Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ
1.1 Особенности астрофизической подготовки учителей физики в педагогическом вузе вусловиях информатизации образования 13
1.2 Проблемы подготовки учителя в контексте модернизации педагогического образования 28
1.3 Обучение астрофизике средствами Интернет-коммуникаций в условиях самостоятельной учебной деятельности 39
1.4 Обоснование выбора средств и условий формирования компетентностей учителя 58
Выводы по Главе 1 68
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ АСТРОФИЗИКИ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРНЕТ-КОММУНИКАЦИЙ
2.1 Построение курса астрофизики с применением Интернет-коммуникаций 70
2.2 Обзор Интернет-ресурсов по астрофизике 81
2.3 Тыотор-диск как средство сопровождения обучения астрофизике 103
2.3.1 Структура тьютор-диска 103
2.3.2 Астрофизические сайты, включенные в тьютор-диск 111
2.4 Методика организации индивидуальной самостоятельной работы студентов по астрофизике с использованием Интернет-коммуникаций 112
2.4.1 Поэтапная структура работы 112
2.4.2 Требования к конечному продукту 116
2.4.3 Защита проектов по астрофизике 120
2.4.4 Иллюстрация работы с использованием тьютор-диска по выбранной теме исследования 122
2.4.5 Методические рекомендации по организации рейтинговой системы диагностики знаний студентов по астрофизике 125
2.4.6 Реализация компетентностной модели обучения астрофизике посредством включения Интернет-коммуникаций
в учебно-исследовательскую деятельность по астрофизике 130
2.5 Методика самостоятельной работы по астрофизике студентев-удаленных пользователей с использованием Интернет-коммуникаций 131
2.6 Лабораторный практикуме использованием Интернет 135
Лабораторная работа №1 «Подвижная карта звездного неба» 142
Лабораторная работа №2 «Динамика Солнечной активности
и групп пятен» 146
Лабораторная работа №3 «Спектральная классификация звезд» 150
Выводы по Главе 2 151
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1. Общая характеристика педагогического эксперимента 153
3.2. Методы педагогического исследования 161
3.3 Состояние проблемы на современном этапе обучения астрофизике в вузе 162
Выводы по Главе 3 181
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 185
БИБЛИОГРАФИЯ 187
ПРИЛОЖЕНИЕ 205
- Особенности астрофизической подготовки учителей физики в педагогическом вузе вусловиях информатизации образования
- Построение курса астрофизики с применением Интернет-коммуникаций
- Методика организации индивидуальной самостоятельной работы студентов по астрофизике с использованием Интернет-коммуникаций
Введение к работе
Актуальность исследования
В настоящее время в системе педагогического образования России происходят кардинальные изменения. Интенсивное развитие информационного общества, быстрая динамика развития информационных технологий привели к необходимости модернизации педагогического образования. Интернет и многочисленные разработки специализированных электронных продуктов открывают доступ к новым источникам научного знания, существенно расширяя образовательную среду. Подготовка специалиста, способного выстроить эффективный образовательный процесс с применением новых информационных технологий обучения (НИТО) как инновационного средства повышения мотивации учения, уровня знаний учащихся становится приоритетной задачей педагогического образования. Информационная, коммуникативная компетентности занимают ключевые позиции в структуре профессиональной компетентности педагога, во многом определяя содержание методической подготовки учителя-предметника. При этом особое внимание уделяется необходимости создания условий реализации модели лично-стно-ориентиро ванного обучения, в котором студент занимает активную позицию и является субъектом учебного процесса. Нормативные документы, регламентирующие уровень высшего профессионального образования, выдвигают здесь в качестве требований к выпускнику педагогического вуза владение им умениями самостоятельной познавательной деятельности, профессиональной коммуникации на разных уровнях. Проблема развития информационно-коммуникативной культуры студентов, формирования компетентностей на базе организации эффективной самостоятельной предметной деятельности в физическом образовании в педагогических вузах, при всей ее значимости, на данном этапе развития системы подготовки педагогических кадров далека от разрешения. В условиях интенсивной компьютеризации естественнонаучного образования разработаны новые электронные средства поддержки учебных курсов астрономии и астрофизики (электронные учебники с мультимедийным сопровождением,
планетарии, программное обеспечение астрофизического назначения, так называемые астрономические калькуляторы, программы-имитаторы астрофизических явлений и др.). Тем не менее, проблема разработки методики их включения в учебный процесс пока не решена. В условиях модернизации образования актуальной задачей является и оснащение учебного процесса средствами методического сопровождения самостоятельной работы обучающихся с использованием Интернет-коммуникаций. Соотношение ограниченного учебного времени и большого объема содержания, смещение акцентов в образовании в сторону самостоятельной подготовки, самообразования и использования НИТО требуют разработки соответствующих методик обучения, нацеленных на эффективную организацию самостоятельной предметной деятельности.
