Комплексное применение компьютерного моделирования в школьном астрономическом образовании

• Автор: Паболков, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 320 с. : ил

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МОДЕЛИРОВАНИЕ И НАБЛЮДЕНИЕ В

ПРЕПОДАВАНИИ АСТРОНОМИИ.

1. Анализ современного состояния школьного

АСТРОНОМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

2. Модель и моделирование в науке и обучении

2.1. Модель и моделирование в науке

2.2. Функции учебных моделей и цели их применения в учебном процессе.

2.3. Учет возрастных особенностей учащихся при обучении с помощью моделей

2.4. Освоение различных языков моделирования в обучении

3. ПСИХОЛОГОПЕДАГОГИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ компьютерных моделей в преподавании астрономии
3.1. Общие вопросы применения компьютера в преподавании астрономии.
3.2. Комплексный характер применения компьютерных моделей в преподавании астрономии
3.3. Требования к содержанию и структуре пакета программ, моделирующих астрономические явления.
ГЛАВА II МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ПАКЕТА ПРОГРАММ
АСТРОНОМИЯ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ.
1. Содержание и дидактические возможности пакета программ
АСТРОНОМИЯ
1.1. Общее описание пакета программ АСТРОНОМИЯ. Состав пакета
1.2. Программы .Планеты земной группы и Планеты гиганты.
1.3. Программа Звездная карта.
1.4. Программа Небо Земли и Небо и Атмосфера
1.5. Программа Небо Солнца
2. Комплексное применение пакет а программ АСТРОНОМИЯ
2.1. Уроки природоведения в начальной школе.
2.2. Уроки естествознания и географии в 56 классах.
2.3. Уроки физики в средней школе
2.4. Уроки математики и информатики
2.5. Уроки астрономии в школе.
3. Основные положения методики комплексного применения
компьютерного пакета программ АСТРОНОМИЯ.
ГЛАВА III ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ
МЕТОДИКИ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ПРЕПОДАВАНИИ АСТРОНОМИИ.
1. Общая характеристик а экспериментального аспекта
исследования.
2. Констатирующий этап
3. Поисковый этап.
4. Обучающий этап.
4.1. Влияние пакета программ на развитие у школьников
интереса к астрономии
4.2. Создание условий для самореализации учащихся
4.3. Практическое применение пакета программ АСТРОНОМИЯ в различных организационных формах учебного процесса
4.4. Эффективность влияния пакета на учебнопознавательную деятельность учащихся
4.5. Возможность сокращения учебного времени за счет
ф использования пакета программ АСТРОНОМИЯ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В то же время исторически исходные для астрономической науки вопросы сферической астрономии обладают значительным мотивационным и мировоззренческим потенциалом, поскольку позволяют учащимся «ощущать» взаимосвязь с Космосом непосредственно, без сложной и зачастую малопонятной астрофизической аппаратуры. Поэтому усилия тех, кто серьезно занимался разработкой теоретических и практических проблем методики преподавания астрономии в средней школе, были направлены на создание интересного для учащихся (и учителей) содержания курса астрономии и разработку новых методов, приемов и средств обучения. В результате в последние годы появились учебники (раньше никакого выбора учителя и ученики не имели! Земли и Вселенной», есть, например, «Звездочет»), слайды, диафильмы, видеофильмы, первые учебные компьютерные программы и т. Используемая методика проведения наблюдений со школьниками вряд ли вполне может снять описанные выше трудности, так как устные объяснения учителем сути наблюдаемых явлений находятся как бы вне деятельности самих школьников. Конкуренцию одному типу чувственного опыта может составить только другой чувственный опыт, моделирование, включение которого в деятельность школьника должно учитывать имеющийся опыт живых наблюдений. Учителя применяют в своей практике далеко не все возможные формы и методы обучения в силу принципиальной невозможности окончательного решения данной проблемы в условиях существующей классно-урочной системы школьного образования. Во-первых, учителя ощущают недостаточную эффективность обучения, так как активное использование метода наблюдения в астрономии связано и с проблемой эксперимента. Во-вторых, метод, применение которого на уроках астрономии должно рассматриваться и совершенствоваться - это метод самостоятельной работы учащихся. А его недостаточное присутствие в организации учебнопознавательной деятельности ученика при изучении астрономии в общеобразовательной школе объясняется, прежде всего, нехваткой оборудования и недостаточностью времени для проверки и коррекции работы каждого ученика. Самостоятельная работа, заключающаяся в математическом решении предлагаемых большинством учебников астрономических задач, дает ученику слишком бедный и однобокий опыт, не предоставляет возможности для использования уже усвоенных знаний в новых условиях. Эта проблема определяет конфликт между видимым и истинным, важным и второстепенным, житейским опытом и научным знанием. Обозначенные трудности в преподавании астрономии призваны преодолеть учебные модели. Выбор того или иного вида моделей для использования в обучении зависит от многих факторов: учебных целей, то есть содержания учебного курса в первую очередь, целей психического и интеллектуального развития учащихся, возрастных особенностей учащихся. На практике часто выбор типа модели определяется возможностями учителя, а не задачами, поставленными перед собой педагогом. Методисты признают сложность использования многих моделей не только с технической точки зрения, но и в связи с сомнениями в способности моделей давать вполне точное наглядное представление об изображаемых ими явлениях. Так, при привлечении к обучению модели небесной сферы основная трудность состоит в том, что "учащиеся должны представлять себя находящимися в ее центре, в то время как другие наглядные пособия предполагают, что мы смотрим на них извне" [, с. В модели планетной системы "относительные размеры планет представлены в одном масштабе, размеры их орбит - в другом, а размеры Солнца - в третьем. На это обстоятельство нужно обязательно обратить внимание учащихся при использовании этой модели для различных демонстраций" [, с. По астрофизическим разделам курса объемные модели отсутствуют, так как нет достаточно хороших физических аналогий, которые могут быть использованы для создания приемлемых моделей. Неполная адекватность многих моделей соответствующим небесным явлениям заставляет "демонстрацию моделей сочетать с /. Несомненно, это утяжеляет усвоение и без того очень нелегкого для восприятия учебного материала, заставляет учащихся скучать. Все это приводит к поиску новых путей преподавания астрономических знаний в школе, хотя и не отменяет традиционных.