Computer Using Educators Inc., Usa материалы

Вид материалаДокументы

Содержание


ГОУ НПО № 15 г. Перми
Features of designing of the information educational environment of the rate of physics
Особенности проектирования информационной образовательной среды курса физики
Использование информационных технологий
Training computer simulator of physics
Обучающий компьютерный тренажер по физике
Центр прикладных информационных технологий Российского университета дружбы народов (ЦПИТ РУДН), Москва
Андрианов В.А. (fytm@mail.ru)
Подобный материал:
1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   34

Айзенштат Г.В. (Licey15@pi.ccl/ru)

ГОУ НПО № 15 г. Перми

Сложность подготовки должностей служащих в системе НПО во многом определяется конкурентной средой на рынке образовательных услуг и рынке труда. Именно это обстоятельство заставило нас сформулировать конкретную цель нашей работы: давать учащимся такое образование, которое обеспечит нашему образовательному учреждению конкурентоспособность на рынке образовательных услуг, а выпускникам на рынке труда. Акцент был сделан на использование информационных технологий в образовательном процессе лицея, т.к. они позволяют интенсифицировать учебный процесс, повысить культуру педагогического труда, развивать творческие способности учащихся, их профессиональную компетентность.

В лицее была создана творческая группа и разработана программа, определяющая основные направления информатизации учебного процесса: усовершенствование материально-технической базы, создание банка программного обеспечения, повышение информационной компетенции педагогических и административных работников, создание учебно-методического обеспечения, автоматизация процесса управления.

Пять лет лицей развивался в соответствии с данной программой. Главным итогом этой работы можно считать факт использования компьютерных обучающих и тестовых программ всеми преподавателями, занимающихся подготовкой должностей служащих, при изучении общеобразовательных, профессиональных и специальных предметов.

Кроме того, информационные технологии позволили преподавателям стать авторами пособий, подходящих для конкретной профессии и конкретной учебной группы. Этому процессу в лицее уделяется особое внимание.

Недостаточное количество, а иногда и полное отсутствие учебной литературы по начальному профессиональному образованию, заставляет преподавателей преимущественно строить учебный процесс как чередование лекций и практических занятий. Такая форма учебного процесса дает возможность сформировать у учащихся навыки конспектирования. С другой стороны – она имеет свои издержки. В основном они заключаются в том, что на практических занятиях, на которые отводится примерно одна треть часов по предмету, большая часть времени уходит на записи условий задач, исходных данных, построение различных таблиц, расчеты, т. е. на подготовительный этап, а на собственно освоение и закрепление на практике теоретического материала времени остается очень мало. Эффект от таких занятий – в основном знание теории. Но профессиональные навыки можно сформировать только через практический опыт. Не увеличивая объема часов практических занятий, этого можно добиться, повысив интенсивность работы с помощью компьютера.

Например, по предмету «Бухгалтерский учет» преподавателем высшей категории Лушиной Л.П. разработано учебное пособие и сборник задач и упражнений в электронном и печатном варианте. Учебное пособие содержит теоретический материал, раскрывающий особенности бухгалтерского учета и его метода, а также примеры решения и оформления сквозной задачи. В сборнике представлены задачи, предназначенные для закрепления теоретического материала, сгруппированные в разделы, соответствующие темам пособия и расположенные по возрастанию сложности.

Использование этих пособий позволяет свести к минимуму непроизводительные затраты времени и больше уделять внимания рассмотрению практических ситуаций, решению задач, формированию и закреплению практических навыков. Кроме этих пособий, для интенсификации практических занятий используется инфотехнология «Автобух», созданная совместно с преподавателем высшей категории Зыряновой С.С.

Инфотехнология не только позволяет автоматизировать процесс формирования бухгалтерских регистров и форм отчетности, необходимых для решения задач. Она является обучающей программой (тренингом), позволяющей отрабатывать сложные вопросы учета: составление корреспонденции счетов, особенности использования активных и пассивных счетов, разноска сумм по счетам, контроль оборотов, формирование основных форм отчетности по данным счетов и т.д.