Все вышеизложенное обусловило актуальность избранной темы исследования.
Объект исследования - процесс обучения студентов педагогического вуза астрофизике с использованием электронно-коммуникативных технологий. Предмет исследования - методика обучения астрофизике в педагогическом вузе посредством Интернет-коммуникаций.
Цель исследования - разработка Интернет-коммуникаций и методики их эффективного использования при обучении астрофизике в условиях самостоятельной работы студентов педагогического вуза.
Гипотеза исследования - уровень подготовки современного специалиста в области физического образования будет более высоким, если:
будет разработано методическое сопровождение астрофизических курсов, обеспечивающее включение в образовательный процесс современных электронных средств и продуктов;
учебный процесс по астрофизике будет целенаправлен на формирование информационной, коммуникативной, методической и предметной компетентностей;
существенное место в учебном процессе будет отводиться организованной самостоятельной исследовательской деятельности студентов с применением Интернет-коммуникаций;
- будут созданы инновационные средства сопровождения поисковой работы с
помощью Интернет и формы коммуникативной деятельности при реализации Интернет-проектов для коллективных и удаленных пользователей;
будет разработано электронное сопровождение лабораторного практикума на основе профессиональных астрономических Интернет-ресурсов, которые позволят смоделировать условия реального наблюдения и обработки его результатов на профессиональном уровне;
при реализации Интернет-коммуникаций по астрофизике важное место займет контекстное решение методических задач организации самостоятельной работы и рефлексия.
Исходя из цели и гипотезы были сформулированы следующие задачи:
проанализировать содержание и методику астрофизической подготовки педагогических кадров по физике и определить возможности ее совершенствования в соответствии с происходящими информационными изменениями в обществе, задачами модернизации образования и тенденциями изменений образовательных программ и стандартов;
проанализировать и систематизировать Интернет-источники астрономической информации, использование которых эффективно при подготовке учителя физики и астрономии в условиях педагогического вуза;
разработать и апробировать новые методики обучения астрофизике в педагогическом вузе на основе Интернет-коммуникаций, направленные на повышение уровня информационной, коммуникативной, методической и предметной компетентностей студентов;
разработать содержание, формы, методы самостоятельной работы с использованием Интернет-коммуникаций по астрофизике в педагогическом вузе;
разработать электронное информационно-коммуникативное методическое средство сопровождения самостоятельной работы по астрофизике в педагогическом вузе, обеспечивающее активное мотивированное включение студентов в учебный процесс;
организовать и провести экспериментальное исследование с целью практи-
ческой проверки эффективности предложенной методики обучения астрофизике студентов педагогического вуза.
