Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Средства обучения астрономии 17
1.1. Средства обучения и их дидактические функции. .. 17
1.2. Роль и место средств обучения в методике преподавания астрономии...30
1.3. Классификация дидактических функций средств обучения астрономии...40
Выводы по первой главе... 69
Глава 2. Применение новых средств обучения астрономии...72
2.1. Дидактические аспекты преподавания астрономии в средней общеобразовательной школе. ..72
2.2. Проекционная карта звёздного-неба как-новое средство обучения астрономии...-...'... 88
2.3. Комплексное применение проекционной карты звёздного неба как нового средства обучения астрономии... 101
Выводы по второй главе... 128
Глава 3. Экспериментальная проверка эффективности применения новых средств обучения астрономии... 130
3.1. Задачи и методика проведения всех этапов педагогического эксперимента ... 130
3.2. Проведение и анализ основных результатов обучающего эксперимента... 137
Выводы но третьей главе... 154
Заключение... 155
Список использованной литературы... 158
Приложение 1... 172
Приложение 2 200
- Средства обучения и их дидактические функции.
- Дидактические аспекты преподавания астрономии в средней общеобразовательной школе.
- Задачи и методика проведения всех этапов педагогического эксперимента
Введение к работе
Содержанием образования нового поколения всегда являлись знания, методы и способы деятельности, являющиеся основой материальной и духовной жизни общества. Предвидеть и прогнозировать необходимость развития и углубления знаний об окружающем мире, связанных с расширением хозяйственной деятельности человечества в космосе несложно. Тенденции развития общественного производства говорят о том, что освоение ближнего космоса будет определяющим условием экономической и социальной стабильности любой страны, не желающей отставать в своём развитии от остального мира. Базой для создания, расширения и углубления знаний школьников об основных объектах и закономерностях материальной среды, в которую погружена наша планета и которая явится новой ареной деятельности человека в XXI столетии, являются все естественнонаучные предметы. Особая роль в этих процессах объективно принадлежит астрономии, т.к. этот предмет является единственной школьной дисциплиной формирующей в старших классах, представление о мире за пределами нашей Земли, целостное представление о самой Земле, как о компоненте включённом в систему более высокого порядка и определяющей все процессы на нашей планете.
Астрономия - единственный школьный предмет, рассматривающий структуру и эволюцию материи на «мегауровне» во всех смыслах. Мировоззренческая, гуманитарная, человеческая направленность этого предмета очень высока, но в настоящее время, слабо используется современными курсами, в которых реализован традиционный конкретно-естественнонаучный подход. Большое количество понятий социально-философского, общественно-исторического уровня, которые возникли и развивались на астрономическом материале, в школьном образовании, потеряли свои истоки, приобретая, трудно воспринимаемую школьниками абстрактность и отстранённость от действительности. Такие глобальные вещи как понятие роли, места и смысла деятельности человечества, осознание уникальности и возможно
единственности разумной жизни, неосуществимо без астрономии. Многие современные научные теории и концепции невозможно представить и воспринять без рассмотрения связей Земли, как элемента системы, с остальными её компонентами.
Актуальность исследования. Тенденция интеграции астрономических знаний с курсом физики имеет объективную логическую предопределённость, обусловливающая некоторые плюсы подобного объединения. Но при этом, как отмечается многими авторами (Дик Ю.И., Ерохина Р.Я., Разумовский В.Г., Страут Е.К. и др.), при её реализации возникают определённые сложности, обусловленные сложившейся структурой школьных курсов этих предметов. Курс физики структурирован по фундаментальным физическим теориям, а курс астрономии, традиционно, по объектам: звёздное небо; солнечная система; природа тел солнечной системы; Солнце и звёзды и т.д.
Единственный из разделов курса астрономии — методы астрофизических исследований систематизирован, так же как и курс физики. Астрофизическая часть курса астрономии является логическим завершением и обобщением естественнонаучных знаний, "...в сущности, здесь речь идёт об отдельных областях единой физической науки, объединённых общими научными принципами и тесно связанными между собой благодаря непрерывному обмену идеями и методами исследования5 [1, С. 3]. Астрономия является интегрирующей базой для всех естественнонаучных предметов, во многом потому, что её содержанием является применение, уже знакомых школьникам, естественнонаучных методов исследований к явлениям и объектам, находящимися за пределами Земли.
