Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические предпосылки индивидуализации обучения учащихся "Технологии" в процессе применения компьютерных средств
1.1. Педагогические и психологические основы индивидуализации обучения учащихся общеобразовательной школы 14
1.2. Задачи и критерии эффективности индивидуализированного обучения школьников в рамках образовательной области "Технология" 21
1.3. Основные направления и особенности использования педагогических программных средств в обучении 28
1.4. Компьютерная поддержка процесса индивидуализации технологической подготовки школьников 53
Выводы по первой главе 61
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по индивидуализации технологической подготовки учащихся 5-7 классов с использованием электронного учебника
2.1. Основные этапы разработки электронного учебника по технологии ... 66
2.2. Алгоритм работы с электронным учебником 79
2.3. Дидактическое и методическое обеспечение использования электронного учебника на уроках технологии в 5-7 классах 84
2.4. Экспериментальная проверка эффективности применения электронного учебника ;... 95
2.5. Условия эффективного использования электронного учебни ка в качестве средства индивидуализации технологической подготовки школьников 114
Выводы по второй главе 124
Заключение 128
- Педагогические и психологические основы индивидуализации обучения учащихся общеобразовательной школы
- Задачи и критерии эффективности индивидуализированного обучения школьников в рамках образовательной области "Технология"
- Основные этапы разработки электронного учебника по технологии
- Алгоритм работы с электронным учебником
Введение к работе
Концепция модернизации российского образования на период до 2010 г. нацеливает образовательные учреждения страны на подготовку разносторонне развитой личности, ориентированной в традициях отечественной и мировой культуры, способной к активной социальной адаптации в обществе, осознанному жизненному выбору, к началу трудовой деятельности и продолжению профессионального образования, к самообразованию, самосовершенствованию. Личностно-ориентированное обучение, учитывающее возрастные, индивидуальные особенности школьников, основанное на передовых педагогических и информационных технологиях, становится доминирующей тенденцией современного образования.
Переход современной школы к многообразию образовательных систем, стремление реализовать в практике школьного образования личностно-ориентированную модель обучения существенно актуализируют проблему его индивидуализации. В настоящее время в условиях глобальной информатизации новые методы обучения, основанные на активных, самостоятельных формах приобретения знаний, значительно обогащают возможности традиционных методов, направленных, в основном, на коллективное восприятие информации.
Наступивший XXI век эры высоких технологий, предъявляет новые, более высокие требования к развитию системы технологического образования. Расширить общекультурный кругозор школьников, сформировать у них творческое мышление, помочь в овладении технологической и информационной культурой призван интегрированный учебный курс "Технология", введенный в 1993 году в базисный учебный план школ России. Новая образовательная область "Технология", научно-методическое обоснование которой дается в работах П.Р.Атутова, А.Н.Богатырева, О.А.Кожиной, Б.И.Орлова, А.А.Павловой, М.Б.Павловой, В.Д.Симоненко, Ю.Л.Хотунцева и др., своим содержанием, опорой на новые технологии обучения, творческой учебной деятельностью соз дает благоприятные условия для учета и развития личностных качеств и способностей каждого ученика.
Появление современных информационных технологий позволило по-новому подойти к проблеме индивидуализации обучения. Использование программного компьютерного продукта, основанного на принципах искусственного интеллекта, оказалось перспективным направлением в осуществлении личностно-ориентированного обучения. В работах Н.В.Апатовой, А.Н.Богатырева, Я.А.Ваграменко, Ю.А.Воронина, Б.СГершунского, С.Г.Григорьева, Е.И.Машбица, П.И.Образцова, И.В.Роберт и др. сформулированы основные положения, определяющие роль и место компьютера среди других средств обучения, выработаны основные требования к созданию программных компьютерных средств учебного назначения.
Несмотря на существующий опыт, проблемы создания и использования программных средств учебного назначения не перестают быть актуальными. Их принято делить на:
- психологические, отражающие вопросы взаимодействия учащегося и компьютера, особенности их диалога, индивидуальные особенности и оценку когнитивного стиля учащегося и др.;
- методические, рассматривающие место компьютера в учебном процессе, целесообразность использования программных средств на различных его этапах, выбор программных средств, режим применения, отбор содержания, способы оценки эффективности и др.;
- педагогические, анализирующие педагогические условия компьютеризации обучения, вопросы реализации личностно-ориентированного обучения и способы повышения эффективности образовательного процесса;
- физиолого-гигиенические, определяющие комфортные и безопасные условия работы учащихся с компьютерной техникой, влияющие на протекание учебной деятельности;
- технологические, затрагивающие вопросы структуры программных компьютерных средств, их типологию, способы построения моделей процесса
обучения и обучаемого, разработка стратегий обучения и др.;
- технические, включающие выбор средств для создания программных компьютерных систем, разработку алгоритмов и программ, их тестирование, отладку и т.п.;
- организационно-экономические, связанные с организацией разработки, оценки эффективности, тиражирования, продвижения на рынке образовательных технологий и т.п.