Теоретико-методологические основы исследования составляют:
философские, психологические и педагогические концепции деятель-постного подхода к обучению (Л.С.Выготский, Е.Я.Голант, В.В.Давыдов, В.З.Коган, А.Н.Леонтьев, И.Я.Лернер, М.И.Махмутов, В.Г.Разумовский и др.);
исследования и работы, посвященные проблемам информатизации образования (Р.Ф.Абдеев, О.В.Акулова, В.И.Богословский, И.Б.Горбунова, В.А.Из-возчиков, Э.П.Семенюк, Е.А.Тумалева, В.Е.Фрадкин, О.Н.Шилова и др.);
- исследования, посвященные проблемам модернизации образования
(И.С.Батракова, Г.А.Бордовский, В.А.Буравихин, Н.Ф.Радионова, А.П.Тря-
пицина, А.И.Ходанович и др.);
исследования, посвященные проблемам подготовки компетентного специалиста в области образования (В.А.Болотов, В.А.Бордовский, В.В.Сериков, О.Г.Смолянинова, И.Д.Фрумин, А.И.Ходанович и др.);
исследования, посвященные инновационным технологиям обучения физике и астрофизике, самостоятельной, проектной, коммуникационной деятельности в физическом образовании, технологиям исследовательской проектной деятельности в образовании (И.Ю.Алексашина, М.И.Бочаров, Дж.Дьюи, Н.Н.Гомулина, Г.В.Довга, Л.В.Жуков, В.В.Иванов, А.С.Кондратьев, И.Я.Ланина, В.ВЛаптев, Е.И.Машбиц, Е.С.Полат, Н.С.Пурышева, Е.П.Разбитная, В.Г.Разумовский, В.И.Сельдяев, О.Г.Смолянинова, А.И-Ходанович, А.ДЧуксина и др.);
достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике и астрономии (С.В.Бубликов, Н.Н.Гомулина, Л.В.Жуков, ВАИльин, А.С.Кондратьев, Э.В.Конопович, И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, И.И.Соколова, В.М.Чаругин и др.)
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ проблемы на основе изучения психолого-педагогической, астрофизической, методической литературы и Интернет-источников по астрономии и астрофизике; анализ программ обучения астрофи-
зике в педагогическом вузе, стандартов образования; целенаправленное наблюдение за учебной, учебно-исследовательской, учебно-педагогической деятельностью студентов (самонаблюдение, непосредственное, опосредованное и др.); проведение анкетирования (закрытого и открытого типа); интервьюирование; экспертный метод оценки; метод рейтинга; проведение тестирования. Научная новизна работы заключается в следующем.
обоснованы целесообразность и возможность внедрения Интернет-коммуникаций в учебный процесс по астрофизике в педагогическом вузе на уровне самостоятельной деятельности, отвечающих определенным требованиям в содержательном и процессуальном аспектах, требованиям информатизации и модернизации образования;
в отличие от традиционного в физическом и астрофизическом образовании подхода к проведению лабораторного эксперимента и организации самостоятельной предметной подготовки, когда студент действует по заданному алгоритму и решает задачи, работая с традиционными источниками информации (учебниками, учебными пособиями, методическими рекомендациями и др.), в настоящей работе развиты подходы к построению процесса организованной самостоятельной учебно-исследовательской деятельности и проведению лабораторного практикума средствами Интернет-коммуникаций, способствующие формированию информационной, коммуникативной, методической и предметной компетентностей педагога;
в отличие от ранее выполненных работ, в которых рассматривается содержание и значимость НИТО в физическом и астрономическом образовании, а также отдельные компоненты учебно-методических комплексов для астрономического образования в средней школе, в диссертации разрабатываются новые формы преподавания астрофизики в педагогическом вузе, такие как: индивидуальная и групповая проектная деятельность в условиях международного дистанционного проекта, лабораторные работы с применением Интернет, их методическое сопровождение и методики организации эффективной самостоятельной учебной деятельности студента по астрофизике средствами Интернет-коммуникаций;
в работе раскрыты возможности Интернет-коммуникаций для активизации самостоятельной предметной деятельности, осуществления профессиональной коммуникации разного уровня. Разработано новое электронное информационно-коммуникативное средство сопровождения самостоятельной работы студентов по астрофизике - тьютор-диск, эффективное для управления проектной деятельностью студентов-физиков педагогического вуза;
проведена систематизация и экспертная оценка существующих Интернет-ресурсов по астрофизике и астрономии, эффективных для применения в образовательном процессе педагогического вуза.
Теоретическая значимость работы заключается в следующем:
выявлены основные проблемы традиционной системы обучения астрофизике в педагогическом вузе в условиях информатизации и модернизации образования;
уточнено понятие «Интернет-коммуникаций» и обоснована целесообразность внедрения Интернет-коммуникаций в учебный процесс по астрофизике в педагогическом вузе;
обосновано дидактическое значение формирования у студентов умений и навыков построения самостоятельной предметной деятельности на основе НИТО как задачи и средства формирования информационной, коммуникативной, методической и предметной компетептностей специалиста в области физического образования.
