Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние проблемы исследования
1.1. Соотношение знаниевого и двигательного компонента школьного образования по физической культуре 10
1.2. Физкультурное образовательное пространство школы 15
1.3. Виртуальное образовательное пространство как фактор инновационного развития физического воспитания в начальной школе
1.4. Теоретические предпосылки информатизации образования по физической культуре в школе 40
ГЛАВА 2. Задачи, методы и организация исследования 48
2.1. Задачи исследования
2.2. Характеристика методов исследования 48
2.3. Организация исследования 49
ГЛАВА 3. Информационно-компьютерная технология как условие более успешного приобретения младшими школьниками практических умений по предмету «физическая культура» 53
3.1. Педагогический контроль с использованием ЭВМ 53
3.2. Виртуальные приборы педагогического контроля 63
3.3. Методика установления индивидуальных норм физической подготовленности учащихся с использованием информационно-компьютерной технологии 74
3.4. Формирование у младших школьников знаний и практических умений по предмету «Физическая культура» с использованием информационно-компьютерной технологии 112
Выводы 128
Практические рекомендации 131
Список используемой литературы 132
- Соотношение знаниевого и двигательного компонента школьного образования по физической культуре
- Теоретические предпосылки информатизации образования по физической культуре в школе
- Педагогический контроль с использованием ЭВМ
- Методика установления индивидуальных норм физической подготовленности учащихся с использованием информационно-компьютерной технологии
Введение к работе
Актуальность исследования. Государство предъявляет требование к учебному предмету «Физическая культура» и другим формам физического воспитания в общеобразовательной школе - целенаправленно формировать гармонично развитого школьника с высоким уровнем физической культуры, способного использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни.
В Государственном образовательном стандарте основного общего образования по физической культуре (2004) указывается, что общие цели по физическому развитию, формированию у школьников интересов и потребностей в регулярных занятиях физическими упражнениями реализуются при переходе от суммы «предметных результатов», достигаемых по отдельным учебным предметам, к межпредметным результатам на основе интеграции физического воспитания с современными технологиями обучения.
Публикации ученых (В.К. Бальсевич, М.Я. Виленский, А.А. Горелов, Ю.Д. Железняк, Н.А. Карпушко, Л.И. Лубышева, В.П. Лукьяненко, В.И. Лях, Ф.И. Собянин, В.В. Черняев, В.Н. Шаулин и др.) свидетельствуют, что особый методологический смысл имеет технологическая установка на формирование физической культуры школьника как комплекса актуализированных ценностей физической культуры. Подчеркивается необходимость освоения учащимися образовательного компонента физической культуры, овладение основами знаний о построении и развитии движений, правилах выполнения физических упражнений, истории олимпийского движения и др.
В Концепции информационно-образовательной кампании по развертыванию национальной системы спортивно-ориентированного физического воспитания (В.К. Бальсевич, Л.И. Лубышева, 2003) предусматривается, что при освоении технологии физического воспитания предстоит решить комплекс масштабных и в то же время разноуровневых задач от преодоления инерции традиционных представлений о физическом воспитании школьни-
ков до нахождения точечно адекватных подходов к личности каждого учащегося, его интересам, склонностям, потребностям и потенциальным возможностям совершенствования в том или ином виде спортивной или физкультурной деятельности.
Анализ школьной практики и научно-методической литературы показывает, что практических решений отмеченных разноуровневых задач в физическом воспитании недостаточно.
Неиспользуемым резервом для решения задач целенаправленного формирования практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями является их образовательный потенциал, реализуемый на основе современных информационно-компьютерных технологий (ИКТ).
Образовательный потенциал физических упражнений, на важность которого указывал основоположник физического образования в России П.Ф. Лесгафт, пока не задействован в полной мере. Косвенно об этом свидетельствуют недостаточное количество учебных пособий для учащихся младших классов по предмету «Физическая культура», ограниченные возможности для трансляции знаний и образов двигательных действий во время самостоятельного выполнения ими физических упражнений вне урока. Вместе с тем в современном обществе уже сформировались необходимые условия для более широкой информатизации школьного физкультурного образования, обусловленные наличием персональных компьютеров в большинстве школ.
