Використання компьютерiв на уроках фiзики

1.4. ДОЦІЛЬНІСТЬ ЗАСТОСУВАННЯ ПРЕЗЕНТАЦІЇ НА УРОЦІ
      В останні роки зріс інтерес викладачів до використання
комп'ютерних технологій при проведенні уроків. І це не дивно, безсумнівними плюсами презентацій є економія урочного часу, хороша ілюстративність, можливість повернутися до будь-якого, незрозумілою учням, місцем уроку; можливість демонстрації відео-, аудіо-матеріалів та анімацій складних дослідів. Учні йдуть з таких уроків з хорошим настроєм.[8]
      Використання презентацій на уроках полегшує сприйняття матеріалу учнями. Від цього, найчастіше, залежить розуміння. Легкість сприйняття інформації «присипляє» слухачів. Якщо для отримання будь-якої інформації не потрібно достатніх зусиль, увагу починає розосереджуватися, і ні про яке запам'ятовування і розуміння не може бути й мови. Про таке явище в народі кажуть: «в одне вухо влетіло, в інше вилетіло».
      Презентації економлять навчальний час, але за рахунок чого? Раніше вчитель довго виписував матеріал на дошці, тепер же варто натиснути кнопку і цей матеріал в одну мить з'являється перед учнями. Швидкість подання урочного матеріалу приводить до того, що, починаючи з деякого моменту, слухачі, не маючи часу пов'язати цей слайд в своїй свідомості з попередніми, втрачають нитку міркувань, і починають стежити тільки за поточними висновками, не пам'ятаючи навіть про їхні цілі. Найстрашніше, що учні при цьому переконані, що матеріал уроку вони зрозуміли та освоєли на хорошому рівні. Багато хто навіть перестає записувати. Навіщо? Адже й так все ясно і просто! [10]
      Підготовлена ​​заздалегідь презентація гарантує, що вчитель не
помилиться в датах і не зіб'ється у висновку складного співвідношення. Матеріал уроку буде представлений на екрані незалежно від самопочуття і настрою вчителя. Але в цьому є і мінус. При такій формі подання матеріалу важко зберегти зворотний зв'язок з класом. Очі слухачів звернені на екран, а не на вчителя. При цьому важко зрозуміти, як сприймається той чи інший аспект викладання. Раніше, в «крейдяному періоді», вчителю доводилося заново виводити всі співвідношення рзом з учнями. При цьому була можливість відчути рівень розуміння класу, і акцентувати увагу слухачів на важких для них аспектах теми. Тепер, коли учні перетворюються на пасивних слухачів, це зробити значно важче.
      Окрема розмова - це використання комп'ютерних моделей
експериментів в урочних презентаціях.
      У мене є досвід використання їх і саме тому, я вважаю, що їх використання повинно бути не частим. По можливості потрібно намагатися проводити класичні демонстрації. У міру старіння, і виходу з ладу обладнання в школах, стало з'являтися все більше лабораторних робіт, що моделюють різні фізичні явища на комп'ютері. При цьому різко знизився рівень розуміння учнів. Деяким учням важко абстрагуватися до такої міри, щоб зв'язати схему експерименту, представлену на екрані монітора, з реальними фізичними приладами.
      З іншого боку виправдано і корисно використання комп'ютерних моделей для пояснення теоретичних моделей фізичних явищ. При цьому з'являється можливість, поряд із звичайними ілюстраціями, оперативно використовувати для пояснення структурно-логічні схеми даної моделі. Потік візуальної інформації при цьому може бути, таким, що його просто неможливо досягти без допомоги ІКТ!
      Напрошується висновок: використання ІКТ у педагогічній
діяльності не є панацеєю. Часом використання таких технологій може призвести до небажаних наслідків. Тому, перед тим, як використовувати цей інструмент, викладачем повинна бути проведена робота з визначення конкретних форм ІКТ, придатних для класу. Не можна дати рецепт, придатний для всіх класів. Адже, в кінцевому підсумку, результат застосування інформаційних технологій в навчанні сильно залежить від психофізіологічних особливостей учнів. Можна лише поставити завдання розробки системи тестів, що визначають сприйнятливість даних учнів до ІКТ.

