Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Софронова Татьяна Витальевна

Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников
<
Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Софронова Татьяна Витальевна. Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 СПб., 2006 157 с. РГБ ОД, 61:06-13/2111

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДАНИЙ И РЕСУРСОВ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ 14

1. Учебные электронные издания и ресурсы 14

1.1. Классификация учебных электронных издании и ресурсов, инструменты и перспективы их создания 14

1.2. Хранение и доступ к учебным электронным ресурсам, содержащим графические модели 19

2.Анимационная графическая модель как элемент мультимедийных технологий 22

3. Психолого-педагогические основы использования графического моделирования в обучении 27

3.1. Психологические основы использования компьютерной графики в обучении 27

3.2. Педагогические требования к обучающим графическим моделям 29

3.3. Реализация принципов обучения и воспитания в обучающих анимационных графических моделях 32

3.4. Возможности графических моделей в дистанционном обучении 39

4. Место графического моделирования в системе компетентностей учителей-предметников 43

ГЛАВА 2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНИМАЦИИ КАК СРЕДСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ГРАФИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ 49

1. Особенности применения интерактивных графических моделей при обучении 49

1.1. Модель как средство познания в обучении 49

1.2. Обучающие функции компьютерной графики при моделировании 57

2. Основные понятия графического моделирования 60

2.1. Виды графики, используемой при создании графических моделей 60

2.2. Сущность и понятийный аппарат 2D анимации 63

3. Программные средства создания 2D анимации 68

3.1. Обзор программ двумерной анимации, используемых для графического моделирования 69

3.2. Основные понятия Macromedia Flash MX 80

ГЛАВА З МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ-ПРЕДМЕТНИКОВ ГРАФИЧЕСКОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ И РЕЗУЛЬТАТІВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 92

1. Таксономия целей обучения графическому моделированию 92

2. Методика обучения созданию графических моделей и их использованию в обучении 104

3. Организационно-структурные основы педагогического эксперимента 117

4. Итоги педагогического эксперимента и анализ результатов 124

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 141

Введение к работе

В настоящее время информатизация сферы образования вступает на качественно новый уровень: решается задача массового использования компьютерных технологий в общем и профессиональном образовании. В этих условиях необходимо отчетливо представлять роль информационных компьютерных технологий в образовательном процессе.[84]

Информатизация образования - это процесс изменения содержания, методов и организационных форм обучения в условиях становления школы, которая решает задачи подготовки молодежи к жизни в условиях информационного общества [28,57,121].

Одной из главных целей информатизации является повышение качества образования во всех регионах России, создание условий для поэтапного перехода к новому уровню образования на основе информационных технологий, доступ учащихся и преподавателей к высококачественным локальным и сетевым образовательным информационным ресурсам, в том числе к системе современных электронных учебных материалов по основным изучаемым предметам.

При поддержке Министерства образования предполагается создать единую, общедоступную для системы образования коллекцию цифровых образовательных ресурсов, обеспечить основные потребности в цифровых образовательных ресурсах общего образования и профессионального образования. Ресурсы коллекции позволят также расширить возможности использования информационных технологий при обучении всем учебным предметам. [143]

В этой связи актуальным представляется обновление профессионально -педагогической подготовки учительских кадров в педвузах, в особенности в области информатики и информационных технологий [64,85]. Требуется подготовка качественно нового учителя, готового к работе в новых условиях, способного адаптироваться к педагогическим новациям и быстро реагировать

5 на современные и перспективные процессы социального и экономического развития общества. Таким образом, чрезвычайно актуальным становится такое обучение будущих учителей школ и преподавателей вузов, которое основано не только на фундаментальных знаниях в избранной области (математика, химия, биология, литература и т.д.), в педагогике и психологии, но и на общей культуре, включающей информационную. То есть необходима основательная подготовка в сфере современных информационных и коммуникационных технологий. Педагоги нового поколения должны уметь квалифицированно выбирать и применять именно те технологии, которые в полной мере соответствуют содержанию и целям изучения конкретной дисциплины, способствуют достижению целей гармоничного развития учащихся с учетом их индивидуальных особенностей [101,110].

Соответствующая подготовка важна еще и потому, что именно педагогам отводится решающая роль в проектировании и содержательном наполнении информационной образовательной среды. Представляется важным включать студентов, будущих учителей-предметников в процесс создания цифровых образовательных ресурсов как на основе интеграции содержимого информационных образовательных порталов, так и на основе самостоятельных разработок.

Одним из методов, позволяющих проектировать высококачественные, активные информационные образовательные материалы является использование анимационного графического моделирования, которое является необходимой базой для освоения новых информационных технологий и использования компьютера в профессиональной педагогической деятельности, особенно при дистанционной форме обучения. Изучение анимационного графического моделирования открывает широкие возможности для осознания связи информатики с другими науками — естественными и социальными.

Моделирование вообще и компьютерное графическое моделирование, в частности, используется в таких информационных технологиях как:

  1. Коллекция цифровых информационных ресурсов для системы образования.

  2. Системы на базе мультимедиа технологий, построенные с использованием персональных ЭВМ, видеотехники.

  3. Интеллектуальные и обучающие экспертные системы, широко использующие имитационный подход в различных предметных областях.

4. Средства телекоммуникации, включающие в себя электронную почту,
телеконференции, локальные и региональные сети связи. [108]

Актуальной стала задача разработки методик внедрения графического моделирования в процесс познания, использование которых в образовании может внести значительный вклад в эффективность обучения. Эта задача может быть решена совместными усилиями педагогов разных дисциплин. Но для этого необходимо включить в образовательную подготовку учителей всех предметов основы использования графического моделирования. Учителям для внедрения информационных технологий в учебный процесс приходится работать с программным обеспечением, созданным инженерами для всеобщего использования. Как правило, оно не учитывает ни психолого-педагогических, ни методических, ни организационных особенностей учебного процесса, оно не поддерживает школьных стандартов, не связано с учебными и рабочими планами. Это означает, что учителям для использования мультимедийных технологий самим придется адаптировать их для интеграции в учебный процесс. [6]

Поэтому при подготовке педагогических кадров особое внимание следует уделить приобретению навыков работы с программными и аппаратными средствами компьютерного графического моделирования, которые в будущем позволят по-новому организовать учебно-информационную деятельность.

Использование компьютерных моделей подразумевает, что выпускники педагогических университетов должны иметь специальную информационную подготовку, в совершенстве владеть механизмами поиска, анализа, сбора и

7 использования ресурсов для целей моделирования, уметь зрительно воспринимать выражение идей, понятий, процессов и уметь выражать свои идеи через использование различных видов информации. Графическое моделирование соединяет в себе возможность одновременного получения образа объекта, процесса в различных информационных представлениях: графика, текст, звук, видео, и реализации динамики движения, преобразования объектов в виде анимации. Наибольший интерес вызывает применение анимации, так как она позволяет визуализировать явления, процессы и динамику изменения объектов, труднодоступные для наблюдения или не существующие в реальном мире, позволяет представить движущиеся элементы устройств, показания приборов, динамические модели процессов. Использование аннмированных моделей позволяет интенсифицировать деятельность учителя и школьника, повысить качество обучения предмету, отразить существенные стороны объектов, выдвинуть на передний план наиболее важные с точки зрения учебных целей и задач характеристики изучаемых объектов и процессов, учитель может представить изучаемый материал более наглядно, продемонстрировать его новые и неожиданные стороны неизвестным ранее способом.

В связи с активным развитием дистанционных форм обучения приобретает все большее значение исследование компьютерных графических моделей как средств, в том числе служащих для смягчения отсутствия личного общения учащегося и преподавателя. В дистанционном обучении важным средством, позволяющим наиболее полно передать информацию обучаемому являются компьютерные модели на основе мультимедиа. Учитывая особенности дистанционного обучения, наиболее рациональным становится использование двумерной анимации, в частности, векторной анимации как наиболее компактной и предоставляющей широкие возможности по созданию автоматической анимации. В качестве инструмента для создания таких моделей можно использовать Macromedia Flash - очень мощное, при этом простое в использовании, средство создания двумерных аннмированных проектов на

8 основе использования векторной графики с встроенной поддержкой интерактивности. Используя возможности Flash - технологий, школьный учитель может создавать электронные учебники, виртуальные лабораторные работы, демонстрации, интерактивные мультимедиа-презентации. Векторная графика - это объекты, определяемые математическими уравнениями, или векторами, которые содержат информацию о размере, форме, цвете, границе и местоположении. Это эффектный способ обращения с графикой, в результате которого получаются файлы относительно небольших размеров даже при работе со сложными рисунками. Более того, векторная графика не зависит от разрешения, с которым просматривается объект.

Однако анализ литературы и информационных источников по этой проблеме показал, что в настоящее время незначительный процент учителей-предметников использует при обучении самостоятельно созданные анимационные графические модели. Во-первых, это связано с незнанием педагогических возможностей средств создания графических моделей, во-вторых, - с отсутствием методик обучения созданию анимационных графических моделей, в-третьих, - с отсутствием у учителей умений установить межпредметные связи между графическим моделированием и преподаваемым предметом. Поэтому нами сделан вывод о необходимости обучения будущих учителей-предметников созданию графических моделей и их использованию в профессиональной педагогической деятельности

Таким образом, становится актуальной проблема обучения будущих учителей-предметников графическому моделированию, которое позволит им создавать электронные образовательные ресурсы в рамках любых предметных областей для различных форм обучения.

Цель исследования: обосновать и разработать методику обучения учителей-предметников компьютерному графическому моделированию средствами анимации.

9 Гипотеза исследования: если обучать будущих учителей-предметников компьютерному графическому моделированию средствами анимации, то это приведет к:

развитию у них модельного стиля мышления;

усилению межпредметных связей и повышению мотивации изучения конкретной дисциплины;

участию учителей-предметников в создании и использовании электронных информационных образовательных ресурсов.

Объект исследования: процесс обучения будущих учителей-предметников созданию анимационных графических моделей.

Предмет исследования: методика обучения созданию графических моделей в виде интерактивной двумерной анимации.

В соответствии с целью и гипотезой определены следующие задачи исследования:

  1. обосновать актуальность обучения учителей-предметников графическому моделированию в профессиональной подготовке;

  2. определить содержание понятия модельного стиля мышления в контексте информационных технологий и понятия обучающей анимационной графической модели;

  3. провести анализ программных средств создания двумерной анимации с целью выбора средства для обучения графическому моделированию;

  4. определить психолого-педагогические требования к компьютерным анимационным моделям;

  5. разработать методику обучения учителей-предметников созданию графических моделей в Macromedia Flash MX и сформулировать учебно-методические рекомендации по созданию моделей в Macromedia Flash MX.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы: анализ научно-методической, психолого-педагогической литературы по

10 проблемам, связанным с информатизацией образования относительно поставленной цели исследования, информационных источников, доступных через информационную сеть Интернет, анализ программ модернизации и информатизации образования, изучение и обобщение педагогического опыта, педагогический эксперимент.

Научная новизна исследования состоит в следующем: определено содержание понятия модельного стиля мышления в контексте информационных технологий;

предложен метод количественной оценки развития модельного стиля
мышления; V

выявлено, что создание анимационных графических моделей по конкретному предмету повышает мотивацию его изучения; определены методы и формы реализации межпредметных связей между учебными процессами по графическому моделированию и конкретным предметом.

