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

Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Сельдяев Валерий Иванович

Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики
<
Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Сельдяев Валерий Иванович. Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 : СПб., 1999 207 c. РГБ ОД, 61:00-13/1183-8

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Психолого-педагогические проблемы использования компьютера на лабораторных занятиях 11

1. Дидактические основы использования компьютеров на уроках физики 11

2. Лабораторные работы их значение и организация 31

3, Организация исследовательской деятельности учащихся при проведении лабораторных работ 49

ГЛАВА II. Методика проведения компьютерных исследований на лабораторных работах по физике 62

1 Возможности компьютера для проведения лабораторных работ исследовательского характера

2. Инструментальные средства для проведения лабораторных работ 84

3. Лабораторные исследования учащихся на уроках физики с применением компьютера 95

ЗЛ Проведение исследовательских лабораторных работ, сочетающих натурный и вычислительный эксперименты 97

3.2 Учебные комплекты, управляемые компьютером 122

33 Компьютерные модели на лабораторных занятиях по физике 136

ГЛАВА III Экспериментальная проверка эффективности методики развития исследовательских умений учащихся при использовании вычислительного эксперимента 163

1. Организация и проведение педагогического эксперимента 163

2. Состояние проблемы в практике работы учителя физики 170

3. Итоги формирующего эксперимента 180

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 193

БИБЛИОГРАФИЯ 196

Введение к работе

Анализ проблем образования на современном этапе развития школы однозначно свидетельствует об изменении задач образования. Оно уже не может сводиться только к передаче и усвоению знаний, приобретению необходимых умений и навыков.

Перед школьным образованием стоит задача воспитания грамотного, продуктивно мыслящего человека, адаптированного к новым условиям жизни в информационном обществе, владеющего системой знаний и развитыми интеллектуальными способностями, позволяющими ему самостоятельно повышать уровень образованности на протяжении всей последующей жизни.

Успешность усвоения требуемого объема информации ограничивается временем, в связи, с чем необходимо находить и реализовывать потенциальные возможности оптимизации школьного процесса обучения: интеграцию дисциплин, применение новых методов обучения, активизирующих познавательную деятельность учащихся и развивающих их интеллектуальные способности, необходимые для успешного процесса познания.

Широкое распространение персональных компьютеров выдвигает новые требования к уровню знаний человека любой профессии. Неотъемлемым показателем квалификации современного специалиста в любой отрасли знаний стала компьютерная грамотность. Это означает, прежде всего, понимание того, как устроен и работает компьютер, в чем суть процессов алгоритмизации и программирования задач, какие возможности предоставляет использование компьютера.

Все указанное делает необходимым использование компьютера не только на уроках информатики в школе, но и на уроках различных предметов, и в первую очередь на уроках физики.

В отечественной практике в содержании школьного физического образования все большее распространение получают вычислительные методы. Методическим основам проблем использования компьютеров на уроках физики по-

священы работы Л.И.Анциферова, Г. А.Бор донского, В.А.Извозчикова, В.В,Лаптева, А.Д.Ревунова, А.М.Слуцкого, М.Л.Фокина и др.

Исследуя влияние современной электронной техники на содержание школьного политехнического образования, авторы выявили возможности влияния компьютера на развитие творческих способностей учащихся при изучении физики. Это позволяет считать компьютерное обучение важной тенденцией методики преподавания физики.

Понятие компьютерного обучения является, как известно, достаточно емким. Это - обучение учащихся построению алгоритмов, программированию, работе на вычислительной технике и продуктивному ее использованию Значительная роль здесь принадлежит компьютерному моделированию с помощью учебных компьютерных моделей, которые, по нашему мнению, представляют собой программно-аппаратную учебную среду, позволяющую обучаемому осуществлять интерактивное воздействие на изучаемый объект и получать информацию о результатах данного воздействия.

Вместе с тем в методике преподавания физики вопрос об эффективном использовании на практике потенциальных преимуществ компьютеров для организации творческой учебно-познавательной деятельности школьников остается нерешенным.

Решение этой проблемы можно считать важным заказом практики обучения физики, методики физики и тем самым утверждать актуальность ее решения с позиций использования компьютеров на уроках физики.

В большинстве пособий по методике физики проблема приобщения учащихся к творческой исследовательской деятельности не раскрывается, а лишь констатируется в плане важности ее решения.