Практическая значимость исследования состоит в следующем:
проведены трехаспектный анализ и систематизация Интернет-источников по астрофизике и астрономии;
результаты исследования в области организации спецкурса по астрофизике и проведения лабораторного практикума с применением Интернет-коммуникаций (в частности, на межкультурном уровне) в процессе самостоятельной деятельности доведены до уровня конкретных методических разработок и рекомендаций, которые могут быть использованы в преподавании астрофизики в педагогических вузах;
разработан новый спецкурс по астрофизике с использованием Интернет-коммуникаций: определены его структура и содержание, проиллюстрированы примеры организации лабораторного практикума с применением Интернет-коммуникаций;
разработано электронное информационно-коммуникативное средство методического сопровождения самостоятельной работы студентов по астрофизике (тьютор-диск);
разработаны практические рекомендации по использованию актуальных Интернет-ресурсов по астрофизике и астрономии в системе педагогического физического образования.
Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечиваются:
всесторонним анализом проблемы Интернет-коммуникаций в курсе астрофизики педагогического вуза;
опорой на современные достижения экспериментальной астрофизики, психолого-педагогические и методические исследования;
использованием различных методов, адекватных поставленным задачам;
рациональным выбором критериев оценки эффективности разработанных методических подходов к формированию у учащихся умений и навыков проведения самостоятельной работы по астрономии и астрофизике на основе Интернет-коммуникаций и формированию информационной, коммуникативной, методической и предметной компетентностей;
широтой апробации разработанной методики на факультетах физики Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена и зарубежных вузов;
использованием разнообразных педагогических методов исследования, соответствующих поставленным задачам, и полученными положительными результатами проведенного педагогического эксперимента и их внутренней непротиворечивостью.
11 Апробация результатов исследования
Результаты и выводы работы докладывались на Международных и Всероссийских конференциях: VIII Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика» (СПб., ноябрь 2002 г.); IX международной конференции «Современные технологии обучения» (Санкт-Петербургский электротехнический университет "ЛЭТИ", им. В.И.Ульянова (Ленина), СПб., апрель 2003 г.); Международной конференции «Герценовские чтения» (РГПУ им. А.И.Герцена, СПб., апрель 2003 г.); VI Российско-Американской научно-практической конференции по актуальным вопросам современного университетского образования, посвященной трехсотлетию Санкт-Петербурга (РГПУ им. А.И.Герцена, СПб., 13-15 мая 2004 г.); IV Всероссийской научно-практической конференции «Современная астрономия и методика ее преподавания» (РГПУ им. А.И.Герцена; СПб., 24-26 марта 2004 г.); на семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им. А.И.Герцена.
На защиту выносятся следующие положения:
Целесообразность усиления личностно-деятельностной направленности современного физического педагогического образования делает необходимым, а предложенная в работе методика - возможным формирование и развитие информационной, коммуникативной, методической и предметной компетентно-стей студентов педагогического вуза на основе применения Интернет-коммуникаций в курсе астрофизики.
Необходимым условием формирования современного компетентного специалиста в области физического образования и актуализации знаний в предметном поле астрофизики является активное включение студентов педагогического вуза в самостоятельную учебно-исследовательскую деятельность с использованием Интернет-коммуникаций.
Разработанная методика и электронное информационно-коммуникативное методическое сопровождение обучения астрофизике в педагогическом вузе способствует решению не только традиционных задач обучения астрофизике, но и позволяет решить задачи информатизации и модернизации системы обра-
зования: ориентирует учащегося в информационной астрономической среде; обеспечивает практическую реализацию НИТО в курсе астрофизики; мотивирует к учебной деятельности и повышению личного уровня профессиональной подготовки; обогащает опыт учебно-коммуникативной деятельности и межкультурной коммуникации; формирует готовность к использованию на современном уровне Интернет-коммуникаций в будущей профессиональной деятельности.
4. Эффективным средством организации и сопровождения самостоятельной работы студентов педагогического вуза по астрофизике является электронное информационно-коммуникативное средство — тьютор-диск.
Особенности астрофизической подготовки учителей физики в педагогическом вузе вусловиях информатизации образования
Важной особенностью развития современного общества является его информатизация, которая, как отмечают многие исследователи, остро ставит перед системами образования во всем мире задачу формирования информационной культуры обучающихся и преподавателей, формирования и усвоения информационной картины мира как необходимого условия жизни и функционирования в информационном обществе. В целом ряде методических исследований [2,44,54,74,81,100,194,136,169] обсуждаются признаки формирующегося информационного общества, среди которых выделим:
1. Доступность любой необходимой информации для каждого в любой временной отрезок посредством современных электронно-коммуникативных средств и среды Интернет.
2. Существование и функционирование в обществе современных информационных технологий.
3. Ускорение темпов общественного прогресса как результат быстрой динамики информационных процессов, использование все большего объема полезной информации за единицу времени, что Р.Ф.Абдеев назвал "сжатием времени и пространства" [2].
4. Формирование информационно-активного общества, способного повышать свой уровень информированности посредством межкультурных коммуникаций, снижения и устранения языковых и культурных барьеров.
5. Необходимость организации непрерывного образования, облегчение всех форм коммуникации для достижения профессиональной мобильности.
Процесс информатизации образования поставил в качестве одной из главных целей организации процесса обучения использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения эффективности образовательного процесса. В ряду важнейших задач обучения — психологическая и практическая подготовка подрастающего поколения к жизни в условиях информационного общества. Мы согласны с А.И.Ходановичем в том, что применение информационных технологий в обучении следует понимать шире, чем только внедрение компьютерных средств в процесс обучения, а именно, как стратегию образования, целью которой является создание открытой, развивающейся информационной системы обучения, обеспечивающей возможности применения всего самого передового, что существует в данный момент в мире, как с точки зрения организации самой информации, так и с точки зрения методов и приемов ее переработки [161].
Довольно часто для описания состояния информационного общества используется термин «информационная революция». Речь идет о существовании объективной технологической возможности для каждого члена общества на основе современных средств вычислительной техники и телекоммуникаций получить доступ к любым массивам знаний. В многочисленных исследованиях показано, что в результате информатизации учебного процесса усиливается мыслительная и творческая активность учащихся, мотивация учебной и поисковой деятельности, потребность в осуществлении коммуникативной деятельности [74,82,136]. В методических моделях необходимо учитывать, что для членов информационного общества характерны способность к различного рода коммуникациям, активное овладение научной картиной мира, гибкое изменение своих функций в труде, развитое самосознание. Новые цели и образовательные задачи приводят к необходимости переосмысления места традиционных образовательных технологий обучения в учебном пространстве как школы, так и педагогического вуза, и к разработке современной дидактической системы, в том числе, основанной на использовании средств новых информационных технологий.
В своей работе мы будем рассматривать информационные технологии как «совокупность систематических и массовых способов создания, накопления, обработки, хранения, передачи и распространения информации (данных и знаний) с помощью средств вычислительной техники и связи, а также способов их соединения и рационального сочетания с немашинными процессами обработки информации» [Ходанович А.И., 179,С272]. Целью информационных технологий является качественное формирование и использование информационного продукта в соответствии с потребностями пользователя, методами и средствами получения и обработки данных (информационными, техническими, математическими, программными).
С середины XX в. информация рассматривается в широком смысле как общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом [97, С.5], что отражает коммуникативный характер информации. Таким образом, поиск информации, обмен ею становятся частью информационных процессов. Вводится понятие электронно-коммуникативных технологий. В целях обеспечения качества образования сегодня необходимо создать условия, обеспечивающие возможность усвоения субъектом всего спектра действий по работе с информацией, проявления личностного отношения к рабочему материалу, формирования и воспитания информационных потребностей, повышения информационной грамотности и информационной культуры, формирования миропонимания в свете информационной картины мира. В процессе обучения астрофизике студент погружается и работает в информационном пространстве, объем и наполнение которого является определяющим в достижении образовательных целей. Информационное пространство (ИП) (В.Н.Костюку) — пространство, в котором создается, потребляется и перемещается информация [91]. Его структура определяется направлением и скоростью информационных потоков, способами создания и использования информации и отражает информационную инфраструктуру общества, куда входят наука, средства массовой информации, образование [91], Иными словами, информационное пространство представляет собой совокупность баз и банков данных, технологий их ведения и использования, информационно-телекоммуникационных систем и сетей, функционирующих на основе единых принци 16 пов и по общим правилам, обеспечивающих информационное взаимодействие
организаций и людей, а также удовлетворение их информационных потребностей. Главными компонентами информационного пространства являются:
информационные ресурсы, содержащие данные, сведения и знания, зафиксированные на соответствующих носителях информации;
организационные структуры, обеспечивающие функционирование и развитие единого информационного пространства, в частности, сбор, обработку, хранение, распространение, поиск и передачу информации;
средства информационного взаимодействия людей, обеспечивающие доступ к информационным ресурсам на основе соответствующих информационных технологий, включающие программно-технические средства.
Изменение, прогрессирование, обогащение и расширение области информационного пространства влечет за собой разработку новых технологий обучения: педагогических, информационных и т.д., в том числе, и астрофизических.
Построение курса астрофизики с применением Интернет-коммуникаций
В системе общей подготовки учителя физики и астрономии астрофизика занимает важное место. В курсе астрофизики студент получает более целостное представление о физической картине мира, физической природе астрономических объектов, проявлении физических законов на макроуровне, уровне Вселенной. Помимо узкоспециальных целей и задач, курс астрофизики ставит цели и задачи междисциплинарного уровня, рассматривающие непосредственную взаимосвязь и целостность физики и астрономии. Рассмотрим эти цели и задачи.
Цель курса астрофизики: формирование естественнонаучного материалистического мировоззрения путем раскрытия астрофизического аспекта современной научной картины мира, астрономической картины мира, в которой Человек рассматривается как часть Природы, планета Земля — как открытая самоорганизующаяся система, Космос — как целостная эволюционирующая система; изучение основ знаний о методах и результатах исследования физической природы астрономических объектов и их систем, о явлениях и процессах, происходящих во Вселенной, формирование представлений о происхождении и эволюции небесных тел и Вселенной в целом.
Задачи дисциплины:
сформировать систему знаний о методах и результатах исследования физической природы астрономических объектов и их систем, о явлениях и процессах, происходящих во Вселенной, о происхождении и эволюции небесных тел и Вселенной в целом;
имплицировать и систематизировать весь комплекс изученных ранее физических законов и закономерностей для объяснения физической сущности и по 71
строения адекватной наблюдениям теоретической модели конкретного астрономического объекта, явления или их совокупности;
обеспечить всестороннюю, в том числе теоретическую и экспериментальную профессиональную предметную (астрономическую) подготовку современного специалиста в области физико-математического образования;
ознакомить с частной методологией астрофизики в целях овладения общей методологией естественных наук и, тем самым, достижения высокого уровня методологической компетентности;
способствовать формированию современного естественнонаучного мировоззрения, в котором астрофизическая картина мира является важнейшей частью картины мира физической.
Если рассмотреть требования к принципам отбора содержания и организации учебного материала, то можно отметить, что содержательное наполнение дисциплины обусловлено общими задачами подготовки специалиста физико-математического образования, требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по соответствующему направлению, содержанием и методологией современной астрофизики как комплексной физической науки. Отдельно отмечается ориентация дисциплины на коммуникативно-прагматический и научно-исследовательский подход в обучении.
Из целей, задач дисциплины и требований к организации материала можно выделить направленность на подготовку современного, профессионально-компетентного специалиста, владеющего традиционной и инновационной методиками обучения астрономии, способного активизировать коммуникативные умения и навыки для повышения эффективности профессиональной педагогической деятельности. Решение этих задач определяется уровнем разработки адекватных образовательных технологий. Использование Интернет-коммуникаций в учебном процессе позволяет создать условия для индивидуального роста обучаемого, обеспечивает немедленный доступ к богатой базе данных и условия для создания уникальных форм коммуникации. При разработке специальных инновационных электронно-коммуникативных методик обучения астрофизике мы руководствовались необходимостью учета факта перехода высшего педагогического образования на новый компетентностный уровень подготовки учителей физики и астрономии.
Само обучение астрофизике посредством Интернет-коммуникаций может осуществляться как в рамках инвариантного учебного плана, так и его вариативного компонента. Применение персонального компьютера и Интернет в профессиональной деятельности будущего учителя физики требует перестройки содержания обучения, создания модернизированной учебно-информационной среды, способствующей формированию и развитию специалиста. Под учебно-информационной средой понимается совокупность факторов, способствующих возникновению и развитию процессов информационно-учебного взаимодействия между обучаемыми, преподавателями и средствами информационно-коммуникативных технологий, а также факторов, способствующих формированию познавательной активности обучаемых [167]. Данное определение необходимо дополнить формированием коммуникативной активности как основы успешной профессиональной деятельности, направленной на развитие коммуникативной компетентности.
В процессе разработки учебно-методического сопровождения курса мы руководствовались рядом специальных требований к построению интегрированных обучающих сред педагогического программного обеспечения, сформулированных А.И.Ходановичем [180, С.71]:
- наполнение обучающей среды содержанием, соответствующим целям курса астрофизики;
- отбор содержания обучения с учетом наличия его эффективной компьютерной поддержки;
- использование моделей и демонстраций, мотивирующих к максимально полной реализации поставленных целей, раскрытия признаков, связей и отношений структурных элементов знания, объекта исследования;
- наличие дополнительного инструментария, позволяющего варьировать условия системы и т.д.; - направленность работы в используемой среде не только на изучение нового, но и закрепление уже изученного материала;
- включение в систему справочных компонент контекстных подсказок по вопросам работы как с обучающей средой, так и предметной области;
- наличие системы контроля деятельности и ее результатов.
Применительно к астрофизике добавим к этим требованиям еще два -система должна быть совместима со средами, в которых представлена астрофизическая информация (виртуальные обсерватории и др.); система должна предоставлять информацию о вариативных образовательных маршрутах.
Методика организации индивидуальной самостоятельной работы студентов по астрофизике с использованием Интернет-коммуникаций
Разработанная нами методика обучения астрофизике посредством Интернет-коммуникаций предполагает проведение учебно-исследовательской самостоятельной работы студента под руководством тьютора с использованием тьютор-диска, в результате которой студент должен представить разработанный им продукт, методическую разработку по теме астрофизического исследования. Данная методика направлена на обучение как астрофизике, так и методике ее преподавания.
Рассмотрим методику работы на каждом этапе (предкоммуникативном, коммуникативном, посткоммуникативном):
1. Ознакомление и подготовка к предстоящей работе: - постановка задачи: провести учебно-исследовательскую работу по теме курса астрофизики, в результате которой должен быть разработан и представлен методический продукт по выбранной проблеме в программе Power Point (задача тьютора подробно объяснить в чем будет состоять работа студентов, какие темы можно выбрать, с какими программами и ресурсами они будут работать; студенты на данном этапе должны ознакомиться с требованиями и задачами этапа);
- просмотр примеров существующих продуктов, методических разработок (задача тьютора на данном этапе — продемонстрировать типовые презентации для того, чтобы студенты получили представление о том, что именно должно быть получено в результате их исследовательской деятельности; показать многогранность возможностей использования материала, предоставляемого Интернет; обсудить положительные и отрицательные стороны проиллюстрированной работы с научной и методической сторон, с точки зрения дизайна и т.д. во избежание ошибок в дальнейшей деятельности; обсуждая преимущества и недостатки презентаций со студентами, второй задачей тьютора на данном шаге является научить студентов анализировать используемый продукт с научной и методической точек зрения при этом аргументируя свою позицию; задача студентов — ознакомиться с примерами и принять активное участие в обсуждении преимуществ и недостатков показанных разработок);
- ознакомление с тыотор-диском:
A) Ознакомление со структурой тыотор-диска: совместный просмотр всех компонент и разделов тьютор-диска.