Основное внимание нашего исследования уделено проблемам методического, педагогического и технологического направлений.
К настоящему времени создано множество компьютерных программных средств, применяемых в образовательном процессе; контролирующие, тренажерные, моделирующие и демонстрационные программы; автоматизированные обучающие системы; гиперсреды, мультимедиа и программы виртуальной реальности; электронные учебники; интеллектуальные и экспертные обучающие системы. Компьютерные технологии начинают все активнее использоваться для поддержки и расширения возможностей традиционных методов обучения. Важным ресурсом для реализации личностно-ориентированного метода обучения выступает, в частности, электронный (компьютерный) учебник.
Электронный учебник - это не обычный печатный учебник в виде его электронной копии. Нелинейная гипертекстовая структура содержания электронного учебника коренным образом отличает его от обычного - печатного, где всегда доминирует линейный принцип. Электронный учебник с элементами искусственного интеллекта является эффективным обучающим средством, имеющим множество достоинств. Обучаемому он может предлагать маршрут в гипертексте учебной предметной области, задавать вопросы, получать ответы, использовать различные обучающие воздействия, контролировать качество обучения, выполнять некоторые иные функции, например, справочные. Другими словами - человек и компьютер могут вести продуктивный диалог в режиме обучения.
Несмотря на достоинства и дидактические возможности современных
программных средства учебного назначения, в существующей школьной практике многие достижения, реализующие концептуально новые решения в области разработки компьютерных информационных технологий, используются недостаточно. Методика применения компьютерных технологий основана, как правило, на эмпирических подходах, а компьютерные программные средства, составленные с учетом требований индивидуализации обучения в технологической подготовке школьников практически отсутствуют.
В то же время сама учебная программа образовательной области "Технология" активно нацеливает при изучении всех своих разделов использовать компьютерную технику. Это обусловлено большим объемом учебного материала, ограниченным количеством учебного времени, требованием индивидуализации обучения, необходимостью практического ознакомления учащихся с возможностями компьютерных технологий.
Таким образом, существует противоречие между объективной необходимостью использования информационных технологий обучения, с одной стороны, и отсутствием компьютерных программных средств, поддерживающих индивидуализацию обучения применительно к технологической подготовке школьников, с другой стороны. С учетом этого противоречия была выбрана тема настоящего исследования, проблема которого сформулирована следующим образом: каковы теоретико-методологические предпосылки, педагогические и методические условия индивидуализации обучения школьников образовательной области "Технология" средствами электронного учебника? Решение данной проблемы составляет цель исследования.
Объект исследования: процесс индивидуализации технологической подготовки учащихся общеобразовательной школы.
Предмет исследования: содержание, формы и методы индивидуализации обучения школьников средствами электронного учебника (на примере образовательной области "Технология").
Гипотеза исследования: индивидуализация обучения школьников в процессе использования электронного учебника на уроках технологии позволит
обеспечить эффективность усвоения и более высокий уровень качества знаний обучаемых, если:
- программно-методическое обеспечение учебного процесса создается с учетом гетерогенности контингента учащихся;
- используются адекватные процессу индивидуализации технологической подготовки школьников методы и средства обучения;
- компьютерная технология обучения используется только там, где выявляются ее преимущества перед другими методами обучения;
- электронный учебник разрабатывается с учетом как традиционных, так и специфических педагогических и методических требований;
- реализуется интерактивный режим работы электронного учебника с адаптацией учебных воздействий к индивидуальным особенностям учащихся;
- выполняется совокупность содержательно-целевых, организационных, психолого-педагогических и методико-технологических требований, обеспечивающих индивидуальный подход в обучении.
В соответствии с проблемой, целью, объектом, предметом и гипотезой исследования были поставлены и решались следующие задачи:
1. Рассмотреть психолого-педагогические основы процесса индивидуализации обучения школьников.
2. Определить задачи и критерии успешности индивидуализированного обучения школьников в рамках образовательной области "Технология".
3. Установить педагогические и методические требования к структуре и содержанию электронного учебника, реализующего принципы индивидуализации обучения.
4. Разработать экспериментальный вариант электронного учебника по "Технологии", учитывающий требования индивидуализации обучения, и провести его опытно-экспериментальную проверку.
5. Определить условия, обеспечивающие эффективную компьютерную поддержку индивидуализации обучения технологии, и подготовить соответствующие методические рекомендации.
