Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ТЕОРИЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБУЧЕНИЯ
1.1. Подходы к интенсификации профессиональной подготовки будущих учителей 17
1.2. Задачи и функции компьютерной технологии в профессиональной подготовке будущих учителей 33
1.3. Компьютерная технология в изучении физике в школе и педвузе 49
ГЛАВА II. ТЕОРЕТИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТЕНСИВНОЙ ПРЕДМЕТНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ
2.1. Интенсивная предметная подготовка будущих учителей физики в педвузе 60
2.2. Интенсификация процесса проведения лабораторного практикума "Основы автоматики и вычислительной техники" с использованием персонального компьютера 65
2.3. Использование компьютерной технологии на лабораторных занятиях по прикладной физики в качестве средства интенсификации обучения 94
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ ФИЗИКИ НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
3.1. Программа опытно-экспериментального исследования интенсификации предметной подготовки будущего учителя физики на основе компьютерной технологии 104
3.2. Проведение и результаты экспериментального исследования выдвигаемой технологии интенсификации профессиональной предметной подготовки будущих учителей в вузе 114
3.3. Обработка и интерпретация результатов экспериментального исследования технологии интенсификации профессиональной подготовки будущих учителей физики 123
Заключение 138
Литература 141
Приложения 156
- Подходы к интенсификации профессиональной подготовки будущих учителей
- Интенсивная предметная подготовка будущих учителей физики в педвузе
- Программа опытно-экспериментального исследования интенсификации предметной подготовки будущего учителя физики на основе компьютерной технологии
Введение к работе
Современная ситуация в системе образования, характеризующаяся
ориентацией к личности обучаемого, предполагает переход от частных
<«!> случаев использования компьютерной технологии в учебном процессе к
более массовому ее технологическому применению.
В Законе Российской Федерации "Об образовании" отмечается, что
"...становление самостоятельной, свободной, культурной, нравственной
личности, сознающей ответственность перед семьей, обществом и
государством, уважающей права других народов невозможно без изменения
системы управления образованием и, что очень важно, без внедрения
управления общеобразовательной школой с применением электронно-
Q вычислительных машин (ЭВМ)". В этой связи возникает настоятельная
потребность раскрытия сущности организационно-педагогических условий использования ЭВМ в системе управления образованием.
В резолюции XXV сессии Генеральной конференции ЮНЕСКО
утверждается, что направленное и расширяющееся воздействие
информатики, микроэлектроники и компьютерной техники на образование,
науку и технологию, культуру и коммуникации представляет собой одну из
важнейших междисциплинарных проблем и вызовов нашего времени. Во
всех сферах образования и подготовки кадров в национальном, региональном
и международном масштабах ведутся поиски способов интенсификации и
^ повышения качества обучения путем применения компьютеров [113].
Проблемой применения персональных ЭВМ (ПЭВМ) в учебном процессе занимаются ученые во всем мире. Этому вопросу посвящено большое количество работ, как в нашей стране, так и за рубежом.
Обращение к психолого-педагогическим исследованиям Ю. К.
Бабанского, Б. С. Гершунского, B.C. Лазарев, Е. И. Машбица, О.
К.Тихомирова, Е.К.Марченко, К. М. Шоломмя показывает следующие
С} направления использования ПЭВМ в обучении: ускорение поиска
5 информации; ускорение вычислений; внедрение динамической наглядности; алгоритмизация решения задач; мультипликация процессов; увеличение числа упражнений; индивидуализация и дифференциация обучения; ускоренный самоконтроль. Кроме этого, обучаемому становятся доступными гигантские объемы информации в базах данных, базах знаний, в экспертных системах и т.д.
Появление микропроцессоров, без чего немыслим современный компьютер, рассматривается специалистами как третий информационный скачок за всю историю развития человечества. Первый из них, как полагает швейцарский ученый Б. Фритч, произошел в каменном веке, когда человек научился не только добывать информацию из окружающего мира, но и передавать ее другим - посредством речи. Второй скачок произошел около 5 тысяч лет назад, когда возникли различные формы письменности, позволившие фиксировать информацию вне человеческого мозга. Наконец, третий скачок происходит в наши дни, когда стало возможным' не только фиксировать информацию, но и осуществлять ее интеллектуальную обработку вне мозга человека.