В нашей работе обосновывается методика обучения учащихся методам научного исследования, и определяются пути организации творческой учебно-познавательной деятельности, одним из которых является выполнение исследовательских лабораторных работ с применением компьютера. При этом разработана методика проведения таких исследований учащимися.

Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена:

возрастанием роли компьютеризации на современном этапе развития общества в связи с необходимостью создания условий для реализации принципа совершенствования методов и средств обучения;

социальным заказом в разработке проблемы в педагогической науке;

недооценкой роли и широких возможностей компьютеров в развитии творческой активности учащихся.

Объектом исследования является процесс обучения физике в современной школе.

Предметом исследования является технология применения компьютеров при организации исследовательских лабораторных работ на уроках физики.

Цель исследования: обосновать возможности и определить эффективные пути применения компьютеров для приобщения учащихся к методам научного исследования при выполнении лабораторных работ на уроках физики.

Гипотеза исследования: применение компьютеров на лабораторных занятиях по физике станет основой развития творческих способностей учащихся и окажет существенное влияние на уровень их знаний и умений, на развитие личностных качеств в том случае, если:

диагностически определено соответствие содержания учебного материала лабораторной работы сущности метода его изучения;

планируемые пути решения проблемной задачи урока соответствуют уровню развития индивидуальных возможностей учащихся и их пользовательских умений работы на компьютере;

учитель располагает достаточным набором педагогических программных средств и методических приемов для их реализации на уроке.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи^

1. Проанализировать состояние проблемы использования компьютеров на лабораторных занятиях по физике и определить возможности ее эффективного разрешения с помощью инструментальных средств компьютера.

  1. Разработать новые возможности реализации цикла научного творчества при проведении исследований учащихся на лабораторных работах с применением компьютеров.

  2. Разработать и обосновать методику использования компьютеров в исследовательских лабораторных работах учащихся, направленную на стимулирование их творческой деятельности.

  3. Определить особенности самостоятельной исследовательской деятельности учащихся на уроках-исследованиях с применением компьютеров.

  1. Выбрать и обосновать наиболее эффективную классификацию использования компьютеров на исследовательских лабораторных работах,

  2. Проверить в педагогическом эксперименте эффективность разработанной методики.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается:

всесторонним анализом проблемы исследования;

выборы эффективных показателей продуктивности предложенной методики использования компьютеров на лабораторных работах по физике;

использованием серии методик, адекватных поставленным задачам обучения учащихся современным методам научных исследований;

согласованностью прогнозов исследования и достижений передового педагогического опыта ряда школ г. Санкт-Петербурга.

длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, широкой экспериментальной базой.

Критерии эффективностипредлагаемой методики:

качество знаний, умений и навыков учащихся по физике;

готовность учителей к использованию компьютеров на уроках физики;

положительная динамика развития познавательного интереса учащихся;

заинтересованность учителей-практиков в предлагаемой нами техноло-

гии проведения лабораторных работ на уроках физики;

- наличие в кабинете физики тематической картотеки (и даже библиоте
ки) разнообразных и разноуровневых педагогических программных средств.

Логика исследования включала следующие этапы:

  1. Общее ознакомление с проблемой исследования и определение ее границ.

  2. Изучение передового практического опыта по проблеме повышения эффективности применения компьютеров на уроках физики.

  3. Анализ педагогической и методической литературы и рассмотрение психологического, педагогического и методического аспектов проблемы.

  1. Обоснование цели и задач исследования.

  2. Выявление дидактических и методических условий применения компьютеров для повышения эффективности проведения исследовательских лабораторных работ на уроках физики.

  3. Организация и проведение констатирующего и формирующего этапов педагогического эксперимента.

  4. Проверка выводов исследования в контрольном педагогическом эксперименте.

Методической основой исследования явились: философские, психологические и педагогические концепции познания;

дидактические закономерности учебного познания;

достижения и тенденции в развитии методики обучения физике и информатике;

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

теоретический анализ проблемы на основе изучения философской, психолого-педагогической, физической, методической литературы и литературы по вычислительной технике;

анализ организации процесса преподавания физики в школе;

обобщение передового педагогического опыта;

- проведение педагогических измерений (проведение наблюдений, ин
тервью с учителями и учащимися, проведение экспериментального опроса);

- проведение сравнительного педагогического эксперимента с целью вы
яснения эффективности предлагаемой методики.