Теоретико-методологическую основу исследования составили: выводы философии, психологии и педагогики о творческой сущности личности, многофакторном характере ее развития и об определяющей роли деятельности в ее становлении (Б.Г.Ананьев, Л.С.Выготский, ІХЯ.Гальперин, В.В.Давыдов, А.Н.Леонтьев и др.); концептуальные основы педагогического процесса и активизации учебно-познавательной деятельности школьников (С.И.Архангельский, ЮЛС.Бабанский, И.Я.Лернер, П.ИЛидкасистый, В.А.Сластенин и др.); условия индивидуализации обучения (А.А.Кирсанов, Е.А.Климов, Е.С.Рабун-ский, И.Э.Унт, И.С.Якиманская и др.); современные подходы к модернизации трудовой подготовки и изучению технологии (П.Р.Атутов, С.Я.Батышев, А.Н.Богатырев, А.И.Воробьев, В.А.Поляков, и др.); идеи информатизации образования (Я.А.Вафаменко, В.М.Глушков, А.П.Ершов, Е.И.Машбиц, И.В.Роберт и др.); психолого-педагогические аспекты компьютеризации образовательного процесса (Б.С.Гершунский, Б.Ф.Ломов, Е.И.Машбиц, Ю.К.Кузнецов, Е.Б.Моргунов и др.); возможности компьютерных технологий в интенсификации и активизации обучения (А.Н.Богатырев, Ю.А.Воронин, С.Г.Григорьев, П.И.Образцов, И.В.Роберт и др.); исследования о соотношении компьютерной и традиционной технологий обучения (Н.В.Апатова, А.Борк, А.Матюшкин-Герке, И.В.Роберт, Г.К.Селевко и др.); основные положения современной теории учебника (В.П.Беспалько, Л.Х.Зайнутдинова, Д.Д.Зуев, И.Я.Лернер, М.Н.Скат-кин и др.); обоснование количественных измерений в учебном процессе (В.П.Беспалько, В.И.Михеев, И.Т.Огородников, Ю.В.Павлов, А.П.Свиридов и
ДРО Для реализации цели и решения поставленных задач применялись следующие методы исследования: изучение и анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; обзор нормативных документов (образовательные стандарты, учебные планы, программы и т.п.); анализ существующих компьютерных программных средств учебного назначения и практики их использования; наблюдение, анализ и обобщение передового опыта работы учителей технологии; беседа, наблюдение, тестирование, педагогиче ский эксперимент; статистические методы обработки результатов исследования.
Организация и этапы исследования: опытно-экспериментальная работа осуществлялась на базе 5-х классов общеобразовательных школ №28 и №32 г.Курска. Исследование проводилось в течение 4 лет в три взаимосвязанных этапа. Всего в экспериментальном исследовании на различных его этапах приняли участие 72 учащихся и 43 учителя технологии.
Первый этап (1999-2000 гг.) - изучение и анализ философской, психолого-педагогической, методической и технической литературы по исследуемой проблеме; осмысление теоретических и методологических положений исследования; определение объекта, предмета, научного аппарата и диагностического инструментария.
Второй этап (2000-2002 гг.) - разработка электронного учебника, формирование контрольных и экспериментальных классов, проведение опытно-экспериментальной работы в школах г. Курска.
Третий этап (2002-2003 гг.) - систематизация и обобщение результатов исследования; формулирование теоретических выводов, научно-практических рекомендаций; литературное оформление диссертационной работы.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
— уточнены возможности и обоснована педагогическая целесообразность применения компьютерных программных средств для индивидуализации обучения;
- определены критерии эффективности процесса индивидуализации технологической подготовки школьников;
— разработаны педагогические и методические основы построения электронного учебника, предназначенного для индивидуализированного обучения школьников технологии;
- выявлены условия успешной реализации воспитательно-образовательных возможностей компьютерного сопровождения процесса индивидуализации обучения;
- выработаны методические рекомендации по применению электронного учебника с целью индивидуализации технологической подготовки учащихся 5-7 классов.
Теоретическая значимость исследования определяется расширением научно-педагогических знаний в области индивидуализации обучения, разработкой проблемы индивидуализированного обучения посредством использования компьютерных технологий, созданием средств образовательной деятельности, обеспечивающих этот процесс.
Практическая значимость исследования состоит в том, что создан и внедрен в школьную практику экспериментальный вариант электронного учебника для поддержки индивидуализации обучения машиноведению в образовательной области "Технология", разработаны соответствующие методические рекомендации для учителей технологии. В учебном процессе Курского государственного университета используется авторский спецкурс "Разработка компьютерных педагогических программных средств и их использование для индивидуализации обучения учащихся 5-7 классов на уроках технологии".
