, виконує необхідні вимірювання.

Дуже дієвим  є використання на уроках електронних моделей фізичних явищ із використанням сучасних педагогічних програмових засобів, віртуальних лабораторій та іншого програмового забезпечення.

Класичний урок не завжди користується популярністю у підростаючого покоління і не завжди дає бажаний результат. Йдеться не про повну відмову від методик викладання, що склалися історично, а про використання інновацій, які урізноманітнюють навчання цікавими творчими пошуками та несподіваними відкриттями, перетворюють традиційний урок в інтерактивний, інтенсивний, що сприяє гармонійному формуванню творчої  діяльнісної особистості учня [8].

На уроках фізики доцільно використовувати:

– інформаційні технології – комп’ютер, мультимедійний проектор, інтерактивну дошку, інтернет, програмне забезпечення, мультимедійні презентації;

– інтерактивне навчання – технології кооперативного навчання (робота в парах, ротаційні трійки, два – чотири – всі разом, робота в малих групах), колективно-групової діяльності (обговорення проблеми в загальному колі, незакінчені речення, навчаючи – учусь),опрацювання дискусійних питань (метод ПРЕС,  займи позицію), тощо;

– проблемне викладання (створення проблемної ситуації – проблемний діалог – традиційні пояснення заміняються «відкриттям знань»);

– логічні задачі, кросворди, ребуси тощо [7].

Комп’ютер з програмними педагогічними засобами, електронними підручниками, мультимедіа в руках учителя стає дуже ефективним технічним засобом навчання. Одночасно впливаючи на зоровий та слуховий аналізатори він оперативно відповідає на дії користувача, підтримуючи справжній зворотний зв’язок, тобто працює в інтерактивному режимі. Все це дозволяє вивести сучасний урок на якісно новий рівень:

– підвищувати статус вчителя;

– впроваджувати в навчальний процес інформаційні технології;

– розширювати можливості ілюстративного супроводу уроку;

– використовувати різні форми навчання та види діяльності;

– ефективно організовувати контроль знань, вмінь та навичок учнів;

– полегшувати та вдосконалювати розробку творчих робіт, проектів, рефератів [10].

Процес організації навчання школярів з використанням ІКТ дозволяє: зробити цей процес цікавим, з одного боку, за рахунок новизни і незвичності такої форми роботи для учнів, а з іншого, зробити його захоплюючим і яскравим, різноманітним за формою за рахунок використання мультимедійних можливостей сучасних комп’ютерів; ефективно вирішувати проблему наочності навчання, розширити можливості візуалізації навчального матеріалу, роблячи його більш зрозумілим і доступним для учнів вільно здійснювати пошук необхідного школярам навчального матеріалу у віддалених базах даних завдяки використанню засобів телекомунікації, що надалі буде сприяти формуванню в учнів потреби в пошукових діях.

Будь-яка технологія передбачає мистецтво володіння процесом, певну послідовність операцій з використанням необхідних засобів (матеріалів, інструментарію та алгоритму дій), тобто в процесуальному розумінні технологія має дати відповідь на запитання: «Як досягти результату діяльності (з використанням чого і якими засобами)?». Поняття технології при цьому відображає спрямованість наукових чи практичних досліджень (у тому числі і педагогічних) на цілеспрямоване вдосконалення діяльності людини, підвищення її результативності, інструментальності, технічності [3].

Сучасний учитель покликаний не тільки навчати, передавати знання учням, а також формувати свій світ образів та уявлень, почуттів та емоційних ставлень. Учитель має розвивати особисті якості учня, готувати до витривалості у складних умовах реального життя, уміти самостійно приймати  рішення та застосовувати їх в житті. У процесі організації навчально-пізнавальної діяльності учитель повинен приділяти велику роль методам навчання при формуванні особистості учня. Застосування інноваційних технологій при вивченні фізики, дає можливість позитивно розвивати інтелектуальну, соціальну та духовну сфери, сприяє соціальному самоствердженню й культурному розвитку. Використання різноманітних інноваційних технологій є складовою творчого підходу вчителя до справи. Проведення уроків із застосуванням інноваційних технологій забезпечує набуття учнями не тільки глибоких та міцних знань, а й вміння розвивати інтелектуальні, творчі здібності, самостійно набувати нові знання та працювати з різними джерелами інформації.