Новизна и теоретическая значимость

L В отличие от существующих исследований, в которых констатируется значимость и необходимость применения компьютеров на уроках физики как одного из средств наглядности; в нашей работе предлагается обоснованная методика проведения исследовательских лабораторных работ с использованием компьютеров, включающая:

определение системы лабораторных работ, в которых применение компьютеров для исследования физического процесса необходимо;

приемы использования компьютеров в исследовательских лабораторных работах, реализующие различные возможности компьютеров (вычислительные, измерительные, управляющие, обеспечивающие возможности представления графической информации и др.);

разработку вариативной технологии обучения учащихся методам научного исследования с применением компьютеров, в основу, которой положен цикл научного творчества.

  1. В работе теоретически обосновано и экспериментально подтверждена возможность создания на лабораторной работе по физике педагогических ситуаций, субъективно значимых для учащихся, для разрешения которых они смогут сознательно применить умения работать с компьютером.

  2. Определены условия критериев эффективности использования компьютеров на лабораторных работах по физике.

Практическая значимость исследования состоит в разработке и внедрении в учебный процесс рекомендаций для учителей физики по методике использования компьютеров в лабораторных работах по физике. Созданы педагогические программные и инструментальные средства, позволяющие максимально полно реализовать дидактические возможности компьютеров при проведении исследовательских лабораторных работ.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Компьютеры на занятиях по физике должны служить необходимым инструментом для моделирования различных процессов и явлений и в этом качестве выступать новым учебным средством, существенно повышающим эффективность проведения исследовательских лабораторных работ по физике.

  2. Показателем эффективности использования компьютеров в лабораторных исследованиях учащихся являются их интеллектуальное развитие, выражающееся, прежде всего в формировании и умении выдвигать гипотезы и разрешать физические проблемы в новых для учащихся ситуациях.

  3. Исследование компьютерных технологий только тогда обеспечит совершенствование научной организации труда учащихся на уроках физики, если при реализации этих технологий будут учитываться индивидуальные возможности учащихся, их познавательные интересы и уровень знаний по информатике.

Дидактические основы использования компьютеров на уроках физики

Характерной чертой 20 века является появление и бурное развитие электронных вычислительных машин. Внедрение достижений микроэлектроники в ЭВТ привело к созданию микропроцессоров и появлению микро-ЭВМ на их основе.

Персональные компьютеры определили широкое распространение микро-ЭВМ практически во всех сферах жизнедеятельности человека- Однако, наибольшему влиянию от их внедрения подверглась информационная деятельность человека. В настоящее время в нашей стране происходит и еще не закончен период эмпирического поиска, выдвижения гипотез, концепций, становления новых информационных технологий.

Среди педагогических инноваций новые информационные технологии обучения занимают одно из несомненно лидирующих мест, причем не только как наиболее современный набор электронно-коммуникативных систем и технологий образования населения (ЭКСиТОН) на основе новейших достижений микроэлектроники (как этапа самоорганизации материи), но и как технологии, обладающие наиболее мощным образовательным и воспитательным потенциалом для глобального охвата населения образовательными телематическими сетями, формирующими у людей интегральный взгляд на мир сквозь призму эко-лого-нравственного императива [7,62,122].

Важной и наиболее значимой частью этих технологий является компьютерное обучение (компьютерная технология обучения). Это, такая система обучения, в которой компьютер используется как техническое средство обучения [56]. Обще признано рассматривать его с точки зрения тех функций деятельности, которые в современных условиях передаются компьютеру [1301,

Современное компьютерное обучение призвано обеспечить у учащихся не только необходимый запас знаний, но и выработать у них потребность постоянного пополнения и обновления знаний, умение творчески применять их в своей деятельности, понимать тенденции развития современного общества и использовать вычислительную технику в жизни.

Это укладывается в современную педагогическую парадигму, предполагающую, что готовность к будущей деятельности является внутренней, индивидуальной потребностью личности и не может полностью определяться извне. Человеку можно только помочь, оказать ему образовательные услуги в приобретении знаний, в предоставлении возможности получить определенные умения применять знания и т.д. [90].

Такой взгляд на образование, как на набор услуг в области удовлетворения образовательных потребностей личности, призван обеспечить решение личностно значимых задач в различных сферах жизнедеятельности.

Современное общество требует от образованного человека не только быть знакомым с возможностями использования компьютера и соответствующими технологиями, но и уметь уверенно применять все это в своей жизнедеятельности.

