Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АУДИОВИЗУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБУЧЕНИЯ 10
1.1. Технологический подход к процессу обучения 10
1.2. Аудиовизуальные технологии в системе педагогических технологий обучения ..30
1.3. Дидактические основы отбора содержания видеоматериалов 57
Глава 2. МЕТОДИКА СОЗДАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АУДИОВИЗУАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ СРЕДСТВ 73
2.1. Применение модульного подхода в аудиовизуальных технологиях обучения 73
2.2. Проблемы интеллектуального развития при использовании аудиовизуальных технологий обучения 92
2.3. Реализация межпредметных связей в аудиовизуальных технологиях обучения 108
Глава 3. ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АУДИОВИЗУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ФИЗИКИ И АСТРОНОМИИ 123
3.1. Организация педагогического эксперимента 123
3.2. Поиск путей диагностики развития учащихся при использовании аудиовизуальных технологий обучения 129
3.3. Формирующий эксперимент и его итоги 135
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 154
БИБЛИОГРАФИЯ 156
ПРИЛОЖЕНИЯ 169
- Технологический подход к процессу обучения
- Применение модульного подхода в аудиовизуальных технологиях обучения
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
Характер развития современного общества создает необходимость введения инноваций, в процессе обучения выхода за рамки традиционного подхода. В последние годы интерес к данной проблеме приобрел особую значимость в связи с техническими и технологическими инновациями в образовании, в частности распространением новых информационных технологий обучения.
Информационные технологии позволяют автоматизировать процесс обучения; конструировать его как достаточно свободный диалог обучаемого с комплексом технических средств; сделать обучение информационно насыщенным, активным, обеспечивающим не только повышение уровня усвоения материала, но и увеличение интереса к самому учебному процессу: индивидуализировать познавательную деятельность учащихся.
Успешность внедрения новой техники в средней школе во многом связана с тем, как технические особенности и возможности используемого средства (отображение учебной информации, управление и система коммуникации) адаптированы к специфике формирования конкретных знаний, закономерностям формирования и развития способностей учащихся. Решение этих вопросов требует разработки методов конструирования средств предъявления учебной информации и способов организации познавательной деятельности учащихся при их использовании.
С другой стороны, содержанием процесса обучения и воспитания является управление развитием человека. Главным становится личность учащегося, ее совершенствование, развитие ее интеллектуальных способностей. Современная дидактика предполагает включение учащегося в такую деятельность, которую он может выполнить успешно, с интересом и желанием.
Важное значение в решении этих задач принадлежит современным техническим средствам обучения, как средствам управления познавательной деятельностью учащихся.
Проблема управления познавательной деятельностью обучаемых является одной из центральных в современной дидактике, психологии и теории воспитания, что обусловлено изменением содержания обучения в связи с увеличением объема учебного материала в условиях постоянного расширения научной информации, роста ее значения в познавательной деятельности ученика.
Теоретическим аспектам проблемы управления познавательной деятельностью учащихся, средствам реализации ее основных положений в практике школьного обучения посвящен ряд работ. В этих работах проблема решается в рамках современных психолого-педагогических теорий [Ю.К.Бабанский, Э.Г.Газиев, П.Я.Гальперин, И.Я.Ланина, А.И.Раев], системно-структурного подхода [В.В.Давыдов, Л.Я.Зорина, Ю.О.Овакимян,], в свете кибернетических представлений [А.И.Берг, В.П.Беспалько, А.В.Брушлинский], с помощью ТСО [Б.П.Белкин, Л.П.Прессман, Н.М.Шахмаев, Н.И.Шмаргун].
Большие возможности, до сих пор не реализованные, имеют в связи с этим аудиовизуальные технологии обучения (АТО), которые являются частью информационных технологий обучения. Учебные видеоматериалы давно прочно вошли в практику работы образовательных учреждений разного уровня. Аудиовизуальный метод представления учебного материала обладает рядом неоспоримых преимуществ перед традиционным обучением, среди которых можно указать обеспечение наглядности обучения, когда средствами динамического показа можно представить быстротекущие процессы слишком медленно или смоделировать труднодоступные наблюдению явления природы средствами мультипликации или с помощью компьютерной анимации схематизировать представления, способствующие формированию научных понятий.
