Дидактическая компьютерная среда как составляющая технологии формирования обобщенных умений учащихся в выполнении экспериментального исследования

• Автор: Кокшаров, Владимир Леонидович
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 246 с. : ил

Введение.
Глава 1. Проблема использования образовательных технологий в
теории и практике школьного обучения
1.1. Технологический подход к организации учебного процесса в педагогической науке
1.2. Информационные технологии в сфере образования
1.3. Компьютерное программное обеспечение учебного процесса по физике
1.3.1. Классификация обучающих программ.
1.3.2. Авторские педагогические программные средства
1.3.3. Корпоративные разработки для сферы образования.
Выводы по Главе 1.
Глава 2. Теоретические основы формирования обобщенных экспериментальных умений учащихся в курсе физики средней общеобразовательной школы.
2.1. Психологодидактические основы формирования познавательных умений учащихся.
2.2. Содержание обобщенных экспериментальных умений.
2.3. Модель освоения учащимися экспериментального метода исследования
2.4. Исследовательский лабораторный практикум по физике как
средство совершенствования экспериментальных умений учащихся
Выводы по Главе
Глава 3. Компьютерная универсальная диалоговая обучающая система Сократ как дидактическая составляющая технологии формирования обобщенных экспериментальных умений учащихся.
3.1. Основные принципы разработки программного обеспечения информационных технологий обучения.
3.2. Система Сократ структура и основные функции
3.3. Обучающий диалог с компьютером как метод обучения
в составе исследовательского лабораторного практикума
3.3.1. Общая характеристика метода.
3.3.2. Структура обучающего диалога
3.3.3. Методика разработки обучающего диалога в системе Сократ
3.4. Методика проведения и результаты педагогического эксперимента
3.4.1. Содержание и результаты констатирующего эксперимента
3.4.2. Критерии эффективности обучения в системе Сократ
и основные результаты формирующего эксперимента.
Выводы по Главе
Основные результаты и выводы.
Заключение
Библиографический список
Приложения
Приложение I. Основные этапы проектирования
обучающей программы.
Приложение 2. Содержание и структура деятельности
экспериментальных исследований в истории физики
Приложение 3. Содержание деятельности учащегося при самостоятельном проведении экспериментального исследования
Определить ускорение свободного падения тела
Приложение 4. Способы фиксирования результатов эксперимента
Приложение 5. Порядок обработки результатов эксперимента
Приложение 6. Дидактическое обеспечение исследовательского
лабораторного практикума
Приложение 7. Обучающая программа Конструктор электрических
Приложение 8. Копия свидетельства о регистрации компьютерной
универсальной диалоговой системы Сократ.
Приложение 9. Содержание профессиональной подготовки учителя
к работе с системой Сократ
Приложение . Результаты педагогического эксперимента
Веэдзнио
Постановка проблемы и актуальность исследования. На настоящем этапе развития общество испытывает потребность в молодых специалистах, способных к творческому освоению имеющегося социального опыта, использующих в своей профессиональной деятельности исследовательский подход к познанию окружающего мира, владеющих способами его преобразования. Общеобразовательная школа должна формировать личность, обладающую системой фундаментальных знаний, умений, навыков, ориентировать учащихся на овладение компьютерными технологиями, развивать желание учиться всю жизнь, другими словами, обеспечивать формирование ключевых компетенций связанных с возникновением общества информации Концепция модернизации российского образования на период до года.
Перспективный подход к решению стоящих перед школой задач связан с разработкой и внедрением в учебный процесс современных образовательных технологий В.П. Беспалько, В.В. Гузеев, М.В Кларин, В.М. Монахов, Г.К. Селевко, С.А. Смирнов, В.Э. Штейнберг и др Тенденции развития общества таковы, что среди образовательных технологий особую роль приобретают информационные технологии В.В Александров, Андреев, Р. Вильямс, А.М. Галимов, В.М. Глушков, В.А. Извозчиков, Б.Е. Стариченко и др Внедрение данных технологий в процесс обучения базируется на использовании дидактических компьютерных сред совокупности методологических подходов, методических представлений, инструментальных и аппаратных средств, обеспечивающих условия учебной деятельности с использованием электронной вычислительной техники А.М. Коротков, Е.А. Локтюшина, Штыров и др
Способности личности к саморазвитию, готовности к самостоятельной деятельности как внутренней индивидуальной потребности, на которые делает акцент современная образовательная парадигма, определяются, прежде всего, сформированностью спектра познавательных умений. Проблема их
формирования в процессе обучения основам наук занимает одно из ведущих мест в современных психологопедагогических исследованиях.
Одно из направлений в решении данной проблемы связано с систематической организацией учебной исследовательской деятельности учащихся, которая предполагает усвоение основ методологии процесса познания, открытие субъективно и объективно нового знания. Такая деятельность связана с применением исследовательских умений. Трудами ряда ученых, таких как Г.С. Альтшуллер, В.И. Андреев, Л.И. Анциферов, С.В. Бубликов, В.А. Буров, Ю.И. Дик, Н.М. Зверева, П.В. Зуев, О.Ф. Кабардин, В.В. Лаптев, В.В. Майер, Р.И. Малафеев, В.А. Орлов, И.Г. Пустильник, В.Г. Разумовский, Усова,
С.А. Хорошавин, Т.Н. Шамало, был внесен значительный вклад в развитие содержания и методики организации учебных исследований.
Важной составляющей функциональной подготовки учащихся является их подготовка к экспериментальной исследовательской деятельности. К настоящему времени определен состав экспериментальных умений, выявлена их операционная структура, разработаны основы теории и методики формирования обобщенных умений и навыков в проведении эксперимента. Показано, что развитие исследовательских умений до уровня обобщенных обеспечивает рост творческого потенциала учащихся, вызывает интерес к самостоятельному изучению явлений природы, значительно повышает эффективность экспериментальной исследовательской деятельности Бобров, З.А Вологодская, Э.Т. Изергин, Майер, Р.И. Малафеев, В.В. Мултановский, Е.В. Оспенникова, В.Г. Разумовский, Усова, С.А Хорошавин, Т.Н. Шамало и др
Однако ряд аспектов данной проблемы остается пока исследованным недостаточно, а именно состав и содержание основных этапов формирования экспериментальных умений учащихся в процессе их обучения физике в средней школе, организационные формы обучения, ориентированные на формирование у учащихся умений и навыков в проведении экспериментального исследования и др. Перспективным и малоизученным направлением в
решении проблемы подготовки учащихся к экспериментальной исследовательской деятельности является использование информационных образовательных технологий функции и методика применения компьютера в школьном эксперименте специфика методов обучения, применяемых на лабораторных занятиях по физике в условиях компьютеризации учебного процесса разработка программных продуктов, ориентированных на развитие экспериментальных умений учащихся и др
Совокупность неразрешенных в методической науке проблем, связанных с процессом формирования у учащихся основной школы обобщенных экспериментальных умений определяется противоречиями
между тенденцией сокращения времени, отведенного на изучение школьного курса физики, и необходимостью сохранения в его программе важнейшей составляющей системы знаний по методологии науки
между наметившимся направлением на теоретизацию содержания школьного курса физики и необходимостью формирования у учащихся уме
нии и навыков самостоятельного изучения явлении природы
между разработанными продуктивными методическими подходами к процессу формирования экспериментальных умений учащихся и потребностью в современных дидактических средствах их реализации
между задачей планоАмерного развития экспериментальных умений учащихся в период их обучения физике в средней общеобразовательной школе и недостаточной разработанностью системы методов и организационных форм обучения, позволяющих обеспечить требуемый уровень сформированности умений выпускника.
Проблема исследования состоит в необходимости преодоления протии ворсчия между ориентацией современного образовательного процесса по фи
зике на формирование обобщенных познавательных умений учащихся, развитие их самостоятельности в выполнении экспериментального исследования явлений природы и недостаточной разработанностью технологической
компоненты данного процесса системы дидактических средств и способов их использования в учебном процессе.
Актуальность