Обзор научной литературы, включающий исследования по проблеме информатизации физического воспитания школьников указывает, что имеются исследования педагогического контроля за индивидуальной физической подготовленностью школьников с использованием компьютеров (СВ. Фролов, 1988, 1993), компьютерных консультаций по оздоровительной физической культуре (Ф.В. Викторов, 1990; В.В. Зайцева, В.Д. Сонькин, 1990, 1995; СИ. Изаак, Т.В. Панасюк, 2004), использования информационных технологий при занятиях физическими упражнениями со школьниками (СП. Кир-шев, 1993; П.А. Виноградов, В.П. Моченов, 1998) и для оценки их физиче-
ского состояния (А.Н. Тяпин с соавт., 1993, 2000; СП. Левушкин, О.Ф. Жуков, 2007), применения информационно-компьютерных технологий в физическом воспитании старших дошкольников и младших школьников (СВ. Гурьев, 2006).
Однако в перечисленных исследованиях не в полной мере решена проблема приобретения младшими школьниками практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями с использованием мультимедиа технологии, интегрированной с педагогическим контролем.
Таким образом, выявлено противоречие между требованием государственных программных документов максимально использовать все имеющиеся в распоряжении школы возможности для формирования у младших школьников практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями и недостаточной реализацией мощного потенциала информационно-компьютерных технологий в школьном физическом воспитании.
Выявленное противоречие определило проблему исследования, которая заключается в недостаточной реализации информационно-компьютерных технологий в школьном физическом воспитании, значительно снижающей эффективность самостоятельных занятий физическими упражнениями младших школьников.
Цель исследования: разработать информационно-компьютерную технологию, способствующую приобретению знаний и практических умений по учебному предмету «Физическая культура» в процессе самостоятельных занятий младших школьников.
Объект исследования: процесс приобретения и использования школьниками начальных классов знаний и практических умений по учебному предмету «Физическая культура».
Предмет исследования: информационно-компьютерные технологии формирования у учащихся начальных классов знаний по учебному предмету «Физическая культура» и практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями.
Гипотеза исследования предусматривала, что приобретение знаний и практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями у учащихся начальной школы будет успешным, если:
выявить дидактические возможности использования ИКТ в физическом воспитании младших школьников;
создать единую компьютерную информационную среду по физическому воспитанию в школе;
дифференцировать учащихся начальной школы по показателям физической подготовленности и определить индивидуальные показатели для каждого школьника;
использовать индивидуальные видеозадания и видеобанк по физической культуре;
разработать и использовать программное обеспечение для ИКТ, позволяющее реализовать индивидуальные задания в процессе самостоятельных занятий физическими упражнениями.
Методологическую базу исследования составили философские положения о единстве физического и психического, сознания и деятельности, ее творческом характере, системный и личностно-деятельностный подходы.
Теоретическую основу исследования составили культурно-историческая концепция развития личности (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, В.П. Зинченко, Д.Б. Эльконин и др.); идеи в теории и методики физического воспитания школьников (Г.П. Богданов, И.И. Должиков, Ю.Д. Железняк, В.М. Качашкин, B.C. Каюров, Л.Е. Любомирский, В.И. Лях, Г.Б. Мейксон, В.И. Филлипович, A.M. Шлемин и др.); идеи и подходы к содержанию и структуре образования по физической культуре (В.К. Бальсевич, Г.П. Богданов, М.Я. Виленский, Л.И. Лубышева, В.Н. Шаулин и др.), основополагающие работы по физиологии детей и подростков (И.А. Аршавский, М.В. Антропова, М.М. Безруких, Д.В. Колесов, З.И. Кузнецова, Д.А. Фар-бер, B.C. Фарфель, А.Г. Хрипкова и др.), теории обучения и технологии в образовании (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, В.В. Краевский и др.); основополагающие идеи о роли и месте новых информационных технологий в
образовании (Г.Н. Александров, В.П. Беспалько, Б.С. Гершунский, Е.И. Машбиц, М.С. Иванова и др.).
