И. В. Дробышева кандидат педагогических наук, профессор
| Вид материала | Документы |
- Федеральными Государственными Требованиями детство примерная основная общеобразовательная, 3629.29kb.
- Федеральными Государственными Требованиями детство примерная основная общеобразовательная, 7829.77kb.
- Декан, кандидат педагогических наук, доцент Е. В. Шустова Доктор педагогических наук,, 538.89kb.
- Программа воспитания и обучения в детском саду, 3936.51kb.
- Программа воспитания и обучения в детском саду, 3919.5kb.
- Программа воспитания и обучения в детском саду, 3924.08kb.
- Программа воспитания и обучения в детском саду, 3718.01kb.
- Л. Р. Муминова доктор педагогических наук, профессор; Е. В. Оганесян кандидат педагогических, 2948.06kb.
- «Слова о Полку Игореве», 3567.27kb.
- Умк занкова Дидактическая система развивающего обучения Л. В. Занкова академик, доктор, 139.44kb.
ПОДГОТОВКА БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ К ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ В ВИРТУАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ СРЕДЕ НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕННЫХ УЧЕБНЫХ ПЛАНОВН.А. ОспенниковПермский государственный педагогический университет, г. Пермь Виртуальные модели – новый класс учебных объектов, с которым в ближайшем будущем школьникам придется активно работать на лабораторных занятиях по физике. В связи с этим становится актуальной задача целенаправленного формирования у учащихся умения как самостоятельно проектировать в виртуальной среде простейшие модели физических объектов, так и эффективно использовать в своей учебной деятельности уже «готовые» компьютерные модели. Разработка моделей и их исследование, как и многие другие учебные умения, по мере обучения должны приобрести обобщенный характер. Самостоятельное моделирование учащимися физических процессов в предметной виртуальной среде реализуется в средней школе в ограниченном числе случаев. Для этого используются специальные формы и методы организации учебной деятельности школьников (метод проектов, элективные курсы, индивидуальная творческая деятельность учащихся и пр.). Это направление учебной практики следует признать весьма перспективным. Моделирование ситуаций, реализация и исследование моделей на компьютере – важные направления учебной деятельности для развития креативного мышления учащихся, их творческой инициативы, готовности к прогнозированию событий. Этому направлению в учебной практике уделяется серьезное внимание в зарубежном образовании. Не менее значимым это направление в учебной деятельности школьников должно статьи в отечественной практике обучения. Инструменты и среды для средней общеобразовательной школы, которые могут использоваться для моделирования в учебной деятельности по отдельным предметам, активно развиваются в настоящее время (например, проектная среда «Живая Физика» (ссылка скрыта)., среда «Виртуальная физика» (ссылка скрыта) и др.) [1]. Следует отметить, что в период 2006-2008 гг. в рамках проекта «Информатизация системы образования» (проект НФПК, реализуемый на средства Международного банка реконструкции и развития) будет разработано несколько десятков инструментов учебной деятельности, в том числе и инструменты и среды по учебному моделированию. Работа с «готовыми» учебными моделями – более доступный для большинства учащихся вид учебной деятельности. С одной стороны, «готовая» виртуальная модель явления может использоваться в обучении с целью формирования у учащихся опыта учебного исследования, с другой - такая модель может служить эффективным способом сопровождения традиционных объяснительно-иллюстративных методов обучения. При исследовательском подходе к обучению работа учащихся с «готовой» учебной моделью может быть организована с целями: 1) тестирования модели - оценки качества моделирования (проверка поведения модели для ранее изученных в натурном эксперименте случаев протекания явления); 2) выявление особенностей поведения модели в новых условиях с целью обнаружения ранее неизвестных характеристик явления и последующая проверка полученных результатов в натурном эксперименте. При объяснительно-иллюстративном подходе виртуальная модель в обучении может с успехом использоваться:
3) как тренажер (средство отработки у учащихся отдельных познавательных и практических умений и формирования навыков); 4) как средство контроля уровня сформированности знаний и умений учащихся [2]. Несмотря на кажущуюся простоту работы с интерактивными учебными моделями, нет сомнения в том, что для получения качественных образовательных результатов необходимо целенаправленное обучение школьников умению пользоваться этими учебными объектами. Многообразие «готовых» моделей не позволяет учащимся, как правило, самостоятельно разобраться в их видовом составе и выработать некий общий подход к этой учебной работе. Поэтому учителю следует помочь учащимся «увидеть» единое начало в структуре данной деятельности. Для анализа «готовой» виртуальной модели может быть разработан некий обобщенный план (ОП), использование которого в обучении будет способствовать формированию у учащихся общего подхода к работе с данными учебными объектами. Первые попытки построить обобщенные планы учебной деятельности школьников в работе с виртуальными учебными моделями относятся к 2003 г. (Пермский государственный педагогический университет, кафедра мультимедийной дидактики информационных технологий обучения). Данные планы представлены в работах [3]. Анализ содержания и уже имеющийся опыт работы с данными планами показывает, что предложенная ранее структура и порядок учебных действий в этих планах нуждается в уточнении. Содержание модифицированного обобщенного плана работы с виртуальной учебной моделью представлено ниже (авторская редакция – Н.А.). Обобщенный план работы с «готовой» виртуальной учебной моделью Рассмотрите составляющие интерфейса модели. Обратите внимание на активные «окна» и «клавиши» интерфейса. В случае необходимости обратитесь к разделу «помощь» или «справка». Уточните в итоге уровни доступа к работе с моделью:
Обратите внимание в блоке ввода данных на те элементы модели, а также те ее параметры, которые могут быть изменены пользователем (выбор и/или перемещение элементов, ввод начальных граничных условий, изменение временных и/или пространственных масштабов и пр.). Проанализируйте возможности управления моделью через блок обработки данных (изменение или модификация математической задачи, лежащей в основе моделирования, использование табличного процессора, работа с графиками и статистическая обработка данных и пр.). Уточните возможности управления моделью через блок вывода результатов виртуального эксперимента на экран монитора (см. имеющийся выбор способов представления данных на экране монитора - протокол, таблицы, графики функций, рисунок, динамическая модель). Запустите модель. Рассмотрите различные состояния модели, пронаблюдаете особенности ее работы, произвольно изменяя состав элементов модели и значения параметров в блоке ввода данных. Сформулируйте цели изучения материала на основе работы с данной моделью или цели исследования явления на основе его модели:
Составьте план работы с моделью: определите, какой параметр модели необходимо изменять, для выявления интересующих особенностей ее поведения;
Определите способы записи результатов работы модели (традиционные или электронные: протоколы, таблицы, диаграммы, схемы, графики и пр.). Изучите (исследуйте) работу модели в соответствии с намеченным планом. Зафиксируйте результаты работы рациональным способом. Выполните при необходимости математическую обработку полученных данных. Используйте соответствующие задачам обработки инструментальные программы для ЭВМ. Проанализируйте полученные данные, сформулируйте выводы:
Если работа с моделью носила исследовательский характер, то определите цели дальнейшего исследования:
Подготовьте отчет (устный рассказ, письменный отчет, компьютерную презентацию) о выполненной работе. Для письменных отчетов может быть использован табличный процессор MS Excel, а также встроенные в виртуальную среду моделирования специальные инструменты учебной деятельности. Письменный отчет может включать распечатки фрагментов документа (или весь документ) отчета MS Excel, а также иллюстрации работы модели, выполненные с помощью клавиши «Prn Sc». Уровни самостоятельности учащихся в работе с «готовой» учебной моделью могут быть различными. Более успешные в обучении школьники, как правило, сразу начинают работать с обобщенными планами учебной деятельности (разработанными самостоятельно или составленными учителем). Их деятельность не следует регламентировать детализированной инструкцией. В случае затруднений таким учащимся можно предложить в качестве помощи творческий план для работы (систему проблемных вопросов и задач, на которые при работе с моделью им следует найти ответы). Учащимся с более низким уровнем самостоятельности следует предъявить конкретизированный план работы (фактически инструкцию по выполнению действий и операций). Подготовка инструкции к самостоятельной работе учащихся с «готовой» виртуальной моделью является для учителя сложной профессиональной задачей. Можно говорить о специальной технологии ее решения. Определим содержание основных технологических этапов конкретизации обобщенного плана, которые будущему учителю следует иметь ввиду при составлении инструктивных указаний к работе учащихся с «готовой» учебной моделью. При подготовке инструктивных материалов необходимо: Выбрать виртуальную учебную модель, уточнить ее вид и тщательно изучить особенности ее работы. Определить, с какой целью данная модель будет использоваться в обучении:
Уточнить стадию и этап познания (эмпирическая или теоретическая стадии), что позволит правильно согласовать содержание и результаты работы с моделью с содержанием и логикой научного познания и определить в итоге место учебной модели в структуре занятия. При анализе работы модели целесообразно руководствоваться обобщенным планом (см. выше). Важно обратить внимание не те пункты обобщенного плана, которые в силу особенностей работы модели не являются востребованными или не существенны на данном этапе обучения для их анализа учащимися. Эти пункты исключаются из ОП. Сокращенный вариант ОП подлежит конкретизации. При конкретизации отдельных пунктов плана следует:
5. В составе этапов ОП можно выделить три основных блока: 1) анализ модели, 2) планирование и выполнение работы с моделью, 3) представление результатов работы. Целесообразно отражать эти блоки в структуре инструкции. 6. При необходимости для учащихся с низким уровнем образовательной подготовки составленная инструкция может быть упрощена по количеству и составу учебных действий. Виртуальные модели в учебных цифровых изданиях по физике, как правило, сопровождаются весьма разноплановыми по содержанию и качеству разработки дидактическими материалами. В некоторых ЦОР имеются общие комментарии, ограниченные по объему и глубине детализации действий учащегося с моделями, в других – приведены инструкции, строго определяющие последовательность учебных действий школьников с каждой конкретной моделью, в третьих - даны лишь краткие описания моделей и перечень возможных целей работы. Практика экспериментального обучения показывает, что качество инструктивных материалов к работе с моделью имеет принципиальное значение. С одной стороны, это важно для результативного усвоения школьниками учебного материала, с другой – как уже отмечалось, для формирования у учащихся обобщенного подхода к работе с этим новым для школьной образовательной среды учебным объектом. Работа с виртуальными моделями на основе инструкций, подготовленных с помощью обобщенных планов, является промежуточным этапом обучения. Далее необходим переход к работе с моделями только на основе ОП. Такой переход является закономерным этапом обучения. Учебная деятельность на основе ОП – это не только необходимое условие формирования у учащихся соответствующих обобщенных умений, но и фактор, обеспечивающий развитие инициативы и творчества школьников, становление их познавательной активности и самостоятельности. В заключении отметим, что учебная деятельность, связанная с моделированием и работой школьников с «готовыми» моделями виртуальной среды, исключительно значимая на сегодня составляющая их учебной практики. Исследование вопросов теории и методики организации самостоятельной работы учащихся в моделирующих средах – одно из важнейших направления современной педагогической науки. Есть основание предполагать, что успехи методистов и учителей именно в этом направлении обеспечат существенный рост уровня образовательной подготовки учащихся. Литература
Статья подготовлена в рамках проекта «Информатизация системы образования», реализуемого Национальным фондом подготовки кадров по заказу Министерства образования и науки Российской Федерации. Проект финансируется из средств Международного банка реконструкции и развития. |