ტექნოლოგიები და სწავლა კეთებით

საბუნებისმეტყველო საგნები მოსწავლეებს ეხმარება შეიმეცნონ სამყარო, გამოიმუშაონ ინტერესი და ცნობისმოყვარეობა მათ გარშემო არსებული მოვლენების მიმართ. ეროვნული სასწავლო გეგმის მიხედვით, საბუნებისმეტყველო მეცნიერების სწავლების მიზანია,

აზიაროს მოსწავლე მეცნიერების საფუძვლებს და განუვითაროს კვლევის უნარ-ჩვევები, რაც მას საშუალებას მისცემს, გაითავისოს სამყარო, ჩაერთოს საზოგადოებრივი საქმიანობის სხვადასხვა სფეროში, იგრძნოს პასუხისმგებლობა საკუთარი თავის, საზოგადოებისა და გარემოს მიმართ.  „სასწავლო პროცესში აუცილებელია მრავალფეროვანი საგანმანათლებლო რესურსების გამოყენება, როგორც მასწავლებლებისთვის, ასევე მოსწავლეებისათვის“ (ესგ, შესავალი, თავი II, მუხლი 8, 2011-2016).

თანამედროვე გაკვეთილი არ იქნება სრულყოფილი ინფორმაციული ტექნოლოგიების გარეშე. ეს განსაკუთრებით ეხება საბუნებისმეტყველო საგნებს. ისტ-ს გამოყენება ფიზიკის გაკვეთილზე ეხმარება:

1. მოსწავლეთა პიროვნულ განვითარებას – თანამედროვე ინფორმაციულ საზოგადოებაში დამოუკიდებელი, პროდუქტიული საქმიანობისათვის: ავითარებს აზროვნებას, ესთეტიკურ მხარეს, ეხმარება სწორი გადაწყვეტილებების დამოუკიდებლად მიღებაში, რთული სიტუაციიდან სწორის გამოსავლის შერჩევაში, ასევე უვითარდებათ ექპერიმენტულ-კვლევითი უნარ-ჩვევები;
2. სასწავლო პროცესის გაუმჯობესებას-სწავლის ხარისხის ამაღლებას, აღრმავებს საგანთა შორის კავშირს, ხელს უწყობს იდეების რეალიზებას;
3. ზრდის მოსწავლეთა მოტივაციას.

გარდა იმისა, რომ ისტ-ს საშუალებით უფრო მდიდარი, მრავალფეროვანი და დინამიური სასწავლო მასალის შექმნა და გამოყენება შეიძლება, ასევე შესაძლებელია სასწავლო შინაარსი ინტერაქტიური გავხადოთ. ამის შედეგად, მოსწავლე ინფორმაციის პასიური მიმღები კი აღარ იქნება, არამედ ის თვითონ გაართმევს თავს სასწავლო შინაარსის მოდიფიცირებას და შექმნასაც კი. ეს ყოველივე სრულად შეესაბამება სასწავლო პროცესისადმი თანამედროვე კონსტრუქტივისტულ მიდგომას, რომელიც ითვალისწინებს ცოდნის მიგნებასა და შექმნას თვით მოსწავლის მიერ, ისინი ხალისით სწავლობენ, თუ აქვთ თვალსაჩინო მასალა, ატარებენ ექსპერიმენტებს.

პროგრამა Algodoo უზრუნველყოფს ფიზიკურ მოვლენათა სახალისო, ინტერაქტიურ, კვლევაზე დაფუძნებულ სწავლებას. ის ახდენს რეალური მოვლენების იმიტაციას, ხელს უწყობს მოსწავლეს, შეისწავლოს მოვლენა რეალურ გარემოში დაკვირვების გარეშე.

Algodoo უფასო შემეცნებითი პროგრამაა ბავშვებისთვის და არა მხოლოდ მათთვის, თუ ერთხელ მაინც გექნებათ შეხება მასთან, დიდებიც ვერ მოსწყდებით მას, ისე დაგაინტერესებთ. ამ პროგრამაში შეგიძლიათ დახატოთ ყველანაირი მექანიზმი და სისტემა, შემდეგ კი მოახდინოთ მათი მოდელირება, მოიყვანოთ მოძრაობაში, ყველაფერი ფიზიკის  კანონებს დაემორჩილება. პროგრამა ორგანზომილებიანია, სწრაფია და მისი ინტერფეისი Paint -ის მაგვარია, მასში განთავსებული ინსტრუმენტები იძლევა ხატვის საშუალებას, ფიგურების გადაადგილება შესაძლებელია ყოველგვარი ძალდატანების გარეშე.

კომპიუტერული მოდელირება მნიშვნელოვანი და ეფექტური ინსრტუმენტია. კომპიუტერული მოდელების გამოყენებით სწავლებისას საჭიროა მოვლენების ან პროცესების ანალიზი. ასეთი ანალიზი შეიძლება ჩაატაროს მოსწავლემ ვირტუალურ გარემოში მოდელების შექმნისას.