Сейчас мировое сообщество переживает этап перехода от индустриальной эпохи к новому постиндустриальному обществу, которое называют информационным. Любому человеку становятся доступными источники информации в любой части планеты, но и генерируемая им новая информация становится достоянием всего человечества. Известно, что, по определению Винера, общество в конце 20-го столетия из века энергетики перейдет в век информатики.
Современные подходы в сфере образования направлены на замену информационно-репродуктивного обучения на активно-творческое, продуктивное. Сегодня педагог должен быть личностью, глубоко владеющей достижениями науки и новыми педагогическими технологиями, воплощающей свои знания и умения в творческой деятельности.
Быстрый рост объема информации, сжатые сроки ее переработки
вступают в противоречие с традиционными формами обучения в педвузах. Проблема усвоения все нарастающего потока информации выходит за общепринятые нормы. Для вузов проблема интенсификации учебно-воспитательного процесса (УВП) является острой в связи с ограниченными сроками обучения. Возможны два пути ее решения: первый - увеличение срока обучения, второй - интенсификация УВП.
Однако установленные в настоящее время сроки обучения в педвузах вполне обоснованны и было бы нерационально их увеличивать. Если сроки обучения будут увеличиваться пропорционально росту объема информации, то в ближайшем будущем период обучения в вузе увеличиться на много лет. К тому же некоторый объем знания очень быстро устаревают, поэтому нецелесообразно увеличение сроков обучения. Таким образом, "временной резерв" обучения в высшей школе практически исчерпан. Для решения проблемы приемлемым остается процесс - интенсификация УВП за счет повышения производительности труда студентов и преподавателей [162].
В Большой Советской Энциклопедии французское intensification от латинского intensify- напряжение, усилие, action- делаю, действие. В таком понимании это понятие используется и в педагогике.
Вопросы интенсификации обучения, поиска новых методов, форм, подходов, концепций подготовки будущих учителей тесно связаны с разработкой проблемы эффективного применения электронно-вычислительных машин (ЭВМ) в учебном процессе. Эта проблема занимает значительное место в дидактической и технолого-методической периодике и обсуждается параллельно с другими способами интенсификации обучения.
Для правильного осуществления интенсификации вузовской технологии, необходимо знать ее психологические, педагогические и физиологические предпосылки. Поэтому проблему интенсификации профессиональной подготовки учителя необходимо рассматривать с точки зрения системного, личностно ориентированного, деятельностного подходов, то есть с психолого-физиологических, педагогических, технологических и
7 кибернетических позиций.
Педагогический подход к интенсификации развития профессиональной подготовки учителя рассматривает данную проблему с позиций: а) управленческих, дидактических, воспитательных принципов; б) основных этапов технологии; в) построения содержания, форм и методов обучения и воспитания. Аспекты технологии включают: моделирование, диагностирование, проектирование, организацию, мотивацию, стимуляцию, контроль, анализ и оценки и т. д [160].
Говоря об интенсификации процесса обучения, мы будем ориентироваться на следующее описание этого явления: интенсификация учебного процесса путем использования активизирующих средств, форм и методов обучения решает две взаимосвязанные задачи: повышение качества обучения и одновременное снижение временных затрат [9].
ЭВМ - это высокопроизводительное средство обработки информации, предназначенное для решения большого круга самых разнообразных задач.
Применение ЭВМ позволяет интенсифицировать учебный процесс во многих его звеньях: на практических и лабораторных занятиях, при самообразовании и проведении коллоквиумов.
Авторы В.Л. Ананьев, Ю.С. Иванов, З.М. Кавеева [7] выделяют следующие режимы работы ЭВМ в рамках автоматизированного рабочего места на практических и лабораторных занятиях:
1. Информационный. ЭВМ выступает в роли справочника, обеспечивая обучаемого требующейся ему информацией. Подбор и компоновка той информации, а ее объем всегда ограничен, позволяют решать, например, задачу определения степени подготовленности обучаемого к занятию, оценивать степень самостоятельности при выполнении обучаемым данного ему задания.
2 Организационный. ЭВМ выступает в роли организатора занятия, выполняя следующие функции:
-выдает обучаемому инструкции по выполнению теоретических или практических заданий;
-получает и обрабатывает ответы обучаемого, оказывая ему в отдельных случаях помощь (подсказка или разъяснение).
