Введение к работе
Актуальность проблемы нсследовапия. На современном этапе важным условием развития Узбекистана является формирование совершенной системы подготовки кадров на основе богатого интеллектуального наследия народа и общсчеловечсских ценностей, достижений современной науки, техники и технологий. В Национальной программе по подготовке кадров многократно отмечается необходимость внедрения и освоения передовых педагогических и информационных технологий 11—31.
Особую акгуальность приобретают проблемы обеспечения высокой результативности учебного процесса связанные с необходимостью быстрого усвоения большого объема знаний по естественно-научным дисииплинам.
Успешное решение задач, стоящих перед высшей школой на современном эгапе невозможно без внедрения в учебный процесс информационных технологий, примененис новых педагогичсских технологий и других инноваций в обучении и методике преподавания учебных дисциплин. Это требует проведения совместных исследований специалистов в области педагогики, психологии, кибернетики, (ризики, математики и других дисциплин.
В этой связи решение проблем интенсификации процесса обучения сопряжено с поиском и рациональньм применением разнообразных эффективных методик и педагогических подходов. Современные дидактичсские требования, особенно по естественно-научным дисциплинам можно успешно реализовать, используя технические возможности автоматизированных обучающих систем и курсов с применением компьютеров.
Применение Kомпьютеров в процесс обучения дает возможность полного научного объяснения различным природным явлениям и физи-
чссюїм закономерностям на уровне абстракций, усвоение которых представляет для обучающихся определенную трудность из-за практической невозможности поставить реальный демонстрационный опыт.
Сопряжение ЭВМ с реальными условиями и процессами позволяет осуществлять плавный переход от абстрактного к конкретному. Подобная функция ЭВМ и автоматизированных учебных курсов помогают обучающимся глубже осознать природу физического явления, способствует концентрации их внимания на важных аспектах изучаемого материала, выступает как средство развития умений и навыков применения на практике полученных знаний.
Анализ научной литературы, посвященной этим вопросам показывает, что ИССЛСДоваНия ведутся по разным направлениям, среди которых можно назвать следующие:
управление познавательноіі деятельностью обучаемых;
формирование самостоятельного творческого подхода к учению;
индивидуализация обучения; '
использование в учебном процессе тестовых методов контроля знаний студентов на базе компьютерной технологии.
Вопросами управления познавательной деятельностью обучающихся занимались многие исследователи: С.И.Архангсльский, В.Л.Бсс-палько, П.Я.Гальперин, И.И.Гребень, И.Я.Лсрнер, А.Г.Молибог, Н.Ф.Талызина, А.В.Усова и др.
В Узбекистане ученые методисты-педагоги также активно участвул в решении этой проблемы, которая в определенной степени былч разработдна рядом ученых: Б.М.Мирзахмедовьш, О.К.Кувандиковым Д.Ш.Шодисвым, М.З.Зияходжаевым, А.А.Абдукадыровым, Р.Р.Баки-евым, Э.Н.Назировым, Б.Л.Фарбсрманом, М.Джораевым и др. По и> мнению компьютеризация учебного процесса и применение тсстовы) средств имеет важное значение дтя соверщенствования образовани* на всех уровнях, представляет большие возможности для глубокогс изучения основ науки, интснсификации всего процесса обучения.
Однако дидактические проблемы применения информационных тел нологий, в частности ЭВМ в учебном процессе MалO исследована. В свя зи с этим нсобходимо развитие дальнейших исследований по примене нию их в процессе обучения, контроля и оценки знаний студентов. —
Многие исследования посвящены вопросам, связанным с управле нием учебным процессом с помощью ЭВМ, некоторые из них рас
сматривают дидактические возможности ЭВМ и формируют научные основы их использования при решении задач в различных видах учебных занятий [5, 6, 8 и др.], а по теории обучения физики в школе и в вузе в условиях компьютерной техники - работы [4, 7, 9 и др.]
Анализ вышеперечисленных и других работ показывает, что в этих исследованиях не достаточно рассмотрены проблемы разработки и создания обучающих систем и программных средств по проведению лабораторных работ по курсу общей физики с применением персональных ЭВМ, и методики их эффективного использования в учебном процессе.
