Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Научные основы проектирования интегративной технологии обучения физике учащихся общеобразовательной школы 14
1.1. Теоретические и практические обоснования, дальнейшего совершенствования технологий обучения физике 14
1.2. Природосообразные основы проектирования интегративной технологии обучения физике в средней общеобразовательной школе.. 20
1.2.1.Психодидактическое обоснование методов, развивающих функци ональную асимметриго полушарий головного мозга 20
1.2.2.Методы развития мышления и речи учащихся на уроках физики..22 1.2.3 .Способы улучшения памяти учащихся на уроках физики::... :.:..25
1.2АУчет психологических.особенностей учащихся при провации интегративной технологии обучения физике 26
Глава 2. Проектирование и конструирование интегративной технологии обученияфюикев-общеобразовательной школе 29
2.1. Проектирование учебного процесса 29
2.2. Оптимизация методов интегративной технологии обучения физике учащихся общеобразовательной школы... 34
2.3 Обобщение учебногоматериалапофизике и укрупнение дидактических единиц с помощью метода, сверток 36
2.4. Бригадно-циклический способ повторения, углубления, закрепления и контроля теоретического учебного материала по физике 52
2.5; формирование мыслительных действий у учащих- науроках.физики 56
2.5.1. Алгоритмизация - как способ формирования мыслительных действий 56
2.5.2.Матричный метод как один из способов укрупнения дидактических
единиц и развития мыслительной деятельности учащихся 63
2.5.3. Метод динамических пар - способ формирования мышления, развития памяти и речиучащихсят:: 70
2.5.4. Проблемное обучение на уроках физики в средней общеобразовательной школе... -з. І
2.6. Использование современных технических средств обучения на уроках физики;...;... 81
2.7. Диагностика и контроль знаний,,умений и навыков учащихся в
интегративной технологии обучения физике 86
2.8. Рейтинговая система итогового контроля знаний, умений и навыков...: :
Глава 3. Проверка эффективности интегративной технологии обучения физике учащихся в общеобразовательной школе 95
3.1 Методика проведения педагогического эксперимента 95
3.2. Способы проверки статистических гипотез 96
3.2.1. Проверка статистических гипотез с помощью медианного критерия... 97
3.3. Дополнительная проверка статистических гипотез с помощью критерия х двух независимых совокупностей.: 103
3.4. Экспериментальная проверка гипотезы.о положительном влиянии интегративной технологии обучения физике на умственное развитие учащихся общеобразовательных школ 107
3.5.Лонгитюднытгмониторинг успеваемости учащихся 7-1-1.
экспериментальных классов по физике ,.. 110
3.6. Количественная оценка эффективности уроков - лекций по физике, проводимых с учащимися 10-11 классов в средней общеобразователБнонтпколе...:., .: 114
ЩІ 3.7. Оценка эффективности интегративной технологии обучения физике по развитию «физического мышления», памяти и речи учащихся 120
Заключение. 126
Список использованной литературы.. — 128
Приложения 138
- Теоретические и практические обоснования, дальнейшего совершенствования технологий обучения физике
- Проектирование учебного процесса
- Методика проведения педагогического эксперимента
Теоретические и практические обоснования, дальнейшего совершенствования технологий обучения физике
Социально-экономическое и научно-техническое развитие общества вызывает потребность обновления сферы образования. «Учебный процесс, при котором основная функция учителя состоит в сообщении готовых знаний, а ученика - в восприятии, осознании, запоминании и воспроизведении сообщенных знаний, формирует у учащихся воспроизводящую познавательную деятельность, недостаточно способствуя развитию творческого мышления» [124].
Современные подходы в сфере образования направлены на замену информационно-репродуктивного на активно-творческое, продуктивное обучение, способствующее повышению интеллектуального, познавательного и творческого потенциала учащихся. Этой задаче посвящено много научных исследований. Знакомясь с диссертационными работами можно отметить, что авторы пытались решить данную проблему, используя разные подходы.
НА. Леонова [67] в диссертационной работе продолжила исследования, проведенные учеными В.В. Давыдовым [38], В.А. Кондаковым [54], В.В. Мултановским [84], Г.П. Корневым [55,56] по проблемам влияния теоретических обобщений на повышение эффективности обучения, на формирование целостной системы физических знаний, на интеллектуальное развитие личности учащегося.
Научные работы Ю.А. Кустова [63], диссертация В.А. Гусева посвящены проблеме преемственности. Повышение научного уровня содержания курса физики на основе теоретических обобщений, преемственного формирования и развития научных понятий и их систем позволяет формировать, развивать продуктивное мышление и исследовательские способности учащихся [37]. В диссертации В.А. Алепиева, опираясь на предшествующие научные работы Б.Ф. Ломова, З.И. Калмыковой, Ю.А. Самарина, рассматривается влияние ассоциативных связей на развитие познавательных интересов, творческой активности и развития личности учащихся [3].