Достоверность и обоснованность полученных в диссертационной работе результатов обеспечиваются концептуальной непротиворечивостью исходных теоретико-методологических позиций, использованием разнообразных методов теоретического и экспериментального исследования, рациональным сочетанием качественного и количественного анализов данных опытно-экспериментальной работы, репрезентативностью объема выборок и статистической значимостью экспериментальных результатов.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Индивидуализация обучения — это сложное педагогическое явление, отражающее современную тенденцию образования, направленного на развитие личности обучаемого. В условиях информатизации образовательного процесса традиционные подходы к индивидуализированному обучению могут эффективно дополняться новыми педагогическими компьютерными технологиями обучения.
2. Индивидуализированная технологическая подготовка школьников
должна осуществляться с учетом доминирующих в технологическом обучении способностей - технического мышления и пространственных представлений. Оценить успешность индивидуализации обучения школьников технологии позволяют: критерий обученное™, который проявляется в сформированности технологических знаний; критерий мотивационности, предполагающий положительное отношение к учебной деятельности и соответствующие образовательные ориентиры; эмоционально-личностный критерий, отражающий уверенность в собственных силах, а также сформированность общечеловеческих ценностей и качеств; когнитивный критерий, характеризующий учебно-познавательную самостоятельность в технологической подготовке.
3, Электронный учебник, разработанный в соответствии с традиционными (доступность, наглядность, проблемность, активность и сознательность учащихся, систематичность и последовательность обучения, прочность усвоения знаний, единство образовательных, развивающих и воспитательных функций обучения) и специфическими (учет и реализация индивидуальных особенностей учащихся, адаптивность и интерактивность обучающей программы, полнота и непрерывность дидактического цикла, системность и структурно- функциональная связанность учебного материала) общепедагогическими и методическими требованиями, выступает оптимальным компьютерным средством индивидуализации обучения технологии,
4. Качество и эффективность индивидуализированной технологической подготовки школьников на основе электронного учебника определяются совокупностью условий: содержательно-целевых, выражающих целевую направленность образовательного процесса и реализацию индивидуального подхода в обучении; организационных, включающих компьютерную грамотность участников процесса, материальную базу и наличие соответствующих программных педагогических средств обучения; психолого-педагогических, отражающих мотивацию процесса учения, поддержание комфортного эмоционального климата на занятиях и использование адекватных процессу индивидуализации методов и средств обучения; методико-технологических, направленных на создание программного обеспечения с учетом гетерогенности контингента учащихся,
разнообразие форм и способов представления учебного материала, интерактивный режим работы программного средства с адаптацией учебных воздействий к индивидуальным особенностям учащихся.
5. Учебно-методический комплекс, включающий электронный учебник по машиноведческому разделу "Технологии", методические рекомендации учителям по его применению и рациональному сочетанию компьютерной технологии с традиционным обучением и программа вузовского спецкурса по разработке и использованию педагогических программных средств индивидуализированного обучения, позволяют успешно решать вопросы индивидуализации технологической подготовки учащихся 5-7 классов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные идеи, положения и результаты исследования доложены, обсуждены и получили одобрение на следующих научных конференциях, семинарах и сессиях:
- научно-методическом семинаре "Университетская наука и образование в свете мировых интеграционных,процессов" (г. Курск, 2001 г.);
- региональной научно-практической конференции "Интернет в системе образования" (г. Курск, 2001 г.);
- Международной конференции "Технология 2001: Преподавание технологии в школе. Подготовка учителей технологии и предпринимательства" (г. Москва, 2001 г.);
- Всероссийской научно-практической конференции "Региональные проблемы информатизации образования: опыт, тенденции, перспективы" (г. Чебоксары, 2003 г.);
- Международной научно-практической конференции "Технолого-эко-номическое образование в XXI веке" (г. Новосибирск, 2003 г.);
- IX Международной научно-практической конференции "Технология. Творчество. Личность" (г. Курск, 2003 г.);
- ежегодных научных сессиях КГПУ и КГУ (г. Курск, 1999 - 2003 гг.).
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем диссертации 177 страниц. В тексте диссертации содержится 7 таблиц, 11 рисунков, 3 приложения.
Педагогические и психологические основы индивидуализации обучения учащихся общеобразовательной школы
Вопрос индивидуализации обучения, выступающий сегодня одним из наиболее востребованных в школьном образовании, имеет многолетнюю историю как в отечественной, так и в зарубежной педагогической науке и практике. Разработка индивидуального подхода в обучении явилась основой личностно-ориентированного образования, концепция которого принята на сегодняшний день мировой педагогической наукой.
Первые высказывания о возможности индивидуального подхода к обучению принадлежат Яну Амосу Коменскому, указавшему в своей "Великой дидактике" на необходимость сочетания индивидуальной и коллективной учебной деятельности в условиях классно-урочной системы. Мысли о сочетании индивидуальных и коллективных форм учебной работы школьников на уроке нашли свое отражение в трудах К.Д.Ушинского и других великих русских педагогов.