Научная новизна диссертационного исследования состоит в том, что в нем:
выявлены новые возможности использования информационно-компьютерных технологий в физическом воспитании младших школьников;
разработана информационно-компьютерная технология, позволяющая по показателям физической подготовленности дифференцировать учащихся I-IV классов, устанавливать характеристику физической подготовленности и индивидуальные показатели для каждого школьника;
установлена эффективность приобретения знаний и практических умений с использованием информационно-компьютерных технологий по учебному предмету «Физическая культура» в начальной школе.
Теоретическая значимость исследования заключается в:
обобщены и уточнены представления о возможностях информационно-компьютерных технологий в процессе самостоятельных занятий учащимися младших классов физическими упражнениями;
обоснована ИКТ как условие приобретения младшими школьниками знаний и практических умений по учебному предмету «Физическая культура»;
спроектирован виртуальный прибор педагогического контроля в физическом воспитании младших школьников;
создана единая компьютерная информационная среда по физическому воспитанию в школе.
Практическая значимость исследования нашла отражение в:
авторских компьютерных программах, зарегистрированных в отраслевом фонде алгоритмов и программ Федерального агентства по образованию;
внедрении в школьную практику информационно-компьютерных технологий, способствующих приобретению младшими школьниками знаний и практических умений самостоятельно заниматься физическими упражне-
ниями, в том числе при выполнении домашних заданий. Основные положения, выносимые на защиту:
Интеграция физического воспитания с разработанной информационно-компьютерной технологией обеспечивает высокую результативность приобретения учащимися начальных классов знаний по учебному предмету «Физическая культура» и практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями.
Индивидуальные требования к физической подготовленности учащихся начальной школы, установленные посредством информационной технологии по качественным и количественным характеристикам, позволяют формировать домашние видеозадания по учебному предмету «Физическая культура», соразмерные уровню физической подготовленности учащихся, создают условия для высокой мотивации школьников к самостоятельным занятиям физической культурой, особенно во внеурочных формах.
Эффективность процесса реализации требований к уровню подго-товки учащихся начальной школы по предмету «Физическая культура» обеспечивается следующими дидактическими условиями: использованием форм трансляции знаний и образов двигательных действий; предъявлением индивидуальных видеозаданий в процессе самостоятельных занятий физическими упражнениями; созданием единой информационной среды по физическому воспитанию в школе и индивидуального видеобанка; организацией педагогического контроля с помощью электронных и виртуальных приборов.
Апробация и внедрение результатов исследования: Результаты исследования получили отражение в 8 публикациях автора, докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных научно-практических конференциях (Липецк, 2005, 2006, 2007 гг.), Всероссийской научно-практической конференции (Липецк, 2004 г.); научных конференциях в Администрации Липецкой области (Липецк, 2007 г.), в Государственном учреждении «Информационно-аналитический центр развития физической культуры и спорта» (Липецк, 2007 г.) и в Липецком государственном педагогическом университете (2006 г., 2007 г.); отмечены Дипломом победи-
теля в конкурсе электронных учебников Липецкого государственного педагогического университета (2006 г.); прошли апробацию на совместном заседании кафедры физиологии и профессиональной подготовки учителя физической культуры Липецкого государственного педагогического университета (2008 г.), на кафедре адаптивной физической культуры и в экспертном методическом Совете Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина (2008 г.).
Результаты исследования внедрены в учебный процесс школы-гимназии № 12 г. Липецка, включены в содержание программы повышения квалификации учителей физической культуры г. Липецка и тренеров спортивных школ Липецкой области.
Компьютерная разработка «Виртуальный прибор педагогического контроля «Теппинг-тест» зарегистрирована в Федеральном агентстве по образованию (Свидетельство № 10624).
Структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, практических рекомендаций, списка используемой литературы (352 источника, в том числе 10 на иностранных языках); изложена на 159 страницах, включает 18 таблиц и 37 рисунков.
Соотношение знаниевого и двигательного компонента школьного образования по физической культуре
Анализ состояния практики школьного физического воспитания свидетельствует о том, что современные проблемы физического здоровья школьников можно разрешить, реализовав норму ежедневной двигательной физической активности. Однако для этого потребуется в разы увеличить количество учебных часов физической культуры в школьной Программе и индивидуализировать процесс физического воспитания.
