ГОУ ВПО “Карельский государственный педагогический университет” 
 
 

Факультет: физико-математический.

Кафедра теоретической физики и

методики  преподавания физики. 
 
 
 
 

Дипломная работа  

«Использование  видеофрагментов  на уроках физики» 
 
 
 
 
 
 

                                                                                           Выполнил: Кручинов А.С.

                                                                                           студент 554 группы. 

                                                                                           Руководитель:

                                                                             доцент кафедры ТФ и МПФ,

                                                                                           кандидат пед. наук

                                                                                           Янюшкина Г.М. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Петрозаводск, 2006 
 
 

Содержание

 

Введение

    Физика  занимает одно из важных мест среди  дисциплин в школе. Как учебный  предмет она создает у учащихся представление о научной картине  мира.

    Среди многих методов, которыми пользуется современная  наука, особое значение имеет эксперимент, ставший в руках ученых наиболее действенным способом познания.

    Демонстрационный  эксперимент является неотъемлемой органической частью курса физики средней  школы.

    Демонстрационные  опыты формируют накопленные  ранее предварительные представления, которые к началу изучения физики далеко не у всех учащихся бывают одинаковыми и безупречными. На протяжении всего курса физики эти опыты пополняют и расширяют кругозор учащихся. Они зарождают правильные начальные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрывают закономерности, знакомят с методами исследования, показывают устройство и действие некоторых новых приборов и установок, иллюстрируют технические применения физических законов. Кроме того, демонстрационный эксперимент служит источником знаний, доказательством справедливости различных теоретических положений, способствует выработке убежденности, развивает умения и навыки учащихся.

    Особое  значение имеет эксперимент на первых порах обучения, т.е. в 7-8-х классах, когда учащиеся впервые приступают к изучению систематического курса физики. Здесь качество большинства уроков по физике во многом зависит от того, насколько удачно подобран, подготовлен и проведен эксперимент во время учебных занятий.

    Многие  явления в условиях школьного физического кабинета не могут быть продемонстрированы. К примеру, это явления микромира, либо быстро протекающие процессы, либо опыты с приборами, отсутствующими в кабинете. В результате учащиеся испытывают трудности в их изучении, так как не в состоянии мысленно их представить.

    С момента появления кино можно  говорить о его огромном воспитательном значении для человечества. Видеомагнитофон  стал активным проводником кино и телеинформации к зрителю, преимущество видеокадра перед кинокадром заключается в том, что его можно получить благодаря записи нужных разделов телепередач.

    В наше время во многих школах присутствуют большие проблемы с демонстрационным оборудованием. Причин тому может быть несколько – это и недостаточное  финансирование школ, и отсутствие современных демонстрационных приборов. Конечно, в некоторых школах они сохранились, но они уже приходят в негодность, большинство опытов с этими приборами не получается. Но из этого положения можно найти выход– использовать видеодемонстрации на уроках различных типов. Актуальность данной проблемы определила цель исследования: дидактические и методические возможности использования видеодемонстраций на уроках физики.

    Для достижения цели решались следующие задачи:

1. Рассмотреть средства видеотехники, их достоинства которые определяют необходимость ее применения в учебном процессе;
2. Рассмотреть чем отличается видеодемонстрация от традиционного демонстрационного эксперимента;
3. Рассмотреть требования к демонстрационному эксперименту;
4. Рассмотреть, каким образом можно использовать видеодемонстрацию на уроке, а также методическую подготовку учителя к уроку с использованием видеодемонстрации.

 

Глава 1. Техника и методика видеодемонстраций

  в школьном курсе физики 

    В этой главе рассматриваются видеоустройства, их достоинства. Рассмотрены основные требования к показу демонстрации с помощью видео, а также требования к проведению традиционных демонстраций в школьном курсе физики.

1.1. Видеоустройства

    В современном учебном заведении  масштабное применение видеотехники имеет существенное значение для учебного процесса. Ярко выраженный принцип наглядности заметно облегчает и ускоряет изучение сложных природных, биологических и технических явлений и процессов.

    Слово видео происходит от латинского video – вижу, смотрю. В сложных словах оно указывает на связь данных слов с видимым изображением – видеомагнитофон, видеотелефон и др. Слова с «видео» получили широкое распространение с развитием телевидения – видеосигнал, видеоусилитель, видеомагнитофон и др.