Аудиовизуальные учебные материалы обладают высокой информативностью. Тем самым они позволяют учителю повышать качество решения важных задач обучения: формирование научной картины мира, введение понятия о научных методах исследования. Реализация межпредметных связей аудиовизуальными средствами способствует развитию познавательного интереса, формированию мировоззрения учащихся. Это в свою
5 очередь предъявляет определенные требования к отбору содержания, к методикам построения и организации уроков с их применением. При аудиовизуальном предъявлении материала более активно, чем при словесном способе обучения, включается в запоминание образная и эмоциональная память учащихся может быть активизирована их интеллектуальная деятельность.
Развитие аудиовизуальных средств обучения за короткий промежуток времени прошло несколько этапов - от разработки экранных пособий (кинофильмы, слайды и т.п.) до циклов телевизионных передач видеоматериалов.
Внедрение технологического подхода в народное образование, разработка различных инновационных технологий обучения, заставили взглянуть по новому на аудиовизуальные средства. Включение ТСО в инновационные технологии, обуславливает не только их обновление в содержании, но требует других оснований по разработке и внедрению в систему работы учителя.
Использование аудиовизуальных технологий обучения дает учителю возможность повысить эффективность урока, активно осуществлять управление познавательной деятельностью учащихся, раскрыть свои творческие способности. Аудиовизуальный способ подачи информации имеет ряд специфических особенностей, которые позволяют ему в определенных педагогических ситуациях являться наиболее эффективным средством обучения. В настоящее время возникла необходимость разработки новой системы аудиовизу-.альных технологий в свете реализации идей развивающего обучения, которые как показала практика не реализуются в полной мере в рамках традиционного подхода к обучению, что и обуславливает актуальность настоящего исследования.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ, Процесс обучения физике с использованием аудиовизуальных технологий обучения.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ: Технология конструирования и реализация системы видеоматериалов для уроков физики. Разработать и обосновать методы создания и использования аудиовизуальных технологий обучения физике и связанных с нею учебных предметов.
ГИПОТЕЗА: Если разработать и использовать видеоматериалы в модульной технологии, адекватно отражающей способы формирования физических понятий и особенности процесса мышления учащихся, то можно оптимизировать процесс обучения активизировать познавательную деятельность учащихся, способствовать их интеллектуальному развитию.
Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи:
Проанализировать состояние проблемы методики создания и использования аудиовизуальных технологий обучения в педагогической литературе и практике обучения.
Разработать и обосновать принципы создания и использования аудиовизуальных технологий обучения для уроков физики и связанных с ней естественнонаучных дисциплин.
Разработать экспериментальные аудиовизуальные учебно-методические комплексы для разных уровней обучения.
Разработать методики вариативного использования аудиовизуальных технологий обучения в учебном процессе.
Исследовать особенности интеллектуального развития школьников и пути диагностики этого развития при использовании аудиовизуальных технологий обучения.
Проверить эффективность предлагаемых аудиовизуальных технологий обучения на уроках естественнонаучного цикла в классах разного профиля.
Методологическую основу исследования составляют: разработанные в педагогике и психологии основы процесса обучения и воспитания учащихся; методология естественных наук, в основе которых лежит методология науки физики; достижения и тенденции развития общей и частной методик преподавания физики, астрономии, природоведения; системный подход в изучении общественных явлений.
Ценной основой нашего исследования явились теоретические работы психологов В.Г.Ананьева, Л.СВыготского, П.Я.Гальперина, С.Л.Рубинштейна, Н.Ф.Талызиной. Л.М.Фридмана. Пути развития познавательного интереса изучались нами на основе исследований И.Я.Ланиной, У.В.Усовой, Г.И.Щукиной. Дидактической основой служили работы Ю.К.Бабанского, И.ЯЛернера, М.И.Махмутова, В.Окуня, М.Н.Скаткина.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ проблемы, анализ организации процесса обучения физики, астрономии, природоведения в практике школ; обобщение передового педагогического опыта, анкетирование, наблюдение, тестирование; статистические методы обработки и анализа результатов.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечены: использованием серии методик, адекватных поставленным задачам; выбором обоснованных показателей эффективности предложенной методики использования аудиовизуальных технологий обучения; применением методов математической статистики при обработке экспериментальных данных исследования; согласованности предполагаемых результатов исследования и достижений в экспериментальных школах г. Санкт-Петербурга.
Критерии эффективности предлагаемой методики: качество знаний и практические умения учащихся по физике, астрономии, природоведение (полнота, обобщенность, действенность). динамика параметров мыслительной деятельности учащихся. положительная динамика познавательных интересов, умение применять теорию на практике:
Новизна исследования и его теоретическая значимость заключаются в следующем: В отличие от существующих исследований по методике использования аудиовизуальных средств, предлагающих телевизионное представление учебного материала, в нашей работе представлена обоснованная методика комплексного использования видеоматериалов на уроках физики, включающая: новый технологический подход к созданию аудиовизуальных средств обучения, основанный на модульном представлении учебного материала; осуществление дифференцированного подхода в обучении за счет выделения инвариантного и вариативного модулей, обновляемых по мере развития физических знаний и методики преподавания физики; модульные технологические цепочки, каждое звено которых определяет конкретный результат изучения структурного элемента темы; пути управления познавательной активностью учащихся.
Для эффективного использования предложенной методики разработаны условия, принципы и критерии отбора учебного материала в видеопередачу.
Разработана методика диагностики ряда параметров мыслительной деятельности школьников при использовании аудиовизуальных технологий обучения.
Практическая значимость исследования состоит в возможности использования предлагаемых аудиовизуальных технологий обучения в практической работе любого учителя, так как результаты исследования внедрены в практику обучения в экспериментальных школ. С этой целью подготовлены методические пособия для учителей по использованию аудиовизуальных технологий обучения.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ряде школ города Ленинграда. Основные результаты докладывались на Всероссийской научно-методической конференции «Физика в системе современного образования» (1991г.); на международной научно-практической конференции «Гуманизация естественнонаучного образования» (1996 г.), на региональной научно-методической конференции «Современные проблемы физического образования» (1997), на методических семинарах сотрудников проблемной лаборатории «Научные основы аудиовизуальных интерактивных технологий обучения» на заседаниях педагогических советов в экспериментальных школах.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Технология конструирования аудиовизуальных технологий будет эффективной, если она опирается на: диагностически определенные и согласованные между собой цеди видеомодуля и дидактические задачи урока; выделение инвариантного и вариативных модулей, позволяющих осуществить дифференцированный подход в обучении; возможность пополнения и обновления отдельных видеомодулей по мере развития физических знаний и методики преподавания физики.
Основу аудиовизуальной технологии составляют модульные технологические цепочки, представляющие собой структурно-логическую систему построения учебного материала и основу для обобщения и систематизации знаний. Каждое звено такой цепочки определяет конечный результат изучения структурного элемента темы.
Аудиовизуальные технологии обучения на уроках физики будут способствовать интеллектуальному развитию школьников, если при их использовании реализуются: вариативные методики для классов разного профиля и дифференцированный подходы к обучению школьников разного уровня подготовленности; методы развивающего обучения, активизирующие мыслительную деятельность учащихся; системы приемов и методов управления познавательной активностью учащихся.
Технологический подход к процессу обучения
Важнейшая черта современного обучения - его направленность на то, чтобы готовить учащихся не только приспосабливаться, но и активно осваивать ситуации социальных перемен. Эти образовательные ориентиры к началу 90-х гг. получили международное признание ЮНЕСКО.
Важное направление современной педагогики, в котором целью обучения является развитие у учащихся возможности осваивать новый опыт на основе целенаправленного формирования творческого и критического мышления , опыта и инструментария учебно-исследовательской деятельности, ролевого и имитационного моделирования. Этот подход получил название инновационного. С инновационным направлением связана разработка новых технологий обучения: исследовательских, игровых и дискуссионных.