Преподаватель в данном случае участвует в работе обучаемого, корректируя и направляя его деятельность.
3. Диалоговый. Процесс обучения целиком происходит в режиме
диалога "обучаемый -ЭВМ", но этот диалог является составной частью
работы АРМ, организованного по блок-схеме (см. стр. 41). Примером такого
режима работы является реализация с помощью ЭВМ дидактических игр.
Обучающий.
Контролирующий.
Оценочный.
Формирование у учащихся способности анализировать, систематизировать информацию и логически мыслить являются основными задачами обучения. Способность направленно мыслить необходима при работе в любых областях деятельности, где приходится самостоятельно решать сложнейшие задачи.
В результате быстрого развития высоких форм организации умственной деятельности обучаемых и яркого выраженной прикладной направленности использования компьютеров, жизнь требует постоянного развития и конкретизации содержания и методов обучения, согласования новых информационных технологий с традиционно существующий системой преподавания физики.
В этой связи важными представляются такие аспекты, как: определение круга тем и вопросов по физике, в которых целесообразно использовать новые информационные технологии; подбор конкретных задач, решение которых демонстрирует эффективность применения компьютерной технологии для достижения углубленного понимания рассматриваемых физических явлений.
Увеличение роли электронной техники в составе учебных приборов по физике требует пересмотра подхода к их использованию. При этом важно, чтобы компьютер привлекался не только для вычислений, которые включаются в общую схему изложения предмета, но и выступал как инструмент исследования [25].
Компьютер - это в определённой степени третий партнёр в учебном процессе. Социально-философская проблема "человек -компьютер" фактически сводится к выявлению взаимоотношений "преподаватель -компьютер", "обучаемый - компьютер". Важной основой в выявлении таких отношений в нашем исследовании явились работы по инженерной психологии, раскрывающие опыт использования автоматизированных систем "человек - машина" [113].
Необходимость изменения привычных способов деятельности обучаемого и преподавателя на основе компьютеризации обучения выступает объективным фактором порождения потребности и научном обосновании этих изменений.
Анализ диссертационных исследований и публикаций, появившихся в последние годы по компьютеризации обучения, изучение психолого-педагогической литературы по данной проблеме позволяет нам сделать вывод о том, что проблема оптимального управления процессом обучения на основе его компьютеризации в вузе не получила ещё достаточного освещения в научных исследованиях.
У истоков внедрения информатики в общеобразовательную школу стояли А. П. Ершов, В. М. Монахов, А. А. Кузнецов, Я. А. Ваграменко, И. Н. Антипов, Л. И. Анциферов и др. Теоретические вопросы использования информационных технологий в обучении разработаны в трудах А. И. Берга, В. М. Глушкова, Ю. К. Бабанского, Е. П. Велихова, В. Г. Разумовского, В. П. Беспалько, Н. Ф. Талызиной, Е. М. Машбица, А. Ю. Уварова, и др. К настоящему времени выполнен ряд научных исследований, связанных с подготовкой учителя в условиях информатизации образования: Н. В.
10 Макарова, М. И. Жалдак, А. А. Абдулкадыров, Э. И. Кузнецов, А. Л.
Денисова, С. Р. Доматова, М. В. Швецкий, Ю. С. Брановский, Т. А.
Бороненко и др. В современной педагогической практике обосновано, что
осуществление задачи обеспечения компьютерной грамотности возможно не
V* только в рамках курса информатики, но и при обучении другим предметам, в
частности, физики. Методическим основам проблемы использования компьютеров на уроках физики посвящены, в часности, исследования Г. А. Бордовского, В. В. Лаптева, Э. В. Бурсиана, В. А. Извозчикова, А. С. Кондратьева и др. В работах названных авторов было показано, что наиболее перспективным направлением применения компьютеров при изучении физики является использование его как инструментального и исследовательского средства повышения активности учащихся. Это
^ позволяет считать компьютерное обучение одной из важных современных
прогрессивных тенденций в методике преподавания физики. Обострились следующие противоречия:
между повсеместным внедрением компьютеров в процесс обучения, слабой проработанностью психолого-педагогических аспектов компьютерного управления обучением;
между подготовкой специалистов к работе в современных условиях требующей оптимизации формирования профессиональных умений (навыков); и ещё недостаточной разработанностью условия оптимального управления процессом формирования этих умений (навыков) на основе
ф компьютеризации обучения.
