Развитие ИКТ-компетентности у старшеклассников при обучении физике с использованием цифровых лабораторий
- Авторы: Корнилов В.С.1, Ханина И.А.2
-
Учреждения:
- Московский городской педагогический университет
- Школа № 1494 города Москвы
- Выпуск: Том 17, № 2 (2020)
- Страницы: 146-152
- Раздел: ЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА ПОДДЕРЖКИ ОБУЧЕНИЯ
- URL: https://journals.rudn.ru/informatization-education/article/view/24165
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8631-2020-17-2-146-152
- ID: 24165
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проблема и цель. В настоящее время школьному образованию в России уделяется большое внимание государственными структурами, в том числе Министерством просвещения. ФГОС СОО предъявляют большие требования к уровню подготовки школьников. В современных условиях информационного общества система школьного образования призвана готовить школьников, формирующих фундаментальную систему предметных знаний по школьным дисциплинам, развивающих активное, творческое, критическое, аналитическое мышление, ИКТ-компетентность. Сегодня именно такие школьники успешно учатся в высших учебных заведениях, в учебном процессе которых широко применяются информационные и коммуникационные технологии, самостоятельно осваивая и формируя систему фундаментальных знаний по вузовским дисциплинам, содержания которых формируются на основе современных достижений мировой науки. Методология. Развитие ИКТ-компетентности у старшеклассников при обучении физике будет зависеть от успешности совершенствования целей, задач и содержания обучения физике с использованием цифровых лабораторий совместно с образовательными Интернет-ресурсами; реализации дидактических принципов обучения физике с использованием цифровых лабораторий совместно с образовательными Интернет-ресурсами, а также форм, методов и средств обучения физике с использованием цифровых лабораторий совместно с образовательными Интернет-ресурсами. Результаты. На лабораторных практикумах по физике в условиях применения цифровых лабораторий совместно с образовательными Интернет-ресурсами старшеклассники приобретают умения и навыки обращения с современными компьютерными технологиями, получают опыт анализа результатов экспериментов по различным физическим процессам и явлениям с использованием цифровых лабораторий совместно с образовательными Интернет-ресурсами, формируют глубокие знания не только по предметным знаниям по физике, но и о потенциале цифровых лабораторий, информационных технологиях, что в совокупности позволяет старшеклассникам развить ИКТ-компетентность. Заключение. Развитая в процессе обучения физике в условиях совместного использования цифровых лабораторий и образовательных Интернет-ресурсов ИКТ-компетентность позволит старшеклассникам после окончания школы, поступив в высшее учебное заведение, быть успешными студентами.
Полный текст
Problem statement. One of the fundamental school disciplines is physics, which is widely used in teaching information technology (see, for example, [3; 9; 13; 17]). In the process of teaching physics to schoolchildren, goals and tasks are implemented aimed at forming fundamental subject knowledge, developing creative abilities, acquiring skills and abilities to use information technologies to solve educational problems, and other goals and tasks. The scientific and methodological aspects of the use of information technology in the teaching of physics to schoolchildren were devoted to their work by М.О. Ver- khovtseva, E.V. Gerasimov, V.N. Davydov, A.I. Zabolotny, I.A. Zakharkin, N.Yu. Iva- nova, O.V. Kuznetsova, N.P. Lytkina, M.A. Ogneva, V.G. Petrosyan, O.A. Pova- lyaev, I.Sh. Salikhov, E.A. Samoilova, N.Yu. Sokolova, E.P. Sukhankova, A.E. Tar- chevsky, S.I. Telegin, L.V. Tishchenko, N.B. Fedorova, N.K. Hannanov, S.V. Kho- menko, T.G. Yakovleva, and other authors (see, for example, [2; 4; 5; 7; 10; 12; 15]). Currently, in teaching high school students physics, a variety of information technologies are used. Among such information technologies, various digital laboratories are widely popular, the use of which makes it easier for high school students to understand various physical phenomena. In addition, in digital laboratories, it’s possible quickly configure to a specific laboratory practice and implement visualization of the data obtained during the experiment. Digital laboratories have convenient tools with which you can conduct various experiments, carry out appropriate analysis, test hypotheses and other possibilities. Obviously, the use of digital laboratories in conjunction with educational Internet resources for teaching high school students physics requires the improvement of goals, content, forms, methods and means of training, the implementation of didactic principles of training using information technology. Research methods. The use of digital laboratories in conjunction with educational Internet resources at laboratory workshops allows for interdisciplinary communication. As a result, high school students quickly master subject knowledge in physics. Note some digital laboratories that are widely used in teaching physics to schoolchildren. Digital labs “L-micro”. These laboratories are designed to conduct a laboratory workshop in physics according to the scheme “two students - one computer” or “one student - one computer”. Measurement tools are used comprehensively: analog and digital devices, a computer measuring system based on digital laboratory sensors. Separate modules can be used to assemble various plants for the experiment. The works included in the kit cover the topics studied in grade 10: “Mechanics”, “Molecular Physics”, “Thermodynamics”, “Electrodynamics”. Digital laboratories “Archimedes”. The laboratories are designed to conduct laboratory workshops in physics, chemistry, biology. These laboratories allow to provide automated data collection and processing, as well as display all stages of the experiment (instrument readings, tables, graphs). The experiments conducted during the laboratory workshop can be saved in real time and reproduced synchronously with their video recording. The wide range of sensors available makes it possible to implement laboratory workshops on many topics of school courses in physics, chemistry, and biology. Digital laboratories “Releon”. The laboratories are designed to conduct laboratory workshops in many school subjects, including physics. These laboratories allow in the process of teaching physics to conduct not only laboratory experiments, but also to conduct laboratory and practical exercises. In these laboratories, direct connection of sensors to mobile tablets or computers is implemented, the built-in memory of digital sensors can store up to 10 laboratory experiments, it is possible to connect and disconnect sensors during a laboratory experiment without interrupting it and losing the results The works of such authors as V.N. Davydov, S.I. Eskova, A.I. Zabolotny, O.V. Kuznetsova, M.A. Ogneva, M.A. Petrov, O.A. Povalyaev, N.Yu. Sokolova, N.B. Fedorova, S.V. Khomenko, N.K. Khannanov, T.G. Yakovleva and other authors are devoted to educational and methodological and scientific aspects of teaching physics to schoolchildren using digital laboratories (see, for example, [4; 5; 7; 10; 12; 15]). The authors in their research pay attention to the organization of research mini-projects using a digital laboratory in high school physics lessons; the possibilities of using a digital laboratory for technical support of the choice of the subject of research activities of schoolchildren within various conceptual systems of natural sciences; the organization of experimental activities of schoolchildren in the conditions of using digital laboratories; the organization of extracurricular activities in physics in the main school with the use of a digital laboratory and other aspects. Results and discussion. The methodological aspects of the development of ICT competence of schoolchildren are devoted to the work of many authors, among them: E.I. Bulin-Sokolova, V.F. Burmakina, V.E. Evdokimova, V.I. Kolesnikova, A.A. Kuznetsov, E.S. Polat, T.A. Rudchenko, A.L. Semenov, I.N. Falina, E.V. Kharlova, E.N. Khokhlova, I.A. Nesterova and other authors (see, for example, [1; 6; 8; 11; 16]). In their research, the authors highlight such aspects of ICT competence of schoolchildren as functional literacy in the field of information and communication technologies; skillful use of digital technologies, communication tools for accessing and managing information for solving educational tasks; understanding of the social significance of information and communication technologies, and other aspects. As an example, we give the opinion of V.I. Kolesnikova, who believes that “ICT competence is the ability of students to use information and communication technologies to access information, determine (identify) it, organize, process, evaluate, and create/produce and transmit/distribute it, which is sufficient to successfully live and work in an information society, in an economy that is based on knowledge” [8]. The joint use of digital laboratories and educational Internet resources in teaching physics to high school students, which allows them not only to form a system of fundamental subject knowledge, develop creative abilities, but also initiates the development of their ICT competence. These circumstances require the development of methodological approaches and guidelines for conducting such laboratory workshops; the development of educational sites that support such training. Conclusion. By participating in laboratory workshops in physics, high school students develop information culture, functional literacy in the field of digital technologies, and become more aware of the importance of digital laboratories in conducting laboratory physical experiments, thereby developing ICT competence.
Об авторах
Виктор Семенович Корнилов
Московский городской педагогический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: vs_kornilov@mail.ru
доктор педагогических наук, кандидат физико-мате- матических наук, профессор, профессор кафедры информатизации образования
Российская Федерация, 127521, Москва, ул. Шереметьевская, 29Ирина Александровна Ханина
Школа № 1494 города Москвы
Email: irakhanina001@mail.ru
учитель информатики
Российская Федерация, 127276, Москва, ул. Большая Марфинская, д. 1, корп. 5Список литературы
- Булин-Соколова Е.И., Хохлова Е.Н., Рудченко Т.А., Семенов А.Л. Формирование ИКТ-компетентности младших школьников: пособие для учителей. М.: Просвещение, 2012. 128 с.
- Верховцева М.О. Учебный физический эксперимент с использованием современного оборудования как средство повышения эффективности учебного процесса: дис.. канд. пед. наук. СПб., 2015. 219 с.
- Гельфгат И.М., Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А. Решения ключевых задач по физике для профильной школы. 10–11 классы. М.: Илекса, 2016. 288 с.
- Давыдов В.Н. Использование цифровой лаборатории «Архимед» для изучения эффекта Ребиндера на внеурочных занятиях // Физика в школе. 2019. № 6. С. 57–60.
- Давыдов В.Н., Яковлева Т.Г. Использование цифровой лаборатории в учебной проектной деятельности школьников // Физика в школе. 2020. № 8. С. 198–202.
- Евдокимова В.Е. Формирование ИКТ-компетентности младших школьников // Наука и перспективы. 2017. № 1. URL: http://docplayer.ru/68477507-Formirovanieikt-kompetentnosti-mladshih-shkolnikov.html (дата обращения: 14.10.2019).
- Заболотний А.И., Ханнанов Н.К. Использование цифровой лаборатории от «Научных развлечений» в массовой школе и учреждении дополнительного образования // Физика в школе. 2015. № 8. С. 37–45.
- Колесникова В.И. ИКТ-компетенции учащихся как основа становления нового качества образования. URL: https://gigabaza.ru/doc/23721.html (дата обращения: 14.10.2019).
- Ларченкова Л.А. Образовательный потенциал учебных физических задач в современной школе: дис. … д-ра пед. наук. СПб., 2014. 387 с.
- Поваляев О.А., Ханнанов Н.К., Хоменко С.В. Цифровая лаборатория по физике: базовый уровень: методическое руководство по работе с комплектом оборудования и программным обеспечением фирмы «Научные развлечения. М.: МАКС-СПЕЙС, 2013. 104 c.
- Подпрограмма формирования и развития ИКТ-компетентности обучающихся на ступени основного общего образования. URL: http://av.disus.ru/programma/1997296-1-podprogramma-formirovaniya-razvitiya-ikt-kompetentnosti-obuchayuschihsya-stupeniosnovnogo-obschego-obrazovaniya-podprogramma-formirovaniya-razv.php (дата обращения: 14.10.2019).
- Соколова Н.Ю. Исследование изотермического и адиабатного процессов с использованием цифровой лаборатории // Физика в школе. 2018. № 1. С. 51–54.
- Тищенко Л.В. Экспериментальный практикум по физике как средство обучения старшеклассников решению задач (углубленный уровень) // Азимут научных исследований: педагогика и психология. 2018. Т. 7. № 2 (23). С. 279–286
- Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования Российской Федерации (утвержден Приказом Минобрнауки России от 17 мая 2012 г. № 413. В ред. Приказов Минобрнауки России от 29.12.2014 г. № 1645, от 31.12.2015 г. № 1578, от 29.06.2017 г. № 613). URL: https://classinform.ru/fgos/ 1.4-srednee-obshchee-obrazovanie-10-11-class.html (дата обращения: 14.10.2019).
- Федорова Н.Б., Кузнецова О.В., Огнева М.А. Методика организации исследовательского мини-проекта с использованием цифровой лаборатории как средство формирования ключевых компетенций на уроках физики // Физика в школе. 2020. № 1. С. 38–43.
- Харлова Е.В. Формирование у обучающихся ИКТ-компетентности. URL: https:// pedsovet.su/publ/47-1-0-4671 (дата обращения: 14.10.2019).
- Kornilov V.S., Lvova O.V., Obolensky I.S. Teaching physics students of humanitarianoriented groups in the Middle Years Programme (basic school) of the International Baccalaureate // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Информатизация образования. 2019. Т. 16. № 3. С. 270–280.
Дополнительные файлы










