Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ ПОДГОТОВКА СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ФИЗИЧЕКОИ КУЛЬТУРЕ И АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ
1.1. Адаптивная система подготовки специалистов по физической культуре и спорту, ее место при оптимизации учебного процесса. . 13
1.2. Место информационных технологий в процессе подготовки специалистов по физической культуре и спорту 26
1.3. Дисциплины естественнонаучного блока - базовое образование в высшей школе 33
1.4. Психофизиологическое обоснование адаптивной модели процесса обучения 40
Резюме 58
ГЛАВА 2. АДАПТИВНАЯ МОДЕЛЬ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ В ВУЗЕ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА И ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
2.1. Методологические и методические основы адаптивной модели естественнонаучной подготовки специалистов по физической культуре и спорту (на примере физики) 60
2.2. Оптимизация содержания предмета с учетом междисциплинарных связей 77
2.3. Автоматизированная система диагностики, анализа, оптимизации и контроля процесса обучения (SAOC) 85
2.4. Оценка психолого-педагогических и психофизиологических характеристик студентов вуза физической культуры и спорта 100
2.5. Динамика результативности педагогического процесса на этапах эксперимента 111
ВЫВОДЫ 123
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 126
ЛИТЕРАТУРА 127
ПРИЛОЖЕНИЯ 147
Патент 181
Внедрения 182
- Адаптивная система подготовки специалистов по физической культуре и спорту, ее место при оптимизации учебного процесса.
- Место информационных технологий в процессе подготовки специалистов по физической культуре и спорту
- Методологические и методические основы адаптивной модели естественнонаучной подготовки специалистов по физической культуре и спорту (на примере физики)
Введение к работе
Актуальность. Состояние современного общества устанавливает жёсткие требования при подготовке высококвалифицированных, конкурентоспособных специалистов по физической культуре и спорту, востребованных на рынке труда [131, 128,41, 127, 163].
В системе высшего образования по физической культуре и спорту естественнонаучная подготовка является базовой, так как позволяет формировать логику и навыки мышления, вырабатывает научно ориентированное мировоззрение, что обеспечивает теоретическую основу научных знаний таких дисциплин как физиология, анатомия, биохимия, биомеханика, спортивная медицина. Кроме того, специалисты по физической культуре и спорту постоянно сталкиваются с необходимостью осваивать новые направления профессиональной деятельности, что делает естественнонаучную подготовку особенно важной.
Современный человек живет в условиях, когда учение становится неотъемлемой частью всех этапов жизненного и профессионального пути. В связи с этим приобретает значимость формирование мотивации саморазвития, обеспечивающей личностную значимость образования и способствующей самореализации человека. Однако при всей важности базовой естественнонаучной подготовки, позитивной мотивации саморазвития педагоги вузов физической культуры и спорта сталкиваются с отсутствием интереса у студентов к дисциплинам естественнонаучного блока, низкими значениями мотивации учебной деятельности и исходным уровнем знаний. Это свидетельствует о недостаточной технологической разработанности проблемы обеспечения потребного уровня естественнонаучной подготовки, формирования мотивационных основ профессионального развития. Данное противоречие указывает на необходимость оптимизации и адаптации процесса естественнонаучной подготовки специалистов по физкультуре.
Анализ цепочки психологической формулы успешного обучения позволяет определить перечень психофизиологических и педагогических характери-
стик, составляющих основу оптимизации естественнонаучной подготовки [169]. Во-первых, это уровень сформированности мотивационной сферы студентов. Во-вторых, прием информации зависит от способа ее восприятия, поэтому необходимо выявлять и учитывать ведущую репрезентативную сенсорную систему студентов, что является неотъемлемой частью оптимизации организации обучения [136, 40, 66, 138, 56]. В-третьих, определение степени осознанности изученного учебного материала, объема его запоминания и формирования навыков практического применения в профессиональной деятельности возможно при оценке уровня знаний в динамике учебного процесса [30].
Оптимизацию процесса обучения многие авторы видят в использовании компьютерных технологий [202, 14, 31, 16, 155]. Известно множество работ, посвященных изучению общих вопросов применения автоматизированных обучающих систем, разработке дидактических функций АОС, созданию функционально-процессуальных моделей и обеспечению различных вариантов компьютерной поддержки в процессе обучения [151, 202, 155]. Позитивно оценивая теоретический и практический опыт в области решения рассматриваемой проблемы, необходимо отметить недостаточную разработанность технологии внедрения адаптивной модели обучения, а также процесса оптимальной деятельности педагога в современных условиях при естественнонаучной подготовке будущих специалистов по физической культуре и спорту, что определило выбор темы данного диссертационного исследования.
Объект исследования - процесс подготовки будущих специалистов по физической культуре и спорту.
Предмет исследования - адаптивная модель, основанная на оптимизации и непрерывном управлении процессом естественнонаучной подготовки специалистов по физической культуре и спорту.
Цель работы - разработать и обосновать адаптивную модель естественнонаучной подготовки будущих специалистов по физической культуре и спорту.
Задачи исследования:
1.Выделить и обосновать педагогические условия, влияющие на эффективность овладения дисциплинами естественнонаучного блока в вузах физической культуры и спорта. 2.Выявить особенности построения процесса естественнонаучной подготовки
специалистов по физической культуре и спорту. 3.Разработать структуру адаптивной модели естественнонаучной подготовки
будущих специалистов по физической культуре и спорту. 4.Экспериментально оценить эффективность оптимизации процесса естественнонаучной подготовки специалистов в вузах физической культуры. 5.Внедрить в практику научно-практические рекомендации по реализации разработанной модели в образовательных учреждениях разных ступеней. Рабочая гипотеза. В качестве гипотезы исследования принято предположение о том, что разработанная адаптивная модель естественнонаучной подготовки будущих специалистов по физической культуре и спорту позволит преподавателю моделировать, анализировать, оптимизировать и контролировать учебный процесс, реализуя следующие педагогические условия:
личностно-ориентированное обучение,
оптимизация содержания обучения на основе междисциплинарных связей и учебно-познавательной деятельности с учетом психофизиологических особенностей обучаемых различных спортивных специализаций,
мониторинг уровня знаний и мотивационной сферы студентов,
коррекция результатов педагогического процесса.
Методологическую основу исследования составляют современные научные представления о целостности и всеобщей связи явлений окружающего мира, его системности и материальности, ведущей роли деятельности в развитии человека; диалектико-материалистические положения теории познания и процесса формирования личности; системный подход в изучении педагогических явлений. В основу исследования положено учение о единстве мышления, соз-
нания, творческой активности человека (С.Л. Рубинштейн, А. Н. Леонтьев, Л.И. Божович, А.Б. Ананьев, А.Г. Асмолов), а также принципы научности, связи теории с практикой.
Теоретическими основаниями работы являются: теория мотивации деятельности (А.Н. Леонтьев, П.М. Якобсон, В.К. Вилюнас, X. Хекхаузен и др.); основы общей психологии (С.Л. Рубинштейн, А.Н. Леонтьев, Л.Д. Столяренко); теория нейро-лингвистического программирования (Р. Бэндлер, Д. Гриндер, Т. Гаррат, М. Гриндер, Л. Ллойд, А.А. Плигин, А. Герасимов и др.); теория лично-стно-ориентированного образования (В.В. Сериков, И.С. Якиманская); теория и технология оптимизации учебного процесса (В.П. Беспалько, Ю.К. Бабанский, Л.М. Фридман, К.Н. Волков, С.Н. Бегидова, М.Р. Кудаев и др.).
Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений применялся комплекс научно-педагогических методов исследования:
Анализ литературных источников,
Классический, контент-анализ нормативных документов и методических материалов,
Педагогическое наблюдение,
Предметное и психологическое компьютерное тестирование,
Опросные методы исследования (анкетирование),
Педагогический эксперимент,
7. Статистический анализ экспериментальных данных.
Научная новизна работы. В исследовании впервые:
теоретически обоснован комплекс педагогических условий, влияющих на эффективность овладения знаниями по дисциплинам естественнонаучного блока при подготовке специалистов по физической культуре и спорту;
разработана новая адаптивная модель естественнонаучной подготовки (на примере физики);
реализован инновационный подход к формированию навыков решения задач по физике, основанный на методике решения многовариантных задач с повтором;
создана автоматизированная система диагностики, анализа, оптимизации и контроля учебного процесса, позволяющая:
определять:
уровень мотивации изучения учебной дисциплины;
психофизиологические особенности студентов;
коэффициент уровня знаний по данной дисциплине;
анализировать результаты тестирования изучаемых параметров в динамике;
оптимизировать учебный процесс, адекватно подбирая методы, приемы и средства обучения;
проводить мониторинг процесса обучения и осуществлять коррекцию его результатов с учетом междисциплинарных связей и индивидуальных особенностей обучаемых.
Научная новизна разработанной компьютерной программы диагностики, анализа, оптимизации и контроля учебного процесса (SAOC) подтверждена свидетельством Российской Федерации об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611856 (2005 г.).
Теоретическая значимость работы. Разработана адаптивная модель естественнонаучной подготовки специалистов по физической культуре и спорту, учитывающая сформированность мотивационной сферы учения, ведущую репрезентативную сенсорную систему, исходный уровень знаний по учебному предмету, а также позволяющая оптимизировать содержательное, методическое и процессуальное обеспечение. Дидактика дополнена положениями, определяющими адаптивность модели естественнонаучной подготовки, а также условия оптимизации при использовании принципиально новых подходов индивидуального и дифференцированного обучения.
Практическая значимость работы. Созданная адаптивная модель может использоваться в процессе преподавания естественнонаучных дисциплин в образовательных учреждениях разных ступеней, её реализация позволит повысить эффективность учебной подготовки посредством учета индивидуальных психолого-педагогических особенностей студентов. Разработанный инновационный подход к формированию навыков решения задач, основанный на методике решения многовариантных задач с повтором, может быть внедрен на занятиях по дисциплинам естественнонаучного блока. Созданная компьютерная программа диагностики, анализа, оптимизации и контроля учебного процесса (SAOC) позволит оптимизировать процесс обучения с учётом ведущей репрезентативной сенсорной системы студента и (или) группы, уровня мотивации учения студента и (или) группы, уровня усвоения знаний студента и (или) всей группы; может применяться в работе специалистов (педагога, психолога, методиста, инструктора, менеджера) учебных заведений всех ступеней, консультационных центров для подготовки к единому государственному экзамену, центров повышения квалификации работников образования, учреждений, организаций, предприятий.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивались: надёжностью методологических и теоретических оснований, применением комплекса методов адекватных объекту, предмету, цели и задачам исследования, репрезентативностью выборки исследования, результатами педагогического эксперимента на разных его этапах, достоверной значимостью положительной динамики педагогического процесса.
На защиту выносятся следующие положения: 1. Эффективность овладения дисциплинами естественнонаучного блока зависит от:
- психолого-педагогических характеристик студентов: сформированности мотивационной сферы учения, ведущей репрезентативной сенсорной системы, исходного уровня знаний по учебному предмету;
- реализации педагогических условий учебно-познавательного процесса: личностно-ориентированного обучения, оптимизации методов и содержания обучения на основе междисциплинарных связей, индивидуального и дифференцированного подходов, анализа, контроля и коррекции учебного процесса.
Оптимизация состава педагогических методов и приемов в процессе естественнонаучной подготовки должна осуществляться с учетом психофизиологических особенностей студентов вузов физической культуры и спорта.
Адаптивная модель естественнонаучной подготовки, учитывающая сформи-рованность мотивационной сферы учения, ведущую репрезентативную сенсорную систему, исходный уровень знаний по учебному предмету, способствует повышению уровня знаний специалистов по физической культуре и спорту.
Апробация результатов исследования. Основные положения данного исследования доложены на:
XXI Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» /Москва, 2003/,
VII Международном конгрессе «Современный олимпийский спорт и спорт для всех» /Москва, 2003/,
IX Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные процессы в высшей школе» /Краснодар, 2003/,
Международной научно-практической конференции «Развитие личности в дошкольном и школьном образовании: опыт, проблемы, перспективы» /Белгород, 2003/,
XIX съезде физиологического общества им. И.П. Павлова /Санкт-Петербург, 2004/,
XXXI и XXXII научных конференциях студентов и молодых ученых вузов Южного Федерального округа /Краснодар, 2003; 2005/.
II Международной научно-практической конференции «Физическая культура и спорт: интеграция науки и практики» /Ставрополь, 2005/.
Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов и практических рекомендаций, изложенных на 146 страницах машинописного текста. В приложении на 40 страницах машинописного текста представлены: интегральная психолого-педагогическая карта (ИППК), анкета, опросные листы, специальные тесты, таблицы, рисунки, отражающие результаты исследования, патент, акты внедрения. Библиография включает 238 литературных источников, в том числе и иностранные. Работа иллюстрирована 30 рисунками и 4 таблицами.
Адаптивная система подготовки специалистов по физической культуре и спорту, ее место при оптимизации учебного процесса
Модернизация российского образования, основанная на антропоцен-тристском подходе, обусловлена реалиями современного мира. Российская Федерация провозгласила область образования приоритетной, так как именно она является средством индивидуального развития человека, фактором качественного изменения, как личности, так и общественной жизни в целом. Фактом сегодняшнего дня является несостоятельность традиционной системы обучения, не учитывающей в полной мере такие формы образования как дистанционное, неформальное, самообразование, а также использование современных возможностей информационных и коммуникационных технологий [129, 41, 163, 115, 200, 116, 127, 128, 150, 131, 155, 199, 178, 201, 149, 213]. Кроме того, основными недостатками традиционной классно-урочной системы обучения являются [45, 99, 55, 83, 77, 93, 100, 174, 107, 148]:
несоответствие между возможностями учащихся и их реализацией в процессе учебной деятельности;
низкий уровень контроля качества обучения;
нерациональность использования учебного времени, и как результат низкая эффективность процесса обучения;
низкий уровень подготовки учащихся.
В связи с этим одним из принципов государственной образовательной политики является «адаптивность системы образования к уровням и особенностям развития и подготовки обучающихся, воспитанников» (закон РФ «Об образовании», ст.2, п.З, стр.3) [76]. Разработке концепции адаптивного обучения посвящены работы, как российских, так и зарубежных ученых.
Исследования отечественных ученых представлены работами А.С. Границ-кой (1991); П.И. Третьякова (1997); А.Б. Тменова (1997); Е.А. Ямбурга (2000); Т.И. Шамовой, Т.М. Давыденко, Г.Н. Шибановой (2002); Т.И. Шамо-вой, П.И. Третьякова, Н.П. Капустина (2002); П.И. Третьякова, С.Н. Митина, Н.Н. Бояринцевой (2003) и других.
А.С. Границкой в книге «Научить думать и действовать» разработаны общие положения адаптивной системы обучения, основанной на оптимизации организации обучения и непрерывном управлении учебным процессом посредством составления сетевого плана, графика самоучета. П.И. Третьяковым раскрыты основные управленческие методы перевода школы в режим развивающейся, а также уделено внимание развитию самоуправления в школе. В работах Т.И. Шамовой с соавторами дается общая характеристика образовательных систем, управления ими, а также рассматривается адаптивная воспитательная система, являющаяся одной из составляющих адаптивной системы обучения. Е.А. Ямбургом раскрыты объективные управленческие противоречия, возникающие при переходе к адаптивной школе, кроме того, разработана организационная структура управления адаптивной школой. П.И. Третьяков с соавторами указали на необходимость разработки четких методологических подходов внедрения адаптивной системы в образовательные учреждения, а также определили основные подходы в управлении адаптивной образовательной системой, раскрыли последовательность педагогического моделирования и построения адаптивной дидактической системы [55,174,176,177,204,205,218].
Среди зарубежных теорий адаптивного обучения наиболее известны три направления [155, 174,202]:
концепция минимальной адаптивности (Б. Скиннер),
максимальной адаптивности (Г. Паск),
частичной адаптивности (Н. Краудер).
Научные теории данных авторов во многом различны, основываясь на одинаковых подходах к организации учебного процесса:
автоматизации обучения,
управлении мотивационной сферой обучаемых,
учете индивидуальных особенностей учащихся,
стимулировании активности посредством непрерывного контакта преподаватель - ученик.
Место информационных технологий в процессе подготовки специалистов по физической культуре и спорту
Современное общество переживает период большого внедрения информационных, коммуникационных технологий, стремительного технологического развития, роста конкуренции, как в области образования, так и на рынке труда, формируя социальный заказ на всесторонне развитых людей, способных к самостоятельной работе, умеющих действовать в новых, непривычных условиях, имеющих стремление к саморазвитию.
Реальная образовательная практика показывает, что в настоящее время идет подготовка специалистов, прежде всего в престижных направлениях: в области права, бизнеса, программирования, банковского дела и т.д., в то время как набор по традиционным специальностям не уменьшается. Развитие современной системы высшего образования происходит не за счет улучшения качества образования, использования современных технологий обучения, а за счет все большего увеличения высших образовательных учреждений и введения новых специальностей [41, 43, 163].
Изменения в педагогических методах, приемах, моделях органично связано с применением технологических инноваций. Это приводит к изменениям в теории и методологии современного образования, в организации труда преподавателей и обучающихся, его эффективности и целесообразности. Значительный вклад в развитие отечественной теории и практики использования информационных технологий обучения (компьютеризации обучения) внесли: В.П. Беспалько (1989), Н.Ф. Талызина (1969), Л.Н. Ланда (1966), Е.И. Машбиц (1988), Т.А. Ильина (1975), СИ. Архангельский (1980), В.В. Одегова (1988) и многие другие ученые. В работах ведущих специалистов рассмотрены пути повышения эффективности обучения с использованием различных технических средств, некоторые способы классификации педагогических программных средств [31, 171, 112, 121, 81, 16, 130, 11, 2, 97, 151].
В настоящее время можно выделить два основных направления: компьютеризацию образования и компьютеризацию обучения. Последнее направление охватывает те сферы деятельности, которые непосредственно связаны с процессом обучения. Спектр использования компьютерной техники очень широкий - это тестирование учащихся, обучающие игры, контроль знаний, обучающие уроки и многие другие. В зависимости от вида обучения и предполагаемых ответов выделяют разветвленные, линейные и смешанные программы.
Седых (1999) называет основоположником концепции разветвленного программирования Норманна А. Краудера. Разветвленная программа основывается на выборе одного правильного ответа из нескольких и ориентируется на тест многократного выбора. Задача данного вида программы заключается в ликвидации ошибок в процессе обучения. Обратная связь в этом случае осуществляется посредством подтверждения компьютером правильности ответа. В основе линейной программы заложена тактика избегания ошибок. Смешанное программирование является комбинацией линейного и разветвленного типа. Современные компьютерные программы, используемые в учебных целях, в основном относятся к смешанному типу.
Оптимизацию процесса обучения многие авторы: СИ. Архангельский и И.Г. Шамсутдинова (1990), В.Ф. Венда и Б.Ф. Ломов (1984), Н.И. Анацкий (1990), Б.С Гершунский (1987) и др. видят в использовании компьютерных технологий. В работах данных авторов исследованы психолого-педагогические основы рационального включения компьютера в учебно-познавательную деятельность обучающихся на разных этапах [Цит. по: 155]. Автор СП. Седых говорит о том, что общие вопросы использования автоматизированных обучающих систем (АОС) на базе современных ЭВМ изучены А.Я. Савельевым, дидактические функции АОС сформулированы Е.К. Марченко, функционально-процессуальная модель обучения с компьютерной обратной связью была предложена и разработана Э.Г. Малиночкой [155]. Специальное исследование по использованию компьютерной поддержки учебной деятельности учащихся при изучении нового материала провела Э.В. Черникова [202]. Педагогическое обеспечение компьютерной поддержки в процессе обучения, при запоминании изолировано представленных единиц учебного материала, изучила Т.П.Аванесова [2].
Методологические и методические основы адаптивной модели естественнонаучной подготовки специалистов по физической культуре и спорту (на примере физики)
Представленная выше дидактическая система состоит из пяти взаимосвязанных структурных единиц между которыми существуют прямые и двусторонние связи:
- цель и задачи обучения;
- содержание учебного материала и видов учебной деятельности;
- выявление психолого-педагогических характеристик студентов;
- оптимизация методов, форм и средств естественнонаучной подготовки;
- анализ эффективности адаптивной модели обучения ЕНД.
Первая единица - определение цели и задач обучения на основе ГОС высшего профессионального образования.
Вторая единица - оптимизация, конкретизация содержания учебного материала и видов учебной деятельности в соответствии с поставленными целью и задачами, с учетом ГОС высшего профессионального образования, типовой учебной программы, рабочей учебной программы, на основе междисциплинарных связей и профессиональной ориентации.
Третья единица - выявление психолого-педагогических характеристик студентов: сформированности мотивационной сферы изучения дисциплины, исходного уровня подготовленности, ведущей репрезентативной системы.
Четвертая единица - анализ результатов пропедевтической работы и оптимизация форм, методов, средств деятельности педагога и студентов с учетом выявленных особенностей обучаемых. Эта структурная единица является наиболее важной, так как в зависимости от индивидуальных способностей, потребностей, особенностей дидактическое взаимодействие «преподаватель-студент» может протекать в разных вариантах и определять эффективность всей адаптивной модели естественнонаучной подготовки. Это означает, что при планировании занятий педагог должен учитывать особенности не только каждой группы, но и каждого студента. Оптимальный выбор дидактического взаимодействия в определенных условиях определяет процедуру оптимизации естественнонаучной подготовки.
Пятая единица - анализ эффективности адаптивной модели естественнонаучной подготовки - включает текущий и итоговый контроль и самоконтроль результатов обучения, своевременную коррекцию. Эта единица позволяет стимулировать студентов, своевременно выявлять ошибки, слабые места в процессе подготовки, корректировать их, что позволяет более эффективно решить поставленные цель и задачи обучения.
Схема деятельности преподавателя в рамках адаптивной модели обучения представлена на рисунке 3. Педагогическое проектирование адаптивной модели естественнонаучной подготовки состоит из трех ступеней. На первой ступени построения образовательной модели обучения ЕНД в результате анализа нормативных документов: закона РФ «Об образовании», закона «О высшем и послевузовском профессиональном образовании».