Генеральная цель, современного физического образования - добиться развития высоких форм организации умственной деятельности обучаемых, высшей степени физического понимания — умения предсказать не только характер протекания физических процессов, но и новые физические явления. При этом методология и повышение научного уровня курса физики на рубеже XXI столетия тесно связаны с широким внедрением современных
v компьютерных технологий, бурное развитие которых в 90 гг. XX столетия
изменил характер взаимодействия «человек-компьютер». Новые компьютерные технологии обучения выступают универсальным, полифункциональным средством познания, анализ их коммуникативных и развивающих возможностей позволил развернуть качественно новую образовательную парадигму, выраженную в концепции диссертационного исследования, связанную с поиском эффективных путей интенсификации предметной подготовки учителя физики в педвузе на основе компьютерной технологии.
Нами была сформулирована проблема нашего исследования: каковы возможности и механизмы интенсификации предметной подготовки будущего учителя физики в вузе?
Опираясь на достижения теории и практики предметного обучения, на новые данные психологии и педагогики, необходимо продолжить разработку концепции эффективного использования новых компьютерных технологий в предметном блоке профессиональной подготовки, раскрыть формы совмещения различных систем знаний. При этом могут решаться реальные задачи, имеющие большое политехническое значение, обеспечивая качественно более высокий уровень обучения физике.
Цель исследования: Проектирование интенсивной технологии предметной подготовки учителя физики в педвузе на основе использования вычислительной техники в лабораторных практикумах по предметам "Основы автоматики и вычислительной техники", "Экспериментальная физика".
Объект исследования: Процесс профессиональной подготовки будущего учителя физики в педвузе.
Предмет исследования: Интенсификация предметной подготовки учителя физики в педвузе на основе использования автоматизированных измерительно-обучающих комплексов (АИК) в лабораторных практикумах по предметам государственного стандарта высшего педагогического
12 образования: 1) Основы автоматики и вычислительной техники"; 2) "Экспериментальная физика".
Гипотеза исследования: если в лабораторном практикуме по курсам общей физики использовать разработанный нами автоматизированный измерительно-обучающий комплекс на основе ЭВМ, то эффективность профессиональной подготовке будущих учителей повышается за счет:
индивидуализации процесса обучения;
значительного сокращения времени выполнения лабораторных работ;
увеличения интереса студентов к компьютерному обучению;
более глубокого изучения законов физики;
В соответствии с целью, предметом и гипотезой были определены следующие задачи исследования:
Провести теоретический анализ проблемы использования активных компьютерных технологий при изучении прикладного курса физики, развивающих научное мышление студентов, соотнести результаты анализа с практикой обучения.
Спроектировать и обосновать технологию использования компьютеров в исследовательских лабораторных работах студентов, направленную на интенсификацию предметной подготовки будущего учителя физики.
Экспериментально проверить эффективность разработанного автоматизированного измерительно-обучающего комплекса и на его основе технологии интенсификации профессиональной подготовки учителя физики и обеспечить её возможное внедрение.
Научная новизна и теоретическая значимость состоит в том, что:
- теоретически определены и обоснованы условия, принципы и
возможности интенсификации подготовки будущих учителей физики в вузе;
- предложено методическое сопровождение лабораторного практикума по
курсу "Основы автоматики и вычислительной техники";
- предложена структурная схема организации автоматизированного
рабочего места студента при выполнении лабораторных работ.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
разработан и внедрен в учебный процесс автоматизированный измерительный комплекс для проведения лабораторных работ по предметам "Основы автоматики и вычислительной техники", "Экспериментальная физика";
предлагаемая нами технология интенсификации учебного процесса может успешно применяться в лабораториях "Радиотехника", "Механика" и т.д.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Использование автоматизированного измерительно-обучающего
комплекса на лабораторных занятиях существенно повышает темп обучения
будущего учителя физики.
2. Автоматизированный измерительно-обучающий комплекс
способствует получению более высокого качества формирования новых
знаний, умений и навыков практической деятельности, позволяет
познакомить студентов с методами и техникой современного физического
эксперимента и более основательно подготовить их к практической
деятельности.
3. Разработанный автоматизированный измерительно-обучающий
комплекс, с успехом может использоваться в большинстве физических
лабораториях педвузов.
4. Автоматизированный измерительно-обучающий комплекс позволяет
оперативно диагностировать уровень знаний студентов и эффективно
управлять учебным процессом.
Исследование проводилось по следующим основным этапам: На первом этапе (1987-1991 г.г.) определены проблема, тема исследования. Изучалась философская, психологическая, педагогическая, эргономическая литература, диссертации. Анализировался учебно-
14 воспитательный процесс подготовки учителя физики в педвузах Елабуги, Омска, Магнитогорска, Пензы, Москвы. Проводилась подготовка теоретической и экспериментальной базы исследования.
На втором этапе (1991-1998 гг.) выработана гипотеза исследования, на
И основе которой моделировались условия реализации технологии
интенсивной профессиональной подготовки учителя физики в педвузе. Проводилась экспериментальная проверка в учебном процессе разработанных автоматизированных измерительных комплексов.
На третьем этапе (1998-2002 гг.) выполнены обработка, обобщение, систематизация и апробация результатов экспериментальной работы и оформление диссертации, разрабатывались условия внедрения интенсивной предметной подготовки учителя физики в педвузе на основе компьютерной технологии.
Апробация результатов исследования. Результаты исследования нашли отражение в лабораторно-практических курсах, проводимых автором на физико-математическом факультете Елабужского государственного педагогического института. Теоретические выводы работы излагались на Всероссийских, региональных научно-методических конференциях, на межвузовских научно-практических конференциях и семинарах. В числе последних: "Новые информационные технологии в педагогическом образовании" (Магнитогорск, 24-26 апреля, 1995 г.), "Учебный физический эксперимент и его совершенствование" (Пенза, 22-24 ноября, 2000 г.),
ф "Современный физический практикум" (Санкт-Петербург, 28-30 мая, 2002
г.).
Методологическими основами исследования являются труды, посвященные: совершенствованию профессиональной подготовки учителя (Ю. К. Бабанский, В. П. Беспалько, В.А. Сластенин и др.); теоретическим основам инновационных процессов в образовании (М. Л. Гайнетдинов, В. А. Сластенин, Н. Ф. Талызина, Н.В. Коноплина и др.); теории интенсификации
'О профессиональной подготовки учителя (Н. А. Половникова, В. И. Андреев, Г.
15 Г. Габдуллин, Г. Лозанов, Г. А. Китайгородская, А. В. Усова и др.); психолого-педагогическим проблемам подготовки будущего специалиста (В.С Лазарев, Г.П. Сикорская и др.); моделированию и конструированию педагогического процесса (СИ. Архангельский, В.П. Беспалько, В.П. Симонов и др.); различным подходам к организации подготовки современного специалиста (Л.И. Анциферов, Г. А. Бордовский, М,И. Лапчик, В.А. Извозщиков, А.Д. Ревунов и др.); педагогической технологии (Ф. Янушкевич, М. В. Кларин, М. И. Махмутов, Г. И. Ибрагимов, Т. А. Ильина, Р. X. Шаймарданов, В. Н. Зайцев); теории педагогической деятельности (А. Н. Леонтьева, А. В. Запорожца, С. Л. Рубинштейна и др.)
Учитывался и зарубежный опыт в области разработки педагогической технологии - Б. Блум, У. Попхема, Е. Бейкерх, Б. Скиннер, Л. Лейя, Дж. Брунер, Т. Сакамото и др.
Методы исследования. Для реализации поставленных задач в диссертационном исследовании были использованы следующие методы:
общенаучные (системный анализ объекта исследования, теоретико-сравнительный анализ, синтез, систематизация, моделирование);
специальные педагогические (изучение философско-педагогической, психолого-педагогической, научной, научно-методической и учебной литературы, диагностирование, педагогический эксперимент, наблюдение, описание);
социологические (беседа со студентами и преподавателями, тестирование, оценивание);
математические и статистические методы для обработки экспериментальных данных;
анализ нормативных документов (учебные планы педагогических вузов, федеральные и региональные образовательные стандарты, профессионально-образовательные программы подготовки специалистов для системы образования).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений. Объем диссертации 164 страницы. В ней 13 рисунков, 3 диаграммы, 10 таблиц, 4 блок-схемы, 3 приложения. Список использованной литературы включает 180 единицу.
