Библиотека ДИССЕРТАЦИЙ

Главная страница Каталог

Новые диссертации Авторефераты
Книги
Статьи
О сайте
Авторские права
О защите
Для авторов
Бюллетень ВАК
Аспирантам
Новости
Поиск
Объявления
Конференции
Полезные ссылки

Введите слово для поиска

Гомулина Наталия Николаевна.
Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании

МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Специальность 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (астрономия)

Специальность 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (физика)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Научные руководители:
док. физ.-мат. наук, проф. Чаругин В.М.
док. пед. наук, проф. Шаронова Н.В.

Москва – 2003

Содержание диссертации
Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании

Введение

Глава I. Новые информационные и телекоммуникационные технологии и их использование в преподавании физики и астрономии
I.1. Психолого-педагогические основы использования информационных и телекоммуникационных технологий в учебном процессе
I.2. Использование программно-педагогических и телекоммуникационных средств в преподавании астрономии и физики
I.3. Психолого-педагогический аспект активизации познавательной самостоятельности при применении новых информационных технологий

Глава II. Совершенствование методики преподавания астрономии и физики на основе комплексного использования программно-педагогических и телекоммуникационных средств
II.1. Анализ существующих компьютерных мультимедийных курсов и методика их применения в курсах астрономии и физики в средней школе
II.2. Методика применения телекоммуникационных средств в преподавании астрономии и физики
II.3. Подготовка учителей к применению новых информационных и телекоммуникационных технологий в преподавании астрономии и физики

Глава III. Методика учебной работы с комплексами программно-педагогических и телекоммуникационных средств на примере комплекса по астрономии
III.1. Сущность, цели и содержание астрономического образования в современной школе и проблемы интеграции астрономии и физики

Введение

В современных условиях интенсивного развития информационных технологий возникает необходимость в создании иной образовательной среды. В настоящее время актуальным является вопрос использования программно-педагогических и телекоммуникационных средств в учебном процессе школы и, в частности, при обучении физике и астрономии.

Современные мультимедийные компьютерные программы и телекоммуникационные технологии открывают учащимся доступ к нетрадиционным источникам информации – электронным гипертекстовым учебникам, образовательным сайтам, системам дистанционного обучения и т.п., это призвано повысить эффективность развития познавательной самостоятельности и дать новые возможности для творческого роста школьников.

Развитие информационных и телекоммуникационных технологий идет настолько быстро, что существующие педагогические исследования не успевают проанализировать новые методы, формы и средства обучения физике и астрономии.

Наибольшее количество диссертационных исследований по внедрению информационных и телекоммуникационных технологий посвящено вопросам методики преподавания информатики в средней и высшей школе (Андреев А.А., Апатова Н.В., Бурнусова О.В, Шелухина А.В.). Ряд исследований был посвящен вопросам формирования профессиональной компетентности учителя информатики в условиях информатизации образования (Добудько Т.В.); системе подготовки учителя к использованию информационных технологий в учебном процессе (Жалдак М.И.); дидактическим основам формирования готовности будущего учителя информатики к использованию новых информационных технологий (Кручинина Г.А.); методическим основам подготовки будущего учителя информатики к использованию технологий компьютерного обучения (Марусева И.В.); методике формирования информационно-технологической составляющей профессиональной культуры учителя (Молоткова Н.В.); информационно-динамической обучающей среде как фактору развития информационной культуры будущего учителя (Сизинцева Н.А.).

Теоретические основы разработки и использования средств информационных и коммуникационных технологий в личностно ориентированном обучении рассматриваются в исследовании Панюковой С.В. Теоретические основы создания и использования средств информатизации образования рассматриваются в исследовании Роберт И.В.

Многие диссертационные исследования затрагивают различные аспекты информатизации процесса обучения астрономии и физике.

