Содержание к диссертации
Введение 5
Глава Методические концепции информатизации общего Q физического образования 21
1.1. Методологические аспекты компьютерного обучения физике в школе 21
Ф 1.2. Психолого-педагогические основы новых информационных технологий обучения физике 29
1. Инновационные аспекты современных компьютерных технологий обучения физике 34
2. Концепция учебной модели научного исследования в школьной дидактике 39
1. Методическая проблема развития исследовательской компетенции учащихся в средней школе 39
2. Новая информационная технология проблемного обучения физике в цикле научного творчества 48
1.5. Контекстный подход к формированию методической компетентности будущих учителей физики 59
1.5.1. Интерактивные программно-педагогические средства в профессиональной деятельности учителя физики 69
1.6. Компьютерные технологии в структуре дидактического цикла обучения физике: опыт и перспективы информатизации общего физического образования 75
Глава Методология компьютерного моделирования в теории Ь и методике обучения физике до
2.1. Научные основания учебной компьютерной физики 90
2.1.1. Учебный вычислительный эксперимент в физике 94
2.1.2. Методологические основы новых информационных технологий обучения физике 103
2.2. Дидактические аспекты иерархии математических моделей . в школьном курсе физики «108
2.3. Межпредметные связи на основе универсальных математических моделей П6
2.4. Информационная методика изучения физики нелинейных явлений 122
3. Нелинейная динамика как научная дисциплина -| 22
4. Методы исследований в нелинейной динамике 127
3. Методика изучения моделей нелинейной физики на персональном компьютере 132
4. Компьютерно-графическое моделирование при изучении методов нелинейной вычислительной физики 143
Глава Теория проектирования информационной методической Ъ системы обучения физике в школе 147
1. Информационная методика обучения физике 147
2. Методологические подходы в теоретическом моделировании информационной методической системы обучения физике 157
3. Компетентностный подход в стратегии модернизации общего образования
4. Рационально-научный подход в формировании предметно-деятельностной компетенции учащихся на уроках физики
3.2.3. Интегративный подход в проектировании внутрипрофильных специализаций по физике 169
3.3. Методология обучения физике с использованием средств новых информационных технологий 181
3.3.1. Характеристика и классификация методов обучения физике в школе 181
2. Метод целесообразно подобранных задач (метод циклов) 185
3. Учебное компьютерное моделирование (метод демонстрационных примеров) 191
4. Учебно-игровое моделирование (метод компьютерных игр) 198
5. Новая информационная технология проектного обучения (метод проектов) 200
3.3.6. Натурно-вычислительный эксперимент как научный метод обучения физике 206
6. Типология средств компьютерного обучения физике 211
7. Технология отбора содержания обучения физике как предмет методического исследования 216
1. Математическое моделирование в проектировании вариативных учебных программ и элективных курсов по физике 216
2. Использование кластерного и факторного анализа в специальной методике обучения физике на компьютере 237
3.6. Содержание раздела «Компьютерные методы в физике» 244
3.6.1. Формирование алгоритмической культуры и операционного мышления при изучении физики в школе 244
3.6.2. Методика изучения основ численного анализа при решении физических задач 247
7. Содержание раздела «Методология вычислительной физики» 255
8. Основные понятия, уровни изучения архитектуры ЭВМ и содержание раздела «Физика компьютера» 263
3.9. Содержание раздела «Компьютерные технологии автоматизации физических исследований» 268
3.9.1. Автоматизация физического эксперимента, анализ и обработка экспериментальных данных 268
3.10. Методические особенности изучения компьютерной алгебры на занятиях по физике 272
Глава Педагогические исследования в квалиметрии общего А физического образования 277
1. Теоретические подходы к оценке качества образовательного процесса 277
2. Организация педагогического эксперимента 283
4.2.1. Экспериментальные методы научных исследований в информационной педагогике— 283
4.2.2. Критерии эффективности инновационных образовательных технологий в условиях ориентации школы на компетентностный подход 296
Заключение 303
Библиографический список 306
Введение к работе
В современной теории образования одна из центральных педагогических проблем, отражает противоречие между массовым характером образования, охватывающего учащихся различных способностей, и возрастающими требованиями к качеству образования, его процессу и результатам.
В педагогике в понятие "образование" включаются ценностные, процессуальные, результативные, системные аспекты функционирования социальных институтов общества, которые наполняют его различным содержанием. В историческом развитии общества произошло оформление системы специальных социокультурных институтов, целенаправленно организующих данный процесс. Одной из фундаментальных устойчивых форм социального института, обеспечивающих целостность и стабильность преемственности социального опыта, является школа. Поэтому в теории школьного образования определено его качество как отражение целостности процесса присвоения личностью необходимого для жизнедеятельности социокультурного опыта, а цель общего образования не столько усвоение определенных знаний, умений и навыков, сколько достижение всеми учащимися уровня образованности, который необходим для продолжения образования и является фактором саморазвития личности [198].
Одним из кардинальных изменений физического образования в современной школе становится его методологическая направленность. Необходимость изучения научной методологии вызвана не только научно-техническим прогрессом, но и коренным изменением характера научных знаний, самого процесса познания и взаимоотношения знания и познания. Резко повысился методологический уровень знаний, усложнился процесс научного познания, изменилось соотношение между исследованием и изложением научных знаний: они частично проникают друг в друга. Сегодня необходимо добиваться, чтобы для учащихся наука была не перечнем открытий, не суммой формул, а способом мышления в процессе познания окружающего мира, логическим подходом к решению проблем [40, 41].
В системе современных знаний физика продолжает формировать стиль научного мышления, задает его нормы, т. е. остается лидером современного естествознания. Овладение основами физического мышления должно осуществляться в определенных формах и методах обучения. Речь идет о вооружении учащихся знанием методологических принципов физики и умением сознательного использования их предписаний.
Овладение научной методологией, включая математическое и компьютерное моделирование, создает предпосылки для повышения уровня образованности учащихся и изменения их позиции в образовательном процессе. В то же время вычислительные компьютерные эксперименты с моделями объектов позволяют достаточно полно и глубоко изучать объекты, опираясь на мощь современных вычислительных методов и технических инструментов информатики. Неудивительно, что методология компьютерного моделирования бурно развивается, охватывая все новые сферы- от разработки технических систем до анализа сложнейших экономических и социальных процессов [149].
Сейчас математическое моделирование вступает в новый, принципиально важный этап своего развития, "встраиваясь"в структуры информационного общества. Впечатляющий прогресс информационных технологий отвечает мировым тенденциям к усложнению и взаимному проникновению различных сфер человеческой деятельности. Без владения информационными "ресурсами" нельзя и думать о решении все более укрупняющихся и все более разнообразных проблем, стоящих перед мировым сообществом. История методологии информационного моделирования убеждает: она может и должна быть интеллектуальным ядром информационных технологий, всего процесса информатизации общества. Современные научные, технические проблемы, как правило, не поддаются исследованию (в нужной полноте и точности) обычными теоретическими методами. Прямой натурный эксперимент часто долог, дорог либо опасен, иногда, попросту невозможен. Поэтому компьютерное моделирование является неизбежной составляющей научно-технического прогресса [242].
В наше время математическое моделирование стало главным источником новой информации о природе, позволяющим получать необходимую информацию за сравнительно короткий период времени, что является чрезвычайно важным, особенно на данном этапе развития человечества в условиях опасности приближающихся катастроф: экологической, энергетической, космической, геологической, технической и, возможно, социальной. Математическое моделирование, благодаря его комплексности, возможности учитывать огромное количество данных различных отраслей науки, оказывается единственным средством решения глобальных проблем. Из-за недостаточности научных знаний в различных областях и отсутствия необходимости полного исследования, математическое моделирование оказывается уникальным инструментом, с помощью которого можно получить достаточно успешные результаты исследований [143, 149].
