Введение к работе
Появление мультимедийных технологий стало переломным моментом между двумя информационными эпохами: эпохой печатной информации и новой эпохой, технической базой которой является цифровое представление информации.
Переход к параллельной передаче аудио и визуальной информации на компьютере в сочетании с использованием больших объемов информации и интерактивными возможностями работы с ней предопределил качественный скачок в эффективности использования мультимедиа в образовании вообще и на уроках физики, в частности. Внедрение новых технологий в современное школьное физическое образование предъявляет новые требования к профессиональным качествам и уровню подготовки учителей физики.
Анализ выполненных исследований по проблеме применения традиционных аудиовизуальных и новых информационных средств на уроках физики и проблеме подготовки специалистов к применению этих средств показал, что первое направление является наиболее разработанным.
В работах Ванюшеной Н.П., Кузнецова В.М., Никитиной И.П., Пайковой И.П., Точилкиной Л.С., Тумалева Е.А., Шаблыкина А.П., Шахмаева Н.М. и др. проведен анализ роли, места и областей применения различных видов технических средств, рассматриваются возможности сочетания различных средств наглядности.
Вопросам теории и методики применения компьютеров в обучении физике посвящены исследования Анциферова Л.И., Гомулиной Н.Н., Из-возчикова В.А., Кондратьева А.С., Лаптева В.В., Смирнова А.В. и др.
Частным вопросам методики обучения физики с использованием информационных технологий посвящены исследования Абросимова П.В., Ездова А.А., Клевицкого В.В., Макаровой О.Е., Нуркаевой И.М., Оганджа-няна А.Ф., Светлицкого С.Л. и др.
Профессиональной подготовке будущего учителя к использованию традиционных аудиовизуальных технологий посвящены исследования Гавриченкова А.Н., Моркотуна В.Л., Носковой Т.Н., Шмаргуна Н.И., Федорова А.В. и др.
Исследований, посвященных специальной подготовке учителя физики к применению новых информационных (в том числе мультимедийных) технологий в обучении физике, намного меньше, чем исследований различных аспектов компьютеризации физического образования в школе.
Методикой подготовки будущих учителей физики по основам компь
ютерного моделирования занималась Оськина О.В., Смирнова М.О. рас
сматривала методические аспекты подготовки магистров физико-
математического образования к использованию компьютерных технологий
в профессиональной деятельности, Ларионова В.В. предложила модель
обучения студентов созданию учебных видеосюжетов демонстрационного
физического эксперимента с помощью современного цифрового оборудо^
вания. , *
.VO
\
Вопросами подготовки специалистов к применению новых информационных технологий в рамках курсов повышения квалификации занимались Гомулина Н.Н., Моисеева М.В., Фрадкин В.Е. и др.
В большинстве работ, посвященных исследуемой тематике, обосновывается точка зрения о том, что средства ИКТ вполне могут заменить традиционные технические средства обучения, а также средства изобразительной наглядности. Однако мы не согласны с этой точкой зрения. Наглядность, в особенности наблюдение и исследование натуральных объектов в естественных условиях, несомненно, имеет большое значение и служит исходным пунктом знаний детей об окружающем мире, дающим учащимся полную убежденность в истинности наблюдаемого явления. Поэтому реальный демонстрационный и лабораторный эксперимент и модели технических устройств (например, электродвигателя) должны оставаться основными средствами обучения, а средства ИКТ - только вспомогательными, дополняющими их. Сочетание мультимедийных и традиционных средств позволит избежать быстрой утомляемости учащихся благодаря использованию различных способов предъявления информации и различных видов деятельности учителя и учеников. Однако комплексное применение мультимедийных и традиционных средств обучения в работах предшественников практически не исследовалось.
Данные, полученные в ходе проведенного нами констатирующего этапа педагогического эксперимента, свидетельствуют о том, что в общеобразовательной школе используются как традиционные, так мультимедийные средства обучения, однако не в полной мере. Учителя отмечают трудности применения новых программно-педагогических средств, связанные, в том числе, с отсутствием специальной подготовки к комплексному применению этих и традиционных средств обучения.