Вопрос о влиянии деловых игр в школьном курсе физики на интеллектуальное развитие учащихся рассматривается в диссертации Б.И. Рохкеса, который
-15 учитывал работы Б.Т. Анащева, А.Н. Леонтьева, ДБ. Эльконина, М.В. Кларина
и других. « Деловые игры, выступая на уроке в качестве инструмента познания,
стимулируют постановку и решение учащимися познавательных проблем и тем
Щ- самым способствуют интеллектуальному развитию школьников» [101].
И.С. Башкатова, проанализировав диссертационные работы Г.А. Бутырского, Ю.Л. Королева, А.С. Ломоносова, Л.В. Токарева и других, посвященных проблеме совершенствования учебного процесса через решения экспериментальных задач, продолжила данные исследования и доказала, что качественные экспериментальные задачи служат одним из центральных звеньев цепи, связывающей теорию с практикой, позволяющей более полному раскрытию физической сущности изучаемых явлений, законов, теорий и активизации на этой основе учебно-познавательной деятельности учащихся [14].
В диссертации Ломакиной Е.С. на тему «Развитие познавательных возмож
ностей учащихся на уроках физики» разработана и обоснована методика раз Щ вития познавательных возможностей учащихся на занятиях по физике, которая
основывается на принципах вариативности, индивидуализации и дифференциации обучения, опирающаяся на психологические особенности учащихся, их личностные установки и познавательные потребности [70].
Для решения проблемы повышения интеллектуального уровня, познаватель
ного и творческого потенциала учащихся ВВ. Гузеев в своих научных работах
предлагает использовать интегративные технологии обучения [36]. «Техно
логия обучения» - понятие не новое. Впервые оно появилось в конце 60-х годов,
_ а наибольшее число сторонников завоевало в семидесятых. Большой вклад в
Ш теорию и практику образовательных технологий внесли Н.Ф.Талызина [132,
133], В.П. Беспалько [16], М.В. Кларин [53] и многие другие.
В.П. Беспалько определяет технологию обучения как проект определенной педагогической системы, реализуемой на практике, в основе которой лежит системный подход и четкая структурованность.
Н.Ф. Талызина видит сущность педагогической технологии в определении наиболее рациональных способов достижения поставленных целей.
ВВ. Гузеев сформулировал понятие образовательной технологии как
«...комплекс, состоящий из некоторого представления планируемых результатов
обучения; средств диагностики текущего состояния обучаемых; набора моделей
обучения; критериев выбора оптимальной модели для данных конкретных усло jjfc вий. Если представить модель обучения схемой, то в ней как бы можно выде лить два яруса. Верхний ярус - методы и формы - относится к педагогической дидактике, нижний ярус - составляет педагогическую технику (средства и прие -16 Mb!) и будучи дополнен личностными особенностями учителя (манера поведения, мимика, жесты, отношения и так далее) является педагогическим искусством» [36]. В.Н. Михелькевичем выделены наиболее существенные признаки и характеристики педагогических технологий:
«Технология разрабатывается под конкретный педагогический замысел, в основу которого положена определенная методологическая, дидактическая, психологическая, философская позиция;
Технологическая цепочка составляющих ее действий, операций и связей реализуется в полном соответствии с принятыми целевыми установками и конкретными ожидаемыми результатами;
Технология обучения предусматривает взаимосвязанную деятельность педагога и обучаемого с учетом возможностей индивидуализации и дифференциации обучения, использование возможностей их общения и диалога, технических, в том числе компьютерных, средств обучения;
Любая технология обучения разрабатывается и реализуется как решение многокритериальной (минимаксной) задачи с получением максимальных планируемых результатов, при минимуме затрачиваемых на это средств и труда;
Педагогические технологии планируются с учетом того, что они могут быть воспроизведены любым педагогом и обеспечат достижение намеченных
результатов всеми учащимися;
Проектирование учебного процесса
В проектировании учебного процессе рассмотрим только ту часть, которая связана с деятельностью учителя и учащихся. Педагогическое проектирование состоит из последовательного ряда этапов, в процессе которых происходит движение от общей идеи к конкретным действиям. B.C. Безрукова в работе [15] выделяет три этапа ггроектирования: моделирование, проектирование и конструирование. Педагогическое моделирование - это разработка общей идеи, модели педагогической технологии и основных путей ее достижения. Педагогическое проектирование - дальнейшая разработка модели и доведение ее до уровня реализации. При проектирований интегративной технологии обучения физике нами разработана технологическая карта учебных тем, которая включает следующие компоненты: темы программы; цели их изучения; количество отводимых часов на каждую тему; типы и количество уроков; методическое обеспечение; диагностику и коррекцию знаний, умений, навыков учащихся. При проектировании технологической карты! учебных тем учитывались принципы обучения. Педагогическое конструирование - создание конструкта, учитывающего конкретные условия, в которых реализуется проект. Одной из основных форм организации учебного процесса является урок, содержание и состав которого определяется целями обучения. Достижение дидактических целей обеспечивается определенной последовательностью в деятельности преподавателя и учащихся, которая предопределяется логикой процесса обучения. Суть этой логики состоит в поэтапном движении учащихся от незнания к знанию. Изучение и усвоение знаний невозможно без актуализации преясних знаний и опыта, без систематического применения усвоенного учебного материала в теоретической и практической учебной деятельности. ;
Урок не может строиться без учета содержания учебного материала, дидактических целей, а также общих методов обучения, отражающих логику процесса обучения. Единой структуры урок не [имеет, т.к. пространственное и временное расположение компонентов, их количество может быть различным и зависящим от дидактических целей, возможностей учителя, уровня подготовленности учащихся, технического оснащения школы. Учитель разрабатывает технологическую карту урока, в которую вносятся его основные компоненты и конспект сценарий. В конспекте-сценарии указываются действия учителя и учащихся, однако в ходе проведения урока возможны небольшие коррективы, но главная его канва сохраняется.
