Компьютерные методы контроля на уроках физики средней школы

Тематический контроль осуществляется периодически по мере прохождения новой темы, раздела и имеет целью систематизацию знаний учащихся. Этот вид контроля проходит на повторительно-обобщающих уроках и подготавливает к контрольным мероприятиям - устным и письменным зачетам.

Итоговый контроль проводится в конце четверти, полугодия, всего учебного года, а также по окончании обучения в начальной, неполной средней и полной средней школе. По формам контроль подразделяется на индивидуальный, групповой и фронтальный.

Таблица 2

Формы контроля знаний

Индивидуальный контроль (контроль учителем)	Взаимоконтроль	Самоконтроль
1.Устный опрос. 2.Зачет (устный, письменный). 3.Домашняя работа (контрольная, творческая). 4.Самостоятельная работа (воспроизводящая; реконструктивно - вариативная; эвристическая; творческая) 5.Диктант (компьютерный, цифровой). 6.Контрольная работа, лабораторная работа, контролирующая программа. 7.Тесты (на бумаге, на ПК).	1.Устный опрос (в парах, в группах). 2.Проверка самостоятельной работы по эталону (образцу), четкие критерии оценок.	1.Используя эталон или опорный конспект, справочный материал. 2.Тестирование.

Наличие класса ПЭВМ предоставляет широкие средства и возможности для разноуровневой дифференциации и индивидуализации обучения и контроля результатов. Здесь, наравне с общеизвестными методами, учитель встречается с нетрадиционными средствами, с системами, реализуемыми через ЭВМ. Речь идет о материалах для формирования умений работы на ЭВМ и о системах контроля, когда контролирующая и оценивающая функции передаются компьютеру.

Формы контроля результатов обучения, используемые нами в работе, можно разделить на два типа: "проверка за столом" и "проверка за компьютером".

"Проверка за столом" включает формы, используемые учителями по другим предметам, а также специфические формы контроля. Например, устный опрос: фронтальный и индивидуальный (позволяет акцентировать внимание ребят на основных положениях пройденной темы).

Устный и письменный зачет в конце каждой глобальной темы позволяет проверить знания ребят в целом, в системе. Только сдав зачет, ученики могут приступить к работе на ЭВМ. Это является сильнейшим побудительным стимулом у ребят.

Домашняя работа позволяет систематизировать занятия по физике. Помимо заданий на повторение и закрепление материала, можно предложить учащимся одну - две домашних контрольных работы в течение учебного года (каждому ученику дается свой вариант). Для формирования разносторонне-развитой личности необходим такой вид работы, как творческое домашнее задание. Здесь с успехом может быть использован метод проектов, широко применяющийся в наше время.

Использование различных видов самостоятельных работ разнообразит урок. На первом этапе формирования знаний используется воспроизводящая самостоятельная работа - "решение по аналогии". Умение действовать по образцу не приходит само по себе, а требует специальных приемов учителя. В частности, важно осуществить - особенно при решении задач - классификацию материала, обеспечивающую постепенное развитие такого умения.

На следующем этапе формирования знаний можно применить реконструктивно-вариативные самостоятельные работы. Например, определить результат выполнения алгоритма или программы теоретически - это уже более сложная задача, требующая значительных знаний. Задания на составление алгоритма решения задачи позволяют развивать у учащихся логический, конструкторско-аналитический и абстрактный способы мышления.

Предложение идеи поиска решения задачи на оценку в группах - вызывает целый всплеск рассуждений, приводящий к нужному результату. Если вдруг не получилось у одного, то вместе проблема - задача решается достаточно быстро. На этом этапе очень хорошо реализуются межпредметные связи путем решения задач с различным содержанием, где каждому может быть предоставлена возможность проявить свои знания и способности.

Решение задачи на сообразительность, скорость - позволяет проверить помимо знаний и пользовательские умения работы на ЭВМ.

Творческая самостоятельная работа не только проверит определенные знания, умения работы в некоторой области, но и разовьет творческие способности ребят, необходимые в современной жизни .

Особый вид контроля - цифровой диктант, который позволяет не только проверить уровень усвоения темы, а также способствует развитию логического мышления, внимания. В ходе такого диктанта учитель читает высказывание, если учащийся считает его истинным, он молча ставит в карточке 1, если нет - 0. Ответы группируются тройками чисел, например, 110, которые можно быстро проверить.

Контрольные и самостоятельные работы можно проводить в безмашинном варианте и с использованием вычислительной техники. Различные виды лабораторных работ формируют компьютерную грамотность у учащихся.

2.3 Методы контроля обучения

В процессе обучения в различных сочетаниях используются методы устного, письменного, практического (лабораторного), машинного контроля и самоконтроля учащихся.

Устный опрос осуществляется в индивидуальной и фронтальной формах (рисунок 2).

Цель устного индивидуального контроля - выявление учителем знаний, умений и навыков отдельных учащихся. Ученику предлагается ответить на общий вопрос, который в последующем разбивается на ряд более конкретных, уточняющих. Обычно для ответа учащиеся вызываются к доске. Дополнительные вопросы при индивидуальном контроле задаются при неполном ответе, если необходимо уточнить детали, проверить глубину знаний или же если у учителя возникают колебания при выставлении отметки.

Рисунок 2. Формы устного контроля

Устный фронтальный контроль (опрос) требует серии логически связанных между собой вопросов по небольшому объему материала (рисунок 3). При фронтальном опросе учитель ждет от учащихся кратких лаконичных ответов с места. Обычно он применяется с целью повторения и закрепления учебного материала, пройденного за короткий промежуток времени. По отношению к индивидуальному опросу фронтальный имеет свои преимущества и недостатки. Преимущества в том, что он активизирует работу всего класса, позволяет спросить многих учащихся, экономит время. При фронтальном опросе всем учащимся предоставляется возможность участвовать в дополнении, уточнении, подтверждении, исправлении ответа товарища. Недостатки фронтального опроса очевидны: он не проверяет глубину знаний; возможны случайные удачные ответы учащихся.

Письменный контроль редко бывает индивидуальным, когда отдельным учащимся предлагаются контрольные задания по карточкам. Обычно это фронтальные контрольные работы по математике, физике, химии, русскому языку (диктанты, изложения, сочинения) и т.п. Фронтальные и индивидуальные работы могут быть рассчитаны на весь урок или его часть. Во втором случае проверка осуществляется, как правило, после выполнения задания. Письменные работы могут предлагаться также в форме отчетов, графических построений, составления карточек (например, при систематизации растений). Для контрольных мероприятий письменного характера имеется широкий арсенал сборников диктантов, задач и упражнений, которые могут быть использованы также и для индивидуальной проверки знаний, умений и навыков учащихся в случаях, если ученик пропустил какую-то тему, чтобы не отрывать весь класс от работы, или если у ученика речевые дефекты (плохо говорит), или если он стесняется отвечать публично.

Рисунок 3. Формы письменного контроля

Физический диктант - форма письменного контроля знаний и умений учащихся. Он представляет собой перечень вопросов, на которые учащиеся должны дать незамедлительные и краткие ответы. Время на каждый ответ строго регламентировано и достаточно мало, поэтому сформулированные вопросы должны быть четкими и требовать однозначных, не требующих долгого размышления, ответов. Именно краткость ответов физического диктанта отличает его от остальных форм контроля. С помощью физических диктантов можно проверить ограниченную область знаний учащихся:

буквенные обозначения физических величин, названия их единиц;

определения физических явлений, формулировки физических законов, связь между физическими величинами, формулировки научных фактов;

определения физических величин, их единиц, соотношения между единицами.

Именно эти знания могут быть проверены в быстрых и кратких ответах учащихся. Физический диктант не позволяет проверить умения, которыми овладели учащиеся при изучении той или иной темы. Таким образом, быстрота проведения физического диктанта является одновременно как его достоинством, так и недостатком, т.к. ограничивает область проверяемых знаний. Однако эта форма контроля знаний и умений учащихся снимает часть нагрузки с остальных форм, а также может быть с успехом применена в сочетании с другими формами контроля.

Физические диктанты как форма письменной проверки знаний позволяет контролировать одновременно большое число учащихся. Физические диктанты дают возможность подготовить учащихся к усвоению нового материала, к урокам решения задач, провести обобщение изученного, являются одним из средств проверки сознательного выполнения домашнего задания, позволяют выявить умение школьников применять знания в учебной практике при решении задач, подготовленность к выполнению эксперимента. С помощью физических диктантов решаются следующие дидактические задачи обучения физике: диагностирование знаний учащихся, предупреждение возникновения пробелов, корректирование процесса обучения, проверка достижения конечного результата обучения. Физические диктанты представляют перечень вопросов, которые учитель диктует учащимся и на которые они сразу же должны написать ответ.

Пример. «Физический диктант: Архимедова сила.

Сила Архимеда направлена в сторону противоположную силе тяжести

Чем больше объем погруженного тела, тем сила Архимеда, действующая на тело, больше.

Тело тонет в жидкости, если сила тяжести, действующая на тело больше силы Архимеда

Тело плавает на поверхности жидкости плотностью с, если плотность тела меньше плотности жидкости

Свинец в ртути будет плавать на поверхности (плотность свинца равна 13600 кг/м3 плотность ртути равна 13600 кг/м3)

Воздушный шарик, наполненный кислородом, будет опускаться вниз. (плотность кислорода равна 1,43 кг/м3 плотность воздуха равна 1,29 кг/м3)

Практический контроль применяется на уроках рисования (в начальных классах), труда, физвоспитания, математики, физики, химии. В старших классах он осуществляется на лабораторных занятиях. По математике это связано с измерительными работами, на других уроках - с проверкой умения пользоваться приборами типа амперметр, вольтметр, микрометр и др. Другими словами, этот метод контроля необходим, а следовательно, и применяется, когда надо выявить сформированность тех или иных умений и навыков практической работы или двигательных навыков, как, например, на уроках физкультуры и изобразительного искусства.

С развитием информационных технологий обучения все шире используется машинный контроль. Наибольшее распространение получили различные виды программированного контроля, когда учащиеся должны из нескольких вариантов возможных ответов выбрать правильный. Преимущества машинного контроля в том, что машина беспристрастна. Вместе с тем этот метод не выявляет способа получения результата, затруднений, типичных ошибок и других нюансов, которые не проходят мимо внимания педагога при устном и письменном контроле.

Возможности применения контролирующих устройств в школе велики. Однако они используются не всегда эффективно, в частности из-за того, что учащимся не доверяют работать самостоятельно. Этим ограничиваются возможности самоконтроля.

Самоконтроль с применением машин сходен с безмашинным контролем по окончательному результату, который должен сочетаться с самоконтролем по ходу выполнения задания. Учащихся специально надо учить самостоятельно находит ошибки, анализировать причины неправильного решения познавательной задачи и устранять обнаруженные пробелы в знаниях.

Сочетание различных методов контроля получило название комбинированного, или уплотненного, контроля. Обычно это сочетание устного и письменного опроса. Его особенность заключается в том, что к доске для ответа вызывается сразу несколько учеников, из которых один отвечает устно, два или больше готовятся к ответу на классной доске, часть выполняет письменные задания по карточкам, а остальные участвуют в опросе.

Достоинства этого метода в том, что он позволяет провести основательную проверку нескольких учащихся за небольшой промежуток времени. Этот вид контроля применяется, когда весь материал усвоен и есть необходимость проверить знания сразу у нескольких учащихся.