ხელსაწყოების ნაკრები:

მინდა შემოგთავაზოთ, ერთ-ერთი ექსპერიმენტი, რომელიც შეგიძლიათ განახორციელოთ პროგრამა Algodoo– ში.

ესგ ბუნ. VII. 9. მოსწავლეს შეუძლია ადვილად დაკვირვებადი ძალების და მათი მოქმედების შედეგების შესახებ მსჯელობა.

შედეგი თვალსაჩინოა, თუ მოსწავლე:

• ატარებს ცდებს სხვადასხვა სხეულის მოძრაობაზე დასაკვირვებლად, აღწერს და სქემატურად გამოსახავს მასზე მოქმედ ძალებს (სიმძიმის, ხახუნის, დრეკადობის, ამომგდებ ძალებს);
• ცდების საშუალებით აკვირდება სხეულთა ტივტივს, ცურვას, ჩაძირვას. შედეგებს აანალიზებს და რაოდენობრივად აყალიბებს არქიმედეს კანონს;

აღწერილობა: მოსწავლეებმა უნდა შექმნან სხვადასხვა ფორმის და ერთნაირი მასალის საგნები, ასევე შესაძლებელია, იყოს ერთი და იგივე ფორმის, მაგრამ განსხვავებული მასალის. როგორ შეუძლია იტივტივოს ფოლადის საგანს  წყალზე. მოსწავლეს შეუძლია საგნების სიმკვრივის ცვლილება. ასევე შეუძლია, გაიგოს, რა შემთხვევაში იძირება სხეული და რა შემთხვევაში ტივტივებს. ე.ი. შეუძლია სხეულის ცურვის პირობების გამოკვლევა.

მიზანი და შედეგი: იწინასწარმეტყველოს და ექსპერიმენტით დააკვირდეს სხვადასხვა სიმკვრივის სხეულების ცურვის პირობებს. ასევე შეისწავლოს, როგორ გავლენას ახდენს სხეულის სიმკვრივე სხეულის მდგომარეობაზე სითხეში.

ექსპერიმენტის ჩატარებამდე კლასში უნდა გაიმართოს დისკუსია თემაზე: რომელი საგნები იტივტივებს და რომელი ჩაიძირება, რატომ ტივტივებს საგანი, რატომ ტივტივებს ფოლადისგან დამზადებული ნავი, რატომ ტივტივებს აისბერგი. დაფაზე დაწერეთ თქვენი მოსაზრებები. მოსწავლეებმა ყველაფერი თვითონ უნდა შექმნან. საჭიროების შემთხვევაში მასწავლებელი ეხმარება მათ.

1. შექმენით სცენა: შექმენით 2 მეტრი სიგანის და სიმაღლის კონტეინერი, ფუნჯის საშუალებით დახატეთ დიდი სხეული კონტეინერის შიგნით და გადააქციეთ წყლად. გაუშვით სიმულაცია, რომ კონტეინერი გაივსოს წლით. შექმენით თანაბარი ზომის და სხვადასხვა მასალის სხეულები.
2. იწინასწარმეტყველეთ: რომელი ჩაიძირება და რომელი იტივტივებს.
3. გაუშვით სიმულაცია: დააკვირდით განვითარებულ პროცესებს. განსაზღვრეთ, რა იყო ამის მიზეზი?
4. შეფასება: რა განსხვავებაა სხეულებს შორის? რატომ ტივტივებს ნაწილი და რატომ იძირება დანარჩენი? რა ემართება წყალს კონტეინერში?
5. შემდეგი სცენა: შექმენით აისბერგი. კონტეინერიდან ამოიღეთ ყველა სხეული და მასში მოათავსეთ მხოლოდ აისბერგი.
6. იწინასწარმეტყველეთ: რა მდგომარეობაში აღმოჩნდება აისბერგი? რა მოხდება, როდესაც აისბერგი დადნება ან დაიყოფა ნაწილებად. ამისათვის გამოიყენეთ ინსტრუმენტი „დანა“.
7. გაუშვით სიმულაცია: დაანაწევრეთ აისბერგი დანით და დააკვირდით.
8. შეფასება: როგორ იტივტივა აისბერგმა? რა მოხდა, როდესაც მისი ფორმა და ზომა შევცვალეთ? როგორ შეიცვალა წყლის დონე აისბერგის დადნობისას?

პროგრამის საინსტალაციო შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ საიტიდან algodoo.com.

გამოყენებული ლიტერატურა:

1. ტრენინგმოდულის „ინფორმაციულ – საკომუნიკაციო  ტექნოლოგიები ფიზიკის სასკოლო ექსპერიმენტებში“ მასალები.  ავტორი: ნუგზარ მოსულიშვილი.
2. მასწავლებლის წიგნი, გამჭოლი კომპეტენციები