Объектом нашего исследования является дальнейшее развитие возможностей применения ЭВМ в лабораторных занятиях по разделу "Оптика" курса общей физики и решение связанных с ним дидактических вопросов.
Целью исследования являются: 1) разработка и экспериментальная апробация компьютерных обучающих программ и "тест-тренингов" в проведении лабораторных работ по разделу "Оптика" курса общей физики; 2) выявление способов их внедрения в учебный процесс; 3) определение степени усвоения программных материалов студентами; 4) усиление с помощью предлагаемой методики профессионально-педагогическую ориентацию в преподавании курса общей физики и тем самым оказание практической помощи студентам в усвоении и углублении необходимых профессиональных знаний, умений и навыков.
Предметом исследования является методика проведения лабораторHых занятий, контроля и оценки деятельности студентов, с использованием средств информационной технологии.
Гипотеза исследования сформулирована на основе предположения
о том, что внедрение обучающих и контролирующих программ на базе
персональных компьютеров в процессе обучения бакалавриатуры курса
общей физики в проведении лабораторных занятий по разделу "Оп
тика": '
позволит существенйо повысить интерес студентов к изучению физических процессов и поднять уровень их осознанного понимания;
поможет студентам, сопоставляя отдельные физические явления, устанавливать их уровни и причинно-Следственные взаимосвязи, '
б
пыдпигать предположения, отрабатывать количественные и качествен-
ные заключения; -
— даст возможность студентам в процессе изучения физических яв
лений и закономерностей применять различные вариативные методы;
Методологическую основу исследования составляют:
диалектическая теория познания;
идеи взаимосвязи теории и практики.
Обязательным при разработке проблемы считали опору на закон "Об образовании", "Национальную программу по подготовке кадров" Республики Узбскисган, указы Президента Узбекистана, постановления и директивные документы Кабинета Министров, относящиеся к развитию науки, культуры, народного образования республики 11—3|; основополагающие положения педагогической и психологической науки по эффективному преподаванию учебных предметов; труды ученых-педагогов, физиков, философов, психологов, плодотворно занимавшихся проблемами обучения и воспитания.
Методы нсслсдоваиий и деятельность, направленная на достижение поставленной цели согласно выдвинутой гипотезы:
-
Теоретический анализ состояния проблемы, изучение соответствующсй литературы с целью выявления методологических и гносеологических основ применения компьютеров в учебном процессе; определение дидактичсских и психологических основ использования персональных ЭВМ как автоматизированную обучающую систему и обеспечивающую оперативную и объективную оценку знаний студентов.
-
Исследование вопроса применения ЭВМ при изучении студентами курса общей физики.
-
Педагогическое наблюдение с целью изучения деятельности по организации учебного процесса по физическому практикуму преподавателей и обобщение 10-лстнего собственного опыта работы в вузе.
-
Создание автоматизированной учебной программы, демонстрирующей основные физичсскис процессы, изучаемые в разделе "Оптика" курса общей физики на основе методов ннформатики и моделирования.
-
Проведение педагогического эксперимента, обработка полученных результатов методом "ХИ-квадрат" математической статистики.
-
Разработать методические рекомендации по данному вопросу.
Научная новизна нсследовання выражается в следующем:
разработаны дидактические основы реализации ЭВМ, методика ее использования как база данных для извлечения из нее знания в проведении лабораторных занятий по разделу "Оптика" курса общей физики;
выявление оптимальных путей совершенствования методов контроля и оценки деятельности студентов путем применения "тсст-тре-нинговых" программ, способствующим повыш1нию уровня знаний;
предложены методика проведения лабораторных занятий, для чего разработаны два вида компьютерных программ: первая проверяет готовность студента к выполнению лабораторных работ (допуск к лабораторной работе), вторая после проведения эксперимента, проверяет студента, насколько освоил физический процесс, законы физики, касающиеся данноіі тематике, данному явлению (принятие зачета и оценки знаний);
выявлено положительное влиянис "тсст-трснинговых" программ, АУК и ЭВМ на повышение качества проведсния лабораторных занятий по курсу обшей физики.
Теоретическая и практическая значимость исследования состоит в следующем:
разработаны теоретические и методические основы проблемы использования АУК по разделу "Оптика", "тсст-тренингов" на базе ЭВМ и проведении лабораторных занятий, контроля и оценки деятельности студентов;
ЭВМ, АУК и "тест-тренинг" рассматривается как проблема дидактики;
предложенный метод обучения студентов с помощью автоматизированных учебных курсов на базе ЭВМ может быть применен и в других разделах курса общей физики;
применение автоматизированных учебных курсов и ЭВМ способствуют повышению интереса студентов к изучению физических явлений и законов; активизирует познавательную деятельность студентов стимулирует формирование физического мышления; позволяет самостоятельно осмысливать причинно-следственные связи разрозненных физических явлений и процессов;
результаты исследования определйют направления совершенствования методики препоДавания курса общей физики на основе новых. информационных технологий; '' ' - ';'' ' . ..
— разработанная методика окажет помощь в подготовке студентов и повышению квалификации учителей в ходе формирования и совер-
шенствования профессионального мастерства.
Обоснованность н достоверпость результатов, полученных в исследовании обеспечиваются применением адекватных научно-педагогических методов, использованием достижений современной философии, психологии и педагогики; репрезентативностью объема выбора. Обработка фактических материалов педагогического эксперимента осуществлена с применением статистических методов; личный опыт практической работы соискателя и результаты псдагогаческого эксперимента дали положительные результаты при использовании АУК на
базе ЭВМ в процессе пропедения лабораторных занятий по курсу общей физики.
Па защиту выносятся следующие основные результаты исследования:
-
Разработка методики обучения, контроля и оценки знаний студентов, на основе компьютерных технологий при изучении раздела "Оптика" курса общей физики.
-
Разработка автоматизированных обучающих курсов (методика составления сценариев и обучающих программ) для изучения отдельных глав общей (ризики и проведения лабораторных занятий.
-
Дидактические условия применения ЭВМ при проведении лабораторных занятий по разделу "Оптика" курса общей физики.
-
Методнческие рекомендации преподавателям по контролю и оценке знаний студентов при применении тестовых программ.
Апробация результатов псследования. Основные результаты диссертации излагались в качестве научных сообщений и докладов в течение 1990—2000 годов на Всесоюзном семинаре-совещании (1990 г., Ташкент), также на республиканских научно-теоретических и научно-методических конференииях (1990, г. Гулистан), (1993, Сырдарьинская обл., Пахтаабадский район), на объединенных научно-методических конферснциях профессорско-преподавательского состава в Ташкентском государственном педагогическом институте (в настоящее время университет)" им. Низами (1991—2000 гг. г. Ташкент), межвузовской научно-методической конференции ТашГУ (в настоящее время Национальный Университет Узбекистана) (1994 г. г. Ташкент).
Диссертационная работа обсужцалась на семинарах:
кафедры физики и методики ее преподавания физико-математического факультета ТГПУ им. Низами;
научно-методического Совета физического факультета Национального Университета Узбекистана им. Мирзо Улугбека;
на специализированном научно-методическом семинаре созданном Объединенным специализированным Советом Д 113.20.02 по присуждению ученой степени доктора педагогических наук при ТГПУ им. Низами;
на научно-методическом семинаре Института проблем высшей и средней специальной школы МВССО РУз.
Внедрение результатов исследования в практику высших педагогических и средних школ осуществлялось:
средствами массовой информации через публикацию статей в научных и методических журналах, Быступлсниясми в ряде научно-методических конферснций выпуском учебно-методических пособий и рскомендации по тестированию для контроля и оценки знаний студентов по физикс массовым тиражом.
руководством диссертанта дипломных работ студентов заочных отделений, которые явпялись учителями школ. Дипломанты осуществляли исследования концепции в школах, где они преподавали физику.
Дипломант А.Уралов педагогический эксперимент проводил в средней школе № 6 Ссргслийекого района г. Ташкента. Он успешно подготовил и защитил дипломную работу (на оценку "отлично" в 1996 году).
Дипломант Б.Тешабасв - учитель школы № 26 Паркентского района Ташкентской области. Педагогический эксперимент проводил в своей школе, подготовил и защитил дипломную работу (на оценку "отлично" в 1995 году).
Это яркий пример того, что разработанные методические рекомендации автором дисссртацГи успешно внедрены в практику этих школ.
Структура U основное содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы и приложсния. ' '::: ;