Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ДИСТАНЦИОННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ И ЕГО РОЛЬ В РАЗВИТИИ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ 12
1.1. Развитие системы образования: историко-содержательный аспект .. 12
1.2. Современные технологии дистанционного образования 29
1.3. Организационно-методические аспекты реализации дистанционного обучения физике 43
1.4. Методика постановки и проведения учебного физического эксперимента в условиях дистанционного обучения 59
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ОРГАНИЗАЦИИ И РЕАЛИЗАЦИИ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 75
2.1. Разработка индивидуального маршрута дистанционного обучения физике 76
2.2. Организация самостоятельной учебно-познавательной деятельности школьников в условиях дистанционного обучения физике 84
2.3. Комплексная диагностика в процессе дистанционного обучения физике 103
2.4. Корректирование индивидуального маршрута дистанционного обучения физике 118
ГЛАВА 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ... 128
3.1. Организация педагогического эксперимента 128
3.2. Методика проведения педагогического эксперимента 137
3.3. Анализ результатов педагогического исследования 153
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 168
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 171
ПРИЛОЖЕНИЕ 186
- Развитие системы образования: историко-содержательный аспект
- Разработка индивидуального маршрута дистанционного обучения физике
- Организация педагогического эксперимента
Введение к работе
В настоящее время в системе образования происходят фундаментальные изменения, вызванные новым пониманием целей и ценностей образования, необходимостью перехода к непрерывному образованию, разработкой и применением новых технологий обучения. Осознание роли и значения информации и информационных процессов в развитии общества привело к изменению социального заказа в области образования - созданию современной гибкой образовательной системы, учитывающей индивидуально-значимые потребности личности и ее особенности. Современное образование должно не только обеспечивать обучающихся знаниями, но и, вследствие постоянного и быстрого их обновления, формировать потребность в непрерывном самостоятельном овладении ими и развивать способность к самообразованию.
Перспективным направлением модернизации системы образования является внедрение методов дистанционного обучения на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий. Это стало возможно благодаря работам Я.А. Ваграменко, Е.С. Полат, И.В. Роберт, Б.Е. Стариченко, А.В. Хуторского и др., заложившим теоретические основы использования информационных и телекоммуникационных технологий в образовательном процессе, что, в свою очередь, обусловило развитие системы дистанционного образования в России.
Преимущество дистанционных форм обучения с применением современных информационных технологий заключается в создании комфортных условий для обучающихся (обеспечение альтернативных способов получения учебной информации, повышении оперативности проверки результатов учебно-познавательной деятельности и др.). Важнейшее достоинство дистанционного обучения, на наш взгляд, заключается прежде всего в том, что при его организации появляется реальная возможность наиболее полно учитывать индивидуальные особенности обучающихся и их образовательные потребности. Реализа ция принципа индивидуализации в условиях дистанционной формы обучения физике предполагает организацию самостоятельной работы обучающихся и создание ситуации успеха для каждого ученика.
Для становления системы дистанционного образования в России существуют объективные предпосылки:
• в современном обществе наблюдается резкое возрастание потребности в повышении образования;
• достижения в области коммуникационных технологий позволяют реализовать дистанционные методы обучения с учетом индивидуального подхода;
• введение системы дистанционного образования в России определено стратегическими документами и приказами Министерства образования РФ.
В настоящее время дистанционные обучающие курсы в большей степени ориентированы на изучение таких вузовских дисциплин как экономика, право, менеджмент, управление и др. Для таких курсов преобладающие методы обучения основаны на работе с текстом. Можно заметить, что среди разработчиков дистанционных курсов школьного обучения такой предмет как физика не является приоритетным, поскольку при этом должна обязательно учитываться специфика предмета (проведение учебного физического эксперимента, решение физических задач различной степени сложности и т.д.). Однако физика как учебный предмет также обладает возможностями для осуществления дистанционного обучения (ДО) при получении среднего (полного) общего образования.