Внедрение компьютеров значительно повлияло на образовательную деятельность, Сегодня никто не оспаривает тезис о необходимости использования компьютеров на уроках. Более того, современное состояние преподавания физики требует их применения на уроках физики.

Дидактические основы использования компьютеров подробно рассмотрены в работах В.А. Извозчикова , Е.И. Машбица, В.Ґ. Разумовского и др. [55,58,92,114-116], В этих исследованиях проанализированы разнообразные психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения, которые являются основой для методических исследований.

В любой системе обучения естественно различать два вида деятельности -обучающую и учебную, и поэтому представляется целесообразным рассмотреть использование компьютера как средства учебной деятельности и как средства обучающей деятельности- Правомерность такого подхода обусловлена тем, что, каждый из указанных видов деятельности развивается по своим законам [92].

В ряде случаев довольно трудно определить, используется компьютер как средство обучающей деятельности или как учебной. Компьютер лишь тогда осуществляет дидактические функции, когда в его управляющих воздействиях учитываются как задача, решаемая учащимся, так и определенные учебные цели. Последнее имеет принципиальное значение для понимания сущности обучающих систем.

Если компьютер используется только как средство учебной деятельности, то его функции мало чем отличаются от тех, которые он выполняет в других видах деятельности - научной, производственной, и взаимодействие учащегося с компьютером полностью укладывается в более общую схему взаимодействия «пользователь - ЭВМ».

Это становится особенно очевидным при анализе деятельности человека, решающего задачи в экспертной системе. Хотя возможности применения компьютера в таких системах значительны - от справочного средства до средства моделирования ситуаций и конструирования механизмов - и они нередко дают существенный образовательный эффект, однако компьютер в таких системах не является средством обучения.

Выполнение функции управления учебной деятельностью - существенный признак применения компьютера как обучающего средства. При этом, в определенные моменты инициатива может передаваться учащимся: им, например, предоставляется возможность задавать различные вопросы, относящиеся к решению той или иной учебной задачи.

Однако и инициативу учащегося следует соотнести с учебными целями, поэтому не на каждый вопрос компьютер дает ответ, даже если такой ответ у него имеется. Вместо этого учащемуся рекомендуется подумать, дается некоторое эвристическое указание, предлагается решить вспомогательную задачу и т. д., т. е. компьютер моделирует обучающую деятельность и реагирует на вопрос так, как это делает в аналогичной ситуации педагог.

Возможности компьютера для проведения лабораторных работ исследовательского характера

Развитие науки и техники в мире происходит все убыстряющимися темпами. Одной из основных проблем современного образования является противоречие между все возрастающим объемом научных знаний и ограниченными возможностями человека в их усвоении. Важным способом решения этой проблемы в обучении является увеличение доли теоретических знаний, поскольку теория представляет знания в наиболее обобщенной и сжатой форме, в виде законов, закономерностей или гипотез.

Однако такой подход таит серьезный и опасный недостаток. При излишней теоретизации обучения может произойти отрыв теории от практики, абстрактного от конкретного. Появляется формализм в знаниях, который выражается, например, в том, что учащийся в состоянии изобразить множество символов, уравнений или графиков, но не понимает и не может объяснить, что за ними скрывается и как это можно применить на практике. В конечном счете такие знания являются искаженным отражением реального мира.

Исключить формализм в знаниях в соответствии с законами диалектики можно в единстве теории и практики, эмпирического и теоретического, рационального и чувственного. Материальная деятельность человека является источником познания, служит критерием объективности и истинности теории. Эксперимент играет очень важную роль в физике и в обучении физике. С помощью опытов учащиеся имеют возможность воспроизводить объекты познания, создавать различные условия для выявления закономерностей, проверять гипотезы и т.п. Основное назначение любого эксперимента получить правильное и наиболее полное представление об объекте, явлении, процессе.

Результатом эксперимента в широком смысле является теоретическое осмысление эмпирических данных, установление причинно-следственных связей, позволяющих предсказывать ход интересующих исследователя процессов. В более узком смысле под результатом эксперимента часто понимают какую- либо модель, мысленно представимую или материально реализованную систему, которая, отображая, или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об объекте [38,39,144], Вопрос о наличии причинных связей между наблюдаемыми величинами решается исследователем на основании предметно-содержательного анализа, которым обычно начинается и заканчивается любой эксперимент. Нахождение и анализ таких связей является наиболее трудной и ответственной частью работы,

С появлением цифровых вычислительных машин появилась широкая возможность описания свойств реальных объектов, явлений и процессов с помощью математических моделей [108,121]. Роль математической модели, устанавливающей формальные функциональные или вероятностные связи между различными переменными, очень велика в вычислительном эксперименте и позволяет предсказывать ход интересующих исследователя процессов, помогает ему решить вопрос о наличии причинных связей между наблюдаемыми величинами. Варьируя значения переменных и функциональную зависимость между ними, учащиеся имеют возможность воздействовать на модель, следить за ее поведением, делать выводы и отображать на экране изменения в замещаемом объекте [39].