    К средствам видеотехники относятся:

• Устройства формирования видеосигналов из видимого изображения (видеокамеры, телесканеры, телевизионные микроскопы, цифровые фотоаппараты);
• Устройства записи и воспроизведения видеосигналов, выполненные с использованием магнитных лент, магнитных и лазерных дисков, – видеомагнитофоны, видеоплейеры, дисковые видеопроигрыватели;
• Устройства преобразования и обработки видеосигналов, необходимые для достижения определённых эффектов – видеомикшеры, генераторы спецэффектов, транскодеры, знакогенераторы и др.;
• Устройства демонстрации видеоизображений (видеомониторы, видеопроекторы, видеостены).

    С помощью средств видеотехники возможно формирование и воспроизведение  мультимедийного материала в  полном объёме.

    К достоинствам видеотехники, определяющим необходимость её применения в современном учебном процессе, необходимо отнести следующие:

• Возможность органического соединения изучаемой теории с практикой и введения обучаемых людей в атмосферу предстоящей профессиональной деятельности;
• Существенное увеличение массовости аудитории за счёт размножения и рассылки отснятых видеоматериалов потребителям, а также демонстрации видеофильмов по телевизионной сети;
• Возможность подготовки демонстрационных материалов задолго до проведения учебных занятий и отработки их с применением методов, недоступных в обычной аудитории. Например: съёмка в самых разнообразных природных условиях – под водой, в космосе; съёмка замедленных процессов, длящихся несколько часов или суток; съёмка быстротечных процессов, недоступных человеческому глазу в обычных условиях; съёмка процессов, протекающих в агрессивной среде, при сильном облучении и др.;
• Возможность применения макросъемки для демонстрации крупным планом мелких объектов наблюдения – элементов микросхем, деталей механизмов, структур срезов древесины, строения цветка, разнообразных насекомых и т. д.;
• Формирование комбинированных изображений – изменение масштаба изображения, совмещение нескольких изображений в поле кадра, выделение цветом информативных участков, перевод позитивного изображения в негатив и наоборот и др.;
• Обеспечение, при необходимости, видеозаписи учебных или иных программ, транслируемых по центральному или местному телевидению;
• Возможность самостоятельного монтажа учебных видеофильмов в соответствии с потребностями программы обучения, в том числе с использованием видеоматериалов, отснятых в разное время и на различных объектах профессиональными операторами, а также студентами и преподавателями, имеющими в своем распоряжении бытовую видеотехнику;
• Обеспечение оперативной съёмки и демонстрации отснятого материала в целях проведения психологического тренинга, разбора ситуаций деловых игр и т. д.;
• Наличие возможности индивидуального и группового многократного просмотра отдельных фрагментов учебных видеофильмов и отснятого видеоматериала для лучшего их усвоения;
• Возможность приостановки демонстрируемого материала в любой момент (режим стоп-кадра) для проведения необходимых разъяснений;
• Существенное повышение наглядно-познавательной стороны учебного процесса и сокращение сроков обучения посредством совместного применение видео-, аудио- и компьютерной техники (система мультимедийного обучения);
• Возможность заочного ознакомления обучаемых с экспозицией специализированных выставок, с новейшими достижениями науки и техники, с аппаратами и процессами, отснятыми на производстве, динамикой технологических и производственных процессов;
• Подготовка презентационных видеофильмов;
• Оперативная съёмка важнейших фрагментов научно-технических семинаров и конференций, выступлений ведущих отечественных и зарубежных учёных, позволяющая более детально планировать направления дальнейших научных исследований и решать актуальные проблемы обучения;
• Систематизированное накопление видеозаписей (видеофильмов) с целью формирования видеотеки, доступной для широкого круга пользователей, а также для пополнения музейных фондов, в том числе записями, связанными с историческими и другими общественно значимыми событиями. Таким образом, видеотехника при своевременном и правильном её использовании является существенным фактором на всех этапах современного процесса обучения[13].

 

1.2. Значение школьного физического эксперимента

    . Экспериментальный метод в преподавании  физики в средней школе является  одним из основных методов  обучения физике. Он в весьма  доступной и наглядной форме знакомит школьников с демонстрационным подходом к познанию физических явлений, закономерностей и процессов в науке – физике. А метод обучения есть отражение метода познания в деятельности, которая называется обучением.

    С.А. Хорошавин выделяет следующие виды физического эксперимента:

• Демонстрационный эксперимент, который проводит учитель;
• Фронтальные лабораторные работы, выполняемые учащимися в процессе изучения программного материала;
• Работы физического практикума, выполняемые учащимися в завершение предыдущих разделов курса физики;
• Экспериментальные задачи;
• Внеклассные физические опыты (на кружках, конференциях) и домашние экспериментальные работы[6].