Для глубокого, осознанного овладения физикой необходимо изучать ее на уровне физической методологии уже в средней школе. Следует учащихся учить применять в физике основанный на методологических принципах общий подход научных исследований, что поможет достичь достоверных результатов как в учебно-познавательной, так и в практической деятельности. При этом критерием качества знаний учащихся выступает умение применять общие принципы, методологию математического моделирования в познании конкретных физических явлений и процессов, при решении возникающих проблемных ситуаций и учебных задач.
В последнее время в связи с бурным развитием информационных технологий, физической науки резко возрос объем новых знаний, накопленных человечеством. Это привело к увеличению роли фундаментальной науки, которое должно отразиться в системе общего физического образования, включая методику изучения физики. В связи с этим в современной методической концепции образование рассматривается как учебная модель науки, а задача преподавателя- "учить учиться". Главным показателем эффективности школьного образования становится не столько сумма усвоенных конкретных знаний, сколько сформированность у учащихся умений и навыков самостоятельно приобретать знания. Поэтому задача преподавателя- научить учащихся отличать главное от второстепенного, фундаментальное от прикладного, понимать иерархию структуры науки, различать отдельные ее компоненты. Общеобразовательный курс физики не может носить узкопредметный характер, а должен включать в себя содержание, адекватное инновационным технологиям обучения- научную методологию, методы вычислительной физики, современные физические теории.
Процесс информатизации образования поставил в качестве одной из главных задач обучения использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения его эффективности, а также необходимость психологической и практической подготовки подрастающего поколения к жизни в условиях информационного общества. Применение информационных технологий в обучении не ограничивается лишь внедрением компьютерных средств в процесс обучения. Оно понимается шире- как стратегия 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 учащимися [254].
Модернизация образования связана с решением ряда проблем разработки и внедрения информационных технологий, таких как: - создание, тиражирование и внедрение в образовательный процесс электронных учебников и компьютерных образовательных программ определенных квалификацией авторов и возможностями используемых информационных технологий;
преодоление углубляющегося разрыва между технологией создания компьютерных обучающих систем и методикой их использования в учебном процессе;
создание под эгидой учебно-методических советов по направлению подготовки и учебно-методических комиссий по специальностям методической системы компьютерного образования с включением ее элементов в разрабатываемые и существующие стандарты специальностей;
создание системы методических стандартов на различные типы обучающих программ (электронный учебник, задачник, тренажер, практикум, справочник и др.);
создание под эгидой соответствующих подразделений Министерства образования и учебно-методических советов по направлениям и специальностям научно, методически и экономически обоснованной системы разработки и внедрения компьютерных технологий (планирование, финансирование, разработка, тиражирование, распространение, сопровождение);
акцентирование усилий на развитие творческих способностей учащихся, их самостоятельности, выработке индивидуального стиля деятельности посредством создания свободного общения в мире коммуникаций, удаленного доступа к базам данных и знаний;
разработка инфраструктуры обеспечения процесса информатизации высшего образования (подготовка кадров, методическое, техническое и инструментальное обеспечение);
использование возможностей, предоставляемых вычислительной техникой и информационными технологиями в направлении изучения новых процессов и явлений;
развитие моделей, методов и средств дистанционного обучения;
- совершенствование и развитие фундаментального курса информатики в школе и вузе;
- развитие профессиональной подготовки разработчиков информационных технологий и систем [251].
В условиях информатизации образования предстоит выработать качественно новую модель членов будущего информационного общества, для которых характерна способность к человеческим коммуникациям, активное овладение научной картиной мира, гибкое изменение своих функций в труде, ответственная гражданская позиция и развитое сознание станут очевидной жизненной необходимостью [198].
В методиках подходит к концу длительный период накопления рецептов, предписаний и рекомендаций. Современная методика- это наука, интегрирующая психолого-педагогические и специально-научные знания, адаптирующая их на основе дидактической переработки и переносящая на школьный уровень (И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, 2000).
