Требования к ИКТ-компетенции учителя физики

Анализ современного состояния использования средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения физике позволил сделать следующие выводы:

1. Наиболее значимыми в процессе изучения, исследования свойств или поведения объектов, их отношений или закономерностей в рамках школьного курса физики являются такие направления использования средств ИКТ как:

- использование новых форм представления знаний;

- совершенствование процесса преподавания, повышение его эффективности и качества;

- компьютерное моделирование;

- управление учебным, демонстрационным оборудованием;

- автоматизация процессов сбора данных и обработки результатов эксперимента (лабораторного, демонстрационного);

- визуализация результатов эксперимента;

- организация совместных телекоммуникационных проектов.

2. Использование в процессе изучения физики программных и технических средств ИКТ, функционирующих на их основе ЭИОН и сетевых образовательных ресурсов реализует следующие методические аспекты:

- формирование представлений о физических объектах, процессах и зависимостях в условиях интерактивного взаимодействия системы с пользователем;

- обеспечение возможностей решения различного типа задач;

-  анализ закономерностей протекания физических явлений в реальном процессе с помощью средств визуализации;

- интерактивность и возможность индивидуального темпа работы с учебным материалом и проведения экспериментов;

- формирование умения конструировать, интерпретировать и использовать математические выражения и модели в процессе изучения физических явлений;

- разработка и создание графических изображений изучаемых объектов и процессов средствами информационных технологий;

- формирование умения осуществлять физический эксперимент и анализировать его результаты;

- осуществление поиска необходимой информации;

- формирование умения выдвигать предположения и гипотезы и разрабатывать методы их проверки в условиях обеспечения интерактивной связи.

3. Использование средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения физике способствует реализации следующих дидактических принципов:

- индивидуальный и дифференцированный подходы (адаптивность) – использование средств информационных и коммуникационных технологий в процессе обучения позволяет каждому ученику выбрать необходимый уровень сложности и темп изучения курса физики, свою последовательность выполнения учебных заданий;

- наглядность – компьютерная визуализация учебной информации позволяет ученикам составить представление, проанализировать и сделать выводы об изучаемых физических явления и процессах. Особенно актуален метод визуализации при проведении физических экспериментов и моделировании;

- интерактивность – возможность выбирать различные варианты изучаемого материала, задавать параметры для проведения физических экспериментов, построения математических моделей физических явлений и процессов;

- обратная связь – информационные технологии обеспечивают реакцию на действия ученика при различных видах учебной деятельности (контроль и исправление ошибок, прием и выдача вариантов ответов, гипотез, параметров для физических задач).

При этом результаты анализа позволили выявить основные факторы, препятствующие массовому использованию средств ИКТ в школьном физическом образовании:

1) игнорирование школы как потенциального потребителя электронного издания, отсутствие модели образовательного использования продукта, невстроенность в школьный контекст (многие рассмотренные программные продукты предназначены в основном для самостоятельного изучения, содержат большое количество дополнительной информации, что затрудняет ход их внедрения в реальный учебный процесс);

2) несоответствие деятельностному подходу: пользователь ограничен в своих действиях, а тестирование с выбором ответа часто является высшим проявлением интерактивности;

3) недостаточная обоснованность методики применения средств информационных и коммуникационных технологий в конкретной учебной ситуации;

4) неэффективность организации учебной деятельности с использованием отдельных средств информационных технологий;

5) отсутствие открытости, невозможность свободного использования и расширения ресурсной базы продукта;

6) отсутствие единых требований к формату представления данных, препятствующее корректному использованию в различных условиях как сетевых образовательных ресурсов, так и ЭИОН на компакт-дисках;

7) отсутствие должной материальной базы; сложность и высокая стоимость дополнительного дорогостоящего оборудования;

8) неготовность учителей физики к организации деятельности учащихся с использованием средств ИКТ.

Вышеизложенное позволяет сделать вывод о наличии вариативной составляющей требований к подготовке учителя физики, определяемой спецификой информационной деятельности и инфор­мационного взаимодействия на уроках физики. В этой связи требования к предметной составляющей ИКТ-компетенции учителя физики могут быть сформулированы следующим образом:

– иметь знания: о современных информационных системах, значимых для освоения содержательных линий курса физики и формирования межпредметных связей в школьных курсах физики и информатики; о физических основах создания средств ИКТ; о современной педагогической практике использования средств ИКТ в процессе изучения физики, основных мультимедийных и сетевых образовательных ресурсов по физике, реализованных на CD-ROM и Web-сайтах и особенностях методических подходов к преподаванию физики в условиях информатизации образования;

– обладать умениями и навыками: отбора на основе педагогико-эргономической оценки технических и программных средств ИКТ, использование которых целесообразно в процессе изучения физики; создания собственных мультимедийных материалов базовыми средствами ИКТ и специальными инструментальными средствами на основе библиотек электронных наглядных пособий по физике и иных информационных источников; использования средств ИКТ в качестве инструментов познания физических объектов, явлений, процессов при осуществлении экспериментальной деятельности за счет реализации возможностей компьютерного моделирования; управления с помощью средств ИКТ реальными объектами, лабораторными установками или экспериментальными стендами, моделями различных объектов, явлений, процессов, промышленных или лабораторных установок; 

– иметь практический опыт: компьютерного моделирования процессов физического мира, чрезмерно быстрых, медленных, опасных или дорогостоящих для воспроизведения в школьных условиях; проведения компьютерных экспериментов; управления учебным, демонстрационным оборудованием, сопрягаемым с компьютером; использования программных средств и аппаратных устройств для осуществления информационной деятельности по сбору, обработке, хранению и передаче информации в ходе осуществления физических экспериментов (реальных и «виртуальных»); автоматизации процессов вычислительной и информационно-поисковой деятельности; компьютерной визуализации информации об исследуемых объектах, скрытых в реальном мире процессов, построения на экране графиков и диаграмм, описывающих динамику изучаемых закономерностей.