Подходы к интенсификации профессиональной подготовки будущих учителей
К настоящему времени еще не разработана целостная концепция педагогической деятельности, которая могла бы лечь в основу определения показателей эффективности педагогического труда и личностно-творческого подхода к делу. В психологических исследованиях рассматриваются отдельные компоненты труда учителя: общение, способности, деятельность. Но надо отметить, что есть попытки описания модели труда учителя, охватывающие, в свою очередь, процесс педагогической деятельности, его результат.
Исследователи реализуют в структурировании деятельности различные подходы: общефилософский, социологический, психологический, функциональный и др., представляющие разные уровни обобщения и конкретизации.
Структурирование педагогической деятельности осуществляется в рамках реализации существующих подходов к раскрытию ее содержательной и процессуальной сторон. Содержательная сторона данной деятельности характеризуется структурно - деятельностным, профессиографическим подходами, а процессуальная - функциональным и управленческим подходами.
К специальной физико-математической подготовке существуют разные, порой крайние, подходы. Первая крайность - общенаучная подготовка в отрыве от нужд приобретаемой профессии, когда ошибочно полагают, что надо заботиться лишь о высоком уровне физической подготовки будущего учителя, а все остальное приложится само собой. Высокий уровень физической подготовки обеспечит "взгляд сверху" на школьную физику и этого "взгляда сверху" уже достаточно для выработки правильной стратегии преподавания физики в школе. Вторая крайность - необоснованно утилитарный подход к общефизической подготовке, учитывающей только нужды школы. Вторая крайность противопоказана еще и потому, что Ф содержание ее курса не может быть определено с чисто прагматической точки зрения, а только с точки зрения потребностей приобретаемой специальности: при становлении физики как учебного предмета необходимо учитывать внутреннюю логику самой физики.
Исключая эти крайние подходы к физико-математической подготовке будущего учителя, надо разумно сбалансировать их, придя, таким образом, через профессионально-педагогическую направленность подготовки к фундаментальной физической подготовке.
Учитель, не имеющий должной фундаментальной подготовки, теряет ориентировку в изменяющихся условиях, оказывается не подготовленным к новым требованиям или к преподаванию новых разделов, затрудняется в выделении смысловых инвариантных частей материала и частей, которые должны подвергаться в процессе обучения смысловой вариативности.
Глубокое знание учителем своего предмета важно и с педагогической точки зрения. Д.М. Забродин справедливо отмечает, что учитель, не владеющий основательными знаниями своего предмета, не пользуется авторитетом среди учащихся, не может обеспечить единство обучения и воспитания, какой бы совершенной методикой он ни пользовался [58,с.109 Таким образом, необходима фундаментальная подготовка учителя, обеспечивающая ему знания в пределах, далеко выходящих за рамки школьного курса физики, и универсальность во владении им различными учебными предметами в школе, но эта фундаментальность является не целью, а средством подготовки учителя, а потому должна быть согласована с нуждами приобретаемой профессии.
Ф Психолог А.Н. Леонтьев считал, что "жизненный, правдивый подход к воспитанию - это такой подход к отдельным воспитательным и образовательным задачам, который исходит из требований к человеку: каким человек должен быть в жизни и чем он должен для этого вооружен, какими должны быть его знания, его мышление, чувства и т.д." [97,с.238].
Чувственное познание дает человеку первичную информацию об объектах окружающего мира в виде отдельных свойств и наглядных представлений о них, то мышление перерабатывает эту информацию, выделяет в выявленных свойствах существенные, сопоставляет одни объекты с другими, что дает возможность обобщать свойства и создавать общие понятия, а на основе представлений-образов - строить идеальные действия с этими объектами и тем самым предсказывать возможные результаты действий и преобразований объектов, позволяет планировать свои действия с этими объектами. Вся эта огромная работа выполняется с помощью мыслительных операций: сравнения, анализа, синтеза, абстракции, обобщения и конкретизации.
Сравнение - это сопоставление объектов познания с целью нахождения сходства и различия.
Анализ - это мысленное расчленение предмета познания на части. Синтез - это мысленное соединение отдельных элементов или частей в единое целое.
Абстракция - это мысленное выделение каких-либо существенных свойств и признаков объектов при одновременном отвлечении от всех других их свойств и признаков. В результате абстракции выделенное свойство или признак становятся предметом мышления. Все математические понятия как раз и представляют собой абстрактные объекты.