Основными компонентами технологической карты урока являются: дидактическая цель; вводно-мотивационный компонент; содержание; методы обучения; формы и средства обучения; обобщение и систематизация учебного материала; дозировка домашнего задания.
Дидактическая цель содержит три микроцели: обучающую, развивающую, воспитательную.
Вводно-мотивационный компонент может включать актуализацию опорных знаний; формирование новых понятий, определений; создание проблемной ситуации; диагностику и коррекцию знаний, умений и навыков учащихся.
Актуализация опорных знаний означает воспроизведение ранее усвоенных знаний для применения их в новой ситуации и стимулирования познавательной активности учащихся. Актуализация бывает специальная (основная), проводимая вначале урока и сопутствующая (вспомогательная), которую проводят по ходу занятия. !
Диагностика позволяет определить степень сформированности опорных знаний, умений, навыков учащихся к началу изучения нового учебного материала. Содержание - система знаний, а также увязанных с ними способов деятельности и отношений, представленных в предмете физики.
Методы обучения - система правил педагогического взаимодействия, руково дствуясь которыми учитель и учащиеся выбирают приемы и способы конкретных действий, ведущих к достижению доставленной цели. Они выбираются с учетом дидактических целей, уровня подготовки учащихся, квалификации учителя, содержания учебного материала и]времени отводимого на урок.
Обобщение и систематизация учебного материала - предполагает воспроиз ведение, обобщение, систематизацию и закрепление ранее усвоенных знаний, умений и навыков.
Методика проведения педагогического эксперимента
Критерий предназначен для выявления сходства или различия в центральных тенденциях состояния некоторого свойства в двух совокупностях на основе изучения членов двух независимых выборок из этих совокупностей. Показателем центральной тенденции служит медиана измерений изучаемого свойства в каждой из выборок [34, с.71-83].
Обозначим объем первой экспериментальной выборки через, объем второй экспериментальной выборки через П2 =74 и третий (контрольный) через
«Медианы выборок можно определить графически (с помощью кумуляты ). На/ оси ординат откладываются значения накопленной частоты, а на оси абсцисс число баллов. После построения кумуляты на оси ординат откладывается значение N/2. Это значение проводится до пересечения с графиком, а затем опускается перпендикуляр на ось абсцисс и определяется медиана» [147, с,61-68].
Для применения медианного критерия необходимо выполнить следующие требования:
обе рассматриваемые выборки являются случайными выборками из некоторых совокупностей;
выборки независимы, и члены каждой выборки независимы между собой;
шкала измерений не ниже порядковой, так как при измерениях по шкале наименований невозможно нахождение медианы;
число членов в обеих выборках должно быть в сумме больше 20, т.е.. N=ni+n2 20
Гипотезы. Предположим, что законы распределения случайных величин X и У одинаковые. Тогда выполняется равенство: медианы их равны mi = гсі2 Справедливость этого равенства и проверяется с помощью медианного критерия.
Нулевая гипотеза имеет вид Но: обе совокупности, из которых взяты выборки, имеют одну и ту же медиану. В качестве альтернативной гипотезы выбирается гипотеза Нь совокупности имеют разные медианы. Если гипотеза Ні справедлива, то законы распределения изучаемого свойства различны в совокупностях, из которых взяты выборки, т.е. состояние изучаемого свойства в рассматриваемых совокупностях существенно различны
