Главная » 2014 » Август » 17 » Скачать Совершенствование внеурочной работы школьников по физике средствами компьютерных технологий. Оганджанян, Алексей Феликсович бесплатно
10:31 PM
Скачать Совершенствование внеурочной работы школьников по физике средствами компьютерных технологий. Оганджанян, Алексей Феликсович бесплатно
Совершенствование внеурочной работы школьников по физике средствами компьютерных технологий
Диссертация
Автор: Оганджанян, Алексей Феликсович
Название: Совершенствование внеурочной работы школьников по физике средствами компьютерных технологий
Справка: Оганджанян, Алексей Феликсович. Совершенствование внеурочной работы школьников по физике средствами компьютерных технологий : диссертация кандидата педагогических наук : 13.00.02 Самара, 2000 220 c. : 61 01-13/507-5
Объем: 220 стр.
Информация: Самара, 2000
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 ПРОБЛЕМА АКТИВИЗАЦИИ ВНЕУРОЧНОЙ РАБОТЫ
ШКОЛЬНИКОВ ПО ФИЗИКЕ
§11 Содержание внеурочной работы учащихся по физике
§12 Сущность развития личности школьников в процессе их учебной деятельности
§13 Анализ компьютерных средств для определения возможности их применения во внеурочной деятельности учеников
Краткие выводы по первой главе
Глава 2 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВНЕУРОЧНОЙ РАБОТЫ ШКОЛЬНИКОВ ПО ФИЗИКЕ СРЕДСТВАМИ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
§21 Компьютер как инструментальное средство выполнения учащимися индивидуальных заданий по физике
§22 Методические приемы, направленные на развитие личности учащихся в процессе применения ими ЭВМ во внеурочной деятельности по физике
§23 Элементы управления внеурочной работой школьников с компьютерами при обучении физике
§24 Предполагаемые методические варианты подготовки учителей физики по методике внеурочной работы школьников с применением ЭВМ
Краткие выводы по второй главе
Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШКОЛЬНИКАМИ КОМПЬЮТЕРОВ ВО ВНЕУРОЧНОЙ РАБОТЕ ПО ФИЗИКЕ
§31 Этапы экспериментальной проверки
§32 Обработка результатов контрольного эксперимента
Краткие выводы по третьей главе
Введение:
Интенсивное развитие науки и техники, особенно сильно прогрессирующее в последнее время, заметно влияет на преобразование общества. Для этого процесса наиболее характерно проникновение компьютерной техники почти во все сферы деятельности человека, в том числе и в образование. Поэтому теперь особое значение имеет подготовка квалифицированных специалистов, не только обладающих высоким уровнем научных знаний, но и способных грамотно применять в своей деятельности те или иные компьютерные программные средства. В связи с этим в настоящее время ведется активная работа по поиску эффективных путей компьютеризации как среднего общего, так и высшего образования.
Психологические, педагогические и методические аспекты использования компьютера в учебном процессе широко исследованы в работах Н.В. Апатовой, Г.А. Бордовского, Т.В. Габай, Б.С. Гершун-ского, М.И. Жалдака, В.А. Каймина, A.A. Кузнецова, В.В. Лаптева, Е.И. Мащбица, В.М. Монахова, И.В. Роберт, П.И. Самойленко, Н.Ф. Талызиной и других. Среди иностранных авторов по этой про-— блеме известны работы Р. Вильямса, К. Маклина, С. Пейперта, Д. Ротерея, Д. Сьюэлла и прочих.
Применению ЭВМ в обучении физике уделяли большое внимание Л.И. Анциферов, Ю.И. Дик, В.А. Извозчиков, A.B. Кавтрев, A.C. Кондратьев, А.Д. Ревунов. По проблеме использования компьютеров на уроках физики в последнее время был защищен ряд диссертаций (П.В. Абросимов, В.П. Быкова, Л.В. Баранова, C.B. Грызлов, О.Б. Медведев, В.В. Клевицкий, A.B. Кудрявцев, А.О. Чефранова, А.П. Усольцев). Этими исследователями были предложены разнообразные методики применения ЭВМ на уроках физики для таких целей, как организация самостоятельной работы, компьютеризация физического эксперимента, осуществление индивидуального подхода к учащимся и так далее.
В настоящее время в преподавании физики среди применяемых компьютерных технологий обучения широко распространены педагогические программные средства (далее - ППС), включающие в себя обучающие компьютерные системы, а также программы, имитирующие физические эксперименты в их модельном представлении. Но, как показывает практика, реальное повсеместное внедрение ЭВМ в учебный процесс по физике все еще затруднено. Причинами этого чаще всего является отсутствие в школе необходимого компьютерного оборудования в типовом физическом кабинете, несовершенство многих методических программных средств по физике, неподготовленность значительного количества учителей физики к проведению компьютеризированных уроков.
