Формирование учебной исследовательской деятельности школьников в условиях информатизации процесса обучения : на материале курса физики

• Автор: Старовиков, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 398 с. : ил.

Глава 1. Концептуально-методологические основы формирования учебно-исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения
1.1. Понятие учебной исследовательской деятельности и психологопедагогические регулятивы ее становления
1.2. Логико-методологические нормы научного познания как доминирующий регулятив при конструировании содержания обучения, нацеленного на становление учебно-исследовательской деятельности
1.2.1. Общее представление логики и этапов научного познания,
их дидактическая интерпретация
1.2.2. Определение, значение, место эксперимента в системе методов науки
1.2.3. Эксперимент как общенаучный метод
1.2.4. Особенности постижения истины в экспериментальном исследовании
1.3. Способы деятельности в содержании обучения. Обучение школьников экспериментированию, моделированию и решению
задач на единой методологической основе
1.4. Использование новых информационных технологий в формировании и развитии исследовательской деятельности
школьников
Выводы по главе
Глава 2. Дидактическая модель формирования учебно-исследова-тельской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения
2.1. Основание модели
2.2. Ядро модели
2.3. Следствия (воспроизведение конкретного)
2.3.1. Определение экспериментального метода, значение (функции) и место эксперимента в системе методов науки,
характер получаемого в эксперименте знания
2.3.2. Состав и последовательность действий по выполнению учебного исследовательского эксперимента
2.3.3. Элементы теории погрешностей измерений
2.3.4. Графические методы обработки данных и определения искомых величин, метод наименьших квадратов, линеаризация графиков с использованием функциональных масштабов

2.3.5. Приближенные числа и приближенные вычисления
2.3.6. Компьютерные технологии обработки экспериментальных данных
2.3.7. Примеры выполнения натурного исследовательского эксперимента
2.3.8. Демонстрационный эксперимент с компьютерной поддержкой
2.3.9. Модельный эксперимент в содержании обучения экспериментированию
2.3.10. Пример выполнения учебного вычислительного эксперимента
2.3.11. Имитационный компьютерный эксперимент
2.3.12. Процессуальная сторона обучения экспериментальному методу в форме регулярного лабораторного практикума
Выводы по главе
Глава 3. Опыт реализации и проверка результативности
модели обучения исследовательской деятельности
3.1. Констатирующий эксперимент
3.2. Поисковый эксперимент
3.3. Обучающий эксперимент
3.4. Контрольный эксперимент
3.5. Результаты экспериментальной работы с практикующими учителями и студентами - будущими учителями физики
Выводы по главе
Заключение
Литература
Приложения
Приложение 1. Имитационное моделирование в среде табличного процессора Excel. Технология создания программ, методика использования в учебном процессе
Приложение 2. Использование рабочих тетрадей на электронном
носителе при выполнении лабораторных работ
Приложение 3. Примеры выполнения вычислительного эксперимента с использованием моделей, служащих для решения оптимизационных задач, а также предполагающих составление
и решение дифференциальных уравнений
Приложение 4. Пример ученической исследовательской работы,
включающей выполнение натурного эксперимента
Приложение 5. Пример ученической исследовательской работы, включающей выполнение вычислительного эксперимента

Демократизация общества, становление рыночных отношений выдвинули новые требования к обучению и воспитанию человека, гражданина, специалиста. В складывающихся социально-экономических отношениях востребованы профессионализм, а не идеологическая ориентация и партийная принадлежность, ответственность, самостоятельность и инициатива, а не пассивное исполнительство. Эти социально значимые качества следует формировать у школьников непосредственно в учебной деятельности. Учебное исследование является такой формой организации деятельности школьника, которая в существенной степени способствует их формированию и развитию.
Все более тонкое структурирование общества, его информатизация, возрастание роли науки приводят к специализации и усложнению деятельности во всех сферах общественной жизни: производственной, технологической, правовой и т.д. В этих условиях все более актуальным становится требование самообразования в течение всей жизни, поскольку никакое накопление знаний «про запас» в институализированном обучении не может компенсировать необходимость их самостоятельного обновления и пополнения. Готовность к самообразованию может быть обеспечена, прежде всего, развитием познавательных способностей за счет овладения методологическим аппаратом приращения и применения знаний. Наиболее адекватный аппарат решения познавательных задач, а также развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности заключает в себе отработанная веками методология научного поиска.
Сказанное свидетельствует о необходимости целенаправленного обучения школьников общим и специальным методам познания окружающего мира, логике и этапам научного познавательного процесса и, в конечном счете, целостной исследовательской деятельности. Под обучением исследовательской деятельности нами понимается не только и не столько усвоение и воспроизведение некоторой совокупности знаний, умений и навыков, но инте-

др. [162, 282], психологические теории творчества (Д.Б. Богоявленская, В.Ф. Овчинников, Я.А. Пономарев и др.) [21, 148, 171]. Отметим некоторые наиболее важные, с нашей точки зрения, особенности их реализации в учебном процессе, нацеленном на становление исследовательской деятельности.
Учебно-исследовательская деятельность школьника (как и научно-исследовательская) должна осуществляться параллельно с учебнорепродуктивной и частично-поисковой. В каких-то компонентах эти взаимосвязанные деятельности совпадают, например, в целях их осуществления, а в каких-то отличаются, например, в средствах, процессе, результатах. «Наложение» деятельностей в ряде случаев приводит к их взаимному обогащению, повышению эффективности каждой из них (усиливается мотивация, возрастает разнообразие используемых средств, углубляются знания и т.д.).
Как важный регулятив в формировании исследовательской деятельности должна рассматриваться концепция поэтапного (планомерного) формирования умственных действий, поскольку в ней в развернутом виде представлены все необходимые этапы формирования выполняемых в учебном исследовании действий, а также характеристики степени их сформированности (форма, обобщенность, развернутость и освоенность). Под умственными действиями понимаются такие действия человека, которые выполняются во внутреннем плане без опоры на какие бы то ни было внешние средства, включая внешнюю, слышимую речь. В концепции поэтапного формирования умственных действий конкретизируется философское положение о взаимных переходах материального и идеального. П.Я. Гальпериным выделено 6 основных этапов формирования умственных действий:
1) формирование мотивационной основы действия;
2) формирование схемы ориентировочной основы действия;
3) становление материальной (материализованной) основы действия;
4) формирование действия в громкой речи;
5) действия во внешней речи про себя;
6) действия в умственном плане [178, с. 391].