Вопросам теории и методики применения компьютеров в обучении физике посвящены исследования Анциферова Л.И., Извозчикова В.А., Кондратьева А.С., Лаптева В.В., Смирнова А.В. и др. Частным вопросам методики преподавания физики с использованием информационных технологий посвящены исследования Абросимова П.В. и Светлицкого С.Л. Методике организации учебного физического эксперимента с использованием компьютера как средство индивидуализации обучения в школе посвящено исследование Клевицкого В.В., методике использования ЭВМ как средства развития мышления учащихся при обучении физике – исследование Чекулаевой М.Е. Исследование Нуркаевой И.М. посвящено методике организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике. Вопросы использования компьютерных физических датчиков в школьном лабораторном эксперименте и методика организации различных видов учебной деятельности при изучении физики рассматривалась в исследовании Ездова А.А. В исследовании Медведева О.Б. рассматриваются глобальные компьютерные телекоммуникации в работе учителей физики и естествознания.

В исследовании Горбуновой И.Б. рассмотрены вопросы повышения операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий. Есть и исследования, затрагивающие вопросы формирования информационной культуры учащихся основной школы в процессе обучения физике (Харитонов А.Ю.), развития исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики (Сельдяев В.П.). В диссертационном исследовании Жукова Л.В. рассматриваются теоретические основы методики астрономической подготовки учителя физики. Вопросы применения информационных технологий рассматриваются в диссертационных исследованиях Паболкова И.В. и Белоозеров Л.

Однако, вопросы подготовленности учителей физики и астрономии к применению новых современных информационных и телекоммуникационных технологий в обучении практически не рассматривались. Также нет исследований, посвященных современным проблемам применения новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании.

Анализ научно-методических исследований и современного состояния школьного физического и астрономического образования позволяет говорить о существовании целого комплекса противоречий:
- между требованиями современной педагогической парадигмы, выдвигающей на первый план идею развития личности и рассматривающей учебные предметы (физику и астрономию) как средство развития учащихся, и ориентацией учителей на формирование у учащихся, в основном, знаний и умений;
- между возможностями компьютерного обучения и отсутствием системы применения современных информационных и телекоммуникационных технологий в обучении физике и астрономии;
- между значительным количеством работ в области информационных технологий и практическим отсутствием методики применения совокупности различных средств новых информационных технологий в обучении физике и астрономии в школе.

Это делает актуальной тему исследования «Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании».

Цель исследования состоит в решении вопроса, какой должна быть совокупность современных информационных и телекоммуникационных технологий в преподавании астрономии и физики, которая бы обеспечивала повышение качества физического и астрономического образования на основе создания и внедрения комплекса программно-педагогических и учебно-методических телекоммуникационных средств по астрономии и физике.

Объектом исследования является процесс обучения астрономии и физике в средней школе.

Предметом исследования является применение современных информационных и телекоммуникационных технологий в обучении физике и астрономии в средней школе.

В ходе исследования была выдвинута и сформулирована гипотеза исследования: если разработать программно-педагогические средства (ППС) по астрономии и физике, удовлетворяющие современным представлениям о мультимедийных обучающих курсах, а также соответствующие телекоммуникационные средства и методику их применения, то комплексное применение совокупности программно-педагогических и телекоммуникационных средств обучения астрономии и физике повысит интерес учащихся к науке, будет способствовать развитию познавательной самостоятельности, улучшит качество знаний учащихся.

Исходя из сформулированной гипотезы, для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
- провести анализ научной, психолого-педагогической, методической литературы и диссертационных исследований, посвященных проблеме использования новых компьютерных технологий в образовании в целом, а также вопросам применения компьютерных программных и телекоммуникационных средств в преподавании астрономии и физики;
- провести анализ современных ППС по астрономии и физике;
- определить дидактические требования к программно-педагогическим и телекоммуникационным средствам обучения астрономии и физики;
- разработать комплекс программно-педагогических и телекоммуникационных средств обучения астрономии и физике;
- определить наиболее целесообразные методы применения и разработать учебно-методические материалы по использованию создаваемых ППС и современных телекоммуникационных средств по астрономии и физике;
- разработать модели учебной деятельности, использующие информационные и коммуникационные технологии, учитывающие вариативность и индивидуализацию общего образования;
- разработать и внедрить соответствующую программу повышения квалификации учителей физики и астрономии, направленную на подготовку к комплексному применению в процессе обучения ППС и телекоммуникационных средств;
- экспериментально проверить эффективность методики применения разработанного комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств обучения астрономии и физике.

Методологической основой исследования стали философские представления о современном информационном обществе, основные положения парадигмы личностно-ориентированного обучения, работы, посвященные вопросам теории, методологии и практике обучения астрономии и физике.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы и виды деятельности:
- изучение философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы по исследуемой проблеме;
- изучение и анализ передового педагогического опыта;
- изучение содержания учебных планов, программ, учебников, дидактических пособий по астрономии и физике;
- конструирование комплекса программно-педагогических и учебных телекоммуникационных средств по астрономии и физике, направленных не только на улучшение качества знаний, но и на формирование информационной культуры учащихся, развитие познавательной самостоятельности учащихся;
- моделирование учебной деятельности на основе информационных и коммуникационных технологий с учетом вариативности и индивидуализации общего образования;
- моделирование методики применения в учебных целях компьютерных дидактических средств;
- беседы, анкетирование, опрос и экспертная оценка;
- экспериментальное преподавание с использованием разработанного комплекса компьютерных программ и телекоммуникационных средств;
- анализ научно-исследовательских и поисковых работ учащихся по астрономии с применением комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств по астрономии.
- педагогический эксперимент во всех его формах (констатирующий, поисковый, обучающий) с целью проверки гипотезы исследования и статистическая обработка данных педагогического эксперимента.

Базой исследования являлись гимназии №№ 1541, 1543, 1567 г. Москвы, средние общеобразовательные школы №№ 659, 1304, 1216, 591, 65, 637, 56, 1131 г. Москвы, Центр образования г. Зеленогорска Красноярской области.

Научная новизна исследования состоит в том, что:
• определены дидактические требования к современным программно-педагогическим и телекоммуникационным средствам обучения астрономии и физике (соответствие обязательному минимуму физического образования, интерактивность компьютерных моделей, обратная связь, обеспечение условий для формирования исследовательских умений, единство обучающей и контролирующей функций, разнообразие видов и дифференцированность заданий, соответствие возможностям учащихся и наличие условий для индивидуального роста);
• разработана и внедрена структура комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств по астрономии и физике (электронный учебник, содержащий интерактивные модели, электронный учебник, размещенный в ИНТЕРНЕТ в свободном доступе, методическая поддержка с помощью страниц «Учителю», система дистанционного обучения учащихся, поиск информации и обзор ресурсов в ИНТЕРНЕТ, дистанционные конкурсы и олимпиады);
• созданы программно-педагогические средства и телекоммуникационные средства по астрономии (мультимедийный курс «Открытая Астрономия», дистанционная олимпиада по астрономии и др.) и физике (компьютерные лабораторные работы по электродинамике, оптике, модели «Online лаборатории по физике» и др.);
• предложены модели учебной деятельности, использующие информационные и телекоммуникационные технологии, учитывающие вариативность и индивидуализацию общего образования и направленные на развитие познавательной самостоятельности учащихся;
• разработана и внедрена система повышения квалификации учителей физики и астрономии, направленная на комплексное применение ППС и телекоммуникационных средств в процессе обучения астрономии и физике и включающая обучение методам анализа и оценки ППС и телекоммуникационных средств, работе с интерактивными моделями и телекоммуникационными «On-line» моделирующими средами, разработке моделей уроков с применением ППС и телекоммуникационных средств обучения, поиску информации в ИНТЕРНЕТ.