Кроме того, необходимо учитывать, что на фоне интенсивной информатизации учебного процесса современная концепция среднего общего образования и предполагаемый переход к 12-летней школе по-прежнему ориентированы на всестороннее развитие личности ученика, включающее повышение не только уровня его образованности, но и развитие творческих способностей, воспитание и подготовку к труду. По проблеме творческого развития школьников и их воспитания известны исследования JI.C. Выгодского, П.Я. Гальперина, М.Д. Горячева, А.К. Дрёмова, Б.П. Есипова, А.Н. Леонтьева, И.Я. Лернера,
A.Г. Ковалева, Н.Я. Менчинской, В.А. Моляко, М.Н. Скаткина, И.Ф. Харламова.
Вопросам развития творческих способностей и продуктивного мышления учащихся при обучении физике посвящены работы
B.А. Бетева, В.А. Гусева, Н.М. Зверевой, A.A. Зиновьева, Г.П. Корнева, Ю.А. Кустова, Р.И. Малафеева, В.Н. Михелькевича, В.В. Мулта-новского, ВТ. Разумовского, И .Г Пустильняка, Е.А. Самойлова,
A.B. Усовой, Л.С. Хижняковой, Т.Н. Шамало, Н.В. Шароновой. Методы и способы нравственного, эстетического, патриотического воспитания в процессе физического образования рассматриваются в трудах
B.В. Завьялова, И .Я. Даниной, Ю.В. Линника, В.Я. Лыкова, В.Н. Мо-щанского, Н.Е. Силаева, A.B. Чеботаревой и других. Однако, насколько нам известно, хорошо разработанной и апробированной полноценной методики развития творческих способностей и воспитания учащихся в процессе использования компьютерных средств на уроке физики все еще не существует.
В связи с этим по указанным проблемам возникает необходимость поиска возможных решений, одно из которых, на наш взгляд, может заключаться в частичном переносе процесса непосредственного взаимодействия ученика и компьютера с урока во внеурочную деятельность. При этом для развития творческих способностей и воспитания школьников в ходе их работы с вычислительной техникой мы предлагаем использовать наряду с ППС (как правило, предоставляющими учащимся в той или иной форме готовый учебный материал) еще и такой комплекс программ, который позволяет применять ЭВМ в качестве вспомогательного инструмента при выполнении самим учеником различных интеллектуальных заданий. Такие программные средства называются инструментальными (далее - ИПС). Однако методика применения ИПС при обучении физике (в том числе и во внеурочной работе школьников) в настоящее время также практически не разработана.
Как видим, в современной практике преподавания физики в школе имеется ряд противоречий между:
• концепцией полномасштабной информатизации школьного образования и явно замедленным ходом реального внедрения компьютеров в учебный процесс по физике;
• задачами физического образования, направленными на развитие личности человека (достижение высокого уровня образованности, воспитания, подготовки к труду), и возможностями ППС для осуществления этого развития;
• необходимостью организации внеурочной работы школьников по физике с применением ЭВМ и отсутствием для этого полноценной методики;
• требованиями к подготовке ученика как будущего специалиста, обладающего высоким уровнем компьютерной грамотности, и той реальной формой его научения физике, которая обычно предлагается на основе использования традиционных средств обучения.
Таким образом, актуальность настоящего исследования обусловлена:
• отсутствием технологии управления внеурочной работой школьников по физике, в процессе которой ими активно применяется компьютерная техника;
• необходимостью разработки методики развития творческих способностей и воспитания учащихся при использовании ими инструментальных программных средств во внеурочной деятельности по физике;
• потребностью в соответствующей системе подготовки студентов (будущих учителей физики) по методике использования компьютерных средств во внеурочной деятельности школьников.
Концепция (идея) настоящего исследования заключается в том, что проблема внедрения компьютеров в учебный процесс по физике и проблема всестороннего развития личности учеников (включающая научение физике, развитие творческих способностей, воспитание, подготовку к трудовой деятельности) могут быть исследованы совместно при рассмотрении внеурочной работы школьников по физике, в ходе которой ими активно применяется компьютер.
Гипотеза данного исследования заключается в том, что если вне урока ученики будут самостоятельно применять компьютер не только в качестве технического средства обучения, но и как инструментальное средство для выполнения каких-либо поставленных учителем заданий физического характера, то станет возможным решать такие проблемы школьного образования, как повышение мотивации учеников при научении физике, развитие их творческих способностей, нравственное, эстетическое и трудовое воспитание.
Объектом исследования является процесс внеурочной работы школьников по физике.
Предмет исследования - разработка методики применения инструментальных компьютерных средств во внеурочной деятельности по физике.
Цель исследования - совершенствование внеурочной работы школьников по физике путем использования ИПС для развития творческих способностей учащихся и их воспитания.
Исходя из гипотезы и цели, поставлены следующие задачи:
1. Изучить основные педагогические и методические концепции применения компьютерных средств в школьном образовании и определить возможности использования ИПС при обучении физике.
2. Проанализировать существующие приемы и способы развития личности учащихся и разработать методику использования ими ИПС во внеурочной работе по физике, направленной не только на повышение уровня физических знаний школьников, но и на развитие их творческих способностей, а также на нравственное и эстетическое воспитание.