Теоретическая значимості, исследования состоит в следующем: определен набор базовых понятий графического моделирования; у

определено содержание понятия обучающей анимационной графической модели;

определены психолого-педагогические требования к обучающим анимационным графическим моделям;

теоретически обосновано, что процесс создания обучающих анимационных графических моделей развивает модельный стиль мышления. ,/

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

разработана методика обучения студентов созданию новых электронных ресурсов в виде анимационных графических моделей;

на основе созданной методики разработаны учебно-методические рекомендации для будущих учителей-предметников «Моделирование процессов и явлений в Macromedia Flash MX», позволяющие самостоятельно создавать анимационные модели в рамках конкретной предметной области;

результаты исследования могут быть использованы для повышения квалификации учителей;

основные результаты и материалы исследования могут быть использованы для создания методик обучения различным предметам.

Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается научной состоятельностью исходных теоретических положений, выбором методов исследования, адекватным поставленным целям и задачам, результатами экспериментальной проверки, подтвердившей справедливость основных положений выдвинутой гипотезы

Теоретико-методологической базой исследования являются работы: по общей теории обучения (Ю.К.Бабанский, П.В.Беспалов, В.П.Беспалько, И.Я.Лернер, П.И.Пидкасистый, Д.В. Чернилевский);

по теории использования информационных технологий в образовании (Г.Н.Александров, Н.В.Бордовская, Б.С.Гершунский, Т.В.Добудько, И.Г.Захарова, К.К.Колин, И.И.Мархель, Е.И.Машбиц, О.В.Околелов, А.В.Осин, Е.С.Полат, И.В.Роберт, В.А.Сластенин, А.В.Уваров); в области методологии и методики обучения информатике (Н.С.Анисимова, Е.В.Баранова, А.А.Безруков, Н.П.Безрукова, С.А.Бешенков, И.Б.Готская, В.А.Далингер, В.М.Жучков, А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, М.П.Лапчик, И.В.Макарова, Е.А.Ракитина, И.А.Румянцев, Н.И.Рыжова, И.В.Симонова, М.В.Швецкий);

в области теории и практики моделирования (В.А.Веников, Г.В.Веников, В.М.Казиев, К.В.Казиев, А.В.Копыльцов, Н.И.Пак, Б.Я.Советов); в области компьютерной графики и графического моделирования (В.В.Александров, М.В.Бурлаков, А.К.Гультяев, В.А.Дронов, А.А.Зенкин, Е.М.Разинкина, В.Рейнбоу, А.В.Соловов, С.В.Симанович); концепция информатизации сферы образования Российской Федерации; материалы Центра дистанционного образования Института общего среднего образования РАО;

12 основные положения концепции образовательных электронных изданий и ресурсов (ФЦП РЕОИС). На защиту выносятся следующие научные положения:

компьютерная анимация как модель является важным средством обучения в традиционной и дистанционной формах;

обучение графическому моделированию в среде Macromedia Flash MX развивает модельный стиль мышления;

создание обучающих графических моделей будущими учителями-предметниками при изучении конкретной дисциплины усиливает межпредметные связи;

обучение графическому моделированию учителей способствует развитию
информационной образовательной сети.

Апробация и внедрение результатов

Исследование осуществлялось в процессе преподавания курса информатики в Поморском государственном университете г.Архангельска, в курсе «Мультимедиа технологии» для учителей математики в РГПУ им.А.И.Герцена, в курсе «Web-дизайн» для специальности «Прикладная информатика в экономике» в Санкт-Петербургском финансово-экономическом университете. Основные положения и результаты эксперимента докладывались на IX-Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика - 2004», они также опубликованы в форме статей в сборнике трудов к конференции, сборниках научных трудов. Работы по теме диссертации:

  1. Анисимова Н.С., Софронова Т.В. Использование интерактивной компьютерной графики учителями предметниками / Вестник математического факультета: Межвузовский сборник научных трудов. Вып.6/ Отв. ред. Э.О.Зеель, Е.Ф.Фефилова.-Архангельск: ПГУ, 2004.-0,19/0,095 п.л.

  2. Анисимова Н.С., Семенова Т.В., Софронова Т.В. Использование зрительных и слуховых модальностей для формирования денотата

13 обучаемых. ІХ-Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика - 2004», С-Пб, 22-24 июня 2004.:Материалы конференции,- СПб, 2004.-0,06/0,02 п.л.

  1. Анисимова Н.С., Семенова Т.В., Софронова Т.В. Использование графического моделирования в среде Macromedia Flash для описания биологических объектов в процессе школьного курса естествознания, 1Х-Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика - 2004», С-Пб, 22-24 июня 2004.:Материалы конференции,- СПб, 2004.-0,06/0,02 п.л.

  2. Анисимова Н.С., Софронова Т.В. Таксономия целей обучения учителей-предметников графическому моделированию в среде Flash / Теоретические и методические проблемы обучения в школе и вузе. Межвузовский сборник научных трудов. С.-Петербург-Мурманск, 2005.-0,5/0,25 п.л.

Общий объем и структура исследования: диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем диссертации составляет 155 страниц. Список литературы включает 152 наименования. Диссертационная работа иллюстрирована 6 рисунками, 7 таблицами.

Учебные электронные издания и ресурсы

С 1 июля 2002 года вступил в силу межгосударственный стандарт "ГОСТ 7.83-2001, Электронные издания. Основные виды и выходные сведения", который устанавливает основные виды электронных изданий.

Стандарт определяет два ключевых понятия - "электронный документ" п "электронное издание":

Электронный документ: Документ на машиночитаемом носителе, для использования которого необходимы средства вычислительной техники.

Электронное издание: Электронный документ (группа электронных документов), прошедший редакционно-издательскую обработку, предназначенный для распространения в неизменном виде, имеющий выходные сведения.

Различают следующие электронные издания: по нелевому назначению: Учебное электронное издание: Электронное издание, содержащее систематизированные сведения научного или прикладного характера, изложенные в форме, удобной для изучения и преподавания, и рассчитанное на учащихся разного возраста и степени обучения. Научное электронное издание: Электронное издание, содержащее сведения о теоретических или экспериментальных исследованиях, а также научно подготовленные к публикации памятники культуры и исторические документы.

Научно-популярное электронное издание: Электронное издание, содержащее сведения о теоретических или экспериментальных исследованиях в области науки, культуры и техники, изложенные в форме, доступной читателю-неспециалисту.

Справочное электронное издание: Электронное издание, содержащее краткие сведения научного и прикладного характера, расположенные в порядке, удобном для их быстрого отыскания, не предназначенное для сплошного чтения. Художественное электронное издание: Электронное издание, содержащее произведения художественной литературы, изобразительного искусства, театрального творчества, произведения кино, музейную и другую информацию, относящуюся к сфере культуры и не являющейся содержанием научных исследований. Издания перечисленных групп составляют множество образовательных электронных изданий.

по технологии распространении: Локальное электронное издание: Электронное издание, предназначенное для локального использования и выпускающееся в виде определенного количества идентичных экземпляров (тиража) на переносимых машиночитаемых носителях.

Сетевое электронное издание: Электронное издание, доступное потенциально неограниченному кругу пользователей через телекоммуникационные сети.

Электронное издание комбинированного распространения: Электронное издание, которое может использоваться как в качестве локального, так и в качестве сетевого.

Для электронных изданий на локальных носителях употребляется термин электронные издания (ЭИ). Для сетевых же электронных изданий применяют термин информационные ресурсы (ИР). Тогда аббревиатура ЭИР -электронные издания и (информационные) ресурсы становится объединяющей для всех - локальных, сетевых и комбинированных технологий распространения.

Рассмотрим типы электронных ресурсов.

Электронные издания и ресурсы для поддержки и развития учебного процесса (учебные ЭИР) представляют собой электронные учебные пособия, содержащие систематизированный материал в рамках программы учебной дисциплины. Предназначены для изучения предмета "с нуля" до границ предметной области, определенных программой обучения. Включают все виды учебной деятельности: прием и передачу информации, практические занятия в известных и новых формах, аттестацию. Нацелены на поддержку работы и расширение возможностей преподавателя и самостоятельную работу учеников.

При рассмотрении изданий, поддерживающих учебный процесс, важно отметить, что электронные издания должны сопровождать не только учебный процесс, организованный в форме традиционной классно-урочной системы, но и обеспечивать инновационные формы образования, получающие все большее распространение в мире.

Особенности применения интерактивных графических моделей при обучении

Как уже отмечалось в главе 1, многие виды ЭИР могут представлять собой интерактивные графические модели. Остановимся подробнее на понятии модели, свойствах и функциях моделей.

Все то, на что направлена человеческая деятельность, называется объектом (лат. objcctum — предмет). Нам необходимо упорядочить получение и обработку информации об объектах, которые существуют вне нашего сознания и взаимодействуют между собой и внешней средой. Для этого вводится понятие модели. Модель — объект или описание объекта, системы для замещения одного объекта (т. е. оригинала) другим для изучения оригинала или воспроизведения каких-либо его свойств [108]. Замещение одного объекта другим с целью получения информации о важнейших свойствах объекта-оригинала с помощью объекта-модели называется моделированием. Теория замещения одних объектов (оригиналов) другими объектами (моделями) и исследования свойств объектов на их моделях называется теорией моделирования [24].

Обобщенно моделирование можно определить как метод опосредованного познания, при котором изучаемый объект-оригинал находится в некотором соответствии с другим объектом-моделью, причем модель способна в том или ином отношении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Процесс моделирования предполагает наличие: объекта исследования; исследователя, перед которым поставлена конкретная задача; модели, создаваемой для получения информации об объекте и необходимой для решения поставленной задачи [70].

Любая модель строится и исследуется при определенных допущениях, гипотезах и обладает следующими свойствами:

- конечность — модель отображает оригинал лишь в конечном числе его отношений;

- упрощенность — модель отображает только существенные стороны объекта и, кроме того, должна быть проста для исследования или воспроизведения;

- адекватность — модель должна успешно описывать моделируемый объект или систему;

- наглядность, обозримость основных свойств и отношений;

- доступность для исследования или воспроизведения;

- информативность — модель должна содержать достаточную информацию об объекте и давать возможность получить новую информацию и новые закономерности [59].

В настоящее время моделирование составляет неотъемлемую часть современной фундаментальной и прикладной науки, причем по важности оно приближается к традиционным экспериментальным и теоретическим методам. Сегодня нельзя назвать область человеческой деятельности, в которой в той или иной степени не использовались бы методы моделирования [108]. Модели и моделирование объединяют специалистов различных областей, работающих над решением межпредметных проблем, независимо от того, где эта модель и результаты моделирования будут применены.

Модель и моделирование — это универсальные понятия, атрибуты одного из наиболее мощных методов познания природы, познания объекта, системы, процесса, явления в любой профессиональной области в том числе и образовании. Технология компьютерного моделирования - это одна из наиболее продуктивных технологий современного научного познания. Она является необходимой базой для освоения новых информационных технологий в процессе обучения любым специальностям и глубокого взаимодействия с компьютером в будущей профессиональной деятельности [14,129]. Наука моделирования состоит в разделении процесса моделирования на этапы (подмодели), детальном изучении каждого этапа, взаимоотношений, связей, отношений между ними и затем эффективного описания их с максимально возможной степенью формализации и адекватности.

Существуют различные виды моделирования. Модели можно разделить на материальные (реальные) и информационные (компьютерные). Информационная модель - это совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления и взаимосвязь с внешним миром. Вид модели зависит от информационно-логических связей элементов процесса или объекта и ресурсов, используемых при моделировании. Остановимся подробнее на понятии графического моделирования, т.к. оно составляет основу данного исследования. Компьютерное графическое моделирование является подклассом информационного (компьютерного) моделирования, и представляет собой моделирование объектов средствами компьютерной графики. В понятие графической модели входит условный образ объекта (процесса, явления), описанный и зафиксированный на языке графики, а также программа, позволяющая воспроизводить и имитировать процессы.

Таксономия целей обучения графическому моделированию

В соответствии с целью исследования, необходимо дать будущим учителям-предметникам такой уровень информационной подготовки, который позволял бы им создавать новые электронные ресурсы на основе компьютерного графического моделирования средствами анимации и использовать их в учебной и профессиональной деятельности. Эта цель может быть представлена в виде иерархической системы - от общей цели к конкретным. Сформулируем их следующим образом:

- Формирование умения реализовать отдельные элементы учебного моделируемого процесса явления или образа в виде статической графики в Macromedia Flash MX.

- Формирование умения реализовать отдельные элементы учебного моделируемого процесса явления или образа в виде динамической графики.

- Формирование умения реализовать отдельные элементы учебного моделируемого процесса явления или образа средствами звука.

- Формирование умения реализовать интерактивное взаимодействие с отдельными элементами учебного моделируемого процесса явления или образа.

- Формирование умения использовать глобальную сеть для поиска и размещения электронных ресурсов.

- Формирование умения интегрировать компоненты в единую учебную модель.

- Формирование умения самостоятельно составить формальную модель процесса, явления или образа и реализовать в Macromedia Flash MX. - Формирование умения использовать созданную модель в будущей профессиональной деятельности. Педагогическая технология предполагает формулировку целей через результаты обучения, выраженные в таких действиях учеников, которые можно реально опознать. Такие цели называются диагностичными. А ход технологически организованного учебного процесса обучения графическому моделированию может выглядеть следующим образом:

Определение общих целей и содержания обучения графическому моделированию. Определение диагностичных целей обучения, выраженных через реальные действия студентов по созданию графических моделей. Реализация процесса обучения. Проведение диагностики. Для того чтобы представить список диагностичных целей обучения графическому моделированию, воспользуемся таксономией, созданной Б. Блумом и Д. Кратволь в 1956 году [81, 120, 133]. Таксономия целей обучения -систематизация целей обучения, в основе которой лежит последовательность уровней усвоения учебного материала. Само понятие "таксономия" заимствовано из биологии (от греческого taxis - расположение по порядку и nomos - закон). Оно обозначает такую классификацию и систематизацию объектов, которая построена на основе их естественной взаимосвязи и используется для описания категорий, расположенных последовательно, по нарастающей сложности [135].

Б.С. Блум разделил цели образования на три области: когнитивная, психомоторная, аффективная (эмоционально-ценностная). В основе его систематизации лежит иерархическая структура: цели, требующие освоения навыков более высокого уровня сложности, включают цели, требующие менее сложной деятельности. Категории навыков распределены от простых к сложным, от конкретных к абстрактным. В когнитивной области Блум выделяет 6 категорий целей: знание, понимание, применение, анализ, синтез, оценка.

Знание (конкретного материала, терминологии, фактов, способов и средств обращения с конкретным материалом и т.д.) рассматривается как запоминание и воспроизведение информации.

Понимание (объяснение, интерпретация, экстраполяция) рассматривается как умение применять информацию (правила, методы, общие понятия) в новой ситуации без подсказки.

Если овладение знаниями на уровне "Понимание" обеспечивает использование обучаемым абстрактных понятий, правил, принципов по данной теме, то усвоение учебного материала на уровне "Применение" предполагает, что он будет применять их правильно в похожей ситуации. Часто считается, что если студент действительно понимает что-то - он может применить эти знания.

Если "понимание", по мнению Б. Блума, ориентирует на "схватывание" учебного материала и погружение в него, "применение" - на установление связей данного материала с соответствующими обобщениями и принципами, то "анализ" рассматривается как знание, позволяющее делить информацию на части и устанавливать взаимозависимость между ними. Анализ включает умение определить элементы, составляющие данное содержание, выяснить зависимость между отдельными частями и элементами.

Похожие диссертации на Графическое моделирование процессов и явлений средствами анимации в профессиональной подготовке учителей-предметников