Для создания целостной системы инновационного обучения необходимо выявить общие механизмы этого обучения, показать возможность их функционирования в процессе подготовки учителей, проследить возможности переноса инновационного механизма при изучении различных предметов, проанализировать работу этого механизма в различных частях учебной программы. Иными словами, рассмотрение целевой, содержательной, и методической (управленческой и мотивационно-стимулирующей) сторон инновационного обучения позволяет показать в единстве эволюционный момент, заключенный нем. Выявление же условий инновационного обучения позволяет вскрыть механизмы и разработать технологию процессов, обеспечивающих высокую эффективность результатов учебной деятельности.
Очень важно, что инновационное обучение обеспечивается не применением отдельных способов обучения, а связано с пересмотром процесса приобретения знаний, разработкой нового стиля обучения. Этот пересмотр предполагает решение системы целей и задач: анализ содержательной стороны учебного процесса и разработку технологий представления материала и изучения технологии его "обработки", выбор и применение методов, приемов и форм обучения.
Термин "инновация" (INNOVATION) у Джеймса У. Боткина и буквально означает "в новое". Американский ученый, сотрудник Гарвардской педагогической аспирантуры Джеймс У. Боткин, прогнозируя, какой тип мышления предпочтет человек конца XX столетия, справедливо заключает: поскольку пределов обучения нет, постольку и типов овладения знаниями может быть множество. Им описываются: І) нормативное (MAINTENANGE LEARNING) обучение, 2) приобретение знаний на основе так называемого "шокового" опыта (LEARNING BV SOCK), под воздействием кризисных ситуаций , 3) фундаментализм и 4) инновационное обучение (INNOVATIE LEARNING), направленное на развитие способности к совместным действиям в новых, возможно беспрецедентных ситуациях. По характеристике Д.У.Боткина главные черты инновационного обучения " - предвосхищение (ANTICIPATION) и обязательное участие (PARTICIPATION).
Исследования показали, что инновационные процессы - важный путь преодоления формализма, в обучении. Отличительной особенностью учебно-познавательной деятельности при инновационном обучении является тип овладения знаниями создание условий включения учащихся не просто в деятельность творческую (созидательную), самостоятельную), обусловленную: - видом учебной деятельности ( наблюдение и практическое действие преобладает над слушанием или сопровождает его; - логикой познавательного можно утверждать , что инновационное обучение может и должно внести свой вклад в организацию процесса обучения, в совершенствование обучения.
Исследование концепции инновационного подхода к обучению окажется незавершенным без сравнения элементов деятельности учителя и ученика и их взаимодействия в условиях традиционной и инновационной дидактических систем.
Применение модульного подхода в аудиовизуальных технологиях обучения
Важным этапом в развитии методики применения аудиовизуальных технологий на уроке физики является переход к модульному построению видеоматериалов. Цель разработки модулей - расчленение содержания большой темы, выбранной для передачи, на компоненты в соответствии с содержанием темы и дидактическими задачами урока.
В первом случае каждый модуль может представлять собой одну из частей структурного плана темы: историю открытия закона или явления; суть изучаемой темы; отражение закономерностей темы в художественной литературе; материалы, связанные с углубленным изучением темы; применение изучаемого в технике науке и быту; материалы межпредметного характера.
Кроме того, видеомодуль может быть и более узким элементом, представляя собой отдельное фундаментальное понятие темы: явления, законы, физической величины и их измерения, экспериментальные исследования и т.д.
В другом случае, когда в видеоматериале решаются определенные дидактические задачи урока, модуль может представлять собой объяснение основных понятий темы; решение качественных или количественных задач, набор вопросов к учащимся и т.д.
Наличие модулей или их сочетание позволяет не просто обеспечить методически согласованные с уроком использование видеоматериалов, но и дифференцированно подойти к обучению школьников в разных по профилю классах. Накопление знаний в области физики происходит как правило, путем увеличения числа новых частных явлений или зависимостей. Создание новых модулей дополняет видеопередачу, препятствуя ее устареванию.
Поэтому при построении модулей видеопередач задача состоит в построении модуля-инварианта в данной теме. Тогда остальные модули логически непротиворечиво впишутся в данную тему.
Модульный подход к обучению интегрирует все прогрессивное, что накоплено в педагогической теории и практике.
Из программированного обучения заимствована идея активности ученика в процессе его четких действий на основе самоконтроля, индивидуализированный темп учебно-познавательной деятельности.
Из теории поэтапного формирования умственных действий использована сама ее суть - ориентировочная основа деятельности.
Кибернетический подход обогатил модульное обучение идеей гибкого управления деятельностью учащихся, переходящего в самоуправление.
Психология обогатила практику обучения рефлексивным подходом
Таким образом накопленные обобщения теории и практики дифференциация, оптимизация обучения, создание проблемных ситуаций - все это интегрируется в основах модульного обучения, в принципах и правилах его построении, отборе методов и форм осуществления процесса обучения.
Появление термина "модуль" в педагогике связано с распространением идеи модульного обучения, зародившегося в 60-е годы в Англии, США, Японии.
Сущность его состоит в том, что обучающийся более самостоятельно или полностью самостоятельно может работать с предложенной ему индивидуальной учебной программой, включающий в себя целевой банк действий, банк информации и методическое руководство по достижению поставленных дидактических целей. Модуль - это целевой функциональный узел, в котором объединены: учебное содержание м технология овладения им. Именно модуль может выступать как программа обучения, индивидуализированная по содержанию, методам учения, уровню самостоятельности, темп учебно - познавательной деятельности ученика.
В педагогической литературе понятие "модуль" понимается по разному (170). Одни считают, что это поурочная единица, представляющая относительно законченный отрезок времени(142). Другие определяют как педагогическую единицу - команда учителей, обеспечивающая процесс обучения группы детей(126). Третьи, выделяют временной режим работы "модуля" от15 мин до серии занятий, (109)
В отечественной литературе модульный подход к обучению впервые подробно представлен в работах П.А.Юцявичене.(170) Автор предъявляет новые требования к.отбору, структурированию и способам предъявления учебной информации и исследует принципиальные отличия модульного обучения от других систем обучения:
1. Содержание обучения представляется в законченных, самостоятельных комплексах (информационных блоках),одновременно являющихся банком информации и методическим руководством по его усвоению.
2, Меняется форма общения учителя и ученика. Оно осуществляется через модули и плюс личное индивидуальное общение. Именно модули позволяют перевести обучение на. субъект-субъектную основу. Отношения становятся более паритетными. С помощью модулей обеспечивается осознанное самостоятельное достижение обучающимися определенного уровня предварительной подготовленности к каждой встрече с педагогом.
3. Ученик работает максимум времени самостоятельно, учится целеполатанию, самопланированию, самоорганизации, самоконтролю и самооценке. Это дает возможность ему осознавать себя в деятельности, самому определять уровень усвоения знаний, видеть пробелы в своих знаниях и умениях.
Организация педагогического эксперимента
Педагогический эксперимент по исследованию возможностей аудиовизуальных технологий обучения проводился в два этапа.
Первый этап включал начальный поисковый эксперимент с целью определения возможностей создания циклов телевизионных передач по предметам естественного цикла (физика, астрономия, природоведение).
Создаваемые циклы, объединенные ведущей идеей, преемственностью понятий представляли собой аудиовизуальные сообщения на урок.
Второй этап эксперимента позволил определить состояние проблемы исследования (использование АТО в школах).
Третий этап включал обучающий эксперимент по созданию и разработки методики использования модульной аудиовизуальной технологии обучения.
В итоге поискового эксперимента были намечены основные направления создания модульных технологических цепочек, решающих задачи развивающего обучения, (гл. 2.)
Этот подход исходил из признания уникальности субъектного опыта каждого ученика, необходимости создания таких условий обучения, которые в полной мере будут способствовать развитию различных сторон личности субъекта, учитывая его индивидуальные предпочтения в выборе усеваемого содержания, способов работы с ним, выборе форм учебной деятельности.
Созданию таких условий способствовала аудиовизуальная форма предъявления учебного материала, основу разработки системы учебных аудиовизуальных материалов нами положен личностно-ориентированный подход.
В процессе экспериментального использования материалов на уроках по естествознанию и физики в 5-И классах стимулировались условия реализации личностно- ориентированного подхода в обучении. Это отражалось в характере предъявляемого материала и в методике работы педагога в индивидуальном контроле за успешностью обучения, и в коррекционных мерах.