Б) Обсуждение особенностей работы с тыотор-диском, знание которых необходимо для достижения максимальной эффективности в поисковой и учебно-исследовательской деятельности. Тьютор должен научить студентов работать с каждым разделом содержания диска для обеспечения эффективного самостоятельного включения в поисковый учебно-исследовательский процесс. Задача студентов — ознакомиться с материалом и подготовиться к его практическому использованию в своей работе.
B) Выбор темы исследования: задача преподавателя — помочь студенту в выборе темы и ее корректировке, если возникает такая необходимость. Выбор темы исследования состоит из двух основных частей: формулировка темы исследования и определение аудитории, для которой будет создаваться конечный методический электронный продукт. Уровень сложности предлагаемого для изучения материала по астрофизике, формы его представления, используемый математический аппарат и терминология, глубина погружения в тему исследования должны соответствовать уровню обучаемой аудитории, мотивировать ее к дальнейшему изучению предмета, представлять интерес. При выборе темы тьютор должен обратить внимание студентов на методическую значимость данного этапа. Данный этап формирует коммуникативную и методическую компетентности.
2. Поиск в Интернет и обмен найденной информацией. Здесь очень важно научить студентов анализировать информацию, представленную в Интернет, с точки зрения ее корректности и адекватности теме исследования. Необходимо разобраться во множестве существующих форм представления информации, организовать ее отбор и оформить отобранный материал в виде презентации. Задача студента — в ходе своей работы выполнять функции не только исследователя, но и методиста. В процессе активной самостоятельной работы студента с информацией происходит формирование и развитие информационной, коммуникативной, методической и предметной компетентности будущего учителя физики.
3. Защита проведенной учебно-исследовательской работы и созданной методической разработки (см. С.129). Этот этап позволяет продемонстрировать сформированность информационной, методической, коммуникативной и предметной компетентностей.
На протяжении всей работы взаимодействие тьютора и студентов носит двусторонний характер. Обсуждение и анализ полученных результатов происходит в форме дискуссии в специально отведенные часы консультаций, в виде телеконференций и т.д. Рекомендуется проводить обсуждение двух видов: первое — на начальном ознакомительном этапе необходимо обсудить каждый шаг, который надо будет пройти в процессе исследовательской деятельности, чтобы сориентировать студентов на предстоящую работу, предоставить возможность для выполнения исследования и разработки своего проекта с опережением установленных тьютором сроков. Таким студентам надо разъяснить задачи каждого этапа, чтобы обеспечить базу для эффективной самостоятельной работы. Второе - разъяснять и комментировать каждый этап по мере его прохождения и подводить его итоги. Студент-исследователь должен четко осознавать, зачем он делает те или иные действия, в какой последовательности необходимо их выполнять, так как в ходе работы он не только увеличивает свои предметные знания, но и приобретает опыт методической работы, организации процесса самообучения с использованием Интернет-технологий, проводит апробацию созданных им разработок в смоделированных условиях учебной деятельности. Поэтому задача тьютора не просто пояснить, что надо сделать, но и четко, методически корректно аргументировать значимость каждого шага, выбора метода проверки, организации контроля результатов и т.д. Несмотря на то, что тьютор-диск предполагает поэтапное планирование работы с подробным описанием каждого шага и рекомендациями по его выполнению, можно сказать, что пути достижения конечной цели до конца не определены, так как выбор средств, с помощью которых студент сможет представить свою тему, предлагаемых Интернет, действительно огромен (от старых печатных изданий до анимационных моделей, видеозаписей и т.д.). Задача тьютора — сориентировать студента в существующих потоках Интернет-информации на примере ресурсов, предложенных тьютор-диском. В процессе ознакомления с источниками Интернет-информации на тыотор-диске, необходимо обратить особое внимание учащихся на адреса фотогалерей, электронных учебников с анимационным материалом, на сайты главных наземных и космических обсерваторий и т.д., которые они могут использовать в своей работе и на возможности Интернет для осуществления профессиональной коммуникации. В качестве иллюстрации творческого задания с применением Интернет-коммуникаций мы предлагаем студентам ознакомиться с методикой организации экскурсий по обсерваториям мира (методика представлена в Приложении 2).