    Во  всей совокупности школьного физического  эксперимента основное место занимает демонстрационный эксперимент, который присутствует в том или ином виде почти на каждом уроке физики. Даже не выполняя фронтальные лабораторные работы  и работы физического практикума, школьники с помощью демонстрационного эксперимента знакомятся с экспериментальным методом в физике. А, привлекая учащихся  к выполнению хотя бы части демонстраций их вариантов, вызывая их для повторения того или иного опыта, учитель обучает их каким-то экспериментальным умениям.

 

1.3. Видеофильмы при изучении физики.

    Практика  использования видеодемонстраций показывает, что они могут быть хорошим дополнением к проводимому на уроке эксперименту. Учитель может дополнить ими натурные демонстрации. Это дает целый ряд преимуществ. Во-первых, мелкие детали установок и небольшие размеры некоторых значимых явлений, которые плохо различимы с рабочих мест учеников, можно при необходимости показать на весь экран. Во-вторых, на видеозаписи можно манипулировать временем, т.е. растянуть быстротекущий процесс (вспышка огнива, падение тел), или значительно сократить растянутые во времени процессы (диффузия в жидкостях). В-третьих, в случае сложной электрической схемы установки удобно сперва показать и разъяснить принципиальную схему, а затем соотнести её с монтажной схемой. В-четвёртых, можно продемонстрировать природные явления, недоступные непосредственному наблюдению на уроке: разряд молнии, приливы и отливы, падение тел и т.д.

    Видеодемонстрация является не заменой живого эксперимента, а новой составной частью средств  наглядности и дополнением к  системе учебного эксперимента[5].

1.3.1.Основные требования к показу физических опытов

• Как бы ни был интересен физический опыт с  точки зрения яркости, выразительности  демонстрируемого явления, каким бы ни казался он важным для правильного  понимания физики, он будет не более чем развлекательным, если не войдет органически в контекст изложения учебного материала. Содержание и последовательность демонстрируемых опытов должны быть определены именно изложением подлежащего изучению материала. Тогда демонстрационный эксперимент станет не случайным набором опытов, не иллюстрацией к объяснению учителя, а системой обучающего физического эксперимента.
• Также как и в реальном демонстрационном эксперименте, при записи физических опытов на пленку нет необходимости стремиться к точности производимых измерений, поскольку демонстрационные опыты предназначены, в основном показывать связи между физическими явлениями с качественной стороны (количественные характеристики исследуются учащимися в ходе лабораторных работ). Повышение точности измерений в этом случае увеличивает время выполнения демонстраций и, как правило, вызывает появление пауз, что мешает целостности восприятия рассматриваемого вопроса.
• Дублирование опытов одного содержания с использованием разных демонстраций позволяет учащимся глубже проникнуть в сущность изучаемого явления (возникает возможность выделить общее, значимое при показе и отвести на второй план случайное, сопутствующее). Однако следует учесть, что восприятие нового происходит не мгновенно, оно требует известного промежутка времени для осмысления. И если сразу демонстрируется несколько экспериментов, то одно и то же явление, показанное в разных опытах, может быть воспринято учениками как различные по существу. Поэтому множественность опытов может оказаться не только бесполезной, но даже вредной для понимания показываемого явления. Но не стоит смешивать дублирование эксперимента с его повторением. Повторная демонстрация опыта необходима в случае сложности явления, или его быстрого протекания, когда при однократном показе не все ученики могут или успевают заметить главное. Повторение демонстрационного опыта способствует его запоминанию, образованию устойчивого зрительного образа наблюдаемого явления. Использование видеомагнитофона позволяет легко осуществить повтор только что просмотренных кадров.
• Демонстрационный эксперимент-это система, совокупность опытов, позволяющих увидеть явления природы, исследовать его связи с другими явлениями и на этой основе сформировать новое понятие или сделать обобщение на уровне закона природы. Поэтому ранее виденный опыт при получении новых сведений не только актуализирует имеющиеся знания, но и служит важным звеном логической цепи, приводящей к новым заключениям. Поэтому, записывая демонстрационный эксперимент, не следует «экономить пленку» и ссылаться на ранее виденное, лучше вновь показать то, что необходимо для понимания нового материала.
• Очень полезна сборка демонстрационной установки на глазах учащихся. Хотя такая подготовка демонстрации требует времени, оно не будет затрачено зря: произойдет мобилизация внимания учеников, и демонстрация опыта будет воспринята ими уже «подготовленным мозгом» - будет осознана роль каждого прибора, пространственное расположение отдельных частей установки, их взаимодействие. Однако затягивать подготовку демонстрации нельзя, так как резервы устойчивого внимания учащихся ограничены, и, если ожидание затягивается, следом за готовностью тщательно рассмотреть опыт приходит резкий спад внимания.
• Следует особо обратить внимание на то, что видеозапись демонстрации не является видеофрагментом урока с демонстрациями[5].