В начале XX века проблема индивидуализации получила освещение в работах В.П.Вахтерова, В.И.Водовозова, П.Ф.Каптерова и др. [28]. Индивидуальный подход к обучению в дореволюционной России проявлялся в форме дифференциации различных типов учебных заведений: лицеев, гимназий, реальных училищ, кадетских корпусов и пр. В то время рассматривались проекты так называемых школ нового типа, в которых для школьников, проявивших интерес и склонности к изучению языков или естественных наук, предусматривались дополнительные занятия. На старшей ступени школ предполагалось разделение по трем направлениям обучения: классическому, естественному и гуманитарному [68].
В Советской России Наркоматом просвещения РСФСР в 1918 году была издана "Декларация о единой трудовой школе", в которой, в частности, рассматривалась необходимость индивидуализации и дифференциации обучения. Идеи индивидуально-дифференцированного подхода в обучении получили развитие в трудах П.П.Блонского, Н.К.Крупской, А.ВЛуначарского, С.Т.Шацкого и других педагогов и общественных деятелей того времени [17, 86, 99, 163].
Один из путей решения проблемы предполагал разделение содержания образования путем создания различных типов школ. Индивидуализация обучения должна была при этом включать дифференциацию учебных планов внутри одной и той же школы, класса. Предполагалось, что по предметам, которые даются обучаемым с большим трудом, учащиеся могут продвигаться в индивидуально-замедленном темпе, отставая в прохождении соответствующих программ на 1-3 года. Допускалась возможность получения аттестата при невыполнении учебного плана по одному или даже нескольким непрофилирующим предметам.
Второй подход предполагал разделение самого процесса обучения. В соответствии с этим подходом всех учащихся требовалось разделить по их способностям и наклонностям. Соответственно индивидуальным возможностям и особенностям должны были быть приспособлены организация обучения, приемы и методы преподавания. При этом для достижения успеха необходимо было, опираясь на данные практической психологии, предварительно выявить особенности развития каждого ребенка.
В 20-е годы прошлого века отечественная педагогическая наука творчески переосмысливала зарубежный опыт по осуществлению индивидуализации и дифференциации обучения. В частности, в образовательный процесс стали внедряться формы и методы обучения, распространенные в США и странах Западной Европы - Дальтон-план, лабораторно-бригадный, исследовательский и другие методы, направленные на формирование у учащихся самостоятельности в выполнении заданий, развитие личностных интересов, склонностей и способностей.
Однако уже в 1932 году, в угоду существовавшей тогда идеологии, было принято специальное Постановление ЦК ВКП(б) "Об учебных программах и режиме в начальной и средней школе", которое полностью восстанавливало единые программы и единые требования к подготовке учащихся всех общеобразовательных школ. И, хотя в Постановлении говорилось о необходимости использования на уроках общегрупповой, бригадной и индивидуальной форм работы учащихся под руководством учителя, многие плодотворные идеи новых методов обучения постепенно теряли свою значимость.
Еще более существенный ущерб глубокому и всестороннему изучению личности учащегося нанесло другое Постановление ЦК ВКП(б) 1936 года "О педологических извращениях в системе Наркомпроса". В результате индивидуализация обучения в 30-е годы стала рассматриваться односторонне, в основном как средство предупреждения неуспеваемости и второгодничества. Особое значение уделялось развитию коллективных форм учебной работы, все больше распространялся такой способ, где основным было фронтальное изложение материала учителем.
Тем не менее, по нашему мнению, практика отечественной школы того периода не переставала предъявлять объективных требований к теоретическому обоснованию идей индивидуализированного обучения (его целей, содержания, структуры, средств, технологий осуществления и т.д.). В те годы впервые появились статьи, посвященные индивидуальному подходу, написанные учителями-практиками.
Задачи и критерии эффективности индивидуализированного обучения школьников в рамках образовательной области "Технология"
Анализ результатов этих исследований позволяет наметить подход к проблеме индивидуализации технологического образования и выделить следующие, значимые для индивидуализированного обучения, положения:
1. Индивидуализированное обучение является развивающим, если оно приспособлено к начальному уровню развития каждого ученика.
2. Требование исходить из начального (или достигнутого) уровня разви 25 тия ученика одновременно подразумевает выявление этого уровня. Соответствующую диагностику индивидуальных особенностей учащихся необходимо рассматривать как первоначальный этап индивидуализированного обучения.
3. Индивидуализированное обучение конкретному образовательному предмету должно быть направлено, в первую очередь, на развитие тех способностей учащихся, от которых в большей степени зависит успешность обучения.