Теоретическая значимость исследования определяется тем, что:
• обоснована особая роль применения ППС и телекоммуникационных средств в обучении астрономии и физике, рассматривающих модели непосредственно не воспринимаемых объектов и явлений мега- и микромасштабов;
• доказана необходимость и целесообразность применения при обучении астрономии и физике ППС и телекоммуникационных средств в единстве;
• выявлено положительное влияние комплексного применения ПП и телекоммуникационных средств на развитие познавательной самостоятельности учащихся.

Практическое значение исследования заключается в разработке:
• плана компьютерного курса, текста электронного учебника, структуры компьютерных анимационных и интерактивных моделей мультимедийного курса «Открытая Астрономия»;
• методики проведения дистанционных уроков по астрономии и физике;
• практических рекомендаций по использованию телекоммуникационной виртуальной «on-line лаборатории» по физике и компьютерных лабораторных работ по физике;
• компьютерных лабораторных работ по электродинамике, оптике и квантовой физике;
• системы телекоммуникационных технологий обучения астрономии и физике со структурой обратной связи;
• комплекса учебных телекоммуникационных средств, в создании в создании специального учебного сайта по астрономии;
• методических рекомендаций по применению комплекса программно-педагогических и телекоммуникационных средств по астрономии и физике в основной и полной (старшей) школе;
• программы и методических рекомендаций курсов повышения квалификации учителей физики и астрономии, направленной на применение в обучении системы компьютерных технологий; научно-методического сайта для учителей физики и астрономии.

На защиту выносятся следующие положения:
• В преподавании астрономии и физики целесообразно применение ППС и телекоммуникационных средств в единстве. Применение ППС и телекоммуникационных средств целесообразно реализовывать в рамках таких моделей учебной деятельности, как 1) интерактивное моделирование, 2) «On-line лаборатория по физике», 3) дистанционные олимпиады, 4) компьютерные лабораторные работы, 5) дистанционный урок.
• ППС и телекоммуникационные средства должны удовлетворять требованиям: 1) соответствия обязательному минимуму физического образования и одновременного превышения этого минимума, 2) интерактивности компьютерных моделей, 3) обратной связи, 4) обеспечения условий для формирования исследовательских умений, 5) единства обучающей и контролирующей функций, 6) разнообразия видов и дифференцированности заданий, 7) соответствия возможностям учащихся и создание условий для индивидуального роста.
• Комплекс программно-педагогических и телекоммуникационных средств по астрономии и физике должен включать: 1) электронный учебник, содержащий интерактивные модели, 2) электронный учебник, размещенный в Интернет в свободном доступе, 3) обеспечение методической поддержки и обмен опытом через Интернет с помощью страниц «Учителю», систему дистанционного обучения учащихся, 4) систему дистанционного обучения учащихся, 5) поиск информации и обзор ресурсов в Интернет, 6) дистанционные конкурсы и олимпиады.
• Повышение познавательной самостоятельности учащихся при применении современных информационных технологий в обучении астрономии и физике достигается при комплексном применении современных ППС и телекоммуникационных средств обучения.
• Для подготовки учителя физики и астрономии комплексному применению ППС и телекоммуникационных средств в обучении в систему повышения квалификации целесообразно включить обучение: 1) методам анализа и оценки ППС и телекоммуникационных средств, 2) работе с интерактивными моделями, 3) работе с телекоммуникационными «On-line» моделирующими средами, 4) разработке моделей уроков с применением ППС и телекоммуникационных средств обучения, 5) поиску информации в Интернете.

Запрос на полный текст диссертации присылайте на адрес kulseg@mail.ru

Биология
Ветерин ария
География
Искусствоведение
История
Культурология
Медицина
Педагогика
Политика
Психология
Сельхоз
Социология
Техника
Физ-мат
Филология
Философия
Химия
Экономика
Юриспруденция

Подписаться на новости библиотеки

Пишите нам
X