IEVADS

      Mūsdienīga mācību stunda nav iedomājama bez interaktīvo metožu un Informāciju tehnoloģiju (IT) pielietojuma mācību procesā. Grāmata var būt noderīga gan fizikas skolotājiem, gan skolēniem, kā arī visiem fizikas interesentiem, lai ar mūsdienu datorizēto uzskates līdzekļu palīdzību efektīvi apgūtu fizikālo dabas parādību izpratni. Aplūkoti un izanalizēti daudz piemēru, piedāvātas jaunas idejas vizuālo modeļu fizikā efektīvai izmantošanai mācību procesā. Protams, ka grāmatas lietotājam nepieciešamas arī pietiekamas zināšanas matemātikā, lai pakāpeniski pārveidotu fizikas vienādojumus, sekmīgi izmantotu un pielietotu attiecīgās fizikas formulas un fizikālos lielumus. Piedāvātais teorētiskais un metodiskais materiāls nav domāts, lai aizstātu mācību grāmatu, bet atsauktu atmiņā mācīto un rastu jaunu pieeju fizikālo dabas parādību izzināšanā un skaidrojumu meklēšanā. Grāmatas galvenais uzdevums ir palīdzēt skolēniem un visiem interesentiem atkārtot, nostiprināt un padziļināt savas zināšanas, apgūstot fizikālas dabas parādības, izmantojot mūsdienās skolās pieejamās IT. Grāmata sniedz arī iespējas ar nelielu laika patēriņu sasniegt izglītības standartos noteikto zināšanu un prasmju līmeni. Liela uzmanība veltīta fizikālo parādību vizuālo modeļu prezentācijām (uzskatāmai demonstrēšanai) ar Microsoft Office PowerPoint programmas palīdzību, kas ļoti atvieglo skolotāja darbu, ekonomējot viņa laiku un piesaistot skolēnu uzmanību. Grāmatas pirmajā – teorētiskā pārskata daļā pārsvarā uzmanība ir veltīta fizikālo parādību modelēšanai, tās nozīmei mācību procesā, modeļu vizuālās prezentācijas metodēm un to teorētiskam pamatojumam. Otrā daļa vairāk veltīta konkrētai autora izveidotai fizikālo parādību vizuālo modeļu analīzei, kā arī to īstenošanas un pasniegšanas metodēm izmantojot mūsdienu modernās tehnoloģijas.

 Problēmas nostādne

     Mūsdienu informāciju tehnoloģijas paver skolotājam plašas iespējas dabaszinātņu parādību vizualizācijai un šo modeļu prezentācijai, tādējādi veicinot daudz efektīvāk un uzskatāmāk nodot informāciju, padarot mācību procesu mūsdienīgāku un saistošāku. 

     Mūsdienās, pateicoties datu ciparizācijai, uz viena un tā paša nesēja (diskete, kompaktdisks, flash atmiņa, u.c.) un pa vienu un to pašu komunikācijas līniju var uzglabāt un apmainīties ar visdažādākās formas dokumentiem/informāciju: tekstiem, tabulām, grafikiem, vizuāliem attēliem, skaņu ierakstiem, video, mērījumu protokoliem, datorprogrammām. Tas iespaido arī mācību dokumentu uzglabāšanu, pārraidi un apstrādi. Datu ciparizācija, iespēja uzglabāt tos un apstrādāt ar vienu tehniku nozīmē, ka mācību dokumenti atrodas vienotā (virtuālā) telpā. Tas ļauj izvirzīt ideju par mācību priekšmeta virtuālo telpu.

     Par visplašāk pieejamo virtuālo telpu kalpo internets, kas ļauj vienotā veidā pasniegt visu elektroniskā formā esošo informāciju. Tas ir radījis iespēju integrēt visas sistēmas vienotā vidē, aiz kuras ir noslēpta katras konkrētas sistēmas kompleksitāte. Internetā kā virtuālā datu krātuvē šodien atrodami jau milzīgi dokumentu krājumi. Visizplatītākā adresējamā virtuālās telpas sastāvdaļa ir tīmekļa lapa.

     Pateicoties savām tehniskām priekšrocībām, šodien dabaszinātņu parādību vizualizācija ir viena no nozīmīgākām mācību metodēm zinātnes izglītībā. Modernām IT kļūstot pieejamām plašām tautas masām un pielietojamām izglītībā, kļuva iespējams vizualizēt dabaszinātņu parādības un šo procesu pielietot kā zinātnē, tā izglītībā un attiecīgās informācijas pasniegšanai mērķauditorijai. Vizualizēt iespējams arī tās fizikālās dabas parādības un procesus, kas ir pārāk mazi vai pārāk lieli reālā pasaulē un tādējādi nav novērojami laboratorijas apstākļos, kā arī vizualizācija ietver sevī abstraktās dabas parādības. Fizikālo parādību vizuālie modeļi paver skolēniem u.c. iespējas izprast daudzus dabas procesus, kuri līdz IT ieviešanai mācību procesā un zinātnē daudziem palika pilnībā neizprasti un abstrakti. Krāsu dažādība, dimensiju telpiskuma iespējas, dabas parādību reprezentācijas veidi, dabas objektu un fizikālo modeļu izmēru un citu parametru dažādošanas un modelēšanas iespējas stimulē IT lietotāju, klausītāju, auditorijas, skolēnu u.c. ziņkāri, motivē mācīšanās un izglītošanās nepieciešamību un veicina personas vispusīgu attīstību.

Projekta idejas īss apraksts

Dabaszinātņu mācību priekšmeti paver pedagogam ļoti plašas apmācības iespējas skolēnu pasaules zinātnisko uzskatu veidošanā. Šo mācību priekšmetu skaidrā loģika un tiešā saikne ar praksi ļauj konkrēti ārējā un iekšējā vidē saskatīt likumsakarīgo, pakārtoto, kopsaistībā esošo un vispārīgo, izvērtēt materiālās pasaules realitāti tās dažādās fizikālās dabas izpausmes formās.

Grāmatā paredzēts iekļaut vairākus fizikas un citu dabaszinātņu parādību vizuālos modeļus, sniegt priekšstatu par to vizualizāciju un metodiku vizuālo modeļu efektīvai lietošanai mācību procesā, izmantojot mūsdienu informāciju tehnoloģiju sniegtās iespējas. Darbs ietvers sevī arī vairākus fizikas uzdevumu risinājuma piemērus, izmantojot fizikālo parādību vizuālos modeļus. Autors piedāvās daudz teorētiskā un metodiskā materiāla kā skolotājiem, tā arī visiem interesentiem un skolēniem, kas vēlas rast jaunas idejas un zināšanas, apgūstot dabaszinātņu kursu vidusskolā. Grāmata būs labs palīgs tiem, kas vēlas nostiprināt teorētiskās zināšanas un gūt praktiskas iemaņas patstāvīgi risinot uzdevumus fizikā, jeb meklējot atbildes uz neskaidriem jautājumiem ar dabas parādībām saistītiem procesiem cilvēka apkārtējā pasaulē.

Projekta idejas autors: /Aivars Krons/

      Pielikums 1.1 – Interaktīvā tāfele mācību procesam

      Pielikums 1.2 – Atsperes svārsta svārstību vizuāls attēlojums uz LCD, ko reģistrē ar spēka sensoru