Поскольку физика и астрофизика, как раздел астрономии, являются частями единой области знаний, то и в соответствующих им школьных предметах принципиально ничто не мешает согласовать между собой все компоненты учебно-воспитательного процесса, включая средства обучения, таким образом, чтобы они представляли собой нераздельную систему интегрированного курса. Необходимость этого диктуется актуальностью и значи
мостью цели единого дидактического подхода при изучении всех природных явлений и объектов, осуществления преемственности в их познании, сохранении и учёте особенностей при формировании, развитии и углублении астрономических понятий и представлений, задачей создания цельной системы средств обучения физики и астрономии для интегрированного курса.
Согласование компонентов учебно-воспитательного процесса по физике и астрономии можно начинать с методов обучения. Для естественнонаучных дисциплин ведущими являются теоретические и экспериментальные методы познания. Именно поэтому в теории и методике преподавания физики (практически и всех других естественнонаучных предметов) экспериментальные методы обучения являются одними из основных видов деятельности учащихся и учителей. Учебный физический эксперимент представляет собой основу для всего учебного процесса по физике, для него разрабатываются приборы и оборудование, модели и приспособления для демонстраций, лабораторных и самостоятельных работ. Этот факт подтверждает применение известного дидактического принципа, по которому методы обучения должны, в адаптированном виде, следовать методам познания изучаемой области знаний. В преподавании астрономии, в средней полной общеобразовательной школе, в силу целого ряда причин, этот дидактический принцип, практически не реализуется. Те виды деятельности, при изучении астрономических объектов и явлений, которые можно выделить в качестве экспериментальных методов обучения - некоторые практические работы и астрономические наблюдения, - то практически все они выполняются на астрономической площадке под открытым небом, а также в вечернее и ночное время суток. Организовать и спланировать по времени такие занятия, в обязательном порядке, для всех школьников, нереально, т.к. всегда имеется часть учащихся, для которых их место жительство далеко от школы. Подобное обстоятельство невозможно игнорировать, т.к. данные методы обучения являются стержнем всей познавательной деятельности на уроках. Урок является глав
ным структурным элементом учебно-воспитательного процесса в школе и его основное содержание неразумно выносить за его же рамки.
Из создавшегося положения одним из выходов является создание конкретно-чувственной, наглядно-образной опоры в обучении с помощью средств обучения астрономии. Их широкое применение не должно восприниматься как принципиальный отказ от вечерних астрономических наблюдений, особенно если они являются частью учебного плана, - средства обучения астрономии должны выполнять те же функции какие несут на себе наглядные пособия и модельные демонстрации на уроках физики. Аудиовизуальные пособия и модели заменяют учебный физический эксперимент на уроках, при невозможности его выполнения из-за технических, экономических или организационных проблем, так и средства обучения астрономии, в аналогичных случаях, должны заменять астрономические наблюдения.
Противоречие между традиционно высокой - познавательной, мировоззренческой ролью астрономии в образовании и её исчезновением из учебных планов школ, между процессом интеграции астрономических знаний в курс физики и различным структурированием учебного материала в данных предметах, между ведущим методом познания в астрономии — наблюдениями и невозможностью их реализации в необходимом объёме в учебном процессе потребовало теоретического осмысления данных противоречий, а также нахождения путей их разрешения, для чего предлагается создание новых средств обучения астрономии и адекватных методик их применения.
Всё изложенное выше определило актуальность теоретико-практического исследования данной работы.
Объектом исследования является процесс обучения астрономии и методика применения средств обучения астрономии в учебном процессе.
Предметом исследования являются дидактические требования к средствам обучения астрономии, их дидактические функции, методика при
менения средств обучения астрономии при формировании астрономических понятий, а также при изучении астрономических объектов и явлений.
Цель исследования: теоретическое обоснование новых средств обучения астрономии, разработанной методики их применения в средней школе.
В ходе исследования была выдвинута и сформулирована гипотезам результаты обучения при изучении астрономических объектов и явлений повысятся при условии, если:
1) средства обучения астрономии будут являться главной опорой при введении и развитии астрономических понятий, изучении астрономических объектов и явлений;
2) при создании и применении средств обучения астрономии будет соблюдаться взаимное соответствие пространственно-временных масштабов между отдельными средствами обучения и их соразмерность пространственно-временным масштабами изучаемых объектов и явлений.
При невозможности выполнения данного условия необходимо обязательное применение специальных заданий, аналогий и примеров, компенсирующих данные несоответствия.
В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи;
1. Проанализировать современное состояние преподавания астрономии в средней школе.
2. Определить дидактические функции отдельных средств обучения астрономии и их комплексов, дидактические требования к новым средствам обучения астрономии.