В компьютерном моделировании нет ограничений, всегда имеющих место при изучении реальных объектов или их масштабируемых моделей [35,100,136]. Компьютер позволяет изучать математические модели объектов, явлений и процессов совершенно разной природы: плохо наблюдаемых в силу их малости или, наоборот, большой протяженности (например, в макро или микромире), быстро или медленно протекающих; трудно воспроизводимых явлений из-за стохастичности природного процесса; невозможности воспроизведения их вследствие опасности угрозе жизни; большого количества исходных данных; из-за сложности и громоздкости использования аналитических вычислений; необходимости использования численных методов; ограниченности условий или технического оснащения эксперимента и т.п. Появилась возможность описывать идеальные модели (газа, жидкости и т.д. ) мысленного эксперимента, которые могут существовать только в сознании человека [1,144]. Такие модели могут создаваться в результате выдвижения новых физических гипотетических теорий, еще не нашедших своих экспериментальных подтверждений- К ним можно отнести и используемые в физике, но не существующие в реальности модели, использующие мыслимые объекты (физические абстракции), например, материальная точка, наделенная массой, зарядом и т.д.; в других случаях взаимодействие между объектами заменяется различными нереальными функциональными зависимостями.

Ценность вычислительного эксперимента состоит в том, что он дает возможность резко увеличить количество новых тем исследований в курсе физики, проводимых в форме лабораторных работ или самостоятельных практических заданий [127,128,140], Выполняя их, учащиеся наблюдают и воспроизводят явления, самостоятельно пытаются выяснить закономерности, при этом активно используют знания и умения полученные ранее. Преодолевая возникшие трудности, они тем самым приходят к более точным и полным знаниям.

Компьютерные средства обучения называют интерактивными, они обладают способностью «откликаться» на действия ученика и учителя, «вступать» с ними в диалог, что итоге и составляет главную особенность методик компьютерного обучения [92Д18Д22].

Организация и проведение педагогического эксперимента

Наша работа ставила своей целью разработку методики развития исследовательских умений учащихся с целью активизации их умственной деятельности и развития их творческих способностей в процессе обучения физике.

В соответствии с основными идеями исследования мы поставили задачи, решение которых должно было подтвердить правильность предложенной гипотезы, а именно проверить готовность учащихся, обучаемых с помощью предложенной нами методики, к исследовательской деятельности с помощью использования вычислительного эксперимента.

Согласно нашей гипотезе эффективность предложенной методики будет достигнута, если определено соответствие содержания учебного материала сущности этой методики, если учитель владеет набором средств вычислительной техники для реализации исследовательского метода, а планируемые пути решения проблемы соответствуют психологическим особенностям учащихся и их познавательным возможностям.

В качестве главного критерия эффективности предложенной методики мы выбрали степень полноты и прочности усвоения школьниками знаний по физике и информатике- Другим критерием являлась возможность учащихся самостоятельно использовать знания в новых (нестандартных) условиях и повышения уровня их умений по использованию компьютера- Ориентируясь на этот критерий, мы строили процесс усвоения, создавая наиболее благоприятные условия для овладения учащимися знаниями, умениями и навыками и по физике, и по информатике.

Усвоение знаний и умений осуществляется не автоматически. Оно обеспечивается сложной познавательной деятельностью, в основе которой лежит особым образом организованная интеллектуальная активность учащихся. Достижение активности школьников связано с пониманием психологической природы усвоения, рассматриваемого как сложное взаимодействие обучающего и обучаемого. Специфичность этого взаимодействия состоит в том, что оба элемента этой системы взаимосвязаны.

Ученик не только объект, но и субъект обучения. Он не просто ассимилирует требования учителя, а внутренне их адаптирует, избирательно на них реагирует, активно их усваивает и перерабатывает с учетом своего личного опыта и уровня интеллектуального развития. Подчеркивая эту особенность усвоения, психологи используют термин "присвоение знаний" [87]. Знания и умения становятся личным достоянием человека, т.е. усваиваются только тогда, когда их восприятие, переработка и последующее использование обеспечиваются активной психической деятельностью.

