Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Емец Наталья Петровна

Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов
<
Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Емец Наталья Петровна. Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов : диссертация ... кандидата педагогических наук : 13.00.02 / Емец Наталья Петровна; [Место защиты: ГОУВПО "Российский государственный педагогический университет"].- Санкт-Петербург, 2010.- 138 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ОБУЧЕНИЯ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

1.1. Психолого-педагогические особенности использования информационных технологий в учебном процессе вуза 12

1.2. Интерактивные компьютерные модели в обучении 22

1.3. Проблемы обучения студентов астрономии в педагогическом вузе 29

ГЛАВА 2. ОБУЧЕНИЕ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРАКТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ

2.1 Курс астрономии в педвузе на основе использования новых информационных технологий 42

2.2 Трехмерные интерактивные компьютерные модели в обучении астрономии 59

2.3 Интерактивные компьютерные модели в астрономическом лабораторном практикуме 72

2.4 Методика применения интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза 91

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В ОБУЧЕНИИ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

3.1 Методика проведения педагогического эксперимента 108

3.2 Констатирующий этап педагогического эксперимента 111

3.3 Поисковый и формирующий этапы педагогического эксперимента 117

3.4 Результаты педагогического эксперимента 126

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138

ЛИТЕРАТУРА 141

ПРИЛОЖЕНИЯ 159

Введение к работе

Актуальность исследования. Современный период развития общества характеризуется возрастающей значимостью информатизации образования. Одним из приоритетных направлений информатизации образования является применение новых компьютерных технологий к конкретному учебному предмету [153]. Это определяет необходимость использования информационных технологий в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Астрономия занимает важное место в системе естественных наук, изучаемых на физическом факультете педагогического вуза. Преподавание астрономии неотделимо от задачи формирования у будущего учителя понимания места и роли Человека во Вселенной. Астрономические знания лежат в основе научного мировоззрения, формируют научную картину мира, знакомят с современными представлениями о структуре Вселенной и происходящими в ней физическими процессами.

В условиях интенсивной компьютеризации современного образования разработаны новые информационные технологии для поддержки естественнонаучных дисциплин в вузе — электронные учебники, мультимедиа, анимации, модели и др. Тем не менее, проблема недостатка отечественных программных средств для изучения астрономии пока не решена. Интернет открывает доступ к новым источникам научного знания — интерактивным компьютерным моделям, которые существенно расширяют и обогащают образовательную среду. В связи с этим, актуальной становится задача применения зарубежных интерактивных компьютерных моделей и разработки теоретических и практических основ методики их использования с целью оснащения курса астрономии новыми учебными средствами.

Интерактивные компьютерные модели - новые информационные технологии, объединяющие статическую визуальную информацию (текст, графику, цвет) и динамическую (анимацию), что позволяет создавать динамически развивающиеся образы в различных информационных представлениях [156]. Интерактивность дает студенту активную позицию при работе с компьютерной

4 моделью, позволяет в определенных пределах управлять представлением информации, предоставляет возможность выбора индивидуальных траекторий и темпа изучения материала [37, 152]. Гармоничное сочетание анимации, графики, цвета и интерактивности максимально обеспечивает наглядно-образное восприятие учебного материала, развивает воображение и модельное видение, мышление, активизирует мыслительную деятельность и эффективность усвоения материала, повышает и стимулирует познавательный интерес к изучению предмета.

Таким образом, этот вид компьютерных моделей имеет высокий дидактический потенциал и может быть разнообразно и эффективно использован в учебной работе.

В настоящее время имеется ряд исследований (Н.Н. Гомулина, В.В. Лаптев, И.В. Роберт и др.), подтверждающих активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся на всех видах занятий при использовании интерактивных компьютерных моделей [37, 102, 111, 127, 130, 156 и др.]. Вместе с тем, методические аспекты их использования в обучении астрономии студентов педагогического вуза исследованы, на наш взгляд, недостаточно.

