Применение цифровых лабораторий в учебном физическом эксперименте в общеобразовательной школе

• Автор: Петрова, Мария Арсеньевна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 260 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. УЧЕБНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ

1.1 Эволюция системы школьного физического эксперимента

1.1.1 Развитие и преемственность при реализации учебного физического эксперимента в России

1.1.2 Развитие физического практикума

1.1.3. Современные подходы к реализации учебного физического эксперимента

1.1.4 История развития цифровых лабораторий по физике

1.2 Современный комплекс средств цифровой учебной физической лаборатории

Выводы к главе

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ЛАБОРАТОРИЙ В УЧЕБНОМ ФИЗИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
2.1 Психологопедагогические основы использования цифровой лаборатории в учебном физическом эксперименте
2.2 Реализация принципов дидактики при проведении лабораторных работ по физике с использованием цифровых лабораторий
2.3 Современная школьная физическая лабораториясредство реализации учебного физического эксперимента
2.4 Основы моделирования натурного и компьютерного учебного физического эксперимента
2.4.1 Модели и виды учебного физического эксперимента
2.4.2 Процессуальные этапы натурного компьютеризированного эксперимента
2.5 Методы отбора учебного материала для работы с





5
цифровыми лабораториями по физике Выводы к Г лаве
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ ЛАБОРАТОРИЙ В УЧЕБНОМ ФИЗИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ
3.1 Методика применения цифровых лабораторий в современном фронтальном учебном физическом эксперименте
3.2 Методика применения цифровых лабораторий в лабораторном практикуме
3.3 Учебноисследовательская и проектная деятельность учащихся по физике с применением средств цифровой лаборатории
3.4 Применение цифровых лабораторий в системе Интернет
3.5 Методика проведения эксперимента с удаленным доступом на базе школьной физической лаборатории Выводы к Главе 3.
ГЛАВА 4. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
4.1 Организация и методика проведения педагогического эксперимента
4.2 Констатирующий этап эксперимента
4.3 Поисковый этап эксперимента
4.4 Обучающий этап эксперимента Выводы к Главе 4 Заключение
Список литературы


Результаты их исследований обобщены в ряде книг: «Физический практикум в средней школе», «Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе», «Фронтальные лабораторные работы по физике в средней школе», «Учебное оборудование по физике в средней школе», «Физический кабинет средней школы» и др. Основные положения методики школьного физического эксперимента (ШФЭ) были выработаны и заложены уже тогда, и остаются актуальными по сей день. Проблемам учебного физического эксперимента посвящены научные исследования -х годов: A. A. Покровского, Д. Д. Галанина, Е. С.Я. Шамаш, A. A. Ченцова, Б. С. Зворыкина, P. С.А. Хорошавина, И. М. Румянцева и др. Опыт должен быть безопасным как для учеников, так и для учителя. Каждый опыт должен безотказно выполняться. Каждый опыт должен ставиться так, чтобы, по возможности, соединить высокую методическую ценность с наибольшей простотой и наименьшими материальными и трудовыми затратами. Каждый опыт должен быть, по возможности, освобожден от побочных явлений. В диссертационном исследовании A. Детальный анализ процесса передачи информации по каналам прямой связи (от учи геля к учащемуся) на основе последних данных кибернетики, физиологии, инженерной психологии, позволяет определить условия, обеспечивающие оптимальные способы передачи, приема и переработки информации в процессе обучения. Опыты должны удовлетворять таким требованиям: быть информативно емкими, позволять учащимся получать ежесекундно количество информации, соответствующее скорости ее переработки, воздействовать на различные органы чувств человека. Все принципы, и требования звучат и сегодня современно, хотя со времени их написания прошло полвека. А представленные критерии рациональности являются фундаментальными при выстраивании нами новой педагогической технологии применения цифровых лабораторий в УФЭ. С.Я. Шамаш считает, что «. Поэтому одним из важнейших путей дальнейшего совершенствования методов обучения физике является повышение роли самостоятельного эксперимента учащихся» [7, с. И.М. Румянцев формулирует понятие физического практикума и оценивает его эффективность в средней школе: «В практикуме по физике учащиеся углубляют и расширяют полученные на фронтальных занятиях знания и умения и приучаются к самостоятельному экспериментированию. В этот период в средней школе наравне с фронтальными лабораторными работами получает свое развитие физический практикум. В проекте школьной программы по физике — учебного года физический практикум становится обязательным. Дальнейшее развитие методологии УФЭ получил с внедрением в педагогическую практику теории развивающего обучения. Развитие интеллектуальных способностей учащихся в процессе обучения, стало основной идеей педагогической теории развивающего обучения (работы JI. C. Выгодского, В. В. Давыдова, Л. В. Занкова и др. В области педагогики вклад в теорию развивающего обучения внесли Л. Я. Зорина, В. Ф. Паламарчук, A. B. Усова, Т. Н. Шамова [8,8]. В -х годах в Советском Союзе по проблеме использования УФЭ проведены три исследования в рамках докторских диссертаций. О.Ф. Кабардин разработал концепцию определения места и роли эксперимента в содержании курса физики []. Л.И. Анциферов предложил и обосновал концепцию оптимизации методов и способов применения ШФЭ [7]. В. Бласиак рассмотрел возможности ШФЭ как компонента содержания учебного предмета и как метода обучения []. В -х годах проведено исследование Т. Н. Шамало, в которой рассмотрены и систематизированы основные принципы ШФЭ, его полифункциональность, и проведен анализ основных проблем УФЭ на трех уровнях: философском, психолого-педагогическом и методическом [6]. Девяностые годы века характеризуются быстрой сменой педагогических установок и методических программ. Появляются различные типы учебных учреждений. Широкое внедрение получают дифференцированное и личностно-ориентированное обучение. Все это усложняет и без того очень трудную работу учителя физики по реализации школьного физического эксперимента. Положение дел усугубляется еще и тем, что в -е годы XX века в России начинается активный процесс всеобщей информатизации общества и информатизации образования, в частности.