Актуальность работы
В настоящее время система отечественного образования находится в состоянии модернизации, требующим развития новых подходов в педагогике. Одним из направлений модернизации образования является развитие ком-петентностного подхода, что связано с расширением информационного образовательного пространства в структуры системы непрерывного образования, с учетом интеллектуального потенциала учащихся, способных в реальной жизненной и учебной практике применять ключевые компетенции (информационную и коммуникативную), как инварианты современных учебных программ и образовательных стандартов.
Как показало диссертационное исследование, решения проблемы качества физического образования, совершенствования педагогических информационных технологий в школе вызывает наименьшую удовлетворенность как учителей, так и учащихся. Высокую потребность в разработке научно-методического обеспечения и комплекса дидактических средств к новым учебным курсам и программам испытывают все учителя физики. В то же время проблема формирования ключевых компетенций на основе компьютерных технологий обучения физике и ее различные методические аспекты имеют не достаточную научную разработку, о чем свидетельствуют современные публикации в данной области. Поэтому концептуальное научное исследование в области информационной методики обучения физике в системе общего образования является актуальным.
Методологическую основу исследования составляют: результаты исследований по проблеме организации и управления наукой и образованием (А.П.Беляева, В.И.Богословский, В.А.Бордовский, И.А.Колесникова, А.А.Орлов, А.Н.Тихонов, К.А.Ушаков и др.); S SUP внедрение передового опыта в практику образования (Р.Г.Амосов, Ю.К. Бабанский, В.Е.Гмурман, А.Г.Козлова, М.Н.Скаткин и др.); теория педагогических инноваций (К.Ангеловски, В.И.Загвязинский, М.В.Кларин, С.Д.Поляков, Т.И.Шамова, О.Г.Хомерики, Н.Р.Юсуфбекова и др-);
теория проектирования педагогического образования, прогнозирования и управления развитием педагогических систем (Е.С.Заир-Бек, Е.И.Казакова, М.Н.Кларин, Н.В.Кузьмина, Н.Ф.Радионова, В.А.Сластенин, А.П.Тря-пицына, В.А.Якунин др.);
теория модернизации отечественного образования и компетенций (В.А.Болотов, В.А.Кальней, В.В.Краевский, В.В.Лаптев, В.С.Леднев, О.Г.Смолянинова, А.П.Тряпицына, В.Д.Шадрикова, С.Е.Шишова и др.); " труды физиков- исследователей по мировоззренческим и методологическим аспектам достижений физической науки (М.Борн, Н.Бор, В.Гейзенберг, Е.Вигнер, П.Л.Капица, Л.Д.Ландау, В.А.Фок, Р.Фейнман, А.Эйнштейн и др.); э исследования, посвященные проблемам информационного общества (Р.Ф.Абдеев, В.В.Александров, И.Б.Готская, Б.Я.Советов, В.А.Извозчиков, В.В.Лаптев, Е.А.Тумалева, М.В. Швецкий, И.В.Симонова и др.); " научно-методические работы по проблемам информатизации общего образования и компьютерным технологиям обучения физике (Г.А.Бордовский, Е.И.Бутиков, Э.В.Бурсиан, Х.Гулд, В.А.Извозчиков, А.С.Кондратьев, А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, А.А.Самарский, А.Н.Тихонов, Я.Тобочник и др.); &" достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике, методологические основы школьного курса физики, дидактические аспекты проблемы вариативного обучения (Ю.К.Бабанский, С.В.Бубликов, В.А. Извозчиков, А.А.Кирсанов, А.С.Кондратьев, И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, B.C. Лед-нев, В.Н.Максимова, Н.С.Пурышева, М.С.Скаткин, В.А.Сухомлинский, Т.Н. Шамало, Н.М.Шахмаев, В.М.Уздин и др.);
" методическая система фундаментальной подготовки в области информатики, концепции школьного курса информатики (А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, Т.А.Бороненко, Н.И.Рыжова, М.В.Швецкий, и др.);
ж труды в области использования мультимедиа-технологий в образовании (Т.А.Бороненко, П.Бретт, Э.Броуди, И.Б.Готская, К.Н.Гуревич, Д.Джемисон, О.С.Корнилова, Б.Ф.Ломов, Н.И.Рыжова, О.Г.Смолянинова, Р. Уильямсон и др-);
научно-методические работы по проблемам активизации познавательной деятельности учащихся, гуманизации, дифференциации и индивидуализации обучения физике, развитию творческих способностей учащихся (Г.А. Бордовский, С.Н.Богомолов, С.Е.Каменецкий, И.Я.Ланина, А.Е.Марон, Н.С.Пурышева, В.Г.Разумовский, А.Д.Суханов, А.В.Усова и др.); работы по разработке целостной концепции личностно-ориентированного обучения (Е.В.Бондаревская, И.А.Зимняя, А.К.Маркова, В.В.Сериков и др.);
Источником диссертационного исследования явился также собственный опыт автора как учителя школы, преподавателя и исследователя научно-методических проблем в педагогическом университете.
Объектом исследования является процесс информатизации общего физического образования на современном этапе.
Предметом исследования является информационная компетентност-но-ориентированная методическая система обучения физике в современной вариативной школе.
Цель исследования состоит в разработке теоретических основ информатизации общего физического образования, практическая реализация концептуальной модели компетентностно- ориентированной методической системы обучения физике на основе компьютерных технологий, обеспечивающей качественное общее физическое образование, а также анализ экспериментально апробированных эффективных новых информационных технологий обучения физике в современной школе.
Концепция исследования представлена системой ведущих идей.
1. Теоретическое моделирование информационной методической системы обучения физике, развитие базовых компетенций, рассматривается как научно-методическая проблема информатизации обучения физике, решение которой является ключевым условием успешного развития процессов информатизации общего образования и требует приоритетного обеспечения информационными, научными и учебно-методическими ресурсами.
2. Концептуально-методическое исследование процесса информатизации общего физического образования, способствует развитию современной научной области информационной методики, объектом которой являются новые информационные технологии обучения физике, предметом- проектирование, конструирование, реализация (внедрение), анализ, развитие (оптимизация) и сравнение методических систем компьютерного обучения физике, научным методом является педагогическая деятельность, называемая методическим экспериментом.
Методологические подходы педагогического исследования позволяют обозначить смысл школьного образования, факторы его развития, определяя новую целостность научного знания на уровне методической теории обучения с использованием технологий персонального компьютера, которые становятся нормой во всех областях человеческой деятельности. Процесс информатизации влечет за собой интеграцию знаний, изменение предметного содержания учебных дисциплин на всех уровнях образования, дает возмож ность обозначить пути дополнения современных педагогических концепций личностно-ориентированного обучения.
Гипотеза исследования
Ориентация школьного образования на компетентностный подход в условиях информатизации обучения физике будет возможна если для решения методических задач учебного процесса будут отобраны:
1. концепции и методология обучения оставляющие возможность авторской позиции каждому учителю при ее сочетании с усвоением теории проектирования инфомационной методической системы и овладении проектировочными и практическими умениями;
2. компьютерные образовательные технологии, позволяющие соединять индивидуальную направленность обучения, организацию коллективной коммуникации и сотрудничество, расширять содержательно- смысловое поле учебного процесса при активном включении учащихся в деятельность по решению задач инновационных преобразований в системе общего физического образования.
Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи:
1. провести анализ психолого-педагогической и научно-методической ли тературы по теме исследования и на этом основании:
определить научное направление информационной методики обучения физике;
изучить тенденции развития технологического подхода в вариативном обучении физике;
2. рассмотреть теоретическое моделирование методической системы обуче ния физике и процесс формирования информационно-учебной предмет ной среды (ИУС) как научно-методическую проблему информатизации общего физического образования; разработать и обосновать технологии формирования ИУС;
3. проанализировать состояние проблемы информатизации общего физического образования в контексте совершенствования качества обучения, определить условия и возможности решения данной проблемы в условиях современной образовательной парадигмы личностно-ориентированного обучения;
4. выявить особенности управления самостоятельной поисково-научной деятельности учащихся на уроках физики с использованием новых информационных технологий;
5. определить характер влияния НИТО в школе на уровень образованности и компетентности учащихся;
6. проверить эффективность методики компьютерного обучения физике в ходе педагогического эксперимента;
7. систематизировать и разработать педагогическое программное обеспечение как необходимое условие формирования ИУС и развития новых информационных технологий обучения;
8. систематизировать и обобщить методические приемы обучения решению физических задач на компьютере с использованием методологии учебного вычислительного эксперимента;
9. разработать методические приемы реализации методов компьютерной физики при организации учебно-исследовательской работы учащихся.
Логика исследования включала следующие этапы:
1. анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования с позиции влияния информационно-учебной предметной среды в формировании познавательного интереса, творческих интеллектуальных способностей учащихся;
2. изучение и анализ передового педагогического опыта по использованию новых информационных технологий в обучении физике;
3. разработка гипотезы исследования и постановка его основных задач;
разработка теоретической модели методической системы обучения физике в условиях информатизации общего образования, технологий форми рования ИУС в рамках личностно-ориентированного подхода к обучению физике, а также разработка необходимого учебно-методического обеспечения;
5. апробация предложенных рекомендаций в ходе проведения формирующего этапа педагогического эксперимента и внесение необходимых корректив;
6. оценка результативности проведенного педагогического эксперимента и предложенных методических рекомендаций.
Достоверность полученных результатов обеспечивается:
всесторонним анализом проблемы исследования;
длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, широкой экспериментальной базой;
применением методов математической статистики при обработке результатов педагогического эксперимента;
согласованность прогнозов исследования и достижений передового педагогического опыта ряда школ и вузов г. Санкт-Петербурга.
Критериями эффективности предлагаемых информационных технологий обучения в системе общего физического образования служили: наличие интереса учащихся к учению;
уровень предметно-деятельностной компетенции, обнаруженный в результате диагностических исследований, при анализе результатов контрольных работ и экзаменов;
победы учащихся на олимпиадах разного уровня по физике и информатике, в творческих конкурсах старшеклассников «Интеллектуальное возрождение»;
сж высокий процент поступления абитуриентов и успешное обучение в вузах г. Санкт-Петербурга;
з- положительное отношение всех участников процесса апробации к работе учебной лаборатории компьютерного моделирования и внедрение в практику спецкурса " Физика на ПК";
cs повышение профессиональной компетентности учителей физики. Новизна и теоретическая значимость
Впервые в педагогике процесс информатизации общего образования рассматривается как научно-методическая проблема совершенствования качества фундаментального образования на основе новой компетентностно-ориентированной информационной методики обучения физике. В диссертационном исследовании разработаны:
1) Логика компьютерного диалога в процессе создания развивающей информационно-учебной предметной среды формирования ключевых ком петенций:
компьютерный диалог как ценностно-смысловое пространство самоопределения учителя и ученика в учебном процессе;
учебное компьютерное моделирование как необходимая форма диалога с учетом дидактических функций компьютера в учебном вычислительном эксперименте;
статистическая модель компьютерного диалога ограниченного типа.
2) Теория информатизации общего физического образования и проек тирования информационной методической системы обучения физике в со временной вариативной школе:
методика изучения основ вычислительной физики и физики нелинейных явлений;
концепция учебной модели научного исследования в школьной дидактике;
дидактические аспекты математического и компьютерного моделирования в общеобразовательном курсе физики.
3. Теория и методика подготовки студентов педагогического вуза в рамках контекстного подхода, направленного на развитие практических информационно-методических умений будущих учителей физики.
4. Теория проблемно-исследовательского обучения физике на основе новых информационных технологий:
учебные проекты как формы социально-педагогической и творческой активности преподавателей, школьников и студентов педагогических вузов;
проектное обучение с применением компьютерных технологий (научные проблемы для решения и методы организации проектных разработок-продуктов проектировочно-педагогической деятельности);
индивидуальные и групповые проекты в структуре образования «школа-вуз»;
учебно-исследовательские задания по компьютерной физике как способы управления вхождением учащихся в опытно-экпериментальную работу;
имитационно-игровое моделирование (длительные межпредметные деловые игры), проблемное обучение на основе учебных моделей научных исследований.