Современный образовательный процесс стоит в преддверии революционного перехода к новому технологическому уровню. Уже идет активный поиск перевода всего образовательного, воспитательно-развивающего процессов к новым технологическим основам.
В условиях вариативного образования возникают разнообразные педагогические системы, а следовательно, и самые различные модели обучения и воспитания учащихся в различных типах школ (гимназия, лицеи, школа диалога культур, частные, авторские и т.д.), где используются собственные подходы к организации учебно-воспитательного процесса, оригинальные технологии обучения.
С момента появления в нашей стране монографии В.П. Беспалько "Слагаемые педагогической технологии" [21] разработка этой проблемы активизировалась. Начали появляться публикации в журналах и газетах. Стали регулярно проводить международные, всероссийские, республиканские, региональные, межвузовские и вузовские научно-практические конференции по проблеме технологий обучения и воспитания. Такой активный, коллективный поиск в разработке общей исследовательской базы педагогической технологии, в определении основных понятий этой области педагогических знаний сможет принести реальную помощь практике учебных заведений.
Новая технология, основанная на компьютерной технике, несомненно, качественно повышает уровень производительных сил. Но опыт показывает, что широкое внедрение новой техники и технологии приводит к ряду существенных социальных издержек.
Интенсивная предметная подготовка будущих учителей физики в педвузе
Объективная необходимость повышения эффективности образования периодически приводит к скачкообразным прорывам в использовании средств организации труда всех субъектов образовательной деятельности -учащихся, педагогов, ученых, работников сферы управления. К числу таких средств, претендующих на коренное преобразование существовавших веками представлений о трудовых функциях всех участников образовательного процесса, следует отнести разнообразные средства компьютерной техники и технологий [176].
Несомненно, эти средства уже оказали огромное влияние на традиционные парадигмы образования, порождая перспективные надежды на широкие возможности резкого повышения качества образования с помощью все более интеллектуализируемых автоматизированных систем, обладающих к тому же огромным быстродействием и оперативной и долговременной памятью.
Можно привести многочисленные и вполне убедительные примеры, подтверждающие эффективность использования компьютеров на всех стадиях педагогического процесса: на этапе предъявления учебной информации обучающимся; на этапе усвоения учебного материала в процессе интерактивного взаимодействия с компьютером; на этапе повторения и закрепления усвоенных знаний (навыков, умений); на этапе промежуточного и итогового контроля и самоконтроля достигнутых результатов обучения; на этапе коррекции и самого процесса обучения, и его результатов путем совершенствования дозировки учебного материала, его классификации, систематизации и т.п. Все эти возможности дидактического и методического характера действительно неоспоримы. Кроме того, необходимо принять во внимание, что использование рационально составленных компьютерных обучающих программ с обязательным учетом не только специфики содержательной (научной) информации, но и специфики психолого-педагогических закономерностей усвоения этой информации данным конкретным контингентом учащихся, позволяет индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения, наполнить его элементами "учебных игр", стимулирующих познавательную активность и самостоятельность обучающихся.
Компьютерное обучение является эффективным, способствует реализации известных дидактических принципов организации учебного процесса, наполняет деятельность преподавателя принципиально новым содержанием, позволяя ему сосредотачиваться на своих главных обучающих, воспитательных и развивающих функциях.
Использование ПК в ходе обучения, совершенствование педагогических программных средств (ППС) приводят к появлению нового качества учебного процесса - возникновению прочных обратных связей в системе ученик-учитель. Это достигается путем использования наиболее важных дидактических свойств ЭВМ: быстрой реакции на действие каждого обучаемого при использовании интерактивных ППС; накопление и анализ больших объемов учебной информации; оперативное представления результатов этого анализа субъектам обучения. В результате цикл обучения сокращается с нескольких дней до времени, оптимального для эффективного усвоения материала. Другим следствием этого становится ослабление доминирования учителя в учебном процессе за счет опосредования электронно-вычислительной техникой его контролирующей функции. При проведении уроков в соответствии с методом компьютерной поддержки обучения (МКПО) к компьютерному рабочему месту учащегося предъявляются дополнительные требования: на нем должны свободно размещаться, помимо тетради и учебника (или вместо них), натуральные объекты и лабораторное оборудование. В этом случае становятся возможным как одновременная работа учащегося с натуральным объектом и его компьютерным образом, так и управление процессом изучения натурального объекта с помощью ППС. Это обеспечивает стимулирование развития обучаемого за счет быстрого перехода от наблюдения к абстрактному осмыслению физического явления (натуральный объект - его компьютерная модель), от принципа индукции к принципу дедукции в изучении материала. Даже в случае невозможности индивидуальной работы учащегося с натуральным объектом под непосредственным руководством ПК, эффективность использования ЭВТ при обучении физики может быть очень высокой за счет того, что в процессе занятия имеется возможность многократного контроля с помощью ПК усвоение каждым учащимся изучаемого материала.