1.5. Застосування комп'ютера людьми з фізичними вадами
      Дефекти зору, слуху, мови або нездатність рухатися обмежують багатьом людям можливість спілкуватися, вчитися, працювати і впливати на середовище навколо них. Персональні комп'ютери, доповнені спеціальними пристроями які мають відповідні програми, можуть знизити вплив цих дефектів. Для неповноцінних людей комп'ютери забезпечують хорошу заміну втрачених здібностей, дозволяють більш ефективно проводити спеціальне навчання; відкривають доступ до інформації, недоступною їм іншими способами; надають нові можливості для отримання освіти, роботи, спілкування з людьми та проведення дозвілля.[9]
      Сліпі люди можуть використовувати комп'ютер з програмами та пристроями, що дозволяють відтворювати мову. За допомогою синтезатора мови комп'ютер вимовляє будь-які слова, що виникають на екрані. Це відкриває доступ сліпим до використання більшості можливостей комп'ютерів. На додаток до цього пристрою та програми розпізнавання образів у поєднанні зі спеціальними пристроями виводу дозволяють комп'ютерам перетворювати надрукований текст в дотикальну форму, шрифт Брайля або мова. Завдяки таким системам сліпі можуть самі читати будь-яку книгу, журнал або газету, не вдаючись до сторонньої допомоги.
      Люди з дефектами мови також можуть користуватися синтезованою комп'ютером вимовою. Вводячи з клавіатури в комп'ютер повідомлення, які потрібно вимовити, німа людина може спілкуватися по телефону з людиною, яка не здатний читати.
      Комп'ютери значною мірою допомагають також людям з обмеженою здатністю рухатися. Інформаційні системи забезпечують людям, які не мають можливості піти в бібліотеку, доступ до великих банків інформації.
      Багато людей, хоча й не втратили рухливості кистей або рук, не можуть працювати на стандартній клавіатурі комп'ютера. Спеціальні клавіатури з великими сенсорними клавішами надають у розпорядження цих людей всі можливості комп'ютерів. А люди, не здатні працювати взагалі ні з якою клавіатурою, можуть голосом керувати комп'ютером за допомогою пристрою розпізнавання мовлення. Для людей, що мають серйозні порушення голосу і рухових функцій, розроблені спеціальні пристрої введення, що дозволяють використовувати комп'ютер для навчання, спілкування та інших цілей.
      Комп'ютери також приносять користь у навчанні людей, які мають фізичні вади. Здатність комп'ютера проводити заняття, адаптуючи рівень складності, число повторень і швидкість подачі матеріалу в навчається може виявитися особливо важливою для багатьох учнів-інвалідів. Наприклад, комп'ютер можна запрограмувати на "нескінченне терпіння" при роботі з учнями, які через свою неповноцінность відповідають дуже повільно або вимагають численних повторень. Крім того, комп'ютери застосовуються в спеціальних тренуваннях, які допомагають людям компенсувати свої дефекти. Наприклад, за допомогою комп'ютера зі спеціальним аналізатором звуків глухі люди вчаться вимовляти слова, порівнюючи видані на екран комп'ютера образи слів, вимовлені людиною, з образами, які відповідають правильній вимові. Такий зворотній зв'язок допомагає глухим людям компенсувати нездатність чути вимовлені ними звуки і порівнювати їх з правильною вимовою.
      За допомогою описаних тут засобів, реалізованих на базі комп'ютерів, багато дітей з фізичними вадами можуть отримувати освіту в школах. Такі засоби можуть також допомогти дітям з дефектами, при яких потрібні особливий догляд і спеціальні методи навчання, що перевищує можливості звичайної школи.

          1.6. Недоліки застосування комп'ютерів

      Близько 15 років тому в Японії виявили нову хворобу - комп'ютерна епілепсія. Такий діагноз ставлять дітям дошкільного віку. Лікарі встановили, що захоплення комп'ютерними іграми і багатогодинні пильнування біля комп'ютера впливають на психіку. Діти часто знаходяться в стані роздратування. Іноді їх поведінка в побуті стає агресивною. Малюки часто відчувають головний біль, аж до блювоти.
      Були зафіксовані випадки, коли діти втрачали свідомість. У Японії діти з такими симптомами кілька років перебувають під наглядом лікарів. [6]
      Як пояснили фахівці, на рівні фізіології це виглядає наступним чином. У межах нервової системи діють процеси збудження і гальмування, які обумовлюють одна одну. Коли постійно надходять сигнали збудження, а процеси гальмування не встигають справлятися з ними, у дитини виникає невроз. Одночасно посилюється тиск на серцево - судинну систему. Часто подібний синдром трапляється і в учнів початкових класів та підлітків 13-15 років. Лікарі рекомендують проводити дошкільнятам не більше сорока хвилин на день біля комп'ютера, щоб уникнути серйозних наслідків для дитини. Це в Японії. Але не все благополучно і у нас.
      Лікарі побоюються проявів синдрому комп'ютерної епілепсії у дошкільнят. Батьків просять бути уважними до віртуального дозвіллю своїх дітей. Швидко змінюються світлові кадри негативно діють на нервову систему. У групі ризику знаходяться ті, хто народився недоношеним, переніс родову травму або внутрішньоутробну гіпоксію. Навантаження поширюється не тільки на спину, хребет і м'язи, але і на головний мозок. Дитина збуджується і його непросто вивести з цього стану. На цьому грунті у дітей виникають нервові захворювання. Учням молодших класів наполегливо не рекомендується проводити перед комп'ютером більше 10 хвилин в день. У середній школі - більше 20 хвилин, а старшокласникам - довше півгодини. Про це читачам MedPulse розповів головний офтальмолог Міністерства охорони здоров'я, директор Московського науково-дослідницького інституту очних хвороб імені Гельмгольца професор Володимир Неро.
      Дитяче око ще не сформувалося
      Незважаючи на масову комп'ютеризацію шкіл, подібні санітарні норми навряд чи будуть переглядатися. Але проблема навіть не в тому, що обов'язкові уроки інформатики тривають довше запропонованих норм. Просто виросло вже ціле покоління школярів, які проводять весь свій вільний час виключно за моніторами.
      Відповідно до санітарно-епідеміологічних норм, учні 1-4-х класів можуть проводити перед комп'ютером не більше 10 хвилин, з 5 по 7-й клас дозволений період збільшується до 15 хвилин, з 7 по 9-й клас - до 20 хвилин. Старшокласникам дозволено дивитися в монітор не більше 30 хвилин на першому уроці і не більше 20 - на другому.
      Такі нормативи встановлені неспроста. "Чим молодша людина, тим більше його очі схильні шкоді від комп'ютера, - підкреслив професор Неро. - У маленьких дітей в першу чергу розвивається короткозорість. Око ще не сформувалось, а постійне мигтіння на моніторі і зорова напруга шкодить його формуванню. Досить подивитися на школярів і студентів у високотехнологічній Японії - більшість ходять в окулярах ".
      У школах уроки по 10 хвилин не введуть навіть для першокласників. Проте педагоги кажуть, що це і не потрібно.
      Перший урок - по здоров'ю очей
      За словами Володимира Нероева, якщо на такі фактори, як спадковість, екологія, придбані чи уроджені захворювання ока, накладається ще й підвищене зорове навантаження, то це може привести до появи захворювань або різкого прогресування вже наявних очних недуг. Наслідки можуть бути жахливими - аж до слабкого зору і сліпоти. Побоювання більш ніж справедливі, враховуючи масову комп'ютеризацію шкіл, курс на яку останні кілька років тримає уряд країни.
      Крім того, з цього навчального року в освітніх установах ряду регіонів почнуть впроваджувати електронні підручники, щоденники й класні журнали.
      Чи потрібні електронні підручники?
      Прихильники комп'ютеризації шкіл вважають, що негативних наслідків не буде. Електронні підручники вимагають додаткового джерела освітлення, так що псувати очі, читаючи в темряві, не вийде чисто фізично. Крім того, школярам тепер буде достатньо взяти один підручник з різними електронними "начинками" замість десяти кілограм "макулатури". "При цьому режим дня треба організувати так, щоб дитина не дивився в екран монітора цілий день", - говорить професор Неро.
      Втім, експерти відзначають, що у цифрових букварів є і недоліки. Паперові підручники вчать дітей працювати з книгою, прищеплюють охайність, акуратність, пошукові навички і розвивають пам'ять. Електронні підручники, за словами експерта, таку виховну функцію практично не виконують.

РОЗДІЛ 2. ПРАКТИЧНИЙ.

2.1. ВИЗНАЧЕННЯ ПРИСКОРЕННЯ ВІЛЬНОГО ПАДІННЯ
      Комп'ютери на уроках фізики - це вже давно не новина, але, на жаль, ще не правило. Розробка індивідуальних завдань, статичні і динамічні демонстрації фізичних процесів і явищ, навчальні відеофільми та мультимедійні презентації стали невід'ємною частиною навчального процесу. [7]
      Однак при проведенні лабораторних робіт комп'ютер використовується, ще не так часто. Але ж, іноді, достатньо тільки одного комп'ютера, щоб з його допомогою лабораторну роботу за урок виконав цілий клас.
Ось, наприклад, основні етапи підготовки та проведення лабораторної
роботи «Визначення прискорення вільного падіння за допомогою маятника (10 клас)»: Самостійне (поверхневе) ознайомлення з лабораторної роботою за допомогою підручника (10 хвилин).
      Виходячи з представленого в підручнику виведення розрахункової формули, після обговорення розрахунку похибок і повторення азів EXCEL, запропонувати учням вдома самостійно здійснити перехід від запропонованих формул до таблиці.
      Форма і заголовок стовпців таблиці може бути запропонована вчителем.
Висновок розрахункової формули:

      Розрахунок похибок: 

      Розрахунок похибок:
 
      Безпосередньо, під час проведення лабораторної роботи учні
заносять експериментальні дані в комірки A5: D13. Розрахунок в інших осередках і, при бажанні, побудова діаграми, у разі добросовісної підготовки до лабораторної роботи, відбувається автоматично. Висновок записується в класі виходячи з результатів експерименту.

На що варто звернути особливу увагу:
1. g- і g + ліві і праві межі інтервалів, яким належать значення прискорення вільного падіння для різних довжин маятників.
2. При заповненні таблиці варто звернути увагу учнів на формат числа в кожному осередку. Так, наприклад, кількість коливань маятника завжди ціле число, тому, в осередках С5: С13 необхідно встановити 0 знаків після коми. Якщо відносні похибки невеликі, то мале встановлену кількість знаків після коми можуть привести до появи 0 в комірці.
3. Варто звернути увагу на те, що зовсім не обов'язково набирати все формули у клітинках від руки. Вміст осередків можна і потрібно копіювати, адже розрахунки в різних дослідах абсолютно аналогічні.
4. Для побудови діаграми можна використовувати проміжну таблицю, яку, при демонстрації діючої моделі лабораторної роботи на вступному занятті, можна надрукувати «білим по білому». Учні, які здогадалися, як побудувати графік, гідні оцінки відмінно.