Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ исследования опр[?деляется социальным заказом на качественно новую модель подготовки будуинк членов информационного общества, обеспечивающую активное овладение научной картиной мира, развитие интеллектуальных способностей.
ПРОБЛЕМА нашего исследования определяется наличием несоответствия между потенциальными возможностями компьютерного моделирования как метода овучения, современными запросами школы и практическими результатами реализации моделирующих функций компьютера в учевном процессе.
Исходя из этого, мы изврали ОБъЕКТОМ нашего исследования процесс использования моделирующих функций компьютера в Обучении.
В качестве ПРЕДМЕТА исследования выступают принципы создания, структура, функции, методы создания и использования имитационных программных средств для курсов информатики и естественно-научного цикла.
ЦЕЛЬЮ исследования является разработка методологии проектирования педагогически целесообразных моделирующих программ.
В работе мы исходили из следующей ГИПОТЕЗЫ. Реализация потенциальных возможностей компьютерного моделирования как метода обучения для Обеспечения современных тревовании школы может быть достигнута, если:
подход к проектированию моделирующих программ Будет основан на принципах развития интеллектуальных способностей учащихся, к'ри-
тернях дидактической и методической значимости; Будет овеспечи-вать управ/ічемость процесса разработки, технологичность программ, вариативность их использования в учевном процессе.
Б соответствии г. целью и выдвинутой гипотезой в исследовании решались следующие ЗАДАЧИ:
-
Обосновать принципы и критерии разработки моделирующие программ с учетом их специфики как педагогических, так и программных сре-дс ТВ.
-
Разравотать логическую организацию процесса проектирования моделирующих программ.
-
Определить типовую структуру имитационных программ, разравотать методику описания имитационных модулей.
4. Разравотать программную систему имитационного моделирования
(на примере школьного физического эксперимента) и проверить
возможности ее использования в учебно-воспитательном процессе.
Исследование опирается на работы в области педагогики, психологии, программной инженерии. В психологическом аспекте основой является — теория мышления как функционирование интеллектуальных операций, представленная объединенной теорией интеллекта Гилфорда Дії;; в дидактическом аспекте — результаты исследований, выполненных в АПН СССР в 1985—1992гг. ; в технологическом аспекте - концепция жизненного цикла разработки программного овеспечеммя; в методическом аспекте — теория эффективной организации учебной деятельности.
В исследовании использовались следующие МЕТОДЫ: — теоретический анализ философской, психологической, педагогической, технической, методической, нормативно-методической литературы с целью выявления состояния проблемы; — изучение опыта разработки и использования отечественных и зарубежных педагогических программных средств; анализ программных средств и систем, используемых в учебном процессе с целью' выявления состояния и путей решения проблемы; — изучение документации: проектной, сопроводительной, методической, нормативной к программным средствам; - наблюдение за работой учащихся при использовании компьютерного моделирования; —анкетирование, беседа, экспертная оценка; - педагогический эксперимент.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА исследования заключается в синтезации доминирующего до настоящего bf-ємєни эмпирического подхода к учебному компьютерному моделировании с теоретическим ПОДХОДОМ, НЭП-равленным на р-азвитие мышления учащихся, основанном на концепции жизненного цикла программного обеспечения, что определяет качественно новый уровень компьютерного моделирования — уровень информационно"! технологии обучения.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ исследования состоит в том, что раэравотанная методология проектирования, включающая логическую организацию, пр-инципы разработки, критерии эффективности, методы создания, структуру программной системы имитационного моделирования, методику описания имитационные модулей, позволяет подчинить технологические решения целям достижения педагогической значимости, развития мыслительных способностей учащихся.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ исследования состоит в том, что разработанный подход, обеспечивая управляемость процесса проектирования, позволяет поднять производительность разработки программно-методически* средств моделирования в курсах информатики и естественно-научного цикла, Обеспечить переносимость, модифицируемость и развитие поделирукици программ; создает вазу для дальнейшего совершенствования технологии учебного компьютерного моделирования. Разработанные в ходе исследования программно-методические средства внедрены в практику работы школы (тиражированы или рекомендованы для тиражирования в школы страны).
-
Методология проектирования средств учебного компьютерного моделирования, направленная на развитие, познавательной сферы учащихся, опирающаяся на концепцию жизненного цикла программного овоспечения, типовые структуры моделирующих программ, нисходящее модульное проектирование, формализованное описание программных модулей, обеспечивающая вариативность использования моделирующих программ в учевном процессе.
-
Принципы разработки средств учебного компьютерного моделирования, ориентированные на формирование индивидуальных интеллектуальных способностей учащихся; критерии критерии дидактической и методической эффективности.
3. Структура и методика использования системы имитационного моделирования школьного эксперимента (на примере опыта Милликена)
АПРОЕАЦИЯ и ВНЕДРЕНИЕ результатов исследования.
Результаты исследования овсуждались на заседаниях лаборатории ИВТ НИИ СОиУК АПН СССР (1986-1990гг.>, на научно-практических конференциях молодых ученых НИИ СОиУК АПН СССР (1987,1989гг.), на секции "Программные средства обучения" Всесоюзного семинара "Компьютер и образование" (1986г.), Всесоюзной научно-практической конференции "ЗВТ в преподавании дисциплин физического цикла" (Омск, 1987г.), на Всесоюзном семинаре—совещании "Компьютер в учебном процессе" (Ташкент, 1989г.).
Внедрены в практику работы общеобразовательной школы в период 1985-1991гг.: программа практических занятий (практикума) по курсу ОИВТ, 1986; практикум по курсу ОИВТ, 19В7г. (в совет. ) ; тирал:ирование прогр-аммно-методического обеспечения на Базе лаборатории НИИ СОнУК АПН СССР (1987г.). Программно-методическое Обеспечение для ПЭВМ АГАТ (бронзовая медаль ВДНХ СССР, 1985г.); тиражирование на вазе ВДНХ СССР (1985г.>. Программно-методическое обеспечение для ПЭВМ ЯМАХА (программа "NOM" в составе пакета "ИН4'0РМАТИКн-86"> ; тиражирование для школ страны (1986г.), Программно-методический комплекс "Информатика-87" (серебряная медаль ВДНХ СССР, 1989г., в соавт.); тиражирование для школ страны (1989г.). Программно-методическая система имитационного моделирования эксперимента "Опыт Милликена" (серебряная медаль ВДНХ СССР, 1991г.).
Внедрены в учебный процесс курсов повышения квалификации работников народного Образования : ОИВТ для подготовки работников народного образования (спецкурс -36 часов): методические рекомендации для преподавателей, 1988г; ОИВТ для подготовки работников народного образования (спецкурс —36 часов):.методические рекомендации для слушателей, 19В9г. (в соавт.)