Методические основы использования компьютеров на уроках физики исследованы Г.А. Бордовским, А.С. Кондратьевым, В.В. Лаптевым и др. Созданию компьютерных лабораторных практикумов по физике, моделированию учебного эксперимента посвящены работы В.А. Егорова, Г.В. Красноперова, Е.В. Оспенниковой, Ф.А. Сидоренко и др. Структура и особенности электронного учебника по физике рассмотрены Н.Н. Безрядиным, Г.В. Ерофеевой, В.М. Малютиным, А.П. Усольцевым и др. Различные аспекты дистанционного обучения физике исследованы В.Н. Аниськиным, В. А. Лебсак, A.M. Тол стик.
Во всех работах отмечается необходимость разработки и внедрения в учебный процесс по физике методов ДО, но при этом обсуждается вопрос о том, возможно ли в условиях дистанционного обучения физике (ДОФ) обеспечить полноценное образование. Аргументация заключается в том, что дистанционное обучение по своей сущности предполагает ослабление непосредственного общения субъектов обучения, и что это может отрицательно повлиять на качество образования, особенно на формирование экспериментальных умений и умений, связанных с решением задач.
Таким образом, анализ научно-методических работ позволяет отметить, что несмотря на их значимость проблема дистанционного обучения физике требует дальнейшего исследования. На это указывает ряд сложившихся противоречий между:
• социальным заказом общества на предоставление возможности всем обучающимся получения среднего (полного) общего образования и затруднениями его получения некоторыми слоями общества (в том числе учащимися удаленных сельских местностей, временно нетрудоспособными, инвалидами и др.) при традиционных формах обучения;
• широкой возможностью реализации личностно-ориентированного подхода в процессе дистанционного обучения физике и недостаточно разработанной его организационной и методической основой.
В связи с этим следует, что актуальность исследования организационных и методических проблем, связанных с дистанционным обучением физике на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий, обусловлена социальным заказом общества.
Объект исследования - процесс организации и реализации дистанционного обучения физике при получении среднего (полного) общего образования.
Предмет исследования - повышение уровня индивидуализации процесса изучения физики в условиях дистанционного обучения.
Цель исследования - разработка методики дистанционного обучения физике при получении среднего (полного) общего образования на основе принципа индивидуализации.
Основная идея исследования заключается в следующем. Предполагается, что удовлетворение личностно-значимых образовательных потребностей обучающихся будет обеспечено при создании и реализации индивидуальных маршрутов дистанционного обучения физике (ИМДОФ) при учете ряд факторов, отражающих индивидуальность обучаемого. Дистанционное обучение физике позволит осуществить полноценную подготовку выпускника школы в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта при учете специфики учебного предмета (постановка учебного физического эксперимента, решение физических задач и т.д.) с консультированием у преподавателя (тьютора).
Гипотеза исследования: Если дистанционное обучение физике будет строиться на создании и реализации индивидуальных маршрутов обучаемых с учетом их индивидуальных особенностей и образовательных потребностей, а процесс ДОФ будет осуществляться на основе использования информационных и телекоммуникационных технологий, то в результате будет обеспечено удовлетворение личностно-значимых образовательных потребностей обучающихся.
При определении степени удовлетворения личных образовательных потребностей обучающихся учитывались следующие показатели: соответствие требованиям государственного образовательного стандарта, уровень самоорганизации собственной учебно-познавательной деятельности, степень удовлетворенности процессом самостоятельного учебного труда и его результатами, индивидуальные достижения выпускников в продолжении образования.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Проанализировать состояние исследуемой проблемы на современном этапе и определить пути ее решения.
2. Разработать организационную модель дистанционного обучения физике, которая обеспечит получение полноценного среднего (полного) общего образования.
3. Выявить наиболее эффективные формы и методы ДОФ, обеспечивающие качество подготовки учащихся на уровне государственного образовательного стандарта.
4. Разработать методику постановки и проведения учебного физического эксперимента в условиях дистанционного обучения физике.
5. Разработать принципы создания индивидуальных маршрутов дистанционного обучения физике на основе учета ряда факторов.
6. Разработать учебно-методическую базу для организации самостоятельной учебно-познавательной деятельности обучающихся, содержащую бумажно-текстовую основу материалов и органично связанную с ней систему обучающих сред (аудио-, видео-, компьютерных) для изучения ряда тем.
7. Разработать методику ДОФ при получении среднего (полного) общего образования на основе принципа индивидуализации.
8. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики дистанционного обучения физике.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: изучение и теоретический анализ психолого-педагогической и методической литературы по исследуемой проблеме, анализ содержания учебных программ, структуры уроков физики, педагогические измерения (анкетирование, проведение наблюдений, тестирование, индивидуальные беседы), моделирование, обобщение опыта инновационной деятельности учителей, проведение педагогического эксперимента с целью определения эффективности предложенной методики, статистические методы обработки результатов исследования, качественный и количественный анализ результатов исследования.
Методологической основой исследования являются:
• работы в области индивидуализации обучения (В.И. Данильчук, П.В. Зуев, А.А. Кирсанов, Н.С. Пурышева, И.Г. Пустильник, Г.К. Селевко, И.Э. Унт, И.С. Якиманская и др.);
• исследования в области педагогических технологий (В.П. Беспалько, Г.Ю. Ксензова, Н.С. Пурышева, Г.К. Селевко, И.Я. Якиманская);
• теоретические основы формирования и развития общих учебных умений (З.И. Калмыкова, И.Я.Ланина, Н.А.Менчинская, А.В. Усова, Т.Н. Шамало);
• работы по методологии, теории и практике информатизации образования (Я.А. Ваграменко, Е.С. Полат, И.В. Роберт, А.В. Хуторской и др.);
• теоретические и методические основы использования информационных технологий в качестве средства обучения физике (Г.А. Бордовский, В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, Г.В. Красноперов, В.В. Лаптев и др.).
• различные аспекты дистанционного обучения физике (В.Н. Аниськин, В.А. Лебсак, A.M. Толстик и др.).
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются: методологической основой исследования, использованием разнообразных методов решения проблемы, применением методов математической статистики для обработки результатов эксперимента, совокупностью критериев оценки экспериментальных данных.
Логика исследования включала следующие этапы: изучение психолого-педагогической, учебной, методической литературы по исследуемой проблеме; обоснование цели, задач исследования и выдвижение гипотезы; выявление путей реализации поставленных задач, разработка методики; организация и проведение педагогического эксперимента; количественный и качественный анализ результатов педагогического эксперимента.
Научная новизна полученных результатов:
1. Разработана методика дистанционного обучения физике при получении среднего (полного) общего образования с учетом специфики предмета (решение физических задач, постановка учебного физического эксперимента и т.д.) на основе принципа индивидуализации.
2. Обосновано, что принцип индивидуализации наиболее полно реализуется при создании и использовании индивидуального маршрута обучаемого.
3. Разработаны принципы создания индивидуальных маршрутов дистанционного обучения физике на основе образовательных потребностей и индивидуальных особенностей обучающихся с учетом направления (гуманитарное, естественнонаучное), образовательного уровня (общеобразовательный, углубленный), модальности обучающегося (аудиал, визуал, кинестетик).
Теоретическая значимость исследования:
1. Предложена организационная модель дистанционного обучения физике, которое осуществляется с консультированием у преподавателя (тьютора) и предполагает самостоятельную работу школьников с помощью системы обучающих сред в соответствии с индивидуальным маршрутом дистанционного обучения физике.
2. Разработана технология создания комплекса индивидуальных маршрутов дистанционного обучения физике, обеспечивающая качество подготовки выпускников на уровне государственного образовательного стандарта и способствующая удовлетворению образовательных потребностей обучающихся.
3. Выделены принципы отбора УФЭ с точки зрения эффективности и целесообразности его использования в условиях ДОФ (фундаментальность, занимательность, яркость образа, вариативность и др.).
4. Определены требования к постановке и проведению учебного физического эксперимента в условиях дистанционного обучения (полифункциональность УФЭ, сочетание компьютерного моделирования с натурным УФЭ, развитая система домашнего эксперимента и т.д.).
Практическая значимость проведенного исследования:
1. Разработана учебно-методическая база, которая предполагает организацию самостоятельной работы школьников с помощью системы обучающих сред (печатных, аудио-, видео-, компьютерных материалов) по теме «Дифракция света».
2. Разработаны методические рекомендации для обучающихся по постановке и проведению учебного физического эксперимента, решению физических задач, выполнению учебных заданий в процессе реализации ИМДОФ.
3. Разработаны методические рекомендации для тьютора по организации учебного процесса дистанционного обучения физике (выстраивание индивидуального маршрута обучения) и его реализации (осуществление обратной связи).
Апробация результатов исследования осуществлялась путем публикаций в печати; выступлений с докладами на кафедре методики преподавания физики и ТСО Уральского государственного педагогического университета, кафедре физики Шадринского государственного педагогического института; в виде докладов и сообщений на Всерос. науч.-практич. конфер. «Методология, теория и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинск, Челяб. гос. пед. ун-т, 1998), XXXII зонал. совещ. преп. педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Воспитание патриотизма, гражданственности и нравственности в профессиональной подготовке учителя физики» (Екатеринбург, Урал. гос. пед. ун-т, 1999), науч.-практич. конфер. «Информатизация образования» (Шадринск, Шадринский гос. пед. ин-т, 1999), Всерос. науч.-практич. конфер. «Региональные проблемы информатизации образования» (Пермь, ПРИЛИТ, 1999), Всерос. науч.-практич. конфер. «Информатизация образования» (Екатеринбург, Урал. гос. пед. ун-т, 2001), Всерос. науч.-практич. конфер. «Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы» (Екатеринбург, Урал. гос. пед. ун-т, 2001), XXXIV зональной конфер. педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Методологические аспекты в профессио нальной подготовке учителя физики» (Нижний Тагил, Нижнетагил. гос. пед. ин-т, 2001), междунар. науч.-практ. конф. «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях» (Екатеринбург, Урал. гос. пед. ун-т, 2002), междунар. науч.-практ. конф. «Проблемы учебного физического эксперимента» (Глазов, Глазовск. гос. пед. ин-т, 2002), междунар. науч.-практ. конф. «Высокие технологии в педагогическом процессе» (Н.Новгород, Волжск, гос. инж.-пед. акад., 2002).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Основной целью дистанционного обучения физике должно явиться удовлетворение личностно-значимых образовательных потребностей.
2. Технология дистанционного обучения физике должна быть основана на реализации индивидуальных маршрутов обучаемых, создаваемых с учетом их образовательных потребностей и индивидуальных особенностей.
3. Дистанционное обучение физике, организованное с использованием информационных и телекоммуникационных технологий, позволит осуществить полноценную подготовку выпускника школы в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта.
4. Дистанционное обучение физике позволит учесть специфику учебного предмета (постановка учебного физического эксперимента, решение физических задач и т.д.), если сопровождающую роль в организации учебно-познавательной деятельности обучающихся будет выполнять тьютор.
Развитие системы образования: историко-содержательный аспект
Важнейшей тенденцией развития современного мира выступает повышение роли образования, выдвижение его в качестве одного из главных ценностных приоритетов развития общества.
В соответствии с современной парадигмой в центре образовательного процесса должен стоять человек с его потребностями, мотивами и целями. Как справедливо подчеркивает Г.Б. Скок: «Ориентация в сфере воспитания, образования, просвещения на человековедение - сущность новой образовательной парадигмы» [150, с. 12].
В современных условиях общество ставит перед государством задачу предоставить каждому человеку свободный открытый доступ к образованию на протяжении всей жизни с учетом собственных интересов, способностей и потребностей, обеспечивая при этом приспособляемость к жизни в условиях высокой скорости информационных потоков, подготовку к возможной смене профессии, к активной самостоятельной деятельности и общению.
П.В. Зуев выделяет следующие основные тенденции образования в нашей стране в новом тысячелетии: образование для всех, учет интересов и потребностей отдельного ученика и общества в целом, развитие системы ценностей и отношений, формирование процессуальных умений, повышение статуса ученика как субъекта обучения, интегральная оценка результатов деятельности учащихся, обеспечение необходимого уровня физического образования. Автор делает вывод о том, что «нужен решительный переход от ориентации на среднего ученика к подчеркиванию достижений и своеобразия личности каждого» [65, с.85-87].
Действительно, программы обучения должны учитывать необходимость качественного обучения всех учащихся, они должны быть соотнесены с интересами и потребностями отдельных учеников, независимо от социально-экономического статуса семьи, национальности, места жительства. Уровень современного общества характеризуется не только экономическими показателями, но и условиями развития человека, возможностями его самореализации.
Проанализируем точки зрения различных авторов на сущность понятия «образование».
В педагогической литературе образование выступает как «совокупность систематизированных знаний, умений и навыков, взглядов и убеждений, а также определенный уровень развития познавательных сил и практической подготовки, достигнутые в результате учебно-воспитательной работы» [114].
Б.Н. Богатырь выделяет четыре аспекта содержания понятия образования: образование как ценность, образование как система, образование как процесс, образование как результат. Автор оценивает истинную сущность образования «как сложного, многопланового явления в единстве этих аспектных характеристик» [13, с.33-57].
Рассмотрим подробнее данные аспекты понятия «образование».
Образование как ценность рассматривает Т.В. Пермякова и подчеркивает, что степень значимости образования «целиком и полностью зависит от уровня социально-экономического развития данного общества: чем он выше, тем большую ценность имеет образование в глазах его членов» [115]. Наполнение образования индивидуально-личностным смыслом возможно за счет изменения ценностного статуса и потенциала основных структурных элементов содержания образования, образовательной деятельности и знания.
Образование выступает относительно самостоятельной системой, функцией которой является систематическое обучение и воспитание членов общества, ориентированное на овладение определенными знаниями (научными), идейно-нравственными ценностями, умениями, навыками, нормами поведения, содержание которых определяется социально-экономическим и политическим строем данного общества и уровнем его материально-технического развития [60, с.38].
Действительно, систему образования можно охарактеризовать как: систему преемственных образовательных программ и государственных образовательных стандартов различного уровня и направленности, систему реализующих их образовательных учреждений различных организационно-правовых форм, типов и видов, систему органов управления образованием и подведомственных им учреждений и предприятий.
Ряд авторов рассматривают образование как процесс.
Образование - это процесс формирования умения решать значимые для личности проблемы на основе осмысления и использования социального и собственного опыта [65, с.91].
Разработка индивидуального маршрута дистанционного обучения физике
Принципиально значимым в условиях дистанционного обучения является построение личностно-ориентированного содержания образования. Необходимо «развитие такой системы непрерывного образования, которая обеспечивала бы возможность построения индивидуальной образовательно-профессиональной траектории», учитывала индивидуально-личностные особенности обучающихся - подчеркивают А.С. Кондратьев и В.В. Лаптев [81, с.З].
Проблема индивидуализации обучения существовала с античных времен. В настоящее время эта проблема остается актуальной, что подтверждают работы П.В. Зуева [64, 65, 66], А.А. Кирсанова [74, 75], Н.С. Пурышевой [131, 132], И.Г. Пустильника [141], Г.К. Селевко [147], И.Э. Унт [172], И.С.Якиманской [197] и других.
В условиях дистанционного обучения требование учета индивидуальных особенностей каждого обучающегося обусловливает необходимость конструирования учебно-методических и дидактических материалов, методических рекомендаций к их использованию, которые помогут ему осуществить выбор личностно значимых способов учебной работы. Индивидуализация учебного процесса должна быть направлена на выявление и анализ познавательных потребностей обучающихся, организацию самостоятельной работы, создание ситуации успеха для каждого ученика.
При проектировании индивидуального маршрута дистанционного обучения физике (ИМДОФ) следует преодолеть ряд противоречий между:
социальным заказом общества на предоставление возможности всем обучающимся получения среднего (полного) общего образования и затруднениями его получения некоторыми слоями общества (в том числе учащимися удаленных сельских местностей, временно нетрудоспособными, инвалидами и др.) при традиционных формах обучения;
широкой возможностью реализации личностно-ориентированного подхода в процессе дистанционного обучения физике и недостаточно разработанной его организационной и методической основой.
Мы предлагаем использовать технологии дистанционного обучения в школьном учебном процессе с целью повышения качества подготовки выпускников на основе реализации индивидуального маршрута дистанционного обучения физике.
Для уточнения термина «индивидуальный маршрут обучения» нами были проанализированы педагогические исследования по проблеме индивидуализации обучения и проведен контент-анализ (табл. 12), в результате которого было принято следующее определение ИМДОФ.
Под индивидуальным маршрутом дистанционного обучения физике следует понимать спланированный, специально организованный процесс обучения школьника на основе государственного образовательного стандарта по программам образовательных учреждений с учетом его индивидуальных особенностей, а также возможностей обучающей среды, которая обеспечивает ученику удовлетворение индивидуально-значимых образовательных потребностей. Цель построения такого ИМДОФ заключается в создании условий, при которых школьник с его индивидуальными особенностями наиболее эффективно продвигался, бы в учении, удовлетворяя свои образовательные потребности.
Остановимся подробнее на проектировании индивидуального маршрута дистанционного обучения физике. Для успешного создания ИМДОФ мы считаем необходимым учесть следующие факторы.
1) Уровень физического образования. Дистанционный учебный процесс должен быть направлен на достижение определенных уровней образования с учетом государственного образовательного стандарта по программам образовательных учреждений (общеобразовательный уровень, углубленный уровень).
Организация педагогического эксперимента
Эксперимент был организован в школах крупных городов Свердловской и Курганской области, небольших городов г. Шадринск, г. Кушва, г. Н. Ляля и др., а также школах, расположенных в глубине области (сельские школы). Предполагалось, что применение методики в разных региональных условиях повысит достоверность результатов педагогического эксперимента.
В таблице 14 указаны основные объекты, в которых проводилась проверка результатов исследования. Данные школы в разной степени были задействованы при проведении эксперимента.
Экспериментальная исследовательская работа проводилась с 1997 по 2002 гг. в три этапа (констатирующий, поисковый и формирующий). Эффективность предложенной методики дистанционного обучения физике определялась в ходе формирующего эксперимента, которому предшествовали поисковый и констатирующий этапы. Основные задачи, методы и результаты эксперимента представлены в таблицах 15, 16, 17.
Всего в констатирующем и поисковом эксперименте приняло участие 112 завучей, директоров образовательных учреждений; 184 преподавателей и учителей; 328 обучающихся; 300 родителей. Основная цель данного этапа заключается в подготовке материала для дальнейшего теоретического исследования.
Для получения статистически достоверных результатов формирующего этапа эксперимента была образована выборочная совокупность обучающихся общеобразовательных школ, которая составила:
407 учащихся контрольных классов (общеобразовательный уровень);
384 учащихся экспериментальных классов 1 (общеобразовательный уровень);
324 учащихся экспериментальных классов 2 (углубленный уровень).
Основная цель данного этапа была связана с реализацией предлагаемой методики дистанционного обучения физике при получении среднего (полного) общего образования.