2.4 Зачетный контроль и тестирование

Основная цель зачетного контроля знаний и умений состоит в обнаружении достижений, успехов учащихся, в указании путей совершенствования, углубления знаний, умений, с тем, чтобы создавались условия для последующего включения учащихся в активную творческую деятельность.

Эта цель в первую очередь связана с определением качества усвоения учащимися учебного материала - уровня овладения знаниями, умениями и навыками предусмотренных программой.

Во - вторых, конкретизация основной цели зачетного контроля связана с обучением приемам взаимозачетного контроля и самозачетного контроля, формированием потребности в самоконтроле и взаимоконтроле.

В - третьих эта цель предполагает воспитание у учащихся таких качеств личности, как ответственность за выполненную работу, проявление инициативы (таблица 2).

Если перечисленные цели зачетного контроля знаний и умений учащихся реализовать, то можно говорить о том, что зачетный контроль выполняет следующие функции: контролирующую, обучающую (образовательную), диагностическую, прогностическую, развивающую, ориентирующую, воспитывающую [9].

Таблица 3

Зачет по теме: «Электромагнитное излучение» 11 класс»

№	Тема	Базовый уровень	Повышенный уровень
1	Электромагнитные волны. Распространение электромагнитных волн.	Знать историю создания теории и экспериментального открытия электромагнитных волн; знать основные свойства электромагнитных волн	Уметь приводить примеры практического примене-ния электромагнитных волн различных диапазонов
2	Энергия, давление и импульс электромагнитных волн.	Знать/ понимать: смысл понятий и величин: электромагнитная волна, частота; интенсивность; давление; импульс.	Уметь: описывать и объяснять физические явления: распространение ЭМВ; приводить примеры практического использования физических знаний: различных видов ЭМ излучений для развития радио и телекоммуникаций.
3	Спектр электромагнитных волн.	Знать/ понимать: смысл понятий и величин: спектр электромагнитных волн; частота; длина волны.
4	Радиоволны в средствах связи. СВЧ- волны в средствах связи.	Знать/ понимать: смысл понятий: электромагнитная волна; смысл физических величин: частота; длина волны. Уметь: описывать и объяснять физические явления: распространение ЭМВ; приводить примеры практического использования физических знаний: различных видов ЭМ излучений для развития радио и телекоммуникаций; использовать приобретенные знания и умения повседневной жизни для: обеспечения БЖД в процессе использования средств радио- и телекоммуникационной связи.
5	Принцип Гюйгенса. Законы отражения и преломления света. Линзы.	Знать/понимать законы отражения и преломления света, смысл явления полного отражения, определение показателя преломления	Уметь строить ход лучей и изображение предметов, получаемое с помощью рассеивающей линзы
6	Интерференция волн.	Знать/понимать смысл понятия: интерференция волн, условие минимумов и максимумов. Когерентные волны	Уметь описывать и объяс-нять явление интерферен-ции света. Уметь приводить приме-ры практического при-менения интерференции света
7	Дифракция света.	Знать/понимать смысл понятия: дифракционная решетка.	Знать/понимать смысл понятия - «период дифракционной решетки», условие дифракционных максимумов. Уметь описывать и объяснять явление дифракции приводить примеры его практического использования
8	Дисперсия света	Знать/понимать смысл понятия: дисперсия света, спектр.	Уметь объяснять опыт Ньютона по дисперсии света

Функции зачетного контроля.

Контролирующая функция

Контролирующая функция состоит в выявлении состояния знаний и умений учащихся, уровня их умственного развития, в изучении степени усвоения приемов познавательной деятельности, навыков рационального учебного труда.

При помощи зачетного контроля определяется исходный уровень для дальнейшего овладения знаниями, умениями и навыками, изучается глубина и объем их усвоения. Сравнивается планируемое с действительными результатами, устанавливается эффективность используемых преподавателем методов, форм и средств обучения.

Обучающая функция

Обучающая функция зачетного контроля заключается в совершенствовании знаний и умений, их систематизации. В процессе проверки учащиеся повторяют и закрепляют изученный материал. Они не только воспроизводят ранее изученное, но и применяют знания и умения в новой ситуации. Проверка помогает выделить главное, основное в изучаемом материале, сделать проверяемые знания и умения более ясными и точными. Зачетный контроль способствует также обобщению и систематизации знаний.

Диагностическая функция

Сущность диагностической функции зачетного контроля - в получении информации об ошибках, недочетах и пробелах в знаниях и умениях учащихся и порождающих их причинах затруднений учащихся в овладении учебным материалом, о числе, характере ошибок. Результаты диагностических проверок помогают выбрать наиболее интенсивную методику обучения, а также уточнить направление дальнейшего совершенствования содержания методов и средств обучения.

Прогностическая функция

Прогностическая функция проверки служит получению опережающей информации об учебно-воспитательном процессе. В результате проверки получают основания для прогноза о ходе определенного отрезка учебного процесса: достаточно ли сформированы конкретные знания, умения и навыки для усвоения последующей порции учебного материала (раздела, темы).

Результаты прогноза используют для создания модели дальнейшего поведения учащегося, допускающего сегодня ошибки данного типа или имеющего определенные пробелы в системе приемов познавательной деятельности.

Прогноз помогает получить верные выводы для дальнейшего планирования и осуществления учебного процесса.

Развивающая функция

Развивающая функция зачетного контроля состоит в стимулировании познавательной активности учащихся, в развитии их творческих способностей. Зачетный контроль обладает исключительными возможностями в развитии учащихся. В процессе зачетного контроля развиваются речь, память, внимание, воображение, воля и мышление школьников. Зачетный контроль оказывает большое влияние на развитие и проявление таких качеств личности, как способности, склонности, интересы, потребности.

Ориентирующая функция

Сущность ориентирующей функции зачетного контроля - в получении информации о степени достижения цели обучения отдельным учеником и группой в целом - насколько усвоен и как глубоко изучен учебный материал. Зачетный контроль ориентирует учащихся в их затруднениях и достижениях.

Вскрывая пробелы, ошибки и недочеты учащихся, он указывает им направления приложения сил по совершенствованию знаний и умений. Зачетный контроль помогает учащемуся лучше узнать самого себя, оценить свои знания и возможности.

Воспитывающая функция

Воспитывающая функция зачетного контроля состоит в воспитании у учащихся ответственного отношения к учению, дисциплины, аккуратности, честности. Проверка побуждает более серьезно и регулярно контролировать себя при выполнении заданий. Она является условием воспитания твердой воли, настойчивости, привычки к регулярному труду.

Выделение функции зачетного контроля подчеркивает его роль и значение в процессе обучения. В учебном процессе сами функции проявляются в разной степени и различных сочетаниях. Реализация выделенных функций на практике делает зачетный контроль более эффективным, а также эффективней становится и сам учебный процесс.

Компьютерное тестирование.

Идея компьютерного тестирования напрямую проистекает от идеи программированного зачетного контроля знаний. Программированный зачетный контроль знаний, в свою очередь, явился неизбежной реакцией на некоторые проблемы прежде всего высшего образования в России. Собственно, примерно те же проблемы распространяются и на школьное образование, но последнее, в силу традиционной косности, очень слабо восприимчиво к новым технологиям.

Основной проблемой образования, является отсутствие четкого зачетного контроля за качеством усвоения материала.

Важным моментом систематического программированного зачетного контроля знаний является его объективность, что обусловлено переносом акцента с карательной функции на информативную. Только в таком случае учащийся не будет бояться зачетного контроля и изобретать способы получения повышенной оценки, и только в таком случае преподаватель будет получать реальную картину знаний учащегося.

Технически программированный зачетный контроль знаний прост - учащимся выдается некий бумажный носитель (расцвет программированного зачетного контроля вызвал к жизни релейно-ламповых "электронных" монстров, которые по сей день можно видеть на экзаменах по сдаче на водительские права), на котором записаны вопросы и варианты ответов, один (или несколько) из которых являются правильными. Учащемуся остается лишь расставить крестики против правильных ответов.

Подобная технология позволила совершить качественный скачок в осуществлении обратной связи между преподавателем и учащимся. Программированный зачетный контроль, состоящий из 8-10 вопросов, проводится за очень короткий срок - от 5 до 10 минут, и при этом преподаватель может получить полноценную информацию об усвоении пройденного материала всей учебной группой одновременно. Кроме того, техническая реализация программированного зачетного контроля позволила полностью избежать списывания, давая возможность предложить каждому учащемуся свой вариант программированной карты.

Недостатком программированного зачетного контроля в его до-компьютерном виде являлась высокая трудоемкость создания программированных карт, которые (в идеале) требовались на каждое занятие, и сложность их последующей обработки. С появлением компьютерных технологий у преподавателей появилась возможность резко снизить трудоемкость и подготовки зачетного контроля, и обработки результатов.

Выделяют пять общих требований к тестам:

валидность;

определенность (общепонятность);

простота;

однозначность;

надежность.

Валидность теста - это адекватность. Различают содержательную и функциональную валидность: первая - это соответствие теста содержанию контролируемого учебного материала, вторая - соответствие теста оцениваемому уровню деятельности.

Выполнение требования определенности (общедоступности) теста необходимо не только для понимания каждым учеником того, что он должен выполнить, но и для исключения правильных ответов, отличающихся от эталона.

Требование простоты теста означает, что тест должен иметь одно задание одного уровня, т.е. не должен быть комплексным и состоять из нескольких заданий разного уровня. Необходимо отличать понятие “комплексный тест” от понятия “трудный тест”. Трудность теста принято характеризовать числом операций P, которое надо выполнить в тесте: P < 3 - первая группа трудности; P = 3-10 - вторая группа трудности. Не следует также смешивать понятия простоты-комплексности и легкости-трудности с понятием сложности.

Однозначность определяют как одинаковость оценки качества выполнения теста разными экспертами. Для выполнения этого требования тест должен иметь эталон. Для измерения степени правильности используют коэффициент K = P1 / P2 , где P1 - количество правильно выполненных существенных операций в тесте или батарее тестов; P1 - общее количество существенных операций в тесте или батарее тестов. Существенными считают те операции в тесте, которые выполняются на проверяемом уровне усвоения. Операции, принадлежащие к более низкому уровню в число существенных не входят. При K 0.7 считают, что деятельность на данном уровне усвоена.

Понятие надежности тестирования определяют как вероятность правильного измерения величины K. Количественный показатель надежности r [0, 1]. Требование надежности заключается в обеспечении устойчивости результатов многократного тестирования одного и того же испытуемого. Надежность теста или батареи тестов растет с увеличением количества существенных операций P [10,11].

Итак, при реализации систем компьютерного тестирования необходимо, на мой взгляд, придерживаться именно этих пяти требований к создаваемым тестам. Но проблема компьютерного тестирования стоит намного острее. Реализация в системах тестирования описанных выше пяти требования к тестам не означает того, что созданный комплекс будет отвечать всем требованиям преподавателя и учащегося. Большинство программных продуктов не дают возможности учителю и ученику отойти в реальном учебном процессе от традиционных методик: лекционного курса, конспекта, очного зачетного контроля знаний, зачетный контрольных работ, зачетов, экзаменов. Недостаток этот можно определить следующим: компьютерный курс является авторским по определению, и поэтому обеспечивает высокое качество образования только при соответствующем сопровождении автором (который, в большинстве случаев, не обладает достаточными знаниями в области информационных технологий). Хотя отдельные компоненты компьютерного обучающего, контролирующего или обучающе - контролирующего курса могут использоваться как независимые учебные модули другими преподавателями (а также и при самостоятельном освоении темы ), максимальный эффект, скорее всего, может быть достигнут только во взаимодействии с автором- разработчиком курса.

Если же в образовательный процесс, основанный на авторском мультимедиа курсе, включается другой преподаватель, возникает опасность конфликта личностей, так как на едином образовательном поле сталкиваются не только различные способы методической организации учебного процесса, но и разные личностные подходы.

Что касается проверки качества знаний, неформальный характер процесса оценивания знаний требует применения трудно поддающихся обработке преподавателем компьютерных тестов, необходима активная обратная связь, помогающая оценить правильность усвоения материала, должна быть четко выражена определенность и результативность [11,12].

Именно неформальность знаний как таковых, и процесса проверки знаний в частности, породило множество проблем в области компьютерного тестирования, таких как необъективность оценивания, трудность понимания учащимися подготовленных вопросов, медленная работа компьютерных систем, и т.п. [13]

3. Определение и виды информационно-коммуникационных технологий

В практике информационными технологиями обучения называют все технологии, использующие специальные технические информационные средства (ЭВМ, аудио-, видео- кино- ) [14].

Когда компьютеры стали широко использоваться в образовании, появился термин "новая информационная технология". Вообще говоря, любая педагогическая технология - это информационная технология, так как основу технологического процесса обучения составляет информация и ее преобразование. Более удачным термином для технологий обучения, использующих компьютер, является компьютерная технология.

Компьютерные (новые информационные) технологии обучения - это процесс подготовки и передачи информации обучаемому, средством осуществления которых является компьютер.

Компьютерная технология может осуществляться в трех вариантах:

I - как "проникающая" технология - применение компьютерного обучения по отдельным темам, разделам для отдельных дидактических задач;

II - "основная" - определяющая наиболее значимые из используемых в данной технологии частей;

III - "монотехнология" - когда все обучение, все управление учебным процессом, включая все виды диагностики, мониторинг, опираются на применение компьютера.

Образовательные средства ИКТ включают в себя разнообразные программно-технические средства, предназначенные для решения определенных педагогических задач, имеющие предметное содержание и ориентированные на взаимодействие с обучающимся [15].

Образовательные средства ИКТ можно классифицировать по ряду параметров:

а) По решаемым педагогическим задачам:

средства, обеспечивающие базовую подготовку (электронные учебники, обучающие системы, системы контроля знаний);

средства практической подготовки (задачники, практикумы, виртуальные конструкторы, программы имитационного моделирования, тренажеры);

вспомогательные средства (энциклопедии, словари, хрестоматии, развивающие компьютерные игры, мультимедийные учебные занятия);

комплексные средства (дистанционные учебные курсы).

б) По функциям в организации образовательного процесса:

информационно-обучающие (электронные библиотеки, электронные книги, электронные периодические издания, словари, справочники, обучающие компьютерные программы, информационные системы);

интерактивные (электронная почта, электронные телеконференции);

поисковые (реализуются через каталоги, поисковые системы).

в) По типу информации: электронные и информационные ресурсы

с текстовой информацией (учебники, учебные пособия, задачники, тесты, словари, справочники, энциклопедии, периодические издания, числовые данные, программно- и учебно-методические материалы);

с визуальной информацией (коллекции: фотографии, портреты, иллюстрации, видеофрагменты процессов и явлений, демонстрации опытов, видеоэкскурсии; статистические и динамические модели, интерактивные модели: предметные лабораторные практикумы, предметные виртуальные лаборатории; символьные объекты: схемы, диаграммы);

с аудиоинформацией (звукозаписи выступлений, музыкальных произведений, звуков живой и неживой природы, синхронизированные аудиообъекты);

с аудио- и видеоинформацией (аудио- видеообъекты живой и неживой природы, предметные экскурсии);

с комбинированной информацией (учебники, учебные пособия, первоисточники, хрестоматии, задачники, энциклопедии, словари, периодические издания).

При подготовке к уроку с использованием ИКТ учитель не должен забывать, что это УРОК, а значит составляет план урока исходя из его целей, при отборе учебного материала он должен соблюдать основные дидактические принципы: систематичности и последовательности, доступности, дифференцированного подхода, научности и др.

При этом компьютер не заменяет учителя, а только дополняет его [16].

Такому уроку свойственно следующее:

принцип адаптивности: приспособление компьютера к индивидуальным особенностям ребенка;

диалоговый характер обучения;

управляемость: в любой момент возможна коррекция учителем процесса обучения;

оптимальное сочетание индивидуальной и групповой работы;

поддержание у ученика состояния психологического комфорта при общении с компьютером;

неограниченное обучение: содержание, его интерпретации и приложение сколько угодно велики.

3.1 Особенности методики

При применении компьютерных технологий весьма актуален вопрос о соотношении компьютера и элементов других технологий. Компьютер может использоваться на всех этапах процесса обучения: при объяснении (введении) нового материала, закреплении, повторении, контроле ЗУН.

Компьютерные средства обучения называют интерактивными, они обладают способностью "откликаться" на действия ученика и учителя, "вступать" с ними в диалог, что и составляет главную особенность методик компьютерного обучения.

При этом компьютер выполняет следующие функции:

1. в функции учителя компьютер представляет собой:

источник учебной информации;

наглядное пособие;

тренажер;

средство диагностики и контроля.

2. в функции рабочего инструмента:

средство подготовки текстов, их хранение;

графический редактор;

средство подготовки выступлений;

вычислительная машина больших возможностей.

3.2 Преимущества использования ИКТ

индивидуализация обучения;

интенсификация самостоятельной работы учащихся;

рост объема выполненных на уроке заданий;

возможность получения различного рода материалов через сеть Интернет и использование специальных дисков. Мультимедиа-система электронного учебника позволяет наполнить программу звуком естественных процессов, продублировать текст голосом диктора, создать необходимый музыкальный фон для работы, включить любой видеофрагмент, «оживить» мультипликацией любой географический процесс; что обеспечивает большую наглядность и интерес учащихся [17];

повышение познавательной активности и мотивации усвоения знанийза счет разнообразия форм работы, возможности включения игрового момента: решишь верно примеры - откроешь картинку, вставишь правильно все буквы - продвинешь ближе к цели сказочного героя. Компьютер дает учителю новые возможности, позволяя вместе с учеником получать удовольствие от увлекательного процесса познания, не только силой воображения раздвигая стены школьного кабинета, но с помощью новейших технологий позволяет погрузиться в яркий красочный мир. Такое занятие вызывает у детей эмоциональный подъем, даже отстающие ученики охотно работают с компьютером.

Интегрирование обычного урока с компьютером позволяет учителю переложить часть своей работы на ПК, делая при этом процесс обучения более интересным, разнообразным, интенсивным. В частности, становится более быстрым процесс записи определений, теорем и других важных частей материала, так как учителю не приходится повторять текст несколько раз (он вывел его на экран), ученику не приходится ждать, пока учитель повторит именно нужный ему фрагмент.

Этот метод обучения очень привлекателен и для учителей: помогает им лучше оценить способности и знания ребенка, понять его, побуждает искать новые, нетрадиционные формы и методы обучения, стимулирует его профессиональный рост и все дальнейшее освоение компьютера.

Применение на уроке компьютерных тестов и диагностических комплексов позволит учителю за короткое время получать объективную картину уровня усвоения изучаемого материала у всех учащихся и своевременно его скорректировать. При этом есть возможность выбора уровня трудности задания для конкретного ученика

Для ученика важно то, что сразу после выполнения теста (когда эта информация еще не потеряла свою актуальность) он получает объективный результат с указанием ошибок, что невозможно, например, при устном опросе.

Освоение учащимися современных информационных технологий. На уроках, интегрированных с информатикой, ученики овладевают компьютерной грамотностью и учатся использовать в работе с материалом разных предметов один из наиболее мощных современных универсальных инструментов - компьютер, с его помощью они решают уравнения, строят графики, чертежи, готовят тексты, рисунки для своих работ. Это - возможность для учащихся проявить свои творческие способности;

Но, наряду с плюсами, возникают различные проблемы как при подготовке к таким урокам, так и во время их проведения.

3.3 Существующие недостатки и проблемы применения ИКТ

Нет компьютера в домашнем пользовании многих учащихся и учителей, время самостоятельных занятий в компьютерных классах отведено далеко не во всех школах.

У учителей недостаточно времени для подготовки к уроку, на котором используются компьютеры.

Недостаточная компьютерная грамотность учителя.

Отсутствие контакта с учителем информатики.

В рабочем графике учителей не отведено время для исследования возможностей Интернет.

Отсутствие демонстрационного центра.

Сложно интегрировать компьютер в поурочную структуру занятий.

Не предусмотрено деление класса на группы при проведении занятия в компьютерном классе.

Не хватает компьютерного времени на всех.

В школьном расписании не предусмотрено время для использования Интернет на уроках.

При недостаточной мотивации к работе учащиеся часто отвлекаются на игры, музыку, проверку характеристик ПК и т.п.

Существует вероятность, что, увлекшись применением ИКТ на уроках, учитель перейдет от развивающего обучения к наглядно-иллюстративным методам.

3.4Варианты использования средств ИКТ

Рассмотрим следующие варианты применения ИКТ в образовательном процессе:

урок с мультимедийной поддержкой- в классе стоит один компьютер, им пользуется учитель в качестве «электронной доски» и ученики для защиты проектов;

урок проходит с компьютерной поддержкой- несколько компьютеров (обычно, в компьютерном классе), за ними работают все ученики одновременно или по очереди;

урок интегрированный с информатикой, проходит в компьютерном классе;

самостоятельное изучение(возможно дистанционное) с помощью специальных обучающих систем.

При этом нельзя забывать о санитарных нормах, касающихся времени работы учеников за компьютером.

В связи с этим может быть удобен вариант, когда в классе постоянно находятся 1-3 компьютера. В этом случае учитель может при составлении плана урока предусмотреть момент, когда несколько учеников могут выполнять индивидуальные задания на компьютере, например, во время фронтального опроса или закрепления ранее пройденного материала.

Постоянное присутствие в классе компьютера, на котором по мере необходимости работают все учащиеся, приведет к встраиванию этого редкого средства обучения в разряд обычных.

3.4.1Вариант 1. Урок с мультимедийной поддержкой

На этапе подготовки к уроку учителю необходимо проанализировать электронные и информационные ресурсы, отобрать необходимый материал по теме урока, структурировать и оформить его на электронных или бумажных носителях [18]. Большую помощь в поиске необходимой информации учителю может оказать каталог образовательных ресурсов по различным направлениям обучения, размещенный во всемирной сети Интернет.

При объяснении нового материала на уроке учитель может использовать предметные коллекции (иллюстрации, фотографии, портреты, видеофрагменты изучаемых процессов и явлений, демонстрации опытов, видеоэкскурсии), динамические таблицы и схемы, интерактивные модели, проектируя их на большой экран. При этом существенно меняется технология объяснения - учитель комментирует информацию, появляющуюся на экране, по необходимости сопровождая ее дополнительными объяснениями и примерами.

Применение ИКТ возможно при подготовке и проведении учителем нетрадиционных форм урока. Например, мультимедийная школьная лекция.

Если школа подключена к сети Интернет, можно предложить провести урок в форме виртуальной лаборатории или виртуальной экскурсии, что особенно значимо при изучении естественнонаучных дисциплин. Отсутствие лабораторного оборудования позволяет меньше времени тратить на организационные вопросы.

Организация виртуальных экскурсий возможна в природу или в исследовательский институт, музей.

Но учащиеся - не просто пассивные поглотители информации, что целью учителя становится формирование у учащихся навыков нахождения и отбора нужной информации. Это достигается через подготовку проектов. Тема творческого мультимедийного проекта должна вызывать живой интерес участников проекта и может быть связана с одной или несколькими дисциплинами учебного плана, а также с событиями и проблемами окружающей действительности.

При выполнении проекта учащиеся показывают самый высокий уровень самостоятельности - творческий. Он проявляется в ходе выполнения заданий исследовательского характера, когда необходимо овладеть методами и приемами познания, которые позволяют увидеть новую проблему в знакомой ситуации, найти новые способы применения усвоенных знаний. Очень часто работа над мультимедийным проектом перерастает в научную работу по разработке обучающих и контролирующих программ по различным предметным областям.

Возможен вариант, когда класс разбивается на несколько групп и каждая из групп готовит проект по отдельным разделам определенной темы. После выполнения проходит защита проекта: каждая из групп представляет результаты своего исследования одноклассникам. В ходе работы над проектом им приходится переработать большое количество информации, в результате чего ученики хорошо ориентируются в данном вопросе, и сложно представить себе ситуацию, чтобы они плохо отвечали на вопросы по данной теме. Они настолько увлекаются изучаемой темой, что изучают достаточно много материала и с удовольствием показывают свои умения оформлять результаты работы на компьютере в виде презентации, сайта, буклета, видеоролика,… Оценивается работа по заранее заданным критериям.

Отличительными чертами проектной работы является то, что в процессе ее выполнения :

осуществляется поиск информации в различных источниках, ее классификация и обработка;

теоретическое изучение того или иного вопроса должно непременно сопровождаться приобретением специальных практических умений и навыков (сканирование иллюстраций, видеомонтаж, интеграция объектов из различных программ и т. д.),

защита требует выработки у ребят навыков публичного общения, дискутирования, умения аргументировано отстаивать собственную позицию.

работа преимущественно осуществляется в группе, и требует овладения особыми навыками коллективной работы и межличностного общения.

Итак, создание творческого мультимедийного проекта учащимися - это мощный инструмент, позволяющий формировать у детей необходимые знания и познавательные приемы, а также развивать мотивацию учебной деятельности, способствуя тем самым развитию мотивационного и процессуального компонентов познавательной самостоятельности. И в этом дидактическом процессе учителю принадлежит ведущая роль.

3.4.2 Вариант 2. Урок с компьютерной поддержкой

В таком варианте возможны случаи, когда

учащиеся одновременно работают с учителем, а на определенном этапе переходят к работе за компьютером;

учащиеся попеременно работают на компьютере по указаниям учителя.

При этом значительная часть урока проходит как в случае наличия одного компьютера, разве что информацию с экрана учителя ученики могут получать каждый со своего компьютера благодаря сетевым возможностям.

При закреплении пройденного материала, учитель может предложить учащимся работу с текстом электронного учебника или учебного пособия, электронными хрестоматиями, справочниками, словарями, задачниками; тренажером и т.д. На этом этапе могут использоваться фронтальные, групповые, индивидуальные и дифференцированные формы организации учебной деятельности учащихся. Для организации дифференцированного обучения учителю целесообразно заранее на основе использования этих ресурсов разработать задания для учащихсяс учетом их индивидуальных особенностей (уровня подготовленности, доминирующего канала восприятия и т.д.). Раздаточный материал может быть подготовлен как в электронном, так и бумажном виде [19,20].

Для осуществления контроля знаний учащихся по пройденной теме учитель может организовать промежуточное тестирование (фронтальное или дифференцированное, на компьютере или письменно, с автоматической проверкой на компьютере или с последующей проверкой учителем), решить головоломки, кроссворды, игровых ситуаций с применением полученных знаний

Возможны также самостоятельные экскурсии в Интернете, просмотр мультимедийных лекций, выполнение учащимися лабораторных работ (например, воспроизводя демонстрационные эксперименты, которые учитель показывал на уроке, или проводя опыты, которые в реальном виде произвести по каким-либо причинам невозможно) и пр.

3.4.3Вариант 3. Интегрирование урока с информатикой

Задачи такого урока: отрабатывать учебный материал, используя ПК для создания кроссвордов, графиков, игр, таблиц и схем (графический редактор Paint и другие приложения); учить выполнять проектные работы (Microsoft PowerPoint); научить писать и правильно оформлять письма другу (текстовый процессор Microsoft Word); учить красиво и грамотно оформлять тексты (текстовый процессор Microsoft Word); в общем, расширять знания учащихся по изучаемым темам за счет использования ПК.

Ход подобных уроков можно разделить на несколько этапов.

На первом этапе предлагается провести небольшую разминку, в ходе которой учащиеся повторяют материал предмета.

На втором этапе учитель информатики повторяет с учащимися основные правила работы с программным продуктом, которым они будут пользоваться на уроке. На следующем этапе учащиеся индивидуально работают за компьютером по выполнению задания.

На четвертом этапе проходит защита работы, ее показ и оценка обоими учителями. На пятом этапе определяется степень достижения целей и задач, поставленных на уроке, подводятся итоги, выставляются отметки. Могут проводиться интегрированные уроки информатика-ИЗО-литература («Оформление сборника сказок»).

Биология, физика, химия - предметы, при изучении которых необходимо проводить экспериментальные исследования, что не всегда возможно в школьных условиях. Поэтому большое значение приобретает компьютерное моделирование процессов и явлений, например, изучение устойчивости природных сообществ в биологии, проведение физических и химических опытов в режиме реального времени.

Геометрический материал становится для учащихся доступным и понятным при работе со специальными программами для построения геометрических чертежей. Удачными получаются уроки математика и информатика: на построение чертежей в Excel уходит гораздо меньше времени, чем в тетради, за счет этого рассматривается большое количество примеров.

Переход на качественно новый уровень использования компьютера в обучении иностранному языку. Ведь, для выполнения тестов или для работы с обучающими иностранному языку компьютерными программами достаточно уметь пользоваться мышкой и клавиатурой, а вот для выполнения задач по созданию рекламного ролика или туристического проспекта необходимо наряду со знанием темы детальное знание пользовательских программ.

3.4.4 Вариант 4. Самостоятельная работа учащихся с ЭИР

Этот вариант предполагает, что традиционные уроки по предмету заменяются самостоятельной работой учащихся с электронными информационными ресурсами (50% учебного времени) и консультациями.

Необходимыми условиями для эффективного применения этого варианта являются: оборудование компьютерного класса локально-вычислительной сетью (ЛВС), наличие помощью специальных обучающих систем. В дистанционном варианте необходим доступ в Интернет [21,22,23].

Здесь учитель выполняет роль консультанта, поэтому мы не будем подробно останавливаться на этом варианте, поскольку рассматриваем ИКТ только в качестве «помощника» учителя, а не его «заместителя».

3.5 Возможности применения ИКТ на различных этапах урока

Учитель может применять различные образовательные средства ИКТ при подготовке к уроку; непосредственно на уроке (при объяснении нового материала, для закрепления усвоенных знаний, в процессе контроля знаний); для организации самостоятельного изучения учащимися дополнительного материала и т.д. Например, электронные и информационные ресурсы с текстовой информацией могут быть использованы при объяснении нового материала, в качестве основы для подготовки дифференцированного раздаточного материала на уроке. Ресурсы с визуальной, аудио- информацией могут включаться в объяснение учителя на уроке, а также использоваться при организации самостоятельной работы учащихся. Компьютерные тесты и тестовые задания могут применяться для осуществления различных видов контроля и оценки знаний.

При подготовке собственных материалов к уроку для демонстрации в режиме электронной доски (один компьютер у учителя или с помощью специальных программ на экране учащихся учеников отображается то же, что учащихся учителя) удобнее всего создавать презентации. Средство подготовки презентаций (самое распространенное - PowerPoint) - это мощный аппарат работы с текстом, диаграммами, таблицами. На слайды таких презентаций можно добавить готовый рисунок, создать свой, вставить график, схему, формулу и др. Очень удобно настраивается порядок появления слайдов и объектов на слайде. Кроме того, при необходимости, можно добавить гиперссылки на другие документы и программы.

Готовая учебная программа наряду с научно-познавательным текстом, всевозможными графиками, рисунками, таблицами включает задания для практических работ, тренировочные и контрольные упражнения. Таким образом, машина позволяет провести индивидуальный и полный анализ уровня знаний учащихся и дать им объективную и справедливую оценку, а также выявить слабые места в усвоении знаний учащимися.

Сейчас у учителя появилась возможность создавать собственные тесты различной сложности, не обращаясь собственно к программированию. Как правило, интерфейс таких программ интуитивно понятен, и при наличии электронного варианта теста (набранный текст, подготовленные графики, рисунки) оформить тест можно в течение получаса.

Тесты могут проводиться в режиме on-line (проводится на компьютере в интерактивном режиме, результат оценивается автоматически системой) и в режиме off-line (используется электронный или печатный вариант теста; оценку результатов осуществляет учитель с комментариями, работой над ошибками) [24-28].

Использование различных тестов и тестовых заданий для контроля и оценки образовательных результатов учащихся приобретает особую актуальность в связи с необходимостью подготовки выпускников к сдаче ЕГЭ.

Изучение материала по геометрии может проходить с помощью диска «Живая геометрия» следующим образом:

1. По готовым чертежам разработанным учителем.

2. Самостоятельное моделирование учащимися геометрических объектов.

Данное программное средство обеспечивает высокое качество графических работ, что позволяет учащимся иметь высокую самооценку своей работы, по сравнению с традиционным подходом к изучению геометрии.

Использование компьютерной технологии при изучении химии в средней школе открывает широкие возможности для создания и использования сложного наглядно-демонстрационного сопровождения на уроке или при выполнении лабораторной работы. Кроме того, при повторении пройденного материала ученик самостоятельно воспроизводит все демонстрационные эксперименты, которые учитель показывал на уроке. При этом он может прервать эксперимент, остановить его или повторить ту часть, которая плохо усвоилась. Такой подход развивает инициативу и способствует повышению интереса учащихся к изучаемому предмету.

4. Нетрадиционные формы повторительно-обобщающих уроков физики с использованием технологии развивающих и деловых игр и компьютерных технологий

Важнейшая проблема, волнующая всех учителей - повышения эффективности урока.

Снижения уровня знаний учащихся в значительной степени объясняется качеством урока: однообразием, шаблоном, формализмом и скукой.

Стремление к разнообразию учебного процесса, пробуждению интереса учащихся к занятиям, организации учебы в школе так, чтобы она соответствовала требованиям современной жизни, направляет мысль творческих учителей на настойчивые поиски новых форм организации уроков. Известно, что без разнообразия форм и видов работы на уроке, без их связи с жизнью невозможно выполнить главную задачу урока: обеспечить оптимальное развитие каждого ребенка, создав условия для творческого труда с максимально возможной производительностью.