Висновки. Використання різноманітних освітніх технологій є результатом творчого підходу вчителя до справи. Педагогам треба розвивати дитину як неповторну індивідуальність, формувати в неї творчий потенціал, прагнення до самостійної пізнавальної діяльності. При виборі наявних старих розробок слід спиратися на основні, фундаментальні принципи, методи та способи, зазначені в них, комбінуючи, доповнюючи і творчо перетворюючи, які вчитель зможе знаходити власні, «фірмові» підходи для того, щоб створити в учнів інтерес як передумову для появи більш складної його різновиди – пізнавального інтересу.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Баніт О. В. Комп’ютерна грамотність як один із головних компонентів інформаційної культури викладача графічного дизайну / О.В. Баніт // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання з підготовки фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми: зб. наук. пр. / [редкол.: Зязюн І. А. (голова), Ничкало Н. Г. та ін.] – Київ: Планер, 2010. – Вип. 26. – С. 156-162.
  2. Громова О. С. Інформаційна культура вчителя фізики / О. С. Громова, О. М. Трифонова // Фізика. Нові технології навчання: [зб. наук. пр. студ. та молод. наук.]. – Кіровоград, 2013. – Вип. 11. – С. 169-175
  3. Гуревич Р. С. Проектна діяльність учнів ПТНЗ на основі інформаційно-комунікаційних технологій / Р. С. Гуревич, Л. В. Жиліна, М. Ю. Кадемія. – Вінниця: «Планер», 2009. – 100 с.
  4. Дичківська І. М. Інноваційні педагогічні технології: навч. посіб. / І. М. Дичківська – Київ: Академвидав, 2004 – 352 с.
  5. Кадемія М. Ю. Інформаційне освітнє середовище сучасного навчального закладу: навчально-методичний посібник / М. Ю. Кадемія, М. М. Козяр, Т. В. Ткаченко, Л. С. Шевченко. – Львів : Вид-во «СПОЛОМ», 2009. – 186 с.
  6. Підлубна О. О. Інформаційно-комунікаційні технології на уроках трудового навчання / О. О. Підлубна, В. В. Слюсаренко // Технологічна та професійна освіта: [Всеукр. зб. наук. праць студентів, аспірантів, викладачів і вчителів закладів загальної середньої освіти / Укл.: К. О. Гавриленко, О. М. Трифонова; за заг. ред. М. І. Садового]. – Кропивницький: РВВ ЦДПУ ім. В. Винниченка, 2018. – Вип. 3. – С. 57-62.
  7. Пометун О., Пироженко Л. Сучасний урок. Інтерактивні технології навчання. Науково-методичний посібник. – Київ “А.С.К”, 2005
  8. Садовий М. І. Інформаційна культура як основа формування фахових компетентностей вчителя фізики / М. І. Садовий // Збірник наукових праць Кам‘янець-Подільського національного університету ім. Івана Огієнка. Серія Педагогічна. – 2013. – Вип. 19. – С. 182-185.
  9. Слюсаренко В. В. Інтернет-технології та веб-дизайн: Навчально-метод. посібник. – Кропивницький: Видавництво ТОВ «КОД», 2018. – 104 с.
  10. Слюсаренко В. В. Типологізація освітніх середовищ / В. В. Слюсаренко // Проблеми та інновації в природничо-математичній, технологічній і професійній освіті: [матеріали VІ Міжнародн. наук.-практ. онлайн-інтернет конф., 01-15 жовтня 2018 р., м. Кропивницький / За заг. ред. М. І. Садового]. – Кропивницький: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2018. – С. 67-68.
  11. Федчишин О. М. Діяльність вчителя на уроках фізики з використанням інформаційних технологій та засобів навчання / Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання: досвід, тенденції, перспективи. Збірник тез за матеріалами Всеукраїнської науково-практичної Інтернет-конференції з міжнародною участю (м. Тернопіль, 9-10 листопада, 2017). – Тернопіль Осадца Ю. В., 2017. – № 1. – 199 с.