4. Использование специальных обучающих средств позволяет максимально индивидуализировать учебно-воспитательный процесс, повышает качество обучения и способствует развитию индивидуальных способностей учащихся.
Необходимо отметить, что исследований, посвященных вопросам дифференциации и индивидуализации обучения образовательной области "Технология", пока еще не очень много. В частности, И.В.Власовым [29, 30] на основе классификации объектов учебно-практической деятельности учащихся по конструкционно-технологической сложности (свойства материала объекта, способы обработки, точность изготовления, варианты конструкции и т.д.) разработана методика выбора дифференцированных по сложности объектов труда и их использования на практических занятиях по технологии в 5-7 классах общеобразовательной школы.
Вопросы дифференциации обучения в технологической подготовке рассматривались С.М.Лесиным [94]. В его работе представлена модель дифференциации обучения учащихся и разработана совокупность разноуровневых заданий (с учетом их сложности, поэтапности выполнения, полноты использования приобретенных знаний и умений). Однако вопросы индивидуализации в данной работе практически не затрагивались.
Достаточно подробно проблема индивидуализации обучения в обсуждаемой области рассмотрена в работе А.В.Пахомова [119]. В результате исследования им были определены следующие индивидуальные особенности учащихся, влияющие на успешность подготовки школьников 5-7 классов в области технологии обработки конструкционных материалов и требующие первооче 26 редного учета и развития:
- технические способности (техническое мышление, пространственные представления);
- сенсорные способности (глазомер, дифференцировка мышечных усилий);
- моторные способности (точность движений, содружественная координация рук, темп работы).
Созданная А.В.Пахомовым система учебных заданий (графических, кон-структорско-технических и технологических) позволяет учителю регулировать сложность выполняемой учеником работы на основе учета его индивидуальных способностей. При этом используются различные формы, методы и средства обучения. Так, в частности, для обучения школьников технологическому планированию совместно с автором данной работы было создано оригинальное дидактическое техническое средство обучения - "Технологический конструктор" [120], позволяющее учитывать возрастные и индивидуальные особенности учеников Развивающее обучение основано, в первую очередь, на учете индивидуальных особенностей учеников, однако практически учесть все многообразие этих особенностей достаточно сложно. Логичнее вычленить доминирующие в учебной подготовке особенности с тем, чтобы в обучении акцент делался, прежде всего, на их учете и развитии. Выделение особенностей, определяющих успешность выполнения определенного вида учебной деятельности, осуществлялось многими исследователями. Например, А.А.Кирсанов выделяет уровень выполнения мыслительных операций, соотношение наглядно-образных и словесно-логических компонентов мышления, память и восприятие [74, 75].
И.Э.Унт, а также Г.ВЛерещук, одни из немногих исследователей проблемы индивидуализации в области трудового обучения, к главной особенности учащихся, требующей обязательного учета, относят обучаемость, то есть общие умственные способности [153, 157]. Исходя из целей машиноведческой подготовки, обучаемость можно определить, в том числе, как восприимчивость к ус 27 воению особых, технических знаний. Исследованиями И.СЯкиманской, установлено, что уровень обучаемости технической деятельности определяется в первую очередь интеллектуальными компонентами способностей [169, 171]. На изучение этих компонентов направлено множество исследований. В частности, развитию технических интересов и способностей школьников посвящена монография А.Н.Прядехо [130], вопросы развития технического мышления школьников рассматривались в работах Т.В.Кудрявцева и П.М.Якобсона [89, 173], психологии технических способностей посвящены работы С.М.Василейского и П.М.Якобсона [26,172].
Известной особенностью интеллекта являются представления о пространственных соотношениях и связях в предмете и между предметами. Специальные исследования подтверждают важную роль пространственных представлений в решении различных технических задач и показывают, что между такими компонентами способностей, как техническое мышление и пространственные представления, существует тесная связь [38, 78,171].
Таким образом, к доминирующим индивидуальным особенностям учащихся, требующим учета в машиноведческой подготовке в первую очередь, на наш взгляд, относятся техническое мышление и пространственные представления индивида.
Основные этапы разработки электронного учебника по технологии
Исторически сложилось, что методология создания программного обеспечения не разрабатывалась специально для обучения и, следовательно, не имела всех необходимых компонентов для поддержки обучения. Тем не менее, в последние годы вопросам методики создания педагогических программных средств уделяется все большее внимание.
Опираясь на работы С.Г.Григорьева, Л.Х.Зайнутдиновой, О.В.Зиминой [48, 65, 69] и других исследователей, а также на собственный опыт разработки ЭУ, ориентированного на учет личностных особенностей школьников в процессе технологической подготовки, можно выделить следующие основные этапы работы над проектом по созданию и использованию ЭУ:
1. Этап идентификации - определение целей и содержания обучения, выбор участников процесса разработки ЭУ, выявление характеристик решаемых задач, целей их разработки и доступных для разработчиков ресурсов.