Названный учебно-методический материал доступен каждому учащемуся: можно распечатать требуемый материал, переписать на личную дискету для работы дома.

В нашем лицее этот учебно-методический материал используется с 1997 года, т. к. позволяет добиваться хороших результатов в профессиональном обучении. Эффект достигается за счет интенсификации занятий, взаимоувязки теоретического материала с практическими заданиями в едином комплексе. Подобные пособия разработаны и по другим предметам.

Такая схема обучения позволяет выпускникам быстро адаптироваться на рабочем месте и хорошо выполнять профессиональные обязанности.

Важно отметить психологический аспект методической деятельности педагогов: возможности компьютерной техники позволяют настолько снизить трудоемкость и затраты времени, что эта работа не вызывает отрицательных эмоций, делается легко и быстро, тем более, что при необходимости можно внести любые изменения и корректировки.

Многолетний опыт работы показал, что информационные технологии – одни из наиболее перспективных, эффективных и интересных форм творческой деятельности педагогов и учащихся.

Литература

1. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. Под ред. Е.С. Полат -М.: ACADEMA, 2003

2. Эрганова Н.Е. Методика профессионального обучения. – Екатеринбург, 2003


FEATURES OF DESIGNING OF THE INFORMATION EDUCATIONAL ENVIRONMENT OF THE RATE OF PHYSICS

Aksenova E.I. (Kurapova@educom.ru)

Information centre-analytical

Abstract

The report is devoted to the information educational environment of a rate of physics, преподаваемого for students of pedagogical high schools. Definition IОS is resulted. Making environments, features of their designing are considered. Used approaches to development and are stated to approbation of environment at the Moscow state pedagogical university.


ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ КУРСА ФИЗИКИ

Аксенова Е.И. (Kurapova@educom.ru)

Учебно-методический центр по информационно-аналитической работе Департамента образования города Москвы
(Информационно-аналитический центр)


Информационная образовательная среда курса физики (ИОС) - это интеграция традиционного информационно-иллюстративного обучения и мультимедиа-технологий обучения. Основное назначение ИОС – повышение уровня качества обучения физики посредством увеличения наглядности учебного материала, усиления информативности материала, увеличение интенсивности обучения [1,2].

При проектировании ИОС курса физики были учтены следующие методологические, дидактически, методические и психолого-педагогические особенности.

1. Методологические особенности проектирования ИОС. Базовыми принципами проектирования ИСО являются: принцип дедуктивности; принцип адаптивности; принцип диалогичности; принцип интегративности.

2. Дидактические особенности проектирования ИОС: обеспечение научности содержания ИОС; доступность или соответствие информационных ресурсов уровню подготовки обучаемых; адаптивность к индивидуальным возможностям обучаемого; развитие интеллектуального потенциала обучаемого.

3. Методические особенности проектирования ИОС: последовательность и системность изложения материала; четкая структуризация теоретической части; наглядность и доступность изучаемого материала; наглядность компьютерных моделей; адаптивность учебного материала под структуру учебного процесса, выстраиваемого лектором.

4. Психолого-педагогические особенности проектирования ИОС: учет возрастных особенностей обучаемого; обеспечение повышения уровня мотивации к обучению; учет требований к изображению информации (цветовая гамма, разборчивость, четкость изображения), к эффективности считывания изображения, к расположению текста на экране.

Компонентами образовательной среды курса физики являются: комплект динамических слайд-лекций по курсу физики; демонстрационные эксперименты по курсу физики; лабораторный практикум по курсу физики; комплект компьютерных демонстраций по курсу физики; модуль контроля знаний по курсу физики; методическое пособие для преподавателя по курсу физики; программная оболочка.

Одной из наиболее значимых компонент информационной образовательной среды является динамическая слайд-лекция. Первоначально термин динамической слайд-лекции был введен автором в 2002г. [2]. При разработке динамической слайд-лекции были учеты такие методические особенности изложения учебного материала как: последовательность и системность изложения материала; четкая структуризация теоретической части; наглядность и доступность изучаемого материала; наглядность компьютерных моделей; адаптивность учебного материала под структуру учебного процесса, выстраиваемого лектором.

Содержательное наполнение разработанных динамических слайд-лекций курса физики содержит модуль «Механика», который, в свою очередь, включает четыре раздела: кинематика, основы динамики материальной точки, динамика системы материальной точки, элементы динамики твердого тела. Раздел «Кинематика» включает изучение векторного, координатного и естественного методов описания движения материальной точки, кинематику поступательного и вращательного движения твердого тела. Раздел «Основы динамики материальной точки» посвящен изучению законов Ньютона, принципа независимости действия сил, принципа относительности Галилея и преобразований Галилея. Раздел «Динамика материальной точки» рассматривает законы изменения и сохранения импульса и момента импульса системы материальных точек, понятие работы сил, теорему об изменении кинетической энергии и закон сохранения энергии. Раздел «Элементы динамики твердого тела» изучает основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси, теорему Гюйгенса–Штейнера, расчет моментов инерции некоторых симметричных тел, кинетическая энергия твердого тела. Представленная выше информационная образовательная среда курса физики была апробирована при обучении физики студентов 3 курса математического факультета Московского государственного педагогического университета.

Литература

1. Роберт И.В. Информатизация образования (педагогико-эргономический аспект). // М.: РАО, – 2002.

2. Аксенова Е.И., Бабурова О.В., Фролов Б.Н. Слайд-лекция как форма учебного процесса в преподавании физики для студентов естественно-математических специальностей // труды VI международного совещания-семинара «Информационные технологии в учебном процессе кафедр физики и математики ИТФМ – 2002», М.: 2002, с. 48-50.


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКе


Александрова Л.В., Сытенькая Н.А., (gumnaz_info@astranet.ru)

МОУ «Гимназия №3» г. Астрахань

Использования компьютера в процессе обучения математики позволяет реализовать возможности новейших педагогических технологий личностно-ориентированного обучения. Благодаря ИТ появилась возможность корректировать учебный план, сделать учебный процесс более управляемым и дает возможность варьировать дидактические модели управления процессом обучения.

Современное образование наполняется новым содержанием и поэтому перед нами учителями стоит задача пересмотра некоторых элементов педагогического процесса, создание нового содержания, форм и методов обучения. Все это вызвано обеспечить эффективность учебного процесса, направленного на обучение, развитие и воспитание ученика.

Решая проблему использования компьютера в процессе обучения математики, следует исходить не столько из функциональных возможностей компьютера и желания использовать его в учебном процессе, сколько из методической системы обучения математики, анализ которой должен показать, какие учебные задачи могут быть решены только средствами компьютера, ибо другие дидактические средства менее эффективны или вообще не применимы.

Использование ИТ в процессе обучения математики позволяет формировать и корректировать учебный план в зависимости от особенностей и требований, предъявляемых индивидуально к каждому ученику с учетом уровня его знаний. Программное обеспечение дает возможность строить учебный процесс в зависимости от индивидуальных адаптационных свойств обучаемых. Все это позволяет сделать учебный процесс более управляемым и дает возможность варьировать дидактические модели управления процессом обучения.

Обучение с использование ИТ носит диалоговый характер, при котором учитель в любой момент может внести коррективы. На занятиях хорошо сочетаются индивидуальная и групповая форма работы. Ученики находятся в состоянии комфорта при работе на компьютере.

Компьютер может быть использован на самых различных этапах обучения математики, и это применение основано, прежде всего, на его графических возможностях. Использование информационно-обучающей программы «Уроки алгебры и геометрии» Кирилла и Мефодия позволяют моделировать и наглядно демонстрировать содержание изучаемых тем. Табличный процессор Excel и математический пакет Mathcad являются удобным инструментом для решения различных математических задач.

Большое значение имеет компьютер в обучении доказательств теорем. В учебниках все теоремы предлагаются учащимся в готовом виде. Компьютер же позволяет поставить каждого ученика в условия первооткрывателя теоремы. Это можно сделать в форме «компьютерного эксперимента». Также компьютер позволяет организовать работу учащихся над формулировкой теоремы. Одна из сложностей в работе над теоремой состоит в том, что учащимся трудно дается перевод ее словесной формы в символическую запись. Компьютер может значительно облегчить эту работу следующим образом: на экран выводится теорема с пропусками, учащиеся дописывают недостающие фрагменты.

Одним из наиболее мощных средств активизации обучения являются презентации. Они дают возможность учителю четко и логично выстроить объяснение нового материала, при этом сэкономить время на выполнении необходимых чертежей и графиков. Особенно актуально использовать презентации с готовыми чертежами на уроках геометрии (разделы «Многогранники», «Тела вращения»). Благодаря многозадачности компьютера одновременно демонстрируется эксперимент, графики и формулы, ведется подсчет результатов с использованием калькулятора, показываются видеозаписи, все это можно сопроводить звуковым комментарием.

Мультимедийная компьютерная система обеспечивает: большую наглядность материала за счет использования звука и анимации, поддержание интереса учащихся на высоком уровне в течении всего занятия, интегрирование двух дисциплин: математики и информатики.

Неоценим компьютер и при комплексном тестировании. Можно использовать любые обучающие программы или контролирующие упражнения. Всегда необходимо тщательно подбирать соответствующие упражнения, так как они должны соответствовать целям тестирования. Применение тестирующих программ позволяет учителю получить объективную информацию о владении учащимися определенным набором знаний, умений и навыков для продолжения образования, а также об уровне этих знаний.

Таким образом, применение новых технологий в образовании должно рассматриваться как стратегическое, управленческое решение, ориентированное на формирование и развитие новой образовательной системы, направленной на повышение качества образования,

повышать мотивацию обучения, способствовать углублению межпредметных связей.

Литература

1. Далингер В. А. Компьютерные технологии в обучении геометрии //Информатика и образование, №8, 2002, с. 71-77

2. Абдулгалимов Г.Л., Бакмаев Ш.А., Везиров Т.Г. // Информационные технологии в процессе подготовки современного специалиста: Межвузовский сборник. – Липецк: ЛГПУ. – 2001. – Вып. 4. – Том 1. – с.5 – 14.


TRAINING COMPUTER SIMULATOR OF PHYSICS

Andreev V. (vandreev@sci.pfu.edu.ru), Konovaltseva L., Korolkov V., Nikitin G., Savanovich V., Chuprov D.

Peoples Friendship University of Russia, Moscow

Abstract

The computer simulator which is intended to carry out laboratory researches on the basic sections of physics course in school is developed. On developing the simulator LabVIEW program was used.


ОБУЧАЮЩИЙ КОМПЬЮТЕРНЫЙ ТРЕНАЖЕР ПО ФИЗИКЕ

Андреев В.В. (vandreev@sci.pfu.edu.ru), Коновальцева Л.В.,
Корольков В.И., Никитин Г.В., Саванович В.Ю., Чупров Д.В.


Центр прикладных информационных технологий Российского университета дружбы народов (ЦПИТ РУДН), Москва

Проблемы преподавания физики в средней школе в большой степени обусловлены неудовлетворительным техническим оснащением, а в ряде случаев полным отсутствием оборудования для физических демонстраций и проведения лабораторных работ. Одним из возможных путей разрешения данной проблемы является широкое внедрение в учебный процесс, в том числе в физический лабораторный практикум современных компьютерных технологий, в частности, технологию имитационного математического моделирования физического эксперимента. С этой целью в Центре прикладных информационных технологий РУДН разработан обучающий компьютерный тренажер, позволяющий проводить лабораторные занятия по основным разделам школьного курса физики на базе имеющихся в школах дисплейных классов.

При разработке компьютерного тренажера использовался аппаратно-программный комплекс LabVIEW корпорации National Instruments [1]. Уникальность LabVIEW заключается в том, что при подключении к компьютерам стандартных измерительных плат и модулей компьютерные тренажеры преобразуются в реальные измерительные лабораторные установки с сохранением внешнего вида интерактивных управляющих оболочек. Таким образом, имеется возможность при необходимости и соответствующем развитии материальной базы безболезненно перейти от виртуального имитационного лабораторного практикума к традиционному, использующего реально действующие лабораторные стенды.

Представляемый компьютерный тренажер имеет несколько опций, позволяющих педагогу организовать различные виды учебной деятельности [2]. Так в режиме демонстрации опытов учитель изменяет начальные условия и параметры лабораторной установки, а учащиеся на мониторах своих компьютеров наблюдают за ходом эксперимента. При самостоятельной подготовке к проведению лабораторных работ учащимся предоставляются в электронном виде достаточно подробные учебно-методические материалы по рассматриваемой теме. Но прежде чем приступить к непосредственному выполнению лабораторной работы, учащиеся должны пройти систему тестов-допусков и успешно ответить на ряд вопросов. Лишь только после этого раскрывается панель управления лабораторной установкой.

Учитель имеет возможность проверить знания каждого учащегося в отдельности. Такую возможность дает закрытая для доступа ученика панель управления с большим диапазоном данных.

В компьютерном тренажере заложены лабораторные работы нескольких уровней сложности. Учитель на свое усмотрение может персонально предложить выполнить соответствующий вариант работы, тем самым учесть разный уровень подготовки учащихся и их индивидуальные способности. Каждая лабораторная работа оснащена электронным лабораторным журналом, куда заносятся все результаты исследований и строятся экспериментальные зависимости. Также предусмотрен режим задания случайной ошибки при проведении виртуального эксперимента.

Несмотря на то, что в основе компьютерного тренажера лежат математические модели, работа с ним оттачивает навыки, необходимые при работе с реальным физическим экспериментом [3] и способствует более глубокому пониманию изучаемых задач.

Работа выполнена при поддержке Федеральной целевой программы «Развитие единой образовательной информационной среды» 2004 г. и ведомственной научной программы «Развитие научного потенциала высшей школы» 2005 г. В заключении следует отметить, что Центр прикладных информационных технологий РУДН готов к тесному сотрудничеству с образовательными организациями и учреждениями любого уровня.

Литература
  1. Дж. Тревис. LabVIEW для всех. — М.: ДМК Пресс; ПриборКомплект, 2004.— 544 с.
  2. Андреев В.В. и др. Информационные технологии в курсе физики средней школы. // Материалы Международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments».- М.: РУДН, 2003.- С. 18-24.
  3. Андреев В.В., Чупров Д.В., Корольков В.И. Технологии LabVIEW в преподавании техники физического эксперимента. // Материалы II Международной научно-практической конференции «Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments».- М.: РУДН, 2004.- С. 23-28.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СРЕДСТВ КОМПЬЮТЕРНОЙ ПОДДЕРЖКИ ОБУЧЕНИЯ МАТЕМАТИКЕ С КЛЮЧЕВОЙ РОЛЬЮ ГРАФИЧЕСКИХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ НА ДИНАМИКУ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА КОЛЛЕКТИВА УЧАЩИХСЯ

Андрианов В.А. (fytm@mail.ru)