Сегодня нет возможности существенно увеличить число уроков физической культуры в неделю, а современная школьная Программа сориентирована на усредненные модели в рамках классно-урочной системы. Поэтому реальные решения проблемы актуализации ежедневной двигательной физической активности находятся именно в личностном физкультурном образовательном пространстве каждого ученика. В распоряжении школы имеются условия и возможности, связанные с активизацией занятий учащихся за пределами урока физической культуры, в первую очередь, дома.
Однако перемещение части учебной работы за пределы урока неизбежно приведет к резкому увеличению загруженности учителя физической культуры. Именно чрезмерная загруженность учителя физической культуры не позволила реализовать на практике мощный потенциал многих школьных Программ, например, Комплексной программы 1986 г.
Действительность требует разработать такие формы учебно-оздоровительной работы, которые бы позволили часть функций учителя перераспределить на помощников (родителей, классных руководителей, инструкторов-общественников, старших школьников) или найти инновационные формы физического воспитания, реализующие эти функции. Настоятельная потребность в модернизации школьного физического воспитания за счет актуализации потенциала личностно-ориентированного подхода очевидна.
Так как урок физической культуры отличается от других учебных предметов школьной Программы определенной спецификой - преобладанием в учебном материале физического (моторного, двигательного) компонента, - то попытки его модернизации на знаниевом уровне в рамках выделенного Программой учебного времени могут привести к сокращению и без того недостаточной двигательной физической активности учащихся. Поэтому в ущерб формированию физической культуры личности, учителя стремятся максимально возместить недостаток объема движений. Отсюда практикуется тренирующий характер урока физической культуры.
Содержание программного материала уроков физической культуры предусматривает знаниевый компонент, но его доля непосредственно в содержании уроков физической культуры пока недостаточна. Продуктом физического воспитания являются не столько усвоенные знания и требующие их применения на практике умения, сколько двигательные умения, навыки, способности и уровень физической подготовленности, отраженные в соответствующих учебных нормативах школьной Программы. Именно эти показатели являются пока критериями эффективности работы учителя и учебной деятельности учащихся.
На односторонность специфики урока физической культуры неоднократно указывали многие специалисты. Так, в 1974 г. Г. Н. Сатиров предостерегал против обособления и противопоставления физической культуры как учебного предмета другим общеобразовательным предметам. «Мы слишком часто акцентируем якобы совершенно необычную специфичность нашего предмета, будто бы не присущую ни математике, ни русскому языку, ни истории. Мы тем самым только снижаем его образовательную ценность. ... Отсюда многие беды, но главная из них та, что в своих уроках мы видим либо оздоровительную, либо воспитательную, либо рекреативную, либо спортивную направленность — и только. Что же касается образовательной направленности, то она у нас, как правило, выходит из поля зрения. А именно она составляет сущность любого учебного предмета» [Г. Н. Сатиров. 1974].
С другой стороны, по нашему глубокому убеждению, указанная специфика предмета «Физическая культура» неизбежно должна сохраняться в ходе совершенствования школьного физического воспитания, отражаясь на содержании знаниевого компонента.
Требуется уточнить специфику урока физической культуры и его принципиальные отличия от других учебных предметов школьной Программы на ментальном уровне.
Процесс формирования знаний учащихся образовательных учреждений не лишен недостатков.
В соответствии с теорией энциклопедизма, по многим учебным предметам в школе учащимся передают большой объем знаний из различных областей науки. При этом знания выступают абсолютной ценностью, а ученик -всего лишь их «копилкой». Как правило, знания оторваны от реальных сиюминутных или ближайших в перспективе нужд ученика, как во времени, так и по практической востребованности. Сторонники энциклопедизма (а судя по содержанию учебников по многим учебным предметам их немало), уверены в том, что при необходимости в будущем человек воспользуется приобретенными в школе знаниями. Их не смущает, что в школьные годы знания неактивны, формализованы; учащиеся не понимают их сути (знание без осознания), не представляют как знание связано с практикой. По большей части знания всего лишь механически запоминаются. Бывают случаи, когда на теоретических уроках проверяется не умение связать знание с реальной практической потребностью человека (она пока еще не сформирована), а только способность ученика запомнить теоретический материал. Ответ без запинки наизусть, как правило, соответствует отметке «5». Оценивается в первую очередь память, а не интеллект человека.