Проведенный анализ диссертационных работ показал, что важнейшим вопросам астрономической подготовки студентов, определяющей, в конечном итоге, уровень профессиональной подготовки учителя физики, посвящено небольшое количество исследований. В перечне всех диссертаций в области дидактики астрономии, а их около 50, начиная с 1945 года, всего несколько работ по методике преподавания астрономии в педагогическом вузе: Д.А. Мурашов, 1962; М.М. Дагаев, 1963; С.С. Моисеев, 1963; Е.А. Корякина, 1967; Н.В. Лисина, 1967; П.Я. Фирчук, 1973; A.M. Минбаева, 1982; Л.В. Жуков, 2000; Л.Д. По-ложенцева, 2006 [107]. Остальные работы - по методике преподавания астрономии в средней школе.

После 2000 года появилось несколько работ по применению информационных технологий в обучении астрономии школьников: Н.Н. Гомулина, И.В. Паболков, М.Л. Рысин, Е.С. Собенина, Ю.Г. Ярмак [37, 131, 161, 171, 198]. Од-

5 нако вопросы обучения астрономии студентов педагогического вуза на основе информационных технологий и методика их применения рассматриваются только в работе Л.Д. Положенцевой (2006), причем исключительно средствами Интернет-коммуникаций в курсе астрофизики [140].

Информатизация образования выдвигает перед учителем ряд новых профессиональных задач. Одной из наиболее значимых является использование в учебном процессе новых информационных технологий обучения [153]. Будущий учитель физики должен знать не только о новых информационных технологиях по своему предмету, но и хорошо понимать особенности информационных потоков в предметной области — астрономии, уметь использовать их возможности в процессе обучения школьников физике и астрономии [37].

Таким образом, в настоящее время существуют противоречия между:

возможной и действительной ролью астрономического образования в профессиональной подготовке учителя физики;

высокими требованиями к школьному учителю, свободно владеющим информационными технологиями и умеющим использовать их на уроках и недостаточным уровнем готовности выпускников педагогического вуза к использованию информационных технологий по своему предмету в будущей профессиональной деятельности;

существующими потребностями современного процесса обучения естественнонаучных дисциплин в использовании информационных технологий, ориентированных на компьютерное моделирование и недостаточной разработанностью методики их применения;

психолого-педагогическими и программными возможностями интерактивных компьютерных моделей и недостаточной разработанностью отечественных электронных образовательных изданий и ресурсов для изучения астрономии;

направленностью современной образовательной системы на активизацию учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельности студентов и недостаточной разработанностью методов её активизации посредством

применения интерактивных компьютерных моделей.

Всё вышеизложенное обусловило актуальность избранной темы исследования.

Объект исследования — процесс обучения астрономии в педагогическом вузе с использованием интерактивных компьютерных моделей.

Предмет исследования — применение интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Цель исследования - выявить возможности интерактивных компьютерных моделей и разработать теоретические и практические основы методики их эффективного применения в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Гипотеза исследования — уровень астрономической подготовки учителя физики будет более высоким, если:

в образовательном процессе будет использован учебно-методический комплекс по астрономии, основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей во всех видах учебной деятельности студентов;

будет разработано методическое наполнение курса астрономии, обеспечивающее включение в учебный процесс интерактивных компьютерных моделей;

существенное место при изучении курса астрономии в педагогическом вузе будет отводиться лабораторному практикуму, основанному на использовании интерактивных компьютерных моделей и Интернет-ресурсов;

- применение в курсе астрономии интерактивных компьютерных моде
лей будет учитывать специфику преподавания астрономии в педагогическом
вузе.

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1) провести анализ процесса обучения астрономии студентов педагогического вуза в условиях информатизации современного образования и определить возможности его совершенствования на основе использования интерак-

7 тивных компьютерных моделей;

  1. провести анализ интерактивных компьютерных моделей, выявить их интерактивные возможности для эффективного применения в обучении астрономии студентов педагогического вуза;

  2. разработать теоретические и практические основы методики использования интерактивных компьютерных моделей, направленные на более глубокое усвоение астрономии, активизацию познавательных и профессиональных интересов студентов, усиление их мотивации к изучению и дальнейшему преподаванию физики и астрономии в школе и предложить рекомендации для преподавателя и учителя;

  3. разработать учебно-методический комплекс по астрономии на основе интерактивных компьютерных моделей для повышения уровня профессиональной готовности будущего учителя физики;

  4. провести педагогический эксперимент для проверки эффективности изучения курса астрономии, основанного на использовании интерактивных компьютерных моделей.

Теоретическую базу исследования составили:

- труды по теории педагогической деятельности (СИ. Архангельский,
Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, А.А. Деркач, В.И. Загвязинский, И.А. Зимняя,
В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, И.Я. Лернер, А.К. Маркова, Л.М. Митина,
М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, А.В. Усова и др.);

психологические и педагогические концепции профессионального подхода к обучению (А.А. Вербицкий, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев, А.К. Маркова, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн, и др.);

исследования и работы по теории познавательного и профессионального интереса, мотивации учения (А.А. Вербицкий, И.А. Зимняя, СП. Крягже, И.Я. Ланина, А.К. Маркова, А.А. Реан, Г.И. Щукина, В.А. Якунин и др.);

исследования и работы по теории и методике преподавания астрономии (Б.А. Воронцов-Вельяминов, СП. Глазенап, М.М. Дагаев, Л.В. Жуков,

8 А.В. Засов, Е.И. Ковязин, Э.В. Кононович, Р.В. Куницкий, Е.П. Левитан, М.Е. Набоков, П.И. Попов, А.Ю. Румянцев, Н.К. Семакин, Е.К. Страут, СВ. Широков и др.);

исследования и работы, посвященные проблемам применения информационных технологий в обучении (Б.С. Гершунский, И.Б. Горбунова, В.А. Извозчиков, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.);

исследования, посвященные использованию информационных технологий в обучении физике (А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, А.В. Ляпцев, Е.В. Ос-пенникова, А.В. Смирнов, А.И. Ходанович и др.) и астрономии (Н.Н. Гомулина, Е.В. Кондакова, И.В. Паболков, И.И. Соколова и др.).

Для достижения цели, решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие теоретические и экспериментальные методы исследования: анализ психолого-педагогической, научной и научно-методической литературы, Интернет-источников по исследуемой проблеме; анализ учебных планов, программ, учебников, дидактических пособий по астрономии; наблюдение, анкетирование, собеседование со студентами педагогического вуза и учителями; педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы исследования; статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Учебно-методический комплекс по астрономии на базе использования интерактивных компьютерных моделей способствует повышению уровня профессиональной готовности учителя физики в условиях информатизации современного образования.

  2. Теоретические и практические основы методики применения интерактивных компьютерных моделей, разработанные для обучения астрономии студентов педагогического вуза, позволяют повысить эффективность учебного процесса.

  3. Лабораторный практикум, созданный на основе использования интерактивных компьютерных моделей, обеспечивает формирование астрономиче-

9 ских знаний, активизирует познавательный и профессиональный интерес, ориентирует студентов на профессиональную деятельность учителя.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

В отличие от ранее выполненных исследований в диссертации разработаны теоретические и практические основы методики применения интерактивных компьютерных моделей в учебном процессе по астрономии в педагогическом вузе.

Впервые исследованы методические аспекты применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей при изучении астрономии в педагогическом вузе.

Впервые разработан и внедрен учебно-методический комплекс, основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей для обучения астрономии студентов педагогического вуза.

Впервые для студентов педагогического вуза разработан астрономический лабораторный практикум на основе использования современных интерактивных компьютерных моделей.

Впервые показано, что включение интерактивных компьютерных моделей в курс астрономии педагогического вуза повышает эффективность учебного процесса.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем: разработаны теоретические основы методики использования интерактивных компьютерных моделей для обучения астрономии студентов педагогического вуза; выявлены виды, свойства, особенности и дидактические возможности интерактивных компьютерных моделей для изучения курса астрономии в педагогическом вузе; определены дидактические и методические требования к применению интерактивных компьютерных моделей. Разработанная методика применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей вносит вклад в дидактику астрономии.

Практическая значимость работы определяется в возможности использования в системе профессиональной подготовки учителя физики (и других ее-

10 тественнонаучных дисциплин) результатов педагогического исследования, а именно:

разработан и внедрен учебно-методический комплекс на основе использования интерактивных компьютерных моделей для обучения астрономии студентов педагогического вуза;

разработан и внедрен астрономический лабораторный практикум с использованием интерактивных компьютерных моделей, определено его содержание и методическое наполнение;

разработаны методические и практические рекомендации к применению интерактивных компьютерных моделей в обучения астрономии студентов педагогического вуза;

разработаны астрономический Интернет-практикум с использованием интерактивных компьютерных моделей и практические рекомендации к его проведению.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационном исследовании результатов и выводов обеспечивались: применением комплекса взаимодополняющих методов, адекватных целям и задачам исследования; непротиворечивостью результатов исследования современным тенденциям развития информатизации образования в вузе, положительными результатами исследования.

Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе выступлений на конференциях: Международной научно-практической конференции «Проблемы взаимосвязи теоретических и эмпирических методов познания при обучении физике» (Московский государственный областной университет, май 2005 г.); XII Международной научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинский государственный педагогический университет, май 2005 г.); IV Всероссийской научно-методической конференции учителей школ и преподавателей вузов «Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования» (Уральский государственный технический универ-

ситет, Екатеринбург, ноябрь 2006 г.); XII Всероссийской научно-практической конференции «Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий» (Иркутский государственный педагогический университет, Иркутск, март 2007 г.); Международной научной конференции «Астрономия и астрофизика начала XXI века» (Московский государственный университет, Москва, июль 2008 г.) и др.

Основные этапы исследования:

Констатирующий (2003-2004 учебные годы): выявление актуальных проблем обучения астрономии студентов педагогического вуза в условиях информатизации современного образования; анализ существующих электронных средств; выявление возможностей внедрения новых информационных технологий в курс астрономии; выявление целесообразности создания учебно-методического комплекса на основе новых информационных технологий.

Поисковый (2004-2006 учебные годы): отбор средств информационных технологий для курса астрономии; апробация в учебном процессе применения компьютерных моделей; разработка и внедрение дидактических материалов, методических рекомендаций для использования интерактивных компьютерных моделей; выявление методических и дидактических требований к использованию интерактивных компьютерных моделей.

Формирующий (2006-2008 учебные годы): внесение необходимых корректив в разработанную методику; проверка влияния интерактивных компьютерных моделей на более глубокое усвоение астрономических знаний студентов, повышение и развитие мотивации, профессиональной направленности будущего учителя физики; проведение диагностических процедур, анализ результатов педагогического эксперимента.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 203 наименований, Интернет-источников, приложений. Основной текст диссертации изложен на 140 страницах.

Психолого-педагогические особенности использования информационных технологий в учебном процессе вуза

Совершенствование информационных технологий в настоящее время занимает одно из первых мест среди многочисленных новых направлений развития образования.

Несмотря на значительное количество исследований [1, 15, 25, 32, 41, 64, 70, 75, 76, 82, 85, 101, 125, 127, 130, 137, 138, 139, 140, 145, 153, 167 и др.], проведенных по проблеме совершенствования в вузе учебного процесса на основе разработки и применения информационных технологий обучения, они не дают пока завершенной картины всех её психолого-педагогических аспектов.

Нами сделана попытка осмыслить обозначенную проблему и на основе системного исследования психолого-педагогических аспектов разработки и применения в вузе информационных технологий обучения уточнить понятийно-терминологический аппарат, выявить дидактические возможности, определить психолого-педагогические особенности применения в учебном процессе информационных технологий.

Рассмотрению вопросов обоснования возможности использования информационных технологий в высшей школе посвящены исследования известных педагогов и психологов: СИ. Архангельского, Ю.К. Бабанского, В.П. Бес-палько, П.Я. Гальперина, Б.С. Гершунского, И.Я. Лернера, Е.И. Машбица, Н.И. Монахова, И.В. Роберт, Г.К. Селевко, Н.Ф. Талызиной и др. [5, 10, 15, 31, 32,110,117,123,152, 154идр.].

Рассмотрим, что в терминологическом плане следует понимать под терминами технология и информация, и далее определимся с понятием информационные технологии.

Термин «технология» авторы связывают с процессуальной частью обра 13 зовательного процесса, созданием и реализацией заданных образовательных целей, гарантированное достижение которых обеспечивается всем комплексом психолого-педагогических и технических средств, форм и методов обучения наиболее экономичным и эффективным путем [14, 15, 32, 70, 77, 82, 117, 127, 138, 152,154, 165 и др.].

Таким образом, технология обучения — дидактическая система, реализация которой в учебном процессе приводит к достижению гарантированных целей обучения и воспитания.

Анализ работ по проблемам технологии обучения [14, 30, 44, 70, 73, 117, 123, 126, 127, 133, 142, 156 и др.] позволил выделить наиболее существенные её признаки: диагностическое целеобразование; поэтапное достижение целей обучения; системное применение психолого-педагогических и технических средств представления, восприятия и переработки учебной информации; системное использование обратной связи с целью управления, корректирования и оценки эффективности обучения; оптимальность затрачиваемых усилий и времени всех участников образовательного процесса; гарантия достижения целей обучения и др.

Указанным признакам технологичности в наибольшей степени, на наш взгляд, отвечают информационные технологии.

Под «информационными технологиями» большинство исследователей понимают процессы накопления, обработки, представления и использования информации с помощью электронных средств [1, 37, 41, 70, 75, 82, 130, 138, 154, 165 и др.].

Что же такое информация! Смысл термина «информация» уходит корнями к латинскому «informatio» — разъяснение, изложение, т.е. сведения, передаваемые устным, письменным или другим способом, а также сам процесс передачи или получения этих сведений [172]. Естественно, информация классифицируется по видам восприятия её человеком.

При работе с компьютерной техникой всю информацию по видам восприятия разделяют на три основные группы: 1) зрительная или визуальная инфор 14 мация — информация, воспринимаемая зрением человека (текст, графические изображения, рисунки, модели, анимации, фотографии, видеофильмы и др.); 2) звуковая информация — информация, воспринимаемая слуховым аппаратом человека (речь, музыка и др. 3) сенсорная или тактильная информация — информация, воспринимаемая сенсорной системой человека (с помощью специальных технических средств) [77, 82, 117, 154, 165].

Анализ работ [39, 40, 62, 120, 129, 134, 135, 172 и др.] показал, что в настоящее время существует два явно выраженных подхода к определению понятия «информационные технологии обучения». В первом подходе предлагается рассматривать их как дидактический процесс, организованный с использованием совокупности внедряемых в системы обучения принципиально новых средств и методов обучения, представляющих целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационных продуктов (данных, знаний, идей) с наименьшими затратами и в соответствии с закономерностями познавательной деятельности обучаемых. Во втором подходе речь идет о создании определенной технической среды обучения, в которой ключевое место занимают используемые информационные технологии.

Таким образом, в первом случае речь идет об информационных технологиях обучения (как процессе обучения), а во втором случае о применении информационных технологий в обучении (как использование информационных средств в обучении).

Курс астрономии в педвузе на основе использования новых информационных технологий

Задачами обучения астрономии в педагогическом вузе является поиск ответов на три ключевых вопроса: зачем учить? чему учить? как учить?

Ответ на вопрос «зачем учить?» предполагает формулировку целей обучения в педагогическом вузе. Они определены как требования к курсу, являются основой для его построения, определяются требованиями ГОС и общества на данном этапе развития [42].

В прямой зависимости от целей обучения находится его содержание («чему учить?»). Цели курса определяют структуру и содержание всех его компонентов и объединяют их в единое целое, что дает возможность обеспечить структурную, содержательную и методическую целостность учебного курса.

Отвечая на вопрос «как учить?» мы выбираем соответствующие целям обучения методы, средства и формы обучения, которые зависят как от целей обучения, так и от его содержания. На методы, средства и формы обучения также оказывают влияние уровень развития психолого-педагогических наук, астрономической науки, техники и др.

Итак, если мы включаем в состав целей обучения астрономии формирование у студентов знаний о применении их в профессиональной деятельности и формирование некоторых видов профессиональной деятельности, то содержание, формы, методы и средства обучения, должны способствовать достижению умений применять полученные знания в профессиональной деятельности учителя астрономии. Таким образом, цели, содержание, методы, формы и средства обучения образуют методическую систему, в которой ведущую роль играют цели обучения, поставленные перед педагогическим вузом, а именно — профессгюнальная подготовка учителя физики по астрономии.

Цели астрономической подготовки учителя физики в педагогическом вузе можно разбить на две группы: цели собственно астрономического образования на уровне высшего образования (формирование системы астрономических знаний, формирование научного мировоззрения будущих учителей на основе знаний о Вселенной и др.) и цели, относящиеся к профессиональной подготовке (подготовка к преподаванию астрономии в школе; формирование видов деятельности, адекватных профессиональной деятельности учителя по астрономии; формирование у студентов профессиональных знаний и умений обучать астрономии школьников).

Основываясь на направлениях совершенствования профессиональной подготовки учителя физики и астрономии и принципах отбора содержания (п. 1.3), структуру курса «Астрономия» можно представить в виде схемы, на которой выделены инвариантная и вариативная части

Методика проведения педагогического эксперимента

Совершенствование процесса профессиональной подготовки специалистов в вузе невозможно без экспериментальной проверки предлагаемых рекомендаций и методик.

Под педагогическим экспериментом современная педагогика понимает метод исследования, который используется с целью выяснения эффективности применения отдельных методов и средств обучения и воспитания [67, 92, 94].

Теоретической основой педагогического эксперимента явились работы В.П. Беспалько, В.И. Загвязинского, И.Я. Лернера, М.Н. Скаткина, А.В. Усовой и др. [14, 15, 67, 110, 123, .166, 184 и др.]. В области оценки результатов педагогического эксперимента мы опирались на работу М.И. Грабаря и К.А. Краснян-ской с учетом всех приведенных в ней рекомендаций и ограничений [43].

Педагогический эксперимент проводился на базе Уссурийского государственного педагогического института и школ г. Уссурийска с 2003-2008 учебные годы. В эксперименте приняло участие 17 учителей, более 200 студентов физико-математического факультета и школьников.

При подготовке к проведению эксперимента выполнено: а) выбор необходимого числа экспериментальных объектов (групп студентов, учителей школ и др.); б) определение необходимой длительности проведения эксперимента и составление плана его прохождения; в) выбор конкретных методик для изучения начального состояния экспериментального объекта, анкетного опроса и др.; г) определение признаков, по которым можно судить об изменениях в экспериментальном объекте под влиянием соответствующих педагогических воздействий.

В своем исследовании придерживались схемы классического эксперимента, предложенной М.Н. Скаткиным [166]. Автором предложена модель наиболее типичного педагогического эксперимента, построенной на сравнении экспериментальной и контрольной групп. Результат эксперимента проявляется в изменении, которое произошло в экспериментальной группе по сравнению с группой контрольной.

При проведении педагогического эксперимента были подобраны экспериментальная и контрольная группы студентов 5 курса по специальности «физика и информатика». В эксперименте участвовали также студенты 5 курса по специальности «информатика и физика».

В экспериментальной группе обучение велось по авторской программе с введением новых средств информационных технологий в курс «Астрономия», интерактивных компьютерных моделей и основных методических элементов преподавания астрономии в школе. В контрольной группе обучение не строилось на профессиональной направленности курса, не использовались новые компьютерные технологии. Все виды занятий в контрольной и экспериментальной группах проводились одним преподавателем. Экспериментальная и контрольная группы имели примерно одинаковую успеваемость по физике и теории и методике обучения физике. Именно эти дисциплины, как профильные, были отобраны для определения начальных параметров выборки студентов.

Для определения критериев и показателей влияния разработанной методики мы придерживались мнения ученых в области педагогических исследований [14, 15, 67, ПО, 123, 166, 184 и др.]. При решении большинства педагогических проблем ученые в качестве основного критерия измерения выбирают продвижение личности на более высокий уровень развития. На наш взгляд, такой подход является наиболее плодотворным, поскольку позволяет рассмотреть любой процесс развития, в том числе и развитие профессиональной готовности студентов в процессе астрономической подготовки как переход от одного уровня к другому, более сложному и качественно отличному.

Похожие диссертации на Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов