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

Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Лобода Юлия Олеговна

Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза
<
Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза
>

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

Автореферат - 240 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лобода Юлия Олеговна. Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 Томск, 2006 152 с. РГБ ОД, 61:06-13/1825

Содержание к диссертации

Введение

Глава I Инновационные методы обучения в системе российского образования 13

1.1. Развитие физического образования в контексте его качества 13

1.2. Инновационные методы обучения в системе российского образования . 20

1.2.1. Метод проектов 21

1.2.2. Метод обучения в сотрудничестве 26

1.2.3. Метод портфолио 31

1.2.4. Метод обучения в структуре учебного процесса 38

1.3. Роль физического эксперимента в преподавании курса общей физики 52

Выводы к главе 1 70

Глава II Разработки реальных и виртуальных лабораторных экспериментов на основе проектного метода 72

2.1. Применение метода проектов при проведении лабораторных экспериментов по курсу общей физики 73

2.2. Разработка модели организации физического практикума, включающей виртуальный и натурный эксперименты с элементами проектной деятельности 79

2.3. Применение проектного метода при разработке студентами теоретических проектов 84

2.4. Применение проектного метода при разработке студентами проектов-моделей 92

2.5. Применение проектного метода при разработке студентами проектов -демонстрационных работ 99

2.6. Проекты - лабораторные работы 108

2.7.Использование инновационных методов в синтезе традиционных и виртуальных лабораторных экспериментов 115

Выводы к главе II 128

Глава III. Экспериментальная проверка эффективности применения методики, основанной на проектной деятельности студентов, в процессе обучения физическому эксперименту 130

Выводы к главе III 140

Заключение 141

Введение к работе

Актуальность исследования. Разработка и внедрение новых форм

организации процесса обучения при подготовке будущих учителей физики для общеобразовательных школ основывается на критически осмысленном опыте инноваций как в системе образования России, так и в образовательных системах других стран. Сегодня уже ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что конкурентоспособность педагогического вуза, его престиж и роль в стране или регионе напрямую зависят от качества подготовки учителей, уровня проведения инновационной работы, учета новых требований к профессиональной компетентности педагогических кадров, подготовленных вузом. Особое значение инновационное физическое образование имеет для такого региона как Томская область, динамично развивающаяся в качестве технико-внедренческой экономической зоны, а это требует новых концептуальных подходов к подготовке кадров, начиная со школьного образования. Только хорошо подготовленный школьный учитель сможет не только успешно реализовать цели обучения и получить планируемый образовательный результат, но и оказать помощь учащимся в выборе будущей профессии, в их ориентации на получение высшего образования, на занятие наукой, на получение востребованных в регионе рабочих специальностей. В связи с этим, требования к качеству подготовки учителя физики для работы в современной общеобразовательной школе, готовящей кадры для работы в условиях технико-внедренческой зоны, должны не только возрастать, но в отдельных направлениях, возможно, и опережать существующие в данный период требования Государственных образовательных стандартов, и, соответственно, способствовать их обновлению, корректировке и дальнейшему развитию. Становится актуальным вопрос о развитии в современной России инновационных педагогических вузов, которые будут готовить педагогические кадры, в том числе учителей физики, качество подготовки которых будет адекватным требованиям времени.

Вопросам разработки и применения в курсе общей физики новых технологий обучения посвящены исследования, представленные в ряде научных работ (Л.И.Анциферов, В.А.Извозчиков, СЕ. Каменецкий, Р.В.Майер, А.Н.Мансуров, Н.С.Пурышева, В.Я.Синенко, В.И.Тесленко, О.А. Яворук и др.) и диссертационных исследований (Д.В.Пичугин, И.В.Белицын, А.Ю.Трефилова, Е.А.Склярова и др.). Большое внимание при подготовке будущих учителей уделяется физическому эксперименту. Основными качествами физического эксперимента являются гибкость и способность отражать нововведения, как научные (при проведении эксперимента), так и педагогические (в методике обучения проведению эксперимента), о чем свидетельствуют работы многих российских исследователей в области физического эксперимента (Я.Е.Амстиславский, О.Ф.Кабардин, В.В.Майер, Н.Я.Молотков, Б.Ш.Перкальскис, С.А.Хорошавин, Т.Н.Шамало). Различные модификации методики обучения проведению физического эксперимента, в том числе, в рамках применения инновационных методов, основанных на компьютерных технологиях, уже существуют, но они не всегда адаптированы к условиям педагогического вуза. Несмотря на имеющиеся разработки в области экспериментальной подготовки студентов педагогического вуза, у будущих учителей наблюдаются некоторые затруднения, связанные с проведением демонстрационных и лабораторных работ как традиционных, так и предполагающих использование современного компьютерного оборудования. Данную проблему можно решить за счет включения в учебный процесс инновационных методов, в частности, метода проектов, при выполнении студентами педагогического вуза лабораторных работ по курсу общей физики.