По мнению ряда психологов и педагогов [13; 28; 40; 56; 81; 120; 158; 166; 192; 235; 250; 275 и др.], память человека - явление недолговечное, особенно если запоминаемое знание формально. Более того, психика человека активно и ежедневно «очищает» сознание и мышление, перемещая в подсознание все невостребованное в повседневности.
Освоение знаний в школе, в некоторой степени, оторвано от реальной практической деятельности учащихся. В школьный период учение само и есть его основная деятельность, направленная на приобретение знаний. Видимо, поэтому в теории энциклопедизма знания, а не активная деятельность, связанная с их реализацией, выступают конечной целью, оставаясь при этом формализованными. Знания и практическая деятельность отчасти разделены.
С одной стороны, учение в школе - это реальная деятельность, имеющая значимую социальную оценку. С другой стороны, продукт этой деятельности - формализованное знание - оторвано от реальной жизни человека (о практических навыках и умениях говорить не приходится потому, что их не может быть — только сидя за партой, все многообразие жизненно важных навыков и умений не приобретешь), как правило, не связано с интересами и актуальными потребностями учащихся.
Теоретические предпосылки информатизации образования по физической культуре в школе
Реальности современной жизни настоятельно требуют в научной разработке новых подходов отталкиваться от актуальных возможностей. Поэтому разрабатываемый в исследовании подход к совершенствованию школьного физического воспитания ориентирован на использование именно тех возможностей, которыми уже располагают современная наука, каждая конкретная школа, каждая семья и школьник. К числу возможностей, пока недостаточно реализованных в физкультурном образовании, относятся современные информационно-компьютерные технологии (далее - ИКТ).
В доступных литературных источниках [10; 38; 41; 48; 58; 80; 83; 91; 103; 125; 133; 144; 154; 199; 221; 229; 231; 245; 260; 274; 307; 317; 318; 340; 349-251] не удалось обнаружить методологии совершенствования школьного физического воспитания на основе дополнения его виртуальным физкультурным образовательным пространством.
Разрабатываемое в исследовании содержание физического воспитания в начальной школе заключается в усилении индивидуального подхода к каждому учащемуся на основе использования ИКТ.
В Государственном образовательном стандарте основного общего образования по физической культуре (2004) указывается, что общие цели по физическому развитию, формированию у школьников интересов и потребностей в регулярных занятиях физическими упражнениями могут быть реализованы благодаря переходу от суммы «предметных результатов», достигаемых по отдельным учебным предметам, к интегративным, межпредметным результатам, ориентации на формирование общих умений и обобщенных способов деятельности учащихся на основе интеграции физического воспитания с современными технологиями обучения.
Сегодня уже есть опыт, методологические и материальные возможности для широкой информатизации процесса школьного физического воспитания. «Вживление» информационной технологии в физическое воспитание школьников уже не требует существенных материальных затрат. Электронные помощники учителя обладают значительными возможностями, не требуют расширения штатного расписания школы. Таким образом, в наши дни сложились все предпосылки для создания виртуального информационного физкультурного образовательного пространства. Специальные публикации ученых [В.К. Бальсевича, М.Я. Виленского, Н.А. Карпушко, Л.И. Лубышевой, Ю.Д. Железняка, В.И. Ляха, В.Н. Шаули-на, В.П. Лукьяненко, В.В. Черняева, Ф.И. Собянина и др.] по этой проблеме указывают, что особый методологический смысл имеет технологическая установка на формирование физической культуры школьника как комплекса актуализированных ценностей физической культуры. Они подчеркивают важность освоения учащимися образовательного компонента физической культуры, овладение знаниями о законах построения и развития движений, правилах тренировки, методах восстановления, истории олимпийского движения.
В Концепции информационно-образовательной кампании по развертыванию национальной системы спортивно-ориентированного физического воспитания [В.К. Бальсевич, Л.И. Лубышева, 2003] отмечается, что при освоении новой технологии физического воспитания педагогическому коллективу общеобразовательной школы предстоит решить целый комплекс масштабных и в то же время разноуровневых задач — от преодоления инерции традиционных представлений о физическом воспитании школьников, сложившихся управленческих стереотипов о «второсортности» предмета «физическая культура» до нахождения точечно адекватных подходов к личности каждого учащегося, его интересам, склонностям, потребностям и потенциальным возможностям совершенствования в том или ином виде спортивной или физкультурной деятельности.
Анализ школьной практики и научно-методической литературы показывает, что практических решений отмеченных разноуровневых задач в физическом воспитании недостаточно.
Неиспользуемым резервом для решения задач целенаправленного формирования практических умений самостоятельно заниматься физическими упражнениями является их образовательный потенциал, реализуемый на основе современных информационно-компьютерных технологий (ИКТ). Косвенно об этом свидетельствуют недостаточное количество учебных электронных пособий для учащихся младших классов по предмету «Физическая культура», ограниченные возможности для трансляции знаний и образов двигательных действий во время самостоятельного выполнения ими физических упражнений. Вместе с тем, в современном обществе уже сформировались необходимые условия для более широкой информатизации школьного физкультурного образования, а именно: парк персональных ЭВМ в большинстве школ и у многих учащихся дома, а также методология образовательных ИКТ.
Применение ИКТ в физическом воспитании способно активизировать самостоятельность учащихся, помочь учителю предъявлять им оптимальные требования, выбирать такие педагогические воздействия, которые бы были ориентированы на индивидуальные особенности каждого ученика.
Для этого потребуется совершенствовать механизмы управления физическим воспитанием учащихся, обеспечить учителя достаточно полной информацией об индивидуальных сторонах моторики, а учащихся - достаточным объемом специальных знаний, видеозаданиями, индивидуализировав содержание и методические приемы учебно-воспитательной работы с учетом структуры физической подготовленности каждого.
Традиционные методы сбора, обработки и передачи информации не позволяют в достаточной мере решить указанную проблему. Даже в тех редких случаях, когда учитель физической культуры пытается использовать на практике традиционные методы сбора и обработки информации об индивидуальных сторонах моторики учащихся, в силу наличия специфических объективных препятствий, ему, чаще всего, не удается достаточно объективно обработать информацию и эффективно использовать для управления педагогическим процессом. Основное препятствие на этом пути заключено в собственной природе методов сбора и обработки индивидуальной информации и, в частности, - в природе математической статистики.
Педагогический контроль с использованием ЭВМ
Изменения функциональных систем ученика под воздействием физических упражнений в теории понимают как: 1) на уроке -срочный тренировочный эффект 2) под воздействием цикла уроков - кумулятивный тренировочный эффект [112; 180; 213; 240]. Организм человека является настолько сложным, что в условиях школы пока нет возможности оперативно контролировать текущее состояние его функциональных систем прямыми методами.
В то же время без оперативного контроля состояния функциональных систем, затруднительно управлять физическим воспитанием, индивидуализировать его, объективно оценить эффективность педагогических средств и методов.
Оценивание ответной реакции организма учащихся на физическую нагрузку в условиях школы учитель осуществляет, тестируя физическую подготовленность, показатели которой косвенно отражают состояние функциональных систем организма (рис. 4). Для измерения физической (двигательной) подготовленности применяют специальные физические упражнения -тесты.
Между прямым способом измерения физической подготовленности и косвенным характером его результатов относительно состояния функцио Кумуляция, позднелат. cumulatio - скопление, от лат. cumulo — накапливаю. нальных систем организма возникает противоречие.
Прямое измерение является первым исторически известным видом измерения, при котором результат получается непосредственно из измерения самой величины (например, измерение длины тела проградуированной линейкой, измерение массы тела при помощи гирь и т. д.).
С одной стороны, установленные наукой связи и количественные отношения между различными по своей природе физическими явлениями по зволили создать самосогласованную систему единиц, применяемую во всех областях измерения. С другой стороны, измерение следует отличать от приёмов количественной характеристики величин, применяемых в тех случаях, когда нет однозначного соответствия между величиной и её количественным выражением в определённых единицах. Измерение всегда связано с характером самих исследуемых явлений и требует однозначного соответствия между величиной и её количественным выражением в определённых единицах. В связи с этим, принципиальное значение приобретает выбор метода измерения для последующего построения выводов об истинности значений искомых величин. Кроме того, известно [111-112], что всякий результат наблюдений, связанный с измерениями, содержит ошибки (погрешности) различного происхождения (грубые, систематические и случайные).
Погрешности, порожденные несовершенством метода измерения, неточной градуировкой и неправильной установкой измерительной аппаратуры, называют [111-112, 116] систематическими. Систематические погрешности исключают введением поправок, найденных экспериментально. Погрешности другого типа — случайные - обусловлены влиянием на результат измерения неконтролируемых факторов. Случайные погрешности оцениваются методами математической статистики по данным многократных измерений.
Результаты измерения из-за погрешностей всегда несколько отличаются от истинного значения измеряемой величины. Однако на практике бывают случаи применения для тестирования упражнений, в которых погрешность измерения результатов превышает величину исследуемых изменений и поэтому не позволяет осуществить оценивание, удовлетворяющие требованиям аутентичности (надежности, информативности и согласованности). Например, в соответствии с общепринятой методикой определения физической подготовленности школьников [Б. В. Сермеев и др., 1964], показатели в беге на короткие дистанции с хода фиксируются посредством ручного секундомера и помощников, располагающихся на границах контрольной дистанции. По сигналу испытуемый начинает бег и должен набрать максимальную скорость до первого створа контрольного отрезка. В момент пересечения им первого створа, ученик-помощник делает отмашку флажком. Учитель по отмашке включает секундомер. В момент пересечения испытуемым второго створа выключает его.
По данным нашего эксперимента средние результаты в беге на 5 м с хода по ручному хронометру у мальчиков 4, 5 и 6 классов имели величину 0,9 сек, что свидетельствует об отсутствии достоверных различий. Вместе с тем известно, что даже у судей международной категории расхождение показателей секундомера в беге на 100 м во время соревнований может достигать 0,15 сек. Такая ошибка возникает из-за индивидуальной реакции судьи на выстрел стартера, разной жесткости пусковой кнопки хронометра и собственной ошибки хронометра (по техническому паспорту механического секундомера она составляет ± 0,05 сек). Если же регистрация осуществляется по отмашке флажком, то, к указанной выше ошибке, добавляется весьма значительная ошибка помощника. В условиях школы таким помощником является ребенок. Кроме того, на результаты в беге на короткие дистанции может повлиять направление ветра, состояние и покрытие беговой дорожки, обувь ученика и мн. др. Каждый из перечисленных факторов порождает ошибку измерения результата в данном тесте, которая превосходит величину реальных изменений контролируемого показателя в ходе урока, т. е. ошибка измерения значительно перекрывает реальные изменения, характеризующие состояние ученика.
Методика установления индивидуальных норм физической подготовленности учащихся с использованием информационно-компьютерной технологии
Министерством образования Российской Федерации, и сравним интервалы между баллами по оценочным нормативам, соответствующих одному возрасту (табл. 7). Указанные интервалы можно было бы использовать, как ближайшая зона индивидуальной физической подготовленности для каждого учащегося. Например, если ученик показал в контрольном упражнении результат 110 см, то ближайшая зона его физической подготовленности в данном тесте будет равна 5 см, как разность между наличным результатом (ПО см) и ближайшим по шкале тестирования (115 см), т. е. перспективным.
Анализ выявил некоторые недостатки исследуемых интервалов. Во-первых, по нормативам Программы выходило, что чем ниже уровень физической подготовленности у ребенка, тем большей должна быть его ближайшая зона физической подготовленности. Тем большую прибавку к текущему результату ученику следовало реализовать для того, чтобы улучшить свою оценку. Например, для ребенка I класса, набравшего 1 балл в тесте, ближайшая зона физической подготовленности составляет 5 см, а для набравшего 15 баллов - только 2 см. Данные наших исследований свидетельствовали об обратном соотношении.
Во-вторых, если сравнить данные табл. 1 и табл. 7, то видно, что среднее значение интервала (табл. 1) соответствует значению балла «14». По законам математической статистики величина интервалов в зоне средних значений всегда самая высокая из ряда распределения. Чем дальше от среднего значения в ряду распределения располагается оценочный интервал, тем меньше его величина. Данные в табл. 7 этим требованиям не соответствуют.
Для устранения отмеченных недостатков автоматически компьютерной программой, входящей в состав виртуальных приборов педагогического контроля, рассчитали оценочные уровни согласно положению, предложенному М. В. Антроповой с соавт., 1966 (табл. 8).
Разъясним на примере методику расчета интервалов оценочных уровней в тесте «Становая динамометрия» у девочек IV класса. После тестирования 37 девочек (выборка имела нормальное распределение) и обработки данных тестирования методами математической статистики, ЭВМ сформировала 3 оценочные шкалы в соответствии с тремя разными рекомендациями (табл. 9) .
Первая шкала рассчитана в соответствии с рекомендациями М. В. Антроповой с соавт. [16], вторая - В. М. Зациорского, 1982 [112] по известному правилу «плюс-минус три сигмы», и третья шкала — после преобразования данных выборки, которое максимально приближало ее к теоретическому нормальному распределению генеральной совокупности с а = 1.
Сравнительный анализ данных табл. 9 демонстрирует.относительность оценивания индивидуального уровня физической подготовленности, основанного на методах математической статистики. Из таблицы видно, что релевантность (пригодность) норм только для девочек данной выборки во многом зависит от шкалы, используемой для оценивания.
Так, ученица Н. из ЗА показала в контрольном упражнении «Становая динамометрия» результат 35 кг. По всем шкалам ее уровень физической подготовленности в данном упражнении соответствует оценке «низкий». Для того чтобы соответствовать уровню «ниже среднего» ей необходимо потренироваться дополнительно либо на уроках, либо самостоятельно дома и улучшить свой результат на 2-4 кг. Но чтобы соответствовать уровню физической подготовленности «средний» ей необходимо будет улучшить свой результат уже на 8-16 кг, если критериями для оценивания выбрать оценочные уровни шкалы 1.
Разные величины прибавок в исследуемых шкалах (табл. 9), на наш взгляд, можно объяснить тем, что по законам математической статистики, каждый оценочный уровень во всех 3-х шкалах имеет свой интервал. Так, по шкале 1: низкий - 2 кг, ниже среднего - 5 кг, средний - 17 кг, выше среднего - 9 кг и высокий - 3 кг; по шкале 2: низкий - 11 кг, ниже среднего - 5 кг, средний - 11 кг, выше среднего - 5 кг и высокий - 11 кг.
Фактически, величина интервала это и есть ближайшая зона физической подготовленности ребенка. Однако если судить по расчетным величинам, то, чем ниже уровень подготовленности относительного «среднего», тем меньше величина интервала между соседними уровнями. Это означает, что ближайшая зона физической подготовленности по показателям тестов у детей с низким уровнем подготовленности будет самой маленькой. Причем аналогичная ситуация наблюдается и у учащихся с самыми высокими уровнями подготовленности. Наибольшие величины ближайшей зоны физической подготовленности соответствуют среднему уровню.
Поэтому в эксперименте планировали оценивать деятельность ребенка на уроке не только по нормативам школьной Программы, но и по индивидуальным приростам результатов в контрольных упражнениях, которые должны были бы соответствовать ближайшей зоне физической подготовленности.
Вычисляя ближайшую зону физической подготовленности, исходили из учения Л. С. Выготского о том, что в воспитании недостаточно только определить актуальный уровень, который сложился в результате уже завершившихся циклов развития. Обучение, которое опирается только на уже существующий, актуальный уровень, не является развивающим. Развивающим является только такое обучение, которое опирается на зону ближайшую к новому уровню развития [75].
Под ближайшей зоной физической подготовленности мы понимаем разность (интервал) между показателями по какому-либо типическому признаку, зафиксированному в ходе педагогического контроля, и новым, прогнозируемым уровнем физической подготовленности, рассчитанным компьютерной системой на основании обработки общешкольных данных тестирования.
Как уже отмечалось выше, развитие организма определяется взаимным влиянием наследственности и внешней среды, протекает скачкообразно и характеризуется количественными и качественными изменениями его систем и функций. На различных этапах онтогенеза влияние генетической информации и окружающей среды неодинаково.