Поэтому, говоря о критериях эффективности обучения, следует обращать особое внимание на_способ организации усвоения на выявление тех интеллектуальных действий, которые обеспечивают усвоение. Важно проанализировать не только то, какое содержание знаний усвоено, но и как оно было усвоено, какая познавательная активность была при этом обеспечена, при каких педагогических условиях она наиболее ярко проявлялась.

Никакое содержание знаний, как бы однозначно оно не задавалось, как бы тщательно и последовательно не разрабатывались, методы изложения знаний, не могут эффективно усваиваться, если не выявлены внутренние условия усвоения, т.е. та реальная учебная деятельность, которая обеспечивает усвоение. "Внешние причины, - по выражению С.Л. Рубинштейна, - действуют только через внутренние условия" [120]. Мы пришли к выводу, что усилия учителей, направленные обычно на организацию учебного материала, подлежащего усвоению (определение его объема, частоты и последовательности предъявления, разработка типов тренировочных упражнений, форм проведения занятий, отбор наглядных средств, способов контроля и оценки знаний и т. п.), являются важными для повышения эффективности обучения. Но такая организация обучения еще недостаточна, если у учащихся нет интереса к учению.

Компьютеры на современном этапе и являются тем средством обучения, которое обеспечивает интерес к обучению- Опыт показал, что в большей степени этот интерес достигается в сочетании с исследовательским методом обучения.

Если усвоение учебного материала обеспечивается только воспроизводящей, исполнительской деятельностью, то учащиеся ориентируются на прочное запоминание сведений, сообщенных учителем, и текстуальное воспроизведение учебника, на повторное применение уже известных им способов решения задач и т.п. При таком усвоении познавательная активность учащихся направлена главным образом на запоминание и воспроизведение готовых образцов (эталонов), заданных учителем или учебником, поскольку требуется делать так, как показано, изложено, сформулировано.

В школах № 23, № 70, № 225, № 258, № 402 усвоение той же самой программы построено по-другому. В ходе ее усвоения создаются условия, при которых учащиеся не просто запоминают и воспроизводят готовые знания (понятия, определения, формулы) и способы действия, а самостоятельно добывают их, перестраивают ранее полученные, осуществляют широкий перенос усвоенного на решение новых учебных и практических задач, т.е. выполняют в основном не воспроизводящую, а преобразующую деятельность-Особенно большое значение в преподавании физики в этих школах имеют межпредметные связи физики и информатики, обеспечивающие глубокое понимание учащимися методологии получения научных знаний, понимания ценности этих знаний и желания их самостоятельно получать.

Если сопоставить оба пути усвоения, то нельзя сказать, что активным является только второй путь. И в первом случае ученики самостоятельно выполняли предложенные им задания, отвечали на поставленные учителем вопросы, работали с книгой, т.е. тоже активно усваивали заданную программу. Но психологическая природа этой активности в первом и во втором случаях различна. В этом и заключалась трудность нашего эксперимента: нельзя ориентироваться на внешние показатели активности учащихся (количество поднятых рук, число выполненных во время уроков заданий, или вызванных для ответа учеников и т. п.). Для нас было важно выявить психологическое содержание этой активности, т.е. знать, какие интеллектуальные действия выполняют ученики, усваивая материал. Таким образом, было установлено, что одна и та же по своему начальному содержанию учебная программа может различаться способами усвоения.

Выбор способа усвоения зависит от многих условий: конкретных целей усвоения, особенностей содержания учебного материала, степени подготовленности учащихся к предлагаемым нами лабораторными работам и т, п. Поэтому нам приходилось проводить эксперимент во многих школах, варьируя его цели и содержание (фронтальные лабораторные работы, физический практикум, выпускные экзаменационные работы).

Эффективность нашей методики достигалась только тогда, когда исследовательский метод непосредственно включался в содержание изучаемого материала и использовался в соответствии с условиями данного класса.

Проверка эффективности наших предложений проводилась в ходе формирующего этапа эксперимента, которому предшествовали поисковый и констатирующий этапы. Их задачей являлось выяснение целесообразности и объективных возможностей применения в школе исследовательских лабораторных работ и определения состояния проблемы в практике работы учителей физики,

Похожие диссертации на Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики