МІНІСТЕРСТВО OСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ЖИТОМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА

фізико-математичний факультет

кафедра фізики

Бещук Анна Миколаївна

ДИПЛОМНА РОБОТА

Використання системи MOODLE при вивченні квантової фізики

Науковий керівник:

Старший викладач

Рудніцький Віктор Леонідович

Житомир - 2012

ЗМІСТ

ВСТУП …………………………………………………………………………4

РОЗДІЛ 1.

МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ФІЗИКИ З ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕМЕНТІВ ДИСТАНЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ

1.1. Методика розробки дистанційного навчального курсу вивчення квантової фізики для учнів загальноосвітніх навчальних закладів.............................................................................................................................8

1.2. Організація вивчення розділу „Квантова фізика” з використанням елементів дистанційних технологій навчання ...........................................................12

1.2.1. Класична послідовність формування фізичних понять розділу „Квантова фізика ”……………………………….........................................................12

1.2.2. Особливості організації процесу вивчення фізики в загальноосвітніх навчальних закладах з використанням елементів дистанційних технологій.......................................................................................................................18

1.3. Методика формування предметних понять квантової фізики в учнів старшої школи з використанням елементів дистанційних технологій.......................................................................................................................22

1.3.1 Світлові кванти…………….……………………………………………..22

1.3.2 Атомна та ядерна фізика…………………………………………………28

1.4. Шляхи, прийоми та способи організації самостійної роботи на основі діяльнісного підходу до вивчення фізики з використанням елементів дистанційних технологій .............................................................................................38

РОЗДІЛ 2.

Дистанційне навчання в середовищі Moodle

2.1 Moodle…………………………………………………………………………...43

2.2. Профіль користувача –особиста картка ..............................................................43

2.3. Робота дистанційним навчальним курсом ..........................................................46

2.3.1. Вхід в дистанційний курс……………………………………………………..46

2.3.2. Зовнішній вигляд дистанційного навчального курсу та навігаці…………47

2.3.3 Блоки…………………………………………………………………………...48

2.3.4. Модулі………………………………………………………………………….51

2.4. Робота з інформаційними ресурсами....................................................................52

2.5. Робота з інтерактивними елементами .................................................................53

2.6.1 Лекція…………………………………………………………………………...53

2.6.2.Робочий зошит………………………………………………………………….54

2.6.3. Завдання…………………………………………………………………………54

2.6.4. Форум……………………………………………………………………………56

2.6.5. Чат……………………………………………………………………………….58

2.6.6. Обмін повідомленнями………………………………………………………...58

2.6.7. Глосарій…………………………………………………………………………60

2.7. Тестування в Moodle .............................................................................................61

2.7.1 Апробація тестів……………………………………………………………….63

ВИСНОВКИ ………………………………………………………………….64

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ ...........…………………………….65

ВСТУП

Сьогодні ведуться дискусії про те, якою має бути освіта у XXI столітті. Центральною проблемою педагогіки і психології, як і раніше залишаються пошуки факторів, що базуються на застосуванні таких типів технологій, форм, прийомів і методів навчання, які забезпечували б підвищення рівня знань учнів, зміцнювали їх уміння і навички У кожну епоху вчені намагалися розв'язати цю проблему на основі надбань попередніх поколінь.

Особливу увагу у вирішені поставлених перед освітою важливих світоглядних та прикладних питань, відіграє курс фізики. Як навчальний предмет фізика посідає одне з провідних місць у вирішенні комплексних завдань навчання і розвитку підростаючого покоління. Вона створює необхідні умови для формування у молоді правильних наукових уявлень про навколишній світ та його фізичну картину, формує і розвиває у дітей науковий спосіб мислення, розкриває тісний взаємозв'язок науки з життям, суттєво поліпшує політехнічну спрямованість навчання.

Методика навчання фізики зазнала змін під впливом досвіду творчо працюючих вчителів і спеціальних досліджень, направлених на виявлення шляхів активізації пізнавальної діяльності учнів, підсилення їх самостійності, широкого використання в навчальному процесі технічних засобів навчання (ТЗН), комп’ютерної техніки.

Сучасний рівень розвитку комп'ютерної техніки і програмного забезпечення надає широкі можливості щодо модернізації та підвищення ефективності навчання. Використання мультимедійних технологій у навчальному процесі урізноманітнює його, підвищує ефективність засвоєння матеріалу, автоматизує процес навчання та контролю знань. Розвиток мережі Інтернет та зростання її впливу на всі сторони діяльності суспільства за останні роки зумовили в освітній системі істотні структурні зміни.

У зв’язку з цим можна стверджувати, що з поширенням у світі інформаційно-телекомунікаційних технологій та у зв’язку з істотними структурними змінами в освітніх системах склалися передумови появи і розвитку нового напряму в освіті - дистанційного.

У нових освітніх умовах за підтримки навчального процесу сучасними інформаційними засобами для учнів відкривається широкий доступ до світових освітніх центрів, їх наукових та технологічних ресурсів. Виникає можливість спілкування людей, які перебувають на великих відстанях. Доступними стають фонди провідних світових бібліотек. Усе це сприяє реалізації, визначеної Національною доктриною розвитку освіти, мети – гуманітаризації освіти: формуванню цілісної фізичної картини світу, духовності, культури особистості і планетарного мислення.

Об'єктом дослідження є навчально-виховний процес з фізики в загальноосвітніх навчальних закладах.

Предмет дослідження складають методи та прийоми використання елементів дистанційних технологій при навчанні фізики.

Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні, розробці, впровадженні та експериментальній перевірці використання елементів дистанційних технологій у процесі навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах.

Гіпотеза дослідження заключається в тому, що використання елементів дистанційних технологій у процесі навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах призведе до підвищення ефективності засвоєння знань, якості навчальних досягнень, пізнавального інтересу; забезпечить індивідуалізацію та диференційований підхід до вивчення предмету, формування вмінь та навичок здійснення самостійної навчальної діяльності.

Відповідно до предмету, мети та гіпотези дослідження були визначенні конкретні завдання дослідження :

• провести аналіз науково-методичної літератури, наукових публікацій з питань розвитку і впровадження дистанційного навчання фізики; теоретично обґрунтувати психолого-педагогічні принципи розробки та використання елементів дистанційних технологій при вивченні фізики в загальноосвітніх навчальних закладах.

• розробити навчально-методичний комплекс для вивчення розділу “Квантова фізика” з використанням елементів дистанційних технологій в загальноосвітніх навчальних закладах.

• експериментально перевірити методику застосування навчально-методичного комплексу з використанням елементів дистанційних технологій під час навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах.

З метою розв’язання поставлених завдань використовувалися такі методи наукового дослідження:

• теоретичні - аналіз психолого-педагогічної, філософської, і науково-методичної літератури при обґрунтуванні теоретичних положень дослідження, аналіз та систематизація педагогічних програмних засобів та дистанційних навчальних курсів з фізики;

• емпіричні – узагальнення педагогічного досвіду з проблеми, спостереження навчально-виховного процесу навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах, анкетування, опитування, вивчення результатів діяльності учнів і вчителів.

Провідним на всіх етапах дослідження виступав педагогічний експеримент, мета якого виявлення ефективності використання елементів дистанційних технологій при навчанні фізики та запропонованої у роботі методики їх використання, методи математичної статистики для обробки та інтерпретації результатів педагогічного експерименту.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що:

• запропоновано і теоретично обґрунтовано використання елементів дистанційних технологій під час навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах;

• дістали подальшого розвитку мотиви використання елементів дистанційних технологій для навчання фізики в загальноосвітніх навчальних закладах;

• обґрунтовано теоретичні основи створення навчально-методичного комплексу з фізики з використанням елементів дистанційних технологій навчання;

• розроблено навчально-методичний комплекс для вивчення розділу “Квантова фізика ” з використанням елементів дистанційних технологій навчання в загальноосвітніх навчальних закладах;

Практичне значення роботи визначається тим, що:

• розроблено навчально-методичне забезпечення використання елементів дистанційних технологій під час навчання вивчення фізики в загальноосвітніх навчальних закладах;

• розроблено методику використання елементів дистанційних технологій для вивчення фізики в загальноосвітніх навчальних закладах;

Апробація результатів

Студентам перед усним екзаменом було запропоновано пройти тести. Тест містив 30 завдань, на виконання тесту відводилось 30 хвилин, максимальна кількість балів яку можна було набрати за тест 10. Тест виконували 10 студентів. Результати тестування наведені нижче в таблиці. Середній бал 5,31. Оцінки які отримали студенти під час усного екзамену, співпадають з результатами тесту. Отже тест був складений вірно і за допомогою нього можна оцінювати рівень знань студентів. Говорити про валідність тесту на можна оскільки тест проходила мала кількість студентів.

Структура та обсяг дипломної. Дипломна робота складається з вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел. Загальний обсяг становить 70 сторінок. Робота ілюстрована таблицями і рисунками.

РОЗДІЛ І

МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ФІЗИКИ З ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕМЕНТІВ ДИСТАНЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ В ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ

1.1. Методика розробки дистанційного навчального курсу вивчення квантової фізики для учнів загальноосвітніх навчальних закладів

Якість отриманих знань учнями при дистанційному навчанні залежить від ефективності дистанційного навчального курсу. Дистанційний курс - це комплекс навчально-методичних матеріалів та освітніх послуг, створених у віртуальному навчальному середовищі для організації дистанційного навчання на основі інформаційно-комунікаційних технологій.

Разом з тим до системи навчально-методичних матеріалів за формою пропонуємо включати:

• структуровані електронні навчальні матеріали, які розміщені у віртуальному навчальному середовищі, для організації навчання через Інтернет;

• друковані матеріали (навчальні посібники, опорні конспекти або робочі зошити, методичні рекомендації для слухачів, методичні рекомендації для викладачів), необхідність розробки яких визначається їх специфікою;

• додаткові навчальні засоби та носії навчальної інформації (компакт-диски, відеокасети, аудіокасети), що містять довідки і енциклопедичні посилання, призначенням яких є поглиблення пізнавальних можливостей дистанційного курсу і необхідність розробки яких визначається специфікою дистанційного навчання.

Актуальною є проблема розробки дистанційного навчального курсу, який сприятиме усвідомленому засвоєнню навчального матеріалу, забезпечить отримання повноти знань, формування відповідних умінь і навичок, призведе до підвищення якості навчальних досягнень учнів, в цілому до покращання загальноосвітньої підготовки шляхом розкриття провідних ідей фізики в їх розвитку, історії становлення та практичного використання для забезпечення життєдіяльності людини, підвищить пізнавальний інтерес, надасть пошукового і дослідницького характеру навчальній діяльності

На сучасному етапі розвитку освітніх технологій одним із перспективних шляхів (напрямків) організації вивчення фізики (як і інших дисциплін) є використання дистанційних технологій. В зв’язку з цим особливу увагу варто приділяти розробці дистанційних навчальних курсів, які б відповідали психолого-педагогічним вимогам та віковим особливостям учнів щодо подання змісту та обсягу, форми, кольорової гами, звукосупроводу, що в цілому забезпечить формування фізичних знань, умінь та навичок і як кінцева мета призведе до підвищення рівня засвоєння навчального матеріалу учнями, рівня начальних досягнень.

При здійсненні вибору серед існуючих готових навчальних матеріалів та програм для їх використання у навчальному процесі варто враховувати:

• відповідність матеріалів цілям уроку, теми, розділу;

• їх відповідність рівню компетенції учнів;

• сучасність змісту та актуальність наведеної інформації;

• спроможність технічної та технологічної презентації;

• якість та ефективність матеріалів, які підтверджені попереднім досвідом їх використання.

Складність такого шляху організації навчального курсу полягає в тому, що вчитель повинен частково підпорядковувати навчальні плани, за якими він працює, структурі матеріалів, які внесені до програм курсу Дистанційного навчання, він позбавлений реальної можливості змінювати їх.

До модифікації слід звертатися у випадку, якщо матеріали, задовольняючи вимогу учителя, за певних обставин не можуть бути використані в оригінальному вигляді. Причинами цього може бути, наприклад, подання матеріалу іншою мовою, відсутність необхідних технічних засобів, незнання технології і техніки демонстрування тощо.

Орієнтація на адаптацію існуючих навчальних матеріалів, що підтвердили розв’язання проблеми успішності їх використання, передбачає наступні переваги:

• по-перше, прискорює роботу над розробкою комп’ютеризованого супроводження курсу;

• по-друге, дозволяє зосередити увагу розробника на вдосконаленні аспектів самонавчання за рахунок часу, що не витрачався на розробку матеріалів, вибір ілюстрацій і таке інше.

Для вибору способу представлення навчальних матеріалів у дистанційних курсах нами визначені такі вимоги:

а) можливість презентації навчальної інформації у необхідній формі (текстовій, візуальній),

б) зручність доступу до інформації,

в) можливість її тиражування.

У роботі дотримувались наступні вимоги до розробки дистанційного навчального курсу:

• зміст навчального матеріалу та характер його представлення опиралися на суб’єктивний досвід учня;

• виклад навчального матеріалу має бути спрямований не лише на розширення обсягу знань і умінь учня, структурування і узагальнення попереднього змісту, але й на узгодження особистого досвіду з науковими знаннями;

• навчальний матеріал організовували таким чином, щоб учні могли самостійно вибрати варіанти його змісту, способи його обробки;

• форма представлення навчального матеріалу повинна стимулювати учня до самостійної навчально-пізнавальної діяльності, яка дає йому можливість саморозвитку в процесі оволодіння знаннями;

В рамках вимог до розробки дистанційних навчальних курсів також враховано те, що учні при роботі з ними потребують допомоги у вигляді психологічної, педагогічної та фізичної підтримки.

Так психологічна підтримка полягає в тому, що учні або студенти, які навчаються з використанням елементів дистанційних технологій є високо-вмотивованими, однак на певному етапі роботи і вони можуть відчувати зниження інтересу до навчання. Щоб уникнути цього, слід намагатися того, щоб матеріали курсу були:

• відповідними до потреб учнів;

• цікаво презентованими;

• написаними в зрозумілому та приємному стилі;

• розробленими з метою підвищення впевненості учнів.

Завдяки педагогічній підтримці учні усвідомлюють свої успіхи в навчанні, відчувають підвищення рівня своїх знань, формування вмінь та навичок. Учням також необхідно розуміти, на якому етапі навчання вони перебувають. Це вимагає забезпечення в запропонованому курсі:

• чіткої структури;

• зрозумілих цілей;

• механізмів самоконтролю;

• зворотного зв'язку;

• конкретних висновків.

Для забезпечення фізичної підтримки, з метою полегшення довготривалої роботи учнів з матеріалами курсу, під час розробки навчального курсу слід дотримуватись наступних правил:

• оформлення заголовків, посилань, зв'язків має бути без анімаційних ефектів;

• матеріали варто розташовувати зручно з привабливим оформленням;

• елементи наочності (рисунки, графіки тощо) на екрані монітора мають бути інформативними.