Автор разделяет технологии обучения на три уровня технологию занятия или небольшого цикла занятий урока технологию предмета технологию полного обучения 7. Па наш взгляд, в данной группе следует выделить трактовку С. А. Смирнова, который, один из немногих, указывает на важный признак технологии осуществление процесса без участия преподавателя. Если принять это определение за основу, то оно позволит достаточно четко разграничить существующие проекты по необходимому признаку обезличенности. Однако, на наш взгляд, нельзя считать этот признак достаточным для причисления какоголибо проекта к технологиям обучения. Технология как проект деятельности. По мнению Д. Шопова, технология это проект определенной педагогической системы, реализуемой на практике. И.П. Волков считает, что педагогическая технология это описание процесса достижения планируемых результатов обучения. Небольшое количество определений данной группы говорит о том, что такой подход к описанию технологий не поддерживается большинством исследователей. Технология как метод деятельности. Зарубежный исследователь П. Митчел считает, что технолог ия это совокупность знаний о методах осуществления какихлибо процессов. В.М. Шепель подчеркивает, что технология это искусство, мастерство, умение, совокупность методов обработки, изменения состояния. Обращает на себя внимание мнение, высказанное В. Д. Симоненко и А. М. Ворониным, которые считают, что технология это систематический метод планирования, применения и оценивания процесса обучения. Близко к выделенному критерию также определение А. На наш взгляд, определения данной группы во многом повторяют, или берут за основу классические, наиболее общие определения. Так, в энциклопедическом словаре сказано, что технология совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции 0, с. Это определение мы можем считать основным для определения технологии в ее классическом техническом понимании. Наиболее же общим из определений, направленных на уяснение сути педагогических технологий мы можем считать определение ЮНЕСКО педагогическая технология это системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования. Другие определения технологии. Выделим также группу опрсделении, дающих нетрадиционную трактовку данного понятия. В.М. Коротов очень широко понимает педагогические технологии. По мнению О. С. Анисимова, технология один из типов социальных норм, в котором переход от одного состояния к другому описывается характеристикой средств, с помощью которых этот переход осуществляется, способов применения средств и фиксацией самого факта переходимости. При наличии нормативных представлений о промежуточных результатах перечисленные признаки образуют технологическую характеристику части деятельности. Собранные в форме плана, такие характеристики образуют технологию 8. Б.Т. Лихачев отмечает, что педагогическая технология совокупность психологопедагогических установок, определяющих специальный набор и компоновку форм, методов, способов, приемов обучения, воспитательных средств она есть организационнометодический инструментарий педагогического процесса. По мнению В. П. Беспалько педагогическая технология это содержательная техника реализации учебного процесса. Г.К. Селевко вкладывает в это понятие такой смысл понятие педагогическая технология может быть представлено тремя аспектами научным педагогические технологии часть педагогической науки, изучающая и разрабатывающая цели, содержание и методы обучения и проектирующая педагогические процессы процессуальноописательным алгоритм процесса, совокупность целей, содержания, методов и средств для достижения планируемых результатов обучения процессуальнодейственным осуществление технологического процесса 1. О.С. Анисимова, который указывает на то, что педагогическая технология это, прежде всего социальная категория.