3. Разработать новые средства обучения астрономии.
4. Обосновать необходимые компоненты методики применения средств обучения астрономии.
5. Разработать методику применения новых средств обучения астрономии, учитывающую их дидактические функции, основные компоненты методики их применения.
6. Экспериментально проверить эффективность применения разработанных нами новых средств обучения астрономии.
Под эффективностью применения средств обучения мы понимаем увеличение объёма знаний и умений, сформированных у школьников в учебном процессе в сравнении с контрольными классами, повышение их познавательных интересов, возникновение положительной эмоциональной атмосферы на уроках.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы: анализ методической и психологической литературы по теме исследования; анализ учебно-познавательной деятельности учащихся; системно-структурный анализ; беседы с учащимися и учителями; технолого-конструкторские разработки; педагогический эксперимент.
Научная новизна исследования:
1. Определены дидактические функции средств обучения астрономии: выделение и демонстрация количественных и качественных свойств, связей объекта или явления в динамике, в процессе эволюции.
2. Предложена новая педагогическая классификация средств обучения астрономии, в качестве оснований для которой выступают основные этапы формирования научных понятий: 1) формирование чувственных образов физических тел и процессов; 2) демонстрация свойств и признаков изучаемого объекта или явления; 3) выделение и показ количественных и качественных связей объекта или явления; 4) создание условий для применения полученных знаний на практике.
3. Выделены необходимые компоненты методики применения средств обучения астрономии: методические приёмы для отождествления субъективного пространства наблюдателя с воображаемым пространством модели; мнемические правила перевода информации на язык внутренних мыслей и образов; методические приёмы формирования адекватных образов астрономических объектов и явлений в процессе неполного и неточного отображения.
Теоретическая значимость исследования заключается в анализе психолого-дидактических особенностей формирования астрономических понятий, формулировании общих подходов к созданию комплексов и средств обучения астрономии; обосновании классификации средств обучения астрономии по их дидактических функциям, уточнении содержания понятий средств обучения и системы средств обучения; выделении и обосновании необходимых компонентов методики применения средств обучения астрономии.
Практическая значимость исследования заключается в разработке трёх учебных пособий по астрономии вместе с научно-обоснованными методическими рекомендациями и системой учебных заданий. Одно из пособий принято к производству МО РФ и сдано для тиражирования на фабрику учебных пособий (проекционная карта звёздного неба, в типовом перечне под названием "карта подвижная демонстрационная", в разделе транспаранты), второе выпущено малым внедренческим предприятием "Педагогические технологии" (комплект транспарантов "Большая медведица"), третье включено МО РФ в список изделий подлежащих разработке и внедрению в школы (в типовом перечне: модель солнечной системы проецируемая). Данные пособия могут широко применяться в средней общеобразовательной школы на уроках астрономии, естествознания, кружковых, дополнительных и факультативных занятиях по данным предметам, а также в учебном процессе педагогических вузов.
1. На защиту выносится Обоснование и определение дидактических функций средств обучения астрономии: выделение и демонстрация количественных и качественных свойств, связей объекта или явления при различных ракурсах его рассмотрения, в динамике, в процессе эволюции.
2. Классификация дидактических функций средств обучения астрономии, в качестве основания для которой принимаются основные этапы формирования научных понятий:
- формирование чувственных образов физических тел и явлений;
- демонстрация свойств и признаков изучаемых объектов и явлений;
- выделение и показ их количественных и качественных связей;
- создание условий для применения полученных знаний на практике, формирования способов деятельности, соответствующих им умений.
3. Обоснование необходимых компонентов методики применения средств обучения астрономии в качестве которых выделяются:
- методические приёмы для упрощения отождествления субъективного пространства наблюдателя с воображаемым пространством модели, правила переноса субъективного пространства в новые системы координат создаваемые средствами обучения;
- мнемические правила перевода информации на язык внутренних мыслей и образов, определение взаимно однозначного соответствия, связей подобия и ассоциации между структурными и содержательными элементами средств обучения и их прообразами;
- методические приёмы формирования адекватных образов астрономических объектов и явлений в процессе неполного и неточного отображения, учитывающие принципиальное несоответствие между средствами обучения и реальными объектами и процессами.
4. Новые средства обучения астрономии, среди которых основным является созданная нами проекционная карта звёздного неба.
5. Методика применения проекционной карты звёздного неба в учебном процессе учитывающая дидактические функции средств обучения астрономии, особенности формирования астрономических понятий.