2. Этап концептуализации предметной области - проведение содержательного анализа рассматриваемой области, выделение ключевых понятий, отношений и характеристик, необходимых для описания процесса решения поставленной задачи, построение модели базы знаний учебного материала.
3. Этап формализации базы знаний — выражение всех ключевых понятий, выявленных на этапе концептуализации, в необходимые формальные представления.
4. Этап реализации базы знаний - создание организационной структуры по обеспечению непрерывного процесса обучения, разработка оформления и интерфейса программы, определение состава и характера средств обучения, используемых в ЭУ (тестов, тренажеров, справочных материалов, методических указаний и т.д.)
5. Этап опытной эксплуатации, тестирования и отладки базы знаний -проверка разработанного варианта системы и схем представления знаний. На этом этапе проводится многократное тестирование ЭУ с целью проверки его работоспособности, эффективности, возможности эксплуатации и тиражирования.
6. Этап создания сопроводительной методической документации — разработка и тиражирование методических рекомендаций и инструкций для преподавателей и учащихся по использованию ЭУ на занятиях.
7. Этап внедрения ЭУ — тиражирование и продвижение разработанной программно-педагогической системы на рынке образовательных технологий.
Наиболее значимыми являются этапы создания содержательной основы педагогического программного продукта (идентификация и концептуализация предметной области, формализация и реализация базы знаний), затрагивающие вопросы анализа, отбора и структурирования предметной области, установления логической и дидактической последовательности передачи знаний ученику, определения оптимальных форм подачи учебного материала с помощью компьютера.
Машиноведческая часть образовательной области "Технология" включает в себя систему технических сведений о преобразовании материалов, энергии и информации в предметно-практической деятельности человека. Поскольку последняя очень разнообразна, то и описывающие ее технические знания, раскрывающие разные аспекты предметной практики, тоже весьма многообразны [109].
Вопросам изучения машиноведения в общеобразовательной школе посвящено множество исследований [11, 16, 19, 63, 126]. В одних из них за основу определения содержания изучаемого материала предлагалось брать частоту применения механизмов в различных машинах (Г.П.Сандалов и другие), в других - структуру механизма (М.А.Жиделев, В.НЛмщиков и другие), в третьих на первый план выдвигались дидактические принципы (В.П.Беспалько, А.Н.Богатырев, В.А.Поляков, А.Е.Ставровский и другие). Наличием разных подходов к формированию содержания, в частности, можно объяснить тот факт, что содержание машиноведческого раздела в процессе трудового обучения в общеобразовательной школе претерпевало частые и порой значительные изменения.
В настоящее время с введением в учебный план образовательной области "Технология" снова изменились программные требования к изучению основ машиноведения. Хотя анализ этих изменений не входит в задачи нашего исследования, стоит отметить, что отбор содержания учебного материала для изучения машиноведения в "Технологии" необходимо проводить исходя из требований современного производства и логики процесса формирования технических (машиноведческих) знаний.
Причем, если само содержание учебного предмета уже задано его учебной программой и учитель не имеет формальных возможностей для его изменения, то логика построения учебного материала, а, следовательно, и логика процесса формирования машиноведческих знаний целиком находится в компетенции учителя. Поэтому при формировании содержания ЭУ методически важно выработать эту логику и затем, с учетом всех дидактических требований, реализовать ее в компьютерной обучающей программе.
В педагогической теории и практике в разное время существовали разные подходы к изучению машиноведения в общеобразовательной школе. Так, известный теоретик трудового обучения В.А.Поляков предлагал детали, механизмы и машины изучать отдельно друг от друга и в строгой последовательности — сначала детали, затем механизмы и, наконец, машины [125]. Более правильный, на наш взгляд, путь ознакомления учащихся 5-7 классов с важнейшими техническими устройствами избран действующей учебной программой "Технологии". Это путь реализует принцип - от общего к частному. Однако, как показывает анализ современных учебников по "Технологии", очень важный вопрос формирования основных понятий машиноведения в достаточной мере еще не решен.
В школьном преподавании элементов машиноведения должны использоваться такие понятия и определения, которые соответствовали бы современному уровню науки и практики и, в то же время, были доступными для понимания учащихся. Прежде всего, это относится к таким главным понятиям, как машина, механизм, передача, деталь. Для того, чтобы установить, какое из определений машины наиболее полно отвечает ее сущности, рассмотрим существующие.