Все это позволяет говорить о существовании следующих противоречий:
между возможностями традиционных средств обучения и средств ИКТ для повышения эффективности обучения физике и существующей методикой, не предусматривающей их комплексного применения;
между задачами подготовки учителя физики к применению технических средств обучения (ТСО), в том числе и компьютерных, и существующей методической системой подготовки, не предусматривающей целенаправленного формирования умений комплексного применения мультимедийных и традиционных средств обучения физике.
Вышеуказанные противоречия определяют актуальность исследования на тему «Подготовка студентов педагогических ВУЗов к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств на уроках физики».
Цель исследования состоит в обосновании и разработке методической системы подготовки будущих учителей физики к комплексному при-
менению мультимедийных и традиционных средств обучения на уроках физики.
Объектом исследования является процесс методической подготовки будущего учителя физики.
Предмет исследования - методическая подготовка будущего учителя физики к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств на уроках физики.
Гипотеза исследования заключается в том, что если: в основу методики подготовки студентов педагогических вузов в области применения мультимедийных и традиционных средств обучения физики положить комплексный подход к применению различных средств обучения; осуществить поэтапное формирование у студентов информационных компетенций на занятиях по теории и методике обучения физике, спецкурсов и в процессе индивидуальной работы; обеспечить непрерывность подготовки студентов к применению традиционных и мультимедийных технологий на всех уровнях образования, то это будет способствовать повышению эффективности их подготовки к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения физике.
Под эффективностью подготовки студентов педагогических вузов в области применения традиционных и мультимедийных средств на уроке физики мы будем понимать:
мотивированность профессиональных действий;
уровень овладения профессиональными знаниями и умениями;
степень готовности к инновационной деятельности и проявление самостоятельности и творческой активности.
Исходя из сформулированной гипотезы, для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
Изучить состояние проблем комплексного применения мультимедийных и традиционных средств при обучении физике и подготовки будущих учителей физики к такому виду деятельности.
Уточнить понятие «мультимедиа» в контексте педагогических технологий и выявить роль и место мультимедийных средств в системе средств обучения физике.
Разработать модель методической системы подготовки учителя физики к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения.
Разработать методические рекомендации для учителей по комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения физике.
Определить цель, структуру и содержание методической системы подготовки будущих учителей физики к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения и разработать методические рекомендации по этой подготовке.
6. Экспериментально проверить эффективность методической системы подготовки студентов к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения физике.
Методологической основой исследования послужили ведущие принципы комплексного, системного, компетентностного и деятельностного подходов, результаты научно-методических исследований в области информатизации учебного процесса, психолого-педагогических исследований по проблемам использования средств обучения.
Для решения поставленных в исследовании задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ состояния проблемы на основе изучения методической, дидактической, психологической и специальной литературы, диссертационных исследований; анализ учебной программной документации для вузов и средних школ; анкетирование студентов, учителей средних школ и преподавателей педвузов; моделирование и проектирование методической системы комплексного применения традиционных и мультимедийных средств; педагогический эксперимент. Научная новизна результатов исследования
1) Обоснована целесообразность комплексного применения мультимедий
ных и традиционных средств при обучении физике в школе и необхо
димость включения в методическую подготовку будущего учителя фи
зики специальной подготовки к комплексному применению этих
средств. Под комплексным применением предложено понимать:
а) объединение отдельных мультимедийных средств, готовых и соз
данных учителем, в единый комплекс, предназначенный для данного
урока или для данной темы;
б) применение мультимедийных средств в сочетании с традиционными
для достижения различных дидактических целей;
в) применение комплекса средств на всех этапах обучения физике в
школе.
Разработаны методические рекомендации по комплексному применению мультимедийных и традиционных средств на уроках физики в общеобразовательной школе.
Определены специальные компетенции будущих учителей в области применения мультимедийных технологий при обучении физике, формирование которых является целью педагогического образования.
Разработана модель методической системы подготовки студентов педагогического вуза к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения физике, основанная на системном, компе-тентностном, комплексном и деятельностном подходах и отражающая три направления формирования информационной компетентности будущего учителя физики - общеобразовательное, методическое, научно-исследовательское. Каждое из направлений реализуется в рамках занятий по ТиМОФ, спецкурсов, а также при выполнении индивидуальных исследований и во время педагогической практики.