Апробация и внедреиие результатов исследования. Основные результаты исследования докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседаниях кафедры теории и технологий физического образования БГПУ и кафедральных методических семинарах (1993-2000 г.г.), научно-практических конференциях молодых учёных и аспирантов, проводившихся в НИИ СиМО и НИИ ШОТСО АПН СССР в 1989 и 1990 г.г., региональных и
межвузовских научно-практических и методических конференциях проводившихся на базе БГПУ (1990 - 1999 г.г.), международной научно-практической конференции посвященной вопросам образования (АПН СССР, июль 1990 г.). Были учтены и проанализированы замечания и предложения, высказанные при обсуждении доклада прочитанного автором в Московском городском институте усовершенствования учителей в 1989 г., а также в ходе занятий проведённых на курсах повышения квалификации для учителей физики и астрономии Амурской области в 1993 — 2000 г.г.
Экспериментальная проверка эффективности разработанной методики и новых средств обучения астрономии проходила в течение 1987 - 1999 г.г. на базе Волковской средней школы Благовещенского района Амурской области (учитель физики и астрономии Санько В.К.), Правовосточной средней школы Ивановского района Амурской области (учитель физики и астрономии Кострыкин Г.Е.), средней общеобразовательной школе № 5 г. Благовещенска и лицея при Благовещенском государственном педуниверситете (учитель астрономии Сергиенко ЮЛ.), средней общеобразовательной школе № 11 г. Благовещенска, лицея при Амурском государственном университете, физико-математическом факультете БГПУ, научном обществе учеников Амурской области (занятия проводились автором).
Исследование проводилось в три этапа.
На первом этапе (1987 - 1990 г.г.) в результате анализа психолого-педагогической литературы, личного опыта практической работы в качестве учителя физики и астрономии с 1982 г., беседы с учителями физики и астрономии Амурской области, г. Москвы и Московской области (п. Черноголовка), участие во всероссийском срезе знаний по физике и астрономии в г. Калуга в марте 1990 г. (срез знаний по физике и астрономии проводился лабораторией физики НИИ СиМО АПН СССР), участие и организация районных (Ивановский район, Амурская обл.) и городских (г. Благовещенск) учительских методических конференций и семинаров позволил выявить современное состояние преподавания астрономии в средней общеобразовательной
школе. Был определён объект и предмет исследования, его цель, задачи, гипотеза и методы.
Основным содержанием второго этапа (1988 - 1992 г.г.) являлась разработка новых учебных пособий, в частности проекционной карты звёздного неба и методических рекомендаций для её применения, создание и апробация учебных заданий. Была подвергнута предварительной проверке гипотеза исследования, разработана методика исследования, определены методы обработки результатов педагогического эксперимента.
На третьем этапе (1993 - 1998 г.г.) проверялась общая гипотеза исследования. Проводились наблюдения за учащимися на уроках и практических занятиях, обучение с применением новых средств обучения астрономии по экспериментальным методикам с использованием научно обоснованной системы заданий и упражнений. В конце года проводились итоговые контрольные работы в экспериментальных и контрольных классах, систематизировались и обрабатывались результаты опытно-экспериментальной работы.
Структура диссертации определяется целями и задачами исследования и включает введение, три главы с выводами по каждой, заключение, список используемой литературы и приложения. Диссертация содержит 157 страниц основного текста, включая 3 таблицы, 6 графиков, 1 схему. Общий объём диссертации 205 страниц, включая список литературы из 170 наименований и двух приложений состоящих из 34 рисунков.
В первой главе диссертации «Средства обучения астрономии» проведён теоретический анализ психологической, педагогической и методической литературы по теме исследования. На основе проведённого анализа определяется роль и место средств обучения в преподавании астрономии, для чего уточняются понятия средств обучения, комплексов и систем средств обучения, конкретизируются этапы формирования комплексов средств обучения. Выявляются особенности введения астрономических понятий и определяются, какую роль при этом играют средства обучения, а также каким ди
дактическим требованиям они должны соответствовать. Анализируются и классифицируются известные средства обучения астрономии. В качестве основания для классификации принимаются сформулированные в данном исследовании дидактические функции средств обучения астрономии как наиболее предпочтительные в методическом плане. Уточняется определение понятия средством обучения, в результате чего становится возможно классифицировать идеальные модели, так же как и средства обучения, по их роли и месту в учебно-воспитательном процессе. Выявляются и теоретически обосновываются необходимые компоненты методики применения средств обучения астрономии.