3. Выявить возможные пути подготовки студентов (будущих учителей физики) по методике использования компьютерных средств (а именно ИПС) во внеурочной деятельности школьников по физике.
4. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики в условиях обучения школьному курсу физики и осуществить ее внедрение в учебный процесс.
Методологической основой нашего исследования являются работы отечественных ученых в области психологии, педагогики, дидактики (Ш.А. Амонашвили, В.В. Давыдова, В.А. Крутецкого, В.Г. Разумовского, М.Н. Скаткина, A.B. Усовой, Д.Б. Эльконина), учения о сензитивных периодах JI.C. Выгодского и А.Н. Леонтьева, идей развития учащихся в процессе обучения JI.B. Занкова, оптимизации этого процесса Ю.К. Бабанского, проблемного обучения М.И. Махмутова.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
1. Теоретический анализ проблемы на основе изучения философской, психологической, педагогической и методической литературы (в том числе монографий, диссертаций, авторефератов).
2. Анкетирование, тестирование (включая компьютерное) и опрос учащихся, студентов, преподавателей школ и вузов;
3. Проведение уроков и внеклассных мероприятий (кружков, олимпиад, конференций и пр.) по физике, наблюдение за учащимися, беседы с преподавателями, анализ контрольных работ.
4. Планирование и организация педагогического эксперимента, качественный и количественный анализ его результатов.
Научная новизна диссертации заключается в том, что:
• обоснована возможность применения в ходе физического образования школьников инструментальных программных средств, используемых в профессиональных сферах деятельности человека;
• исследованы условия и сформированы требования к развитию творческих способностей учащихся средних школ при использовании ими компьютерных средств во внеурочной работе по физике;
• выявлены возможные пути подготовки студентов (будущих учителей физики) по методике и технологии использования компьютерных средств во внеурочной деятельности школьников по физике.
Теоретическая значимость работы заключается в следующем:
• исследованы возможности ИПС с целью выявления способов их применения в ходе физического образования школьников;
• обосновано и экспериментально подтверждено то, что современные компьютерные средства могут применяться в школе не только для повышения уровня физических знаний и навыков учащихся, но также для развития их творческих способностей, воспитания и подготовки к труду;
• разработана методика применения ИПС для совершенствования внеурочной работы школьников по физике, подразумевающей не только их научение, но и развитие творческих способностей, а также воспитание.
Практическая значимость исследования состоит в том, что:
• разработан вариант управления внеурочной деятельностью школьников по физике (включающей домашнюю работу, кружок, вечера, олимпиады, выставки, конференции), основанной на использовании учащимися компьютерных средств и направленной на развитие личности человека;
• определен комплекс разнообразных по содержанию и по форме предъявления заданий по физике, рассчитанных на применение компьютеров в ходе внеурочной работы учеников;
• создано и внедрено в педагогическую практику методическое пособие для учителей физики «Компьютер и внеклассная работа школьников по физике», в котором раскрываются возможности компьютера как средства активизации познавательной деятельности школьников на внеурочных занятиях по физике и приводятся примеры физических заданий, рассчитанных на использование ЭВМ;
• апробирована практика создания учениками собственных программных продуктов, носящих элементы творчества, с последующим конструированием действующих физических (технических) приборов и устройств.
Апробация и внедрение результатов исследования производились в школах № 76, 102, 144 г. Самары, в Кинель-Черкасской школе №1, в школе №7 г. Новокуйбышевска, в областном многопрофильном лицее-интернате, транспортном лицее и лицее авиационного профиля г. Самары, а также на занятиях со студентами физико-математического факультета Самарского государственного педагогического университета.
Полученные результаты докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях по методике обучения физике в СамГПУ (1998-2000гг.), на научно-практических конференциях в Самаре: республиканской - «Управление познавательной деятельностью учащихся в процессе обучения физике» (1998 г.) и международной -«Информационные технологии в процессе научения физике» (1999 г.), на региональной научно-практической конференции в Ульяновске
Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» (1998 г.), на всероссийской научно-практической конференции в Глазове «Проблемы учебного физического эксперимента» (1998 г.), на V международной научно-практической конференции в Санкт-Петербурге «Физика в системе современного образования» (1999 г.), на трех научно-практических конференциях в Москве: международной - «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (1999, 2000 гг.) и межвузовской - «Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилетней школы» (2000 г.), на VII международной научно-практической конференции в Дубне «Математика, компьютер, образование» (2000г.), на всероссийской научно-практической конференции в Красноярске «Педагогические проблемы и информационные технологии в системе непрерывного образования» (2000г.).
На защиту выносятся:
1. Методическое обоснование целесообразности и возможности применения инструментальных компьютерных средств при обучении физике.
2. Некоторые способы использования школьниками ИПС во внеурочной работе по физике, направленной не только на повышение уровня знаний, но и на развитие творческих способностей учащихся и их воспитание.
3. Вариант управления внеурочной деятельностью учащихся по физике, в ходе которой активно применяются инструментальные компьютерные средства.
4. Возможные пути подготовки студентов (будущих учителей физики) по методике и технологии использования компьютерных средств во внеурочной деятельности школьников по физике.