5) Разработана методическая система подготовки студентов к комплекс
ному применению мультимедийных и традиционных средств обучения,
а также к созданию новых мультимедийных средств, а именно:
определена цель методической подготовки;
определены этапы, структура и содержание методической подготовки;
разработана система групповых и индивидуальных заданий по курсу теории и методики обучения физике и спецкурсам, обеспечивающая формирование общепрофессиональных и специальных компетенций по применению мультимедийных технологий и комплексному применению традиционных и мультимедиа средств;
предложена тематика курсовых и выпускных квалификационных работ, при выполнении которых формируются специальные информационные компетенции.
6) Разработаны учебно-методические комплексы (УМК) спецкурсов и
фрагменты УМК по теории и методике обучения физике, обеспечи
вающие формирование компетентности будущих учителей физики в
области создания и применения новых дидактических средств.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что его результаты вносят вклад в развитие теоретических основ:
информатизации образования (уточнено понятие мультимедиа в контексте педагогических технологий);
методики обучения физике в общеобразовательной школе (обоснованы и сформулированы принципы построения комплекса мультимедийных и традиционных средств обучения физике в общеобразовательной школе);
методической подготовки учителя физики к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения физике (определен состав информационной компетентности будущего учителя физики, формирование которой необходимо для решения им профессиональных задач в современной школе; создана модель методической системы подготовки будущих учителей к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения физике).
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
определены и описаны этапы формирования общепрофессиональных и специальных компетенций в области комплексного применения мультимедийных и традиционных средств обучений;
составлена система заданий по теории и методике обучения физике, позволяющая формировать у студентов специальные компетенций в области комплексного применения мультимедийных и традиционных средств обучения;
созданы УМК по теории и методике обучения физике (для семинарских занятий и занятий спецкурсов), содержащие требования к обязательному минимуму содержания дисциплины, рабочую программу, тематическое планирование, зачетные задания и методические рекомендации для препо-
давателей и студентов; разработана тематика индивидуальных исследовательских работ, позволяющая сформировать у студентов необходимые профессионально-педагогические компетенции в области комплексного применения мультимедийных и традиционных средств обучения.
Апробация и внедрение. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на: международных конференциях «Физика в системе современного образования» (ФССО-03, Санкт-Петербург, 2003); «Проблемы образования в современной России и на постсоветском пространстве» (Пенза, 2003); «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2006, 2007, 2008, 2009); всероссийской конференции «Новые технологии в обучении физике и математике» (Благовещенск, 2003); семинарах и заседаниях кафедры теории и методики обучения физике МПГУ. Результаты исследования были представлены на выставках: «Образовательная среда-2003» (Москва, 2003); «Выставка научно-технического творчества молодежи» (Департамент образования г. Москвы, 2009)
На защиту выносятся следующие положения:
Специальная подготовка к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения, под которым следует понимать объединение отдельных мультимедийных средств, готовых и созданных учителем, в единый комплекс, предназначенный для данного урока или для данной темы, применение мультимедийных средств в сочетании с традиционными для достижения различных дидактических целей и применение комплекса средств на всех этапах обучения физике в школе является необходимым звеном методической подготовки будущих учителей физики.
Формирование профессионально-педагогических компетенций (общекультурных, профессиональных в области педагогической и культурно-просветительской деятельности, а также специальных, к которым относятся методические и информационные) в области комплексного применения мультимедийных и традиционных средств обучений должно являться одной из целей методической подготовки будущего учителя физики.
Модель методической системы подготовки студентов педагогических вузов к комплексному применению мультимедийных и традиционных средств обучения должна основываться на системном, компетентностном, комплексном и деятельностном подходах и отражать три направления формирования информационной компетентности (общеобразовательное, методическое и научно-исследовательское).
Методическая система подготовки будущих учителей физики к комплексному применению традиционных и мультимедийных средств обучения предполагает ее осуществление в четыре этапа (методическая подготовка на занятиях по теории и методике обучения физике; методическая подготовка на занятиях профессионально ориентированных курсов - спецкурсов; учебно-исследовательская работа студентов; педагогическая практика в школе) и включает групповые и индивидуальные задания по курсу
теории и методики обучения физике и спецкурсам, обеспечивающие формирование общепрофессиональных и специальных компетенций по применению традиционных и мультимедиа средств.
5. Формирование компетентности будущего учителя физики в области создания новых дидактических средств должно осуществляться в рамках спецкурсов по теории и методики обучения физике.