При подготовке будущих учителей физики обычно отдается предпочтение построению лабораторных занятий на основе репродуктивного или репродуктивно-исследовательского метода: после изучения соответствующего раздела физики проводится цикл лабораторных работ, базирующихся на четких методических указаниях. Благодаря

данному способу проведения лабораторных работ, будущий специалист приобретает необходимые теоретические знания, достаточные для того, чтобы разобраться в физических явлениях, процессах и работать с лабораторным оборудованием без отрыва теории от практики. Для будущего учителя физики выполнение лабораторных работ может служить не только способом приобретения новых физических знаний, но и ряда востребованных профессиональных умений, развивающихся при определенной организации учебного процесса.

Поскольку все больший интерес вызывают кибернетические подходы к преподаванию курса физики, связанные с компьютерным моделированием (О.А.Козлов, А.В.Кузнецов, Д.Ш.Матрос, Е.В.Пастухова, Л.Ф.Плеухова, Ю.К.Ситников, Е.А.Солодова, В.А.Стародубцев, А.Ф.Федоров, Е.Н.Холодов), появилась разновидность лабораторных работ, базирующаяся на применении компьютерных технологий при проведении экспериментов по курсу физики, в результате чего возник новый вид эксперимента -«виртуальный». Применение виртуального эксперимента целесообразно для представления физических явлений, трудно воспроизводимых в реальном лабораторном эксперименте; наглядного сравнения результатов, получаемых в рамках различных теоретических моделей; повышения уровня безопасности обучающихся при применении компьютерных тренажеров; повышения у студентов мотивации к обучению за счет моделирования физических процессов, позволяющего рассматривать процессы «изнутри» и вносить параметрические изменения в ход того или иного процесса; визуализации ненаблюдаемых при лабораторном эксперименте явлений. Это, на наш взгляд, делает целесообразным включение в натурный физический эксперимент элементов виртуального. В случае сочетания натурного и виртуального экспериментов в учебном процессе по курсу общей физики проектный метод может быть использован наиболее эффективно, так как при его применении у студентов формируются проектные и информационные умения (умения определять и формулировать цель,

7 планировать деятельность, осуществлять рефлексию, проводить поиск необходимой информации, систематизировать информацию).

В условиях ограниченного объема часов для аудиторных занятий, выделенных в рамках учебного плана на обучение физике в педагогическом вузе по Государственным образовательным стандартам, данный метод позволяет «расширить» временные рамки аудиторных занятий за счет активизации самостоятельной работы студентов. Применение на практике основанной на методе проектов методики обучения физике одновременно решает проблемы сохранения фундаментальности образования и его наглядности, что до сих пор является актуальной методической проблемой преподавания естественных наук, в частности, физики.

В настоящее время в системе физического образования выделен ряд противоречий, заключающихся в том, что, во-первых, при увеличении объема информации и усложнении способов ее передачи, количество часов, отведенное на изучение курса общей физики, остается неизменным; во-вторых, в практике обучения студентов педагогического вуза существует противоречие между необходимостью формирования в будущей профессиональной деятельности выпускников умений работать со знаниями,

информацией, новыми педагогическими технологиями и преимущественно традиционным репродуктивным методом обучения; в-третьих, в недостаточной мере разработано методическое обеспечение физического эксперимента, что не позволяет осуществлять учебную деятельность студентов в условиях оптимального соотношения виртуальных и натурных дидактических средств обучения. Данные противоречия обусловливают актуальность нашего исследования.

Цель работы: разработка методики обучения студентов педагогического вуза натурному и виртуальному физическому эксперименту на основе проектного метода, позволяющей повысить эффективность их профессиональной подготовки.

Объект исследования: процесс обучения физике в педагогическом вузе.

Предмет исследования: проектная деятельность студентов при выполнении лабораторного практикума по курсу общей физики.

Гипотеза исследования: если при проведении физического лабораторного практикума выполняемые по традиционной методике лабораторные работы дополнить самостоятельной проектной деятельностью студентов, то это приведет к повышению уровня предметной и профессиональной (наличие коммуникативной и рефлексивной компетенций) подготовки студентов.

Для достижения поставленной цели в ходе исследования необходимо решить следующие задачи:

  1. Провести анализ исследований по разработке дидактических средств в области физического эксперимента, позволяющих повысить эффективность профессиональной подготовки будущих учителей физики.

  2. Выявить существенные особенности инновационных методов обучения как средства повышения эффективности процесса формирования профессиональных компетенций будущих учителей физики и определить среди них наиболее перспективные, инвариантные в разноуровневой образовательной системе (школа - педагогический вуз - школа).

  3. Разработать модель организации физического практикума для студентов педагогического вуза, включающую виртуальный и натурный эксперименты с элементами проектной деятельности.

  4. Разработать методику обучения студентов педагогического вуза физическому эксперименту, основанную на самостоятельной проектной деятельности.

  5. Разработать критерии оценки степени сформированности коммуникативной и рефлексивной профессиональных компетенций у будущих учителей физики.

  6. Провести педагогический эксперимент и оценить его результаты.

Методологической основой исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых в областях:

- содержания образования и педагогического прогнозирования
(Б.С. Гершунский, В.С.Леднев, Н.Н.Скаткин);

интенсификации учебно-воспитательного процесса (Ю.К. Бабанский, М.А. Данилов);

создания и применения средств обучения (Л.С. Зазнобина, В.С.Леднев, С.Н. Шахмаев);

теории и практики компьютеризации и информатизации образования (И.Н. Антонов, И.М. Бобко, X. Гулд, Л.Х. Зайнутдинова, Е.А. Машбиц, С.А. Немнюгин, И.В. Роберт, Э.Г. Скибицкий, Я. Тобочник);

педагогической психологии (П.Я. Гальперин, З.Ф.Зеер, И.Ю. Соколова, Н.Ф. Талызина);

методики проведения физического эксперимента и реализации физических практикумов (Л.И. Анциферов, А.Г. Белянкин, В.А.Буров, В.И. Иверонова, СЕ. Каменецкий, В.В.Лаптев, В.В. Майер, Г.П.Мотулевич, И.М. Пищиков, В.Я. Синенко, А.М.Слуцкий, В.Г.Разумовский, А.Д.Ревунов, С.А.Хорошавин, Е.С.Четверикова, Т.Н.Шамало, Н.М. Шахмаев, И.А. Яковлева, О.А*. Яворук).

Методы исследования: в работе применялся комплекс методов исследования, адекватных поставленным задачам. Теоретические методы -анализ исследуемой проблемы и обобщение психолого-педагогической литературы по вопросам формирования компетенций обучающихся, разработки и применения метода проектного обучения в курсе физики; моделирование педагогического процесса обучения физике на лабораторно-практических занятиях. Эмпирические методы - наблюдение, анкетирование, тестирование, педагогический эксперимент, методы статистической обработки экспериментальных данных исследования. Научная новизна:

1. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена эффективность применения проектной деятельности при обучении студентов педагогического вуза физическому эксперименту как средства

10
формирования профессиональных компетенций будущих учителей
_ физики.

  1. Предложена и реализована модель поэтапного усложнения проектов студентов по разработке натурно-виртуальных лабораторных экспериментов.

  2. Выявлены критерии оценки эффективности разработанной методики обучения физическому эксперименту студентов педагогического вуза, позволяющие определить степень сформированности коммуникативной и рефлексивной профессиональных компетенций у будущих учителей

* физики.

Теоретическая значимость:

разработана методика обучения студентов педагогического вуза физическому эксперименту путем введения проектирования в сочетании с новыми информационными технологиями в учебный процесс, что позволило повысить уровень профессиональной подготовки будущих учителей физики;

- разработаны методические требования к натурно-виртуальным и
виртуальным лабораторным проектам, учитывающие специфику
педагогического вуза.

Практическая значимость исследования:

- дополнено содержание разноуровневой проектной деятельности студентов
при разработке физических экспериментов: теоретических, проектов -
моделей, проектов демонстрационных работ, проектов - лабораторных
работ;

Ч - разработаны научно обоснованные рекомендации по определению условий
и этапов проведения лабораторного физического практикума в

педагогическом вузе;

- определены способы проверки уровня предметной и профессиональной
подготовки студентов и степени сформированности у них профессиональных
компетенций (коммуникативной, рефлексивной).

Апробация результатов исследования:

Результаты исследования публиковались в печати и обсуждались на Международной научно-методической конференции «Устойчивое развитие непрерывного образования в условиях его модернизации», ТГПУ, Томск, (2003); III Международной научно-практической конференции «Проблемы образования в современной России и на постсоветском пространстве», Пенза,

(2004); VIII Международной научно-практической конференции «Качество -стратегия XXI века», Томск, (2003); IX Международной научно-практической конференции «Качество - стратегия XXI века», Томск (2004); XXVII Международной научно-методической конференции «Инновационные процессы в образовании», Кемерово (2006); Общероссийской юбилейной научно-методической конференции «Непрерывное педагогическое образование: качество, проблемы, перспективы», Томск (2002); Всероссийской научной конференции, посвященной 60-летию Кемеровской области и 65-летию г. Белово (2003); VII Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и образование», Томск (2003); VIII Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука и образование», Томск (2004); Всероссийском Интернет-совещании «Подготовка учителей к использованию современных средств оценивания результатов обучения учащихся», на базе Томского государственного педагогического университета, Томск (2004); Всероссийской конференции «Современный учитель: подготовка, опыт, компетенции», Томск (2004); Всероссийской научно-методической конференции «Современные технологии образования в вузе», Томск (2005); Межрегиональной научно-практической конференции «Пути модернизации региональной системы повышения квалификации работников образования», ТОИПКРО, Томск (2003); Региональной научно-методической конференции «Проблемы совершенствования учебного процесса и качества образования», Кемерово (2003); Региональной научно-методической конференции

12 «Совершенствование методов обучения физике в условиях модернизации школьного образования», Томск (2004).

Опытно-экспериментальная база:

Предлагаемая методика разрабатывалась и была внедрена в практику обучения студентов на кафедре общей физики в Томском государственном педагогическом университете. В исследовании принимали участие 217 студентов первого и второго курса физико-математического факультета Томского государственного педагогического университета.

На защиту выносятся:

  1. теоретическое обоснование эффективности применения проектной деятельности при обучении студентов педагогического вуза физическому эксперименту как средства формирования профессиональных компетенций будущих учителей физики;

  2. модель обучения физическому эксперименту, включающая разноуровневые (индивидуальные и групповые) проекты: теоретические, проекты - модели, проекты - демонстрационные работы, проекты - лабораторные работы;

  3. методика обучения студентов педагогического вуза физическому эксперименту, основанная на самостоятельной проектной деятельности студентов педагогического вуза по разработке натурных, виртуальных и натурно-виртуальных лабораторных работ;

  4. описание педагогического эксперимента и оценка эффективности предлагаемой методики обучения студентов физико-математического факультета педагогического вуза.

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из' введения, трех глав, заключения и списка литературы, изложена на 152 страницах текста, содержит 5 таблиц, 21 рисунок. Список литературы включает 112 наименований.

Развитие физического образования в контексте его качества

В условиях реформирования российской образовательной системы все большее распространение получают разнообразные инновационные процессы. Для отечественной практики обучения характерны введение широкого спектра разноуровневых образовательных программ, переход на целевую дифференциацию образовательных учреждений, повышение вариативности содержания образования. Сегодня в сфере образования внедряется большое число инноваций различного характера, направленности и значимости [2, 6, 10, 14, 21, 26, 34, 37, 61, 63, 66, 78, 101]. Общественная практика свидетельствует, что любые преобразования, в том числе и в педагогической сфере, не дают должного результата, если они проводятся методом проб и ошибок, без научно обоснованных подходов. Основной составляющей любого инновационного действия стало понятие качества образования [21, 26, 37, 78]. Обеспечение качества образования как определяющего фактора в повышении уровня профессиональной подготовки специалистов является чрезвычайно важным для устойчивого развития общества в условиях интенсивной социально-экономической, научно-технической и профессиональной обновляемости.

Осознанная, целенаправленная, теоретически проработанная и научно обоснованная инновационная педагогическая деятельность основывается на теоретических положениях педагогического проектирования. В настоящее время без научной разработки проблем методологии и технологии педагогического проектирования невозможно контролировать процессы преобразования образовательных систем и обучать будущих педагогов как субъектов их непрерывного преобразования[68, 75, 91, 94].

Рассматривая историю образования, можно с неизбежностью обнаружить, что во все времена существовала проблема, связанная с превышением объема полученных учеными знаний над существующим содержанием образовательных программ, с одной стороны, и с несоответствием используемых технологий образования все возрастающему объему информации, подлежащей усвоению, накоплению и практическому применению, с другой. На каждом этапе развития человечества эта проблема разрешалась по-разному. Однако, как показывает исторический опыт, в условиях ограниченности ресурсов всегда беспроигрышным бывает такое образование, которое базируется на осознанной или неосознанной реализации эмерджентнои совокупности системных принципов. Из них базовыми являются два следующих. Принцип фундаментальности: изучение фундаментальных основ специальности, дисциплины важнее ее частностей («знание принципов освобождает от знания фактов»). Принцип предпочтительности технологий обучения его содержанию: важнее методы обучения, чем преподаваемая информация. В связи с этим, при рассмотрении качества образования на современном этапе, необходимо определить степень реализации данных принципов и значении их реализации на текущем этапе развития.

Основной особенностью XXI века является развернувшаяся между странами конкуренция по качеству интеллектуальных ресурсов и качеству образования [7, 25, 31, 50, 68, 69]. От качества образования во многом зависит дальнейшее социально-экономическое развитие России. Однако перестройка системы образования, в том числе и физического, не может быть выполнена традиционными методами и средствами [5, 9, 14, 20, 24, 28, 33, 43, 44, 47, 54, 70, 78, 100]. Характер обучения должен быть нацелен на приобретение фундаментальных знаний и одновременно давать глубокую специальную подготовку. Качество образования, являющееся одной из характеристик качества жизни населения, должно рассматриваться как системная характеристика, представляющая собой совокупность показателей.

Применение метода проектов при проведении лабораторных экспериментов по курсу общей физики

При выполнении лабораторного практикума под курсу физики особое значение имеет физический эксперимент, который является одним из основных элементов в процессе подготовки высококвалифицированных учителей физики. Применение в физическом эксперименте проектного метода обучения, позволяет использовать в учебном процессе такие преимущества этого метода как:

1) преобладающая в проекте деятельность: исследовательская, поисковая, творческая, ролевая, практически-ориентированная (прикладная), ознакомительно-ориентированная;

2) предметно-содержательная область: межпредметный проект, монопроект (в рамках одной области знания);

3) характер контактов (среди участников одной школы, класса, города, региона, страны, различных стран мира);

4) количество участников проекта;

5) продолжительность выполнения проектов.

Каждый проект проходит все стадии развития, от формулировки общей проблемы, с которой студенты сталкиваются во время прослушивания лекционного курса, к выявлению проблемы частной, по той или иной причине заинтересовавшей студента или школьника, презентация данной проблемы, аргументация ее актуальности, затем выдвижение гипотез, уточненная формулировка гипотезы, подтверждение гипотез экспериментально (могут быть использованы как реальные эксперименты, так и виртуальные модели), обсуждение полученных данных, проверка гипотез, презентация проекта, выводы, обобщения, заключения.

Главной целью проекта является самореализация личности, раскрытие ее желаний и интересов. Но если в школьном курсе физики преобладают проекты, отражающие различные аспекты окружающего мира и моделирующие разностороннюю профессиональную деятельность, то при использовании метода проектов в педагогическом вузе особое внимание студентов нужно обратить на проекты, связанные с их будущей профессиональной деятельностью.

Особое значение при выполнении лабораторного практикума в педагогическом вузе, как правило, имеет объективная (справедливая с точки зрения студента) оценка результатов работы студента. Для практической реализации таких требований представляется возможным ввести в учебный процесс целый ряд инновационных методик оценок результатов учебной деятельности студентов. В данном случае нововведением можно считать компактные тесты, которые сами студенты разрабатывают для контроля своих знаний по изучаемой теме. Компактными тесты называются потому, что они формируются посредством выбора минимума наиболее важных определений по теме, однако при этом обязательным является условие достаточно полного раскрытия темы. Ни для кого не секрет, что только глубокое понимание темы дает возможность выделить в ней главное и сформулировать действительно значимые вопросы. Таким образом, формируя компактные тесты, студент не только явно показывает свои знания по данной теме, но также демонстрирует их глубину в неявном виде.

От обучаемых требуются: 1) умение организовывать свое время, свои мысли;

2) глубокое проникновение в процессы познания, критики и рефлексии относительно целого спектра тем и собственной деятельности;

3) участие в установлении стандартов и требований к тесту.

Экспериментальная проверка эффективности применения методики, основанной на проектной деятельности студентов, в процессе обучения физическому эксперименту

Требование доступности обучения означает необходимость определения степени теоретической сложности и глубины изложения учебного материала с учетом индивидуальных особенностей мыслительной деятельности и памяти обучаемых, а также уровня их подготовки и развития. Не допустима чрезмерная усложненность и перегруженность учебного материала, при которой овладение этим материалом становится непосильным для обучаемых [28].

Требование обеспечения проблемности обучения обусловлено самой сущностью и характером учебно-познавательной деятельности. Когда обучаемый сталкивается с проблемной ситуацией, которую ему надо разрешить, его мыслительная активность возрастает. Уровень выполнимости данного дидактического требования с помощью синтезированной виртуально-реальной лабораторной может быть значительно выше за счет входящих в работу индивидуальных проектов, с помощью которых учащийся решает поставленную проблему. При этом, все вопросы и задания формулировать в проблемной форме [28, 32] невозможно и нецелесообразно.

Требование обеспечения наглядности обучения означает чувственное восприятие изучаемых объектов, их макетов или моделей и их личное наблюдение обучаемыми. Огромная значимость наглядности с точки зрения успешного усвоения учебного материала отмечалась уже в трудах великого педагога Я.А. Коменского [52]. Большое значение придавал наглядности обучения также К.Д. Ушинский, ему принадлежат следующие слова: «Детская природа ясно требует наглядности. Учите ребенка каким-нибудь пяти неизвестным ему словам, и он будет долго и напрасно мучиться над ними; но свяжите с картинками двадцать таких слов и ребенок усвоит их на лету» [97].

Компьютерное представление учебной информации отличается высоким качеством, динамичностью, следовательно, можно существенно повысить наглядность обучения за счет использования возможностей компьютерного представления информации.

Требование обеспечения сознательности обучения,

самостоятельности и активизации деятельности обучаемого предполагает обеспечение самостоятельных действий по извлечению учебной информации при четком понимании конкретных целей и задач учебной деятельности. Активизация деятельности обучаемого может обеспечиваться возможностями: самостоятельного управления ситуацией на экране; вариативности действий в случае принятия самостоятельного решения; создания позитивных стимулов, побуждающих к учебной деятельности, повышающих мотивацию обучения.

Требование развития интеллектуального потенциала обучаемого предполагает обеспечение: развития мышления (например, алгоритмического, программистского стиля мышления, наглядно - образного, теоретического); формирования умения принимать оптимальное решение или вариативные решения в сложной ситуации; формирования умений по обработке информации (например, на основе использования систем обработки данных, информационно - поисковых систем, баз данных).

Требование обеспечения компьютерной визуализации учебной информации предполагает реализацию возможностей современных средств визуализации (например, средств компьютерной графики, технологии Мультимедиа) объектов, процессов, явлений (как реальных, так и виртуальных), а также их моделей, представление их в динамике развития, во временном и пространственном движении.

Требование обеспечения индивидуальности обучения при работе учащихся означает следующее: наряду с предлагаемой лабораторной работой, должны быть созданы условия для самостоятельной (индивидуальной) работы обучаемого, создание виртуальных индивидуальных проектов, впоследствии включаемых в работу, наличие контрольных заданий, связанных с вычислениями, причем важно проверять результаты индивидуальных решений, сравнивая их с вычислениями, проводимыми компьютером.

Похожие диссертации на Проектная деятельность в области физического эксперимента как средство формирования профессиональных компетенций у студентов педагогического вуза