Во второй главе «Применение новых средств обучения астрономии» при рассмотрении дидактических аспектов преподавания астрономии в средней общеобразовательной школе предлагается разработанные нами ряд новых средств обучения астрономии, из которых наиболее значимым является проекционная карта звёздного неба. Приводятся и обосновываются элементы, конструкция, содержание, роль и место в преподавании астрономии проекционной карты звёздного неба как нового средства обучения астрономии, методика её комплексного применения.
Создание в первую очередь, именно карты звёздного неба, удовлетворяющей сформулированным в данной работе дидактическим требованиям, важно потому, что карта в силу своих дидактических функций, способствует формированию целостного образа Метагалактики, так как в едином масштабе объединяет различную астрофизическую информацию. Карта является тем связующим звеном на базе которого можно строить различные модели астрономических объектов. Она представляет собой плоскостное пособие, объединяющее объекты, прежде всего по пространственно-временным связям, но они являются решающими в ходе эволюции астрономических объектов и всей Вселенной в целом.
Методика комплексного применения проекционной карты учитывает дидактические функции и требования средств обучения астрономии и осо
бенности формирования астрономических понятий. Для правильного осознания угловых расстояний на небесной сфере, масштабов и скоростей астрономических объектов, работа с картой звёздного неба дополняется показом перемещений небесных тел адекватным их размерам и скоростям, а также выполнением специальных заданий.
В третьей главе «Экспериментальная проверка эффективности применения новых средств обучения астрономии» описывается проведение и основные результаты всех этапов педагогического эксперимента. Его цель заключалась в проверке гипотезы исследования, подтверждения эффективности предложенной методики применения новых средств обучения астрономии, их содержания и конструктивных особенностей. Для проведения обучающего эксперимента были изготовлены три экземпляра проекционной карты звёздного неба и вместе с рекомендациями к их применению переданы учителям (четвёртый экземпляр карты использовался в процессе преподавания самим автором).
Результаты обучения в контрольных и экспериментальных классах сравнивались различными методами. Метод Стьюдента (t — тест) выявил значительную статистическую разницу между контрольными и экспериментальными классами в объёме усвоенных знаний и умений учащихся. Применение непараметрических методов (критерий Колмогорова-Смирнова и кри-терий х ) обнаружило, что имеется статистическое различие в результатах показанных контрольными и экспериментальными классами уже при однопроцентном уровне значимости. Это означает, что итоги выполнения заданий в экспериментальных классах, в среднем, выше, чем в контрольных группах, даже для тех смысловых элементов, в формировании которых прямо не применяется проекционная карта звёздного неба. Этим доказана справедливость выдвинутой гипотезы о более высокой эффективности изучения астрономии по сравнению с традиционными методами при условии широкого использования новых средств обучения астрономии в учебном процессе с соответствующими методиками их применения.
Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:
1. Ромас И.А. Проекционная карта звёздного неба//Проблемы эффектив. ис-пользов. учеб. оборуд. в работах молодых учёных и аспирантов ВИИ ІПОТ-СО АПН СССР: Тез. докл./Под ред. Ю.Е. Дурасевича; АПН СССР. НИИ шк. оборуд. и техн. средств обучения. - М., 1989. - С. 50 - 51. - 0,2 п.л.
2. Ромас И.А. Особенности введения астрономических понятий и применения средств обучения при изучении астрономии//Деятельностный подход и педагогика сотрудничества в процессе преподавания естественно - математических дисциплин: Тезисы докладов на межвузовской научно-практической конференции учителей общеобразовательных учреждений и преподавателей вузов Амурской области. - Благовещенск, 1997. - С. 69 - 70. — 0,18 п.л.
3. Ромас И.А. Классификация дидактических функций средств обуче-ния//Взаимодействие кафедр в реализации требований государственных образовательных стандартов: Тезисы докладов межвузовской научно-методической конференции. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 1998. - С. 148-150.-0,15 п.л.
4. Ромас И.А. Структура изучения курса астрономии//Учёные записки Благовещенского государственного педагогического университета. Том 18. Естественные науки. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 1999. - Вып. 1. - С. 205-208. - 0,39 п.л.
5. Ромас И.А. Астрономический компонент в едином базовом уровне общего среднего образования//Новые стандарты и педагогический процесс в вузе: Материалы межвузовской научно-методической конференции. - Благовещенск, 1997. - С. 67-68. - 0,2 п.л.
6. Ромас И.А. Творческие задания при работе с картой звёздного не-ба//Студент и творчество: Тезисы докладов методической конференции преподавателей БГПИ. - Благовещенск, 1994. - С. 59 - 60. - 0,1 п.л.
7. Ромас И.А. Практические работы на уроках астрономии//Актуальные проблемы современной методики обучения предметам естественно-математического цикла: Для обсуждения на Учёном совете/АПН СССР. НИИ содержания и методов обучения. - М., 1990. - С. 87 - 90. - 0,26 п.л.
8. Ромас И.А. Развитие познавательной активности учащихся на уроках физики и астрономии/ЛПедагогика сотрудничества: Тезисы докладов региональной научно-практической конференции. - Благовещенск, 1990. - С.47 -48. - 0,08 п.л.
9. Ромас И.А. Развитие творческих способностей будущих специалистов на занятиях ФДШ1 по астрономии/ЛПрофессиональная направленность в обучении и воспитании студентов: Тезисы докладов межвузовской научно-методической конференции: В 2 ч. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 1999. — 4.2. -С. 49-50. — 0,13 п.л.
Ю.Ромас И.А. Организация исследовательской деятельности по астрономии в научном обществе школьников/ЛРоль образовательных учреждений в подготовке будущих студентов: Материалы межвузовской научно-методической конференции. - Благовещенск, 1997. — С. 68 - 70. - 0,21 п.л.
Средства обучения и их дидактические функции.
Общие методологические подходы к созданию учебно-материальной базы школы, и, прежде всего средств обучения, разрабатывались в нашей стране с 70-х годов. В частности, С. Г. Шаповаленко была обоснована необходимость создания системы средств обучения по каждому школьному предмету с экономической и дидактической точки зрения, как необходимость оптимальным образом оборудовать учебно-воспитательный процесс средствами обучения и тем самым способствовать научной организации труда учителей и школьников [158]. Пользуясь этими общими подходами, в целом ряде естественнонаучных и гуманитарных дисциплин, в работах Гер-пгунской Р.С., Зориной Л.Я., Левитана ЕЛ., Полат Е.С., Прессмана ЛИ, Шахмаева Н.М. и других исследователей, были систематизированы имеющиеся средства обучения, намечены направления в которых должны создаваться новые, и заложены теоретические и практические основы создания оптимальных систем средств обучения по разным предметам.
В целом, если подытожить многочисленные определения, под средствами обучения понимается объекты, с помощью и посредством которых происходит, в самом общем виде, процесс передачи знаний и изучения способов деятельности учащимися. Одна из главнейших функций средств обучения для чего имеется отдельный термин - средства наглядности, это создание конкретно-чувственных, чувственно-наглядных, наглядно-образных или просто зрительных образов как опоры при построении понятийного ядра системы знаний. "Под средствами обучения понимаются все объекты, которые служат источником учебной информации и инструментами (собственно средствами) для усвоения содержания учебного материала и решения воспитательных задач" [62, С. 55]. Под образом же понимается любой дискретный элемент знаний, несущий содержательную информацию о некотором классе объектов [136, С. 15]. По другому определению: "Под образом... надо разуметь отнюдь не всякое чувственное впечатление, а лишь такое, в котором явления, их свойства... и отношения предметов выступают перед нами как предметы или объекты познания" [133, С. 74].
Так как, в принципе, средством обучения может выступать любой материальный или идеальный объект, дополнительно оговаривается, что ими являются объекты педагогического труда, под которым понимается процесс подготовки для учебных занятий природных или каких либо других объектов созданных не для учебных целей.
Существуют 2-е группы классификаций средств обучения, в зависимости от того с каких позиций они рассматриваются, с точки зрения целей обучения и развития (педагогические) или с позиции технологии и материала их изготовления, внешнего вида, внутреннего устройства (технолого-конструкторские). Нас интересуют только педагогические классификации.
В педагогических классификациях [58, 132, 65, 30] средства обучения систематизируются по характеру представления или изучения окружающей действительности (модели, натуральные объекты, приборы...), способу предъявления учебной информации (печатные, экранные, звуковые), способу использования или методам применения (демонстрационные, индивидуальные), видам учебной работы которые организуются с помощью средств обучения (предъявление учебной информации, контроль, систематизация и обобщение). Отдельно выделяются технические средства обучения. К ТСО относят кино, диа, эпипроекторы, электронные блоки ПЭВМ, а также непосредственно кинофильмы, диапозитивы, транспаранты, программы для ЭВМ иПМК.
Дидактические аспекты преподавания астрономии в средней общеобразовательной школе
В общеобразовательный стандарт и базовый уровень общего среднего образования входят компоненты, которые одновременно являются частью содержания не только курса астрономии, но и курса физики. Отсюда следует необходимость выяснения того, что требуется для взаимной цельности, общности и единства основных элементов содержания данных курсов.
Появление понятия "базовый уровень" было вызвано необходимостью определить минимальный багаж знаний, умений и социально значимого опыта практической деятельности, который в состоянии профинансировать государство для обеспечения воспроизводства своих социальных институтов, т. е. в конечном итоге для обеспечения приемлемой стабильности общества. Базовый уровень является тем инвариантом, который должен присутствовать в любом типе образования и должен быть обеспечен любыми программами, учебниками и методическими пособиями. Предполагается, что достижение базового уровня должно быть посильно подавляющему большинству школьников, и обеспечивать в дальнейшем осознанный выбор и получение профессии, включение в жизнь в качестве социально полезного члена общества. Определение степени необходимости и достаточности базового уровня должно определяться целями общества и образования. Исходя из вышеизложенного, можно понять, что в определении базового уровня есть достаточно существенные проблемы.
Мировые тенденции показывают всё большее ускорение роста удельного веса наукоёмких технологий в современном производстве, удвоение каждые десять лет всей производственной и научно-технической информации, что заставляет каждые 4-5 лет осуществлять переподготовку квалифицированных специалистов, а в некоторых областях практической деятельности и каждый год. Многие страны вплотную подошли к проблеме высшего образования, необходимого каждому занятому з современном производстве. Для решения этих задач, по оценкам специалистов, требуется до трети валового внутреннего продукта государства. Исходя из этого, становится понятно, что серьёзность подхода к определению базового уровня определяется отнюдь не целями общества, а только и исключительно, степенью его благосостояния. Как бы убедительно не была обоснована необходимость и достаточность суммы знаний и умений, входящих в базовый уровень, но если для их реализации не будет хватать финансирования, в реальности, планка требований будет ниже официально провозглашённой.
Вторая проблема состоит в том, на кого ориентироваться при усвоении официально определённого объёма знаний и опыта деятельности. Практически все международные и отечественные эксперты, медики и психологи, занимающиеся проблемами физического и психического здоровья подрастающего поколения, говорят о снижении его уровня до опасного предела. Приводятся цифры, доказывающие о моральной, физической и психической деградации нации, населяющей пространство, бывшее не так давно, единым государством. Лучшим подтверждением этого мнения является несомненная социальная нестабильность нашего общества, гибель тысяч граждан в вооружённых конфликтах в мирное время, на территории родного государства. При таких обстоятельствах сложно выбрать учебный материал, который усвоит подавляющее большинство школьников. Точнее сказать выбрать будет можно, но обеспечит ли усвоение этого материала, - значительно упрощённого, адаптированного для восприятия отстающими в развитии детьми, благополучие общества, сознательный выбор и получение необходимой профессии? Не менее плохо будет, если в этой задаче мы будем ориентироваться только на желаемую или предполагаемую норму в развитии, которая существенно ниже в целых регионах и областях далёких от центра и неблагополучных в этом плане. При таком повороте дел можно заранее предсказать новые социальные потрясения в будущем.
Третья проблема заключается в том, что трудно определить требуемый уровень знаний тех дисциплин, необходимость в которых неочевидна. Практика показывает, что в этом случае некоторые предметы вообще исчезают из учебных планов школ, и при этом речь не идёт об интеграции школьных дисциплин. Определение базового уровня для курса астрономии дело непростое ещё и по следующим причинам. По определению это инвариант, который должен быть реализован, но нигде не говорится, что это должно произойти в рамках одной дисциплины. Нам ещё не встречались работы, в которых рассматривались критерии полноты реализации целей учебных курсов в зависимости от степени их взаимной интеграции. Главное, на что обращается внимание, - чтобы сумма знаний и всех остальных элементов, указанных в программе, при этом не изменялась. Но несомненно, что степень достижения целей образования зависит от того, как структурирован учебный материал - в рамках отдельных курсов, или одного - интегративно-го.
Можно подытожить, что определение базового уровня не только по астрономии, но и по любой другой дисциплине требует в современных условиях нетрадиционного для нашей педагогики подхода, когда решение задачи должно начинаться с выяснения в каких объёмах будет осуществляться финансирование, какие материально-технические ресурсы в расчёте на одного учащегося в состоянии потратить государство для его подготовки к жизни в обществе. Для решения этой проблемы необходимо исследовать целесообразность интеграции не только учебных курсов, но и их отдельных тем и разделов.
Задачи и методика проведения всех этапов педагогического эксперимента
Содержание педагогического эксперимента предусматривало решение ряда задач, из которых важнейшими являлись следующие:
1. Констатация и формулировка проблем преподавания астрономии в средней общеобразовательной школе, нахождение путей их разрешения, формулировка гипотезы исследования.
2. Анализ описанных в методической литературе средств обучения астрономии, проверка в учебном процессе педагогической эффективности некоторых из них.
3. Разработка новых средств обучения астрономии и методики их применения в учебном процессе.
4. Проверка педагогической эффективности методики применения авторских средств обучения астрономии, их содержания и конструкции, системы заданий и упражнений выполняемой при помощи проекционной карты звёздного неба, проверка достоверности принятой гипотезы исследования.
В соответствии с поставленными задачами педагогический эксперимент проводился в три этапа: констатирующий, поисковый, обучающий. Каждый из этапов определялся своими задачами, средствами и методами их решения, полученными результатами.
Первый этап (1987 - 1990 г.г.) - констатирующий. Анализ психолого-педагогической литературы, личного опыта практической работы в качестве учителя физики и астрономии с 1982 г. (Березовская средняя школа Ивановского района Амурской области и средняя общеобразовательная школа № 11 г. Благовещенска), беседы с учителями физики и астрономии Амурской области, г. Москвы и Московской области (п. Черноголовка), участие во всероссийском срезе знаний по физике и астрономии в г. Калуга в марте 1990 г. (срез знаний по физике и астрономии проводился лабораторией физики НИИ СиМО АПН СССР), участие и организация районных (Ивановский район, Амурская область) и городских (г. Благовещенск) учительских методических конференций и семинаров позволило выявить современное состояние преподавания астрономии в средней общеобразовательной школе. В результате констатирующего эксперимента:
1. Установлено, что в настоящее время вследствие исключения астрономии как учебного предмета из базисного учебного плана средней общеобразовательной школы происходит значительное ухудшение состояния астрономических знаний учащихся.
2. Выявлено, что подавляющее большинство, описанных в литературе и входящих в типовой перечень учебного оборудования, средств обучения астрономии применяются в разделе сферической астрономии. Астрофизическая часть курса фактически лишена эффективных и простых в обращении средств обучения. Большинство астрофизических понятий лишено опоры в конкретно-чувственных, наглядно-образных демонстрациях их свойств и признаков.
3. Установлено, что один из ведущих методов обучения в школьном курсе астрономии — астрономические наблюдения, не реализуется в учебно-воспитательном процессе школ. Почти нет школ, в которых систематически и постоянно проводились бы астрономические наблюдения в рамках учебных занятий, хотя во многих из них изучается астрономия как отдельный предмет предусмотренный учебным планом. Даже в тех случаях, когда учитель является энтузиастом своей профессии - любителем астрономии, он не в состоянии организовать и спланировать учебный процесс для охвата астрономическими наблюдениями всех школьников изучающих астрономию, - всё ограничивается небольшой группой посещающих соответствующий факультатив или кружок.
4. Большинство практических и лабораторных работ по курсу астрономии, разработанных для применения в средней общеобразовательной школе, предназначены для проведения в вечернее и ночное время суток вне классных помещений, на астрономической площадке, и по этой причине фактически исключены из учебно-воспитательного процесса.
Второй этап эксперимента (1989 — 1992 г.г.) — поисковый. Основным его содержанием являлась разработка новых учебных пособий, в частности проекционной карты звёздного неба и методических рекомендаций для её применения, создание и апробация учебных заданий. Была подвергнута предварительной проверке гипотеза исследования, разработана методика исследования, определены методы обработки результатов педагогического эксперимента.
Для достижения данных целей потребовалось решить следующие задачи:
1. Выделить в школьном курсе астрономии те явления и понятия, которые в значительной. мере лишены опоры в виде зрительных, конкретно-чувственных образов.
2. Отобрать из описанных в литературе и входящих в типовой перечень учебно-наглядных пособий и учебного оборудования для общеобразовательных школ средства обучения астрономии, позволяющие иллюстрировать и вводить данные явления и понятия.
3. Оценить в процессе преподавания эффективность данных средств обучения, при необходимости их модернизировать и привести в соответствие с дидактическими требованиями и функциями средств обучения астрономии.
4. Разработать новые средства обучения астрономии в соответствии с их дидактическими функциями и требованиями.
5. Разработать методику их применения в учебном процессе с выявленными в результате теоретического и практического анализа необходимыми компонентами, которые должны в неё включаться.