Алгоритм работы с электронным учебником
Компьютерную грамотность учителя и учащихся надо рассматривать как наиболее важную часть содержания компьютерной технологии обучения. Интерфейс разработанного ЭУ позволяет использовать его без особых затруднений ученикам 5 класса, которые к тому времени в соответствии с программой образовательной области "Технология" уже имеют определенный опыт пользователя и навыки работы с компьютером на уроке- Кроме того, как показывает наш опыт, большинство учащихся имеют опыт общения с компьютером за пределами школы (домашний компьютер, компьютерные игры, компьютерные кружки и салоны и т.п.).
Требования к компьютерной грамотности учителя технологии содержатся в соответствующем Государственном образовательном стандарте, отражающем уровень содержания и подготовки выпускника ВУЗа по специальности 030600 "Технология и предпринимательство". Учитель технологии должен обладать следующими элементами компьютерной грамотности: - знание основных понятий информатики; - знание устройства и принципиальных возможностей компьютерной техники; — знание современных программных оболочек и операционных средств общего назначения и владение их функциями и приложениями; — умение работать с текстовой и графической информацией; — представления об алгоритмах, инструментальных оболочках; - знание возможностей компьютерных технологий для учебного процесса; - первоначальный опыт использования прикладных программ учебного назначения.
Как правило, современные выпускники ВУЗа имеют неплохую компьютерную подготовку, чего нельзя сказать об учителях-практиках. Отсюда особую значимость приобретают вопросы компьютерной переподготовки работников школ, в которой в последние годы обозначились положительные тенденции. Изданы и используются в школьной практике учебные пособия: "Учителю технологии (трудового обучения) о современных информационных технологиях", авторы А.Н.Богатырев, А.В.Коптелов, Г.Н.Некрасова (1998), "Применение игровых программных средств в технолого-экономической подготовке школьников", авторы Г.Н.Некрасова, Л.Г.Четверикова (2002), "Знакомьтесь: компьютер", авторы А.Н.Богатырев, Г.Н.Некрасова, НХ.Тарасова (2002).
Компьютеризация учебного процесса кроме компьютерных знаний требует от учителя технологии знания правил и норм по охране труда и безопасной работе учащихся с компьютерной техникой. При разработке графика проведения уроков с использованием компьютерных средств и информационных технологий рекомендуется соблюдать Санитарные правила и нормы — СанПин 2.2.2.542.96, утвержденные Госкомсанэпиднадзором России, в соответствии с которыми непрерывная длительность занятий непосредственно с компьютером не должна превышать: - для учащихся 1 классов - 10 минут; - для учащихся 2-5 классов - 15 минут; - для учащихся 6-7 классов - 20 минут; - для учащихся 8-9 классов - 25 минут. Для нейтрализации возможных негативных последствий работы с компьютером рекомендуются перерывы в работе с выполнением школьниками специальных комплексов физических упражнений, позволяющих произвести расслабляющие и отвлекающие действия, в частности, различные упражнения для шеи, поясницы, кистей рук и т.д. Для снятия усталости глаз ученикам следует несколько раз в течение урока переключать внимание с мониторов на уда 86 ленные предметы вне помещения. Кроме того, каждый ученик может отрегулировать цветовые и яркостные параметры мониторов, контрастность изображения в соответствии со своими индивидуальными психофизиологическими особенностями [31, 61].
Как известно, основной формой организации теоретического обучения в школе выступает урок. Но, следует отметить, что уроки трудового обучения имеют свою специфику.
Во-первых, уроки технологии проводятся сдвоенными. Во многом это связано с тем, что основное время в технологическом образовании отводится практической работе учащихся. Сдвоенные уроки позволяют учителю и ученикам эффективнее решать поставленные задачи.
Во-вторых, для проведения уроков технологии необходимо разрабатывать и осуществлять специальные мероприятия по созданию безопасных условий и организации работы учащихся.
В-третьих, построение уроков по технологии, предполагающих большую долю самостоятельности учащихся, требует от учителя в процессе проведения уроков своевременного предотвращения возможных ошибок при выполнении учебных заданий.
В зависимости от дидактических целей выделяют следующие основные типы уроков технологии: — урок приобретения новых знаний (направлен на изучение учащимися нового материала); — урок формирования умений и навыков (основное место на уроке занимает самостоятельная работа); — урок повторения, систематизации и обобщения знаний (повторение изученного материала, направленное на формирование системы знаний и способствующее обобщению изученного материала); — урок применения знаний на практике (в основном реализуется на уроках по моделированию и конструированию и направлен на актуализацию теоретических знаний в практической деятельности); — комбинированный урок (один из ведущих типов урока в технологическом образовании, позволяющий решать разнообразные дидактические задачи).
Структуру урока определяют следующие главные компоненты занятия: цели и задачи обучения, содержание обучения, методы и средства обучения, формы организации деятельности учащихся, желаемые результаты обучения.