Муниципальное общеобразовательное учреждение Лицей города Троицка

Современные компьютерные сетевые технологии обеспечивают индивидуального пользователя почти неограниченными ресурсными возможностями в процессе мотивированного самообразования. Но как использовать возможности компьютерных технологий в педагогическом процессе в современной школе физико-математического профиля? Основной задачей педагога является поднятие до вершин понимания сложных математических понятий каждого ученика при обеспечении высоких средних показателей усвоения знаний коллективом в целом. Только опытный педагог способен помочь каждому обучаемому выделить наиболее важные аспекты знания, привить совершенно определенное понимание точных математических понятий. В этой работе ему должны помочь средства компьютерной поддержки обучения (СКПО) и средства контроля динамики образовательного пространства (СКДОПО), реализующие основные преимущества информационных технологий обучения (ИТО). Основными преимуществами ИТО являются неограниченные графические возможности представления абстрактных объектов изучения математики, индивидуализация обучения в условиях его интерактивности и возможность автоматизации процедур контроля знаний и умений обучаемых. Совместное применение СКПО со СКДОПО способно освободить учителя от рутинной работы и дать ему возможность сосредоточиться на стратегии и тактике эффективного решения основной задачи. Но, как объективно зарегистрировать эффективность применения этих средств? Как сравнить их эффективность с эффективностью хорошего учебника и хорошего Учителя?

Экспериментальная информационно-насыщенная методика разработана для выявления динамики микрооперационных способностей обучаемых (МОСО) как одной их основных компонент его образовательного пространства. Под этим понимается изучение в динамике способности безошибочно оперировать внутри множества контроля – множества математических объектов. В качестве множеств контроля выбирались множества положительных и отрицательных углов, кратных π, π/2, π/3, π/4 и π/6 и множества значений тригонометрических функций этих углов; множество углов вида φ = ± n π ± α и φ = ± m π / 2 ± α, где n и m – натуральные числа, и множество значений тригонометрических функций этих углов; множество формул приведения. Число элементов множества контроля составляло порядка 100, из него случайным образом генерировался вариант теста, содержащий 60 (45, 30) элементов. Большое количество элементов множества, контролируемое в одном тесте, является необходимым для нацеливания обучаемого на усвоение механизма смыслового поиска углов на единичной окружности и исключения зазубривания а также для увеличения точности измерения показателей достоверности знания. Методика рассчитана на регистрацию результатов как на бумаге, так и в электронном виде. Процедура измерения в обоих случаях идентична и включает контроль степени участия (СУ) обучаемого в процессе контроля знания; степени достоверности (СД) предъявляемых обучаемым знаний; операционной производительность (ОП); рейтинговой оценка (РО), вычисляемой через СУ, СД и ОП.

Исследование проводилось в четыре цикла. По результатам испытаний первого цикла с помощью СКДОПО определялся фактический уровень знания и умения каждого обучаемого. Эффект улучшения знаний измерялся в последовательности из трех циклов проработки изученного материала с использованием СКПО «Тригонометрия - 9», описанного в работе [1], и повторного тестирования знаний с помощью СКДОПО. Эффект улучшения знаний регистрировался для каждого обучаемого класса. Динамика эффекта строго индивидуальна, что позволяет построить модели образовательной активности для каждого обучаемого. При этом средняя РО класса возрастала примерно в 3,5 - 6 раз и не достигала насыщения.

Проведенное исследование выявило:

высокую информативность методики исследования динамики образовательного пространства как отдельного обучаемого, так и класса в целом;

наличие значительных резервов в процессе формирования микрооперационных способностей учащихся стандартными педагогическими методами;

эффективность применения средств компьютерной поддержки обучения с центральной ролью графических представлений сложных математических понятий в сочетании с современными средствами контроля знаний;

применимость методики исследования динамики образовательного пространства для сравнительного анализа успеваемости разнородных поведенческих групп в классе, параллельных классов;

применимость методики исследования динамики образовательного пространства для построения моделей формирования и распада образовательных стереотипов в классах различных профилей в течение длительных периодов времени – последних трех лет обучения;

В заключение хотелось бы искренне поблагодарить Похиалайнен М.В. и Астрахарчик Н.А. за квалифицированную помощь в организации исследования и заинтересованное обсуждение, а также Кучера Н.П. за понимание необходимости внедрения ИТО в реальную педагогическую практику руководимого им Лицея.

Литература
  1. Андрианов В.А. Концепция применения базовых средств компьютерной поддержки преподавания физики в средней школе. Материалы VI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», Троицк, 1995.
  2. Андрианов В.А. Концепция создания Единой системы программируемого обучения физике и математике в средней школе. Материалы ХI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», Троицк, 2000.