Методика обучения основам компьютерного моделирования будущих учителей физики в педвузе

• Автор: Оськина, Оксана Викторовна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 184 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
КОМПЬЮТЕРА ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ
1.1 Анализ исследований по использованию компьютеров для моделирования физических явлений.
1.1.1. Влияние компьютеров на развитие мышления учащихся.
1.1.2. Возможности использования ЭВМ при обучении физике
1.1.3. Методические разработки по использованию ЭВМ при обучении
1.2. Компьютерные модели и динамика их развития
1.3 Психологопедагогические аспекты повышения эффективности обучения при введении компьютерного
моделирования.
1.4. Теоретические обобщения в физике на основе модельных представлений.
1.4.1. Физические модели природы
1.4.2. Принципы физического моделирования и классификация
моделей.
Выводы к первой главе.
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ФИЗИЧЕСКОЙ СПЕЦИАЛЬНОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА ОСНОВАМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЕЕ ОПЫТНОЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОПРОБАЦИЯ
2.1. Методические основы использования компьютерного моделирования в обучении физике.
2.1.1. Роль и место компьютерного моделирования физических систем в
экспериментальных исследованиях.
2.1.2 .Принципы построения компьютерных моделей.
2.1.3.Методика организации лабораторных исследований в сочетании
с компьютерным моделированием.
2.2. Роль эксперимента в научном и учебном познании.
2.2.1. Методика структурирования деятельности по выполнению опытов. 2 .2.2. Методика формирования экспериментальных умений
2.2.3. Основные этапы формирования экспериментальных умений
2.3. Спецкурс как форма организации учебного процесса будущих учителей физики.
2.4. Спецкурс Основы моделирования
2.4.1.Цели и задачи спецкурса Основы моделирования
2.4.2. Содержание.
2.4.3.Выбор средств педагогической коммуникации
Методы обучения
Дидактические средства.
Формы организации обучения.
2.4.4.Контрольнокорректирующие мероприятия
2.5.Опытно экспериментальная апробация обучения студентов
физической специальности педвуза основам моделирования
Выводы ко второй главе.
Заключение.
Литература


Учащиеся должны понимать, что компьютер - это всего лишь инструмент в руках человека, инструмент очень совершенный, но с ограниченными возможностями и, главное, он может делать лишь то, что в него заложит человек. Применение компьютеров не освобождает от умственного труда. Оно делает этот труд производительным, творческим, интересным. Работа с компьютером приучает школьника действовать по заранее заданному или составленному им самим атгоритму. Усвоение атгоритма приводит учащихся к высокому овладению техникой деятельности, без которой нигде не может быть творчества. Компьютер помогает школьнику выдвинуть гипотезу, быстро обработать результаты эксперимента и на их основе создать субъективно новый для ученика результат - открытие, изобретение, решение задачи. Творческий акт - это наиболее объективный алгоритм деятельности, и неправомерным становится само противопоставление работы по алгоритму и творческой работы [4]. За применением знаний по известному алгоритму следует их применение в новых условиях, т. Во всех случаях компьютер, выступая важным источником мотивации деятельности, приводит к повышению творческой активности учащихся. Другим распространенным мнением является утверждение, что применение компьютеров отрицательно сказывается на развитии умственных способностей учащихся, в частности на развитии навыков счета. Как было показано в целом ряде экспериментов, такое мнение является несостоятельным. Устные и письменные вычисления действительно тренируют память, но сами по себе не развивают мышления, кроме того, перегружают и быстро утомляют школьников. Использование компьютера на уроках физики при выполнении лабораторных работ или решении задач позволяет учащимся увидеть результат своего труда на уроке. Эго значительно повышает интерес к самой деятельности. Учитель получает возможность проводить новые лабораторные работы или решать новые интересные задачи, которые раньше не ставились из-за громоздких вычислении. Применение компьютеров позволяет превратить вычисления из скучной и однообразной работы в живую и интересную, повышающую качество всего учебного процесса. Одной из первых статей, посвященных компьютерам на уроках физики, была работа Извозчикова В. А. и Марковой И. В. [], в которой на примере движения тела под углом к горизонту было обращено внимание на важную роль компьютеров в школьной физике. Начиная с этого времени, число публикаций по этой проблеме неуклонно возрастает. Вопросам применения микро - и мини-ЭВМ на уроках физики посвящена статья Разумовской Н. В. [3). Автор отмечает, что ЭВМ становится независимым помощником преподавателя при моделировании физических процессов и явлений, воспроизведении физических экспериментов и работы механизмов и машин. В то же время автор указывает на имеющуюся опасность замены богатого мира физических явлений "экранным миром" компьютера. Интересны выводы авторов работы [] о том, что эксперименты на компьютерных моделях - хороший способ предотвратить формализм в знаниях учащихся. С этой целью авторами предлагается моделирование с помощью ЭВМ фундаментальных физических опытов (Иоффе -Милликена, Франка - Герца и других). Практическое значение имеет описание пакета обучающих программ "Движение тела под действием силы тяжести" []. Преимуществом численного физического эксперимента по сравнению с экспериментом натурным и использованию этих преимуществ в практикуме по общей физике посвящена работа [7). По мнению авторов, численный эксперимент дает обучаемым прежде всего возможность экспериментировать с системами даже в тех случаях, когда проведение реального эксперимента затруднительно или нецелесообразно. Во-вторых, открывается возможность повторения и точного воспроизведения условий протекания изучаемого процесса, прерывания и возобновления хода эксперимента с целью анализа промежуточных результатов и внесения корректив. Наконец, относительная дешевизна и быстрота создания численных моделей составляет еще одно их преимущество. Использование имеющихся преимуществ авторы видят в постановке лабораторных работ с использованием численного моделирования в практикуме по общей физике. Дальнейшее развитие этих идей изложено в [8].