В ходе компьютерных уроков можно эффективно использовать групповые формы обучения. В этом случае 2-3 учащихся работают с одним ПК. К такой форме работы можно прибегать при объяснении нового материала, когда учитель имеет демонстрационные ППС, но не имеет специального проекционного оборудования. Особенно эффективна групповая работа при проведении практических и лабораторных работ, при работе с учебником, при использовании методик учебных проектов. Однако основной формой работы на компьютерных уроках должна оставаться индивидуальная работа под руководством ППС как средства тренажа, контроля или автоматизированной обучающей системы (АОС), рассчитанных на изучение небольшой темы или учебного вопроса. Лабораторная или практическая работа может проводиться в форме серии компьютерных (информационных) уроков-практикумов. Главные критерии выбора формы проведения лабораторной работы - возможность использования специального оборудования в классе, оснащенном ЭВТ, и целесообразность применения при этом средств новых информационных технологий (СНИТ).
Программа опытно-экспериментального исследования интенсификации предметной подготовки будущего учителя физики на основе компьютерной технологии
Программа опытно-экспериментального исследования интенсификации предметной подготовки будущего учителя физики на основе компьютерной технологии включала в себя комплекс практических задач, связанных с проверкой и отработкой выдвигаемой нами технологии, а также предложений о возможности применения тех или иных методических процедур и технических приемов исследования. В рамках составленной программы мы выдвинули теоретическое предположение /гипотезу/ исследования, определили методику.
Выявление и разработка эффективности технологии интенсивной предметной подготовки будущего учителя физики осуществлялась в ходе исследования, состоящего из следующих этапов:
1. Анализ существующей научно-методической литературы по изучаемой проблеме.
2. Разработка теоретических положений по исследуемой проблеме.
3. Анализ содержания учебного материала, с целью выявления возможности автоматизации учебного процесса.
4. Разработка технологии обучения с применением ЭВМ.
5. Проведение формирующего эксперимента без нарушения естественного хода учебно-воспитательного процесса.
6. Проведение итогового среза с целью выявления эффективности разработанных теоретических положений.
7. Количественная и качественная обработка экспериментальных материалов.
8. Подведение итогов экспериментальной работы и оформление результатов исследования.
Экспериментальное решение поставленной задачи проходило поэтапно. На первом этапе определили актуальность темы исследования; определение объективных возможностей интенсификации предметной подготовки будущего учителя физики. При этом использовались методы теоретического анализа литературы по проблеме исследования, знакомство с организацией учебного процесса в различных вузах.
На следующем этапе исследования мы разработали теоретические положения по исследуемой проблеме. То есть, выявили дидактические возможности использования ЭВМ в обучении, установили дидактические условия применения компьютерных технологий, обеспечивающий успешное достижение поставленных целей.
Далее предстояло экспериментальная проверка эффективности компьютерной технологии потребовало проведения формирующего эксперимента. Гипотеза исследования, сформулированная во введении диссертации, послужила методологическим ориентиром для организации и проведения формирующего эксперимента, а также анализа результатов на всех этапах исследования.
В соответствии с задачами исследования и планом эксперимента была разработана методика использования ЭВМ в лабораторных практикумах по физике.
Теоретической основой педагогического эксперимента явились работы Л. В. Занкова [105], М.Н. Скаткина [105], А. В. Усовой [153]. В области количественной оценки результатов педагогического эксперимента учитывались работы Дж. Гласса [44], М.И. Грабаря [47], B.C. Аванесова [3]. А.А.Кыверялг [93].
Учитывая важность условий эффективности проведения эксперимента, нами был проведен анализ состояния изучаемой проблемы в теории и практике высшей школы, конкретизация гипотезы на основании данного анализа, необходимость наличия прямой и обратной связей между субъектом и объектом обучения