5) Методология математического моделирования в методическом эксперименте на основе статистики кластерного факторного анализа, методов математического программирования в общей и специальной методике обучения физике, в квалиметрии общего физического образования.
Практическая значимость работы состоит в разработке:
педагогических программных средств (универсальные тестирующие программы (DOS и Windows- приложения), прикладная математическая биб лиотека в популярной системе программирования Turbo Pascal 7.0, учебно- методический комплект на основе элективных и профильных учебных курсов с компьютерной поддержкой).
предложены конкретные разработки уроков физики, спецкурсы и факультативы с использованием новых информационных технологий обуче ния, которые внедрены в практику ряда школ Санкт-Петербурга.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе:
обсуждения материалов на методических советах и семинарах-практикумах, посвященных новым образовательным технологиям в ряде школ и гимназий г.Санкт-Петербурга, на экспериментальных площадках СЗО РАО.
демонстраций разработанной информационной методики обучения в ходе ряда открытых уроков, работы факультативов, педагогических экспериментов в классах углубленного изучения физики.
выступлений на международных научно-практических конферен циях «Физика в системе современного образования (ФССО)» (Санкт-Петер бург, 1999; Ярославль, 2001), «Региональная информатика» (Санкт-Петер бург, 2000), «Инновационные дидактики с использованием новых инфор мационных технологий» (Нидерланды, 2000), «Герценовские чтения» (1998- 2003); Всероссийском съезде физиков-преподавателей (Москва, 2000), «При менение новых информационно-коммуникационных технологий в препода вании» (Санкт-Петербург, 2000); выступлений на научно-методических кон ференциях: «Развитие творческой личности в условиях дифференцирова нного обучения» (Санкт-Петербург, 2000), «Информационные технологии в преподавании физики и организации самостоятельной работы студентов» (Санкт-Петербург, 2001), «Студент-исследователь-учитель» (Санкт-Петер бург, 2001), «Развитие творческой личности школьника» (Санкт-Петербург, 2001), «Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Совре менные решения» (Глазов, Удмуртия, 2002); участия в научно-творческих конференциях «Интеллектуальное возрождение» (Санкт-Петербург, 2001- 2003); участия в конкурсе по созданию учебной литературы нового поколе ния (Москва, 2002-2003); работы методического семинара «Анализ работы и перспективы разрабоки образовательных стандартов многоуровневой подго товки студентов в педагогическом вузе» (Москва, 2002).
На защиту выносятся следующие положения:
1) Методическая теория информатизации общего физического образования определяет методологию совершенствования качества вариативного обучения физике на основе технологий персонального компьютера, которые являются адекватным эффективным методическим средством создания информационно-учебной предметной среды формирования ключевых информационно-коммуникативных компетенций необходимых для саморазвития личности в условиях современного информационного общества.
2. Информационная методическая система обучения физике в условиях компетентностного подхода определяется развитием содержания и методов обучения (проектное обучение, метод циклов, учебное компьютерное моделирование), направленных на формирование предметно-деятельностной компетенции учащихся при практическом освоении современной методологии компьютерной физики с развитыми теоретико-экспериментальными подходами в информационном цикле математического моделирования реальных природных явлений.
3. Учебный вычислительный эксперимент как диалог субъектов обучения физике позволяет реализовать педагогическую концепцию учебной модели научного исследования в школьной дидактике с учетом мониторинга мотивов, познавательных интересов и физического понимания учащихся, их интеллектуального развития. Инновационная технология проблемного обучения в цикле научного творчества предполагает проведение комплексных научно-познавательных исследований по разработке математических моделей естествознания с последующим анализом полученных результатов компьютерного эксперимента.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, и заключения. Общий объем текста 333 страницы, библиография (336 наименований). Работа иллюстрирована рисунками, графиками, схемами, таблицами.
