Помощь студентам в учебе
Конструирование учебного процесса по физике в условиях информационных технологий
|
Введение 6
Глава I. Теоретические основы конструирования учебного процесса по физике в старшей профильной школе 11
1.1. Методологический анализ содержательных и процессуальных
компонентов деятельностной системы обучения физике 11
1.2. Целеполагающая деятельность учителя в структуре научных основ
конструирования образовательного процесса по физике 16
1.3. Научные основы конструирования структуры и содержания учебного
материала по физике 34
1.4. Научные основы конструирования физического эксперимента в
процессе изучения природных явлений и закономерностей 48
1.5. Конструирование результатов учебных достижений по физике учащихся
профильных классов 59
Выводы по первой главе 69
Глава II. Практико-ориентированное конструирование учебного
процесса по физике на основе инновационных и информационных
технологий обучения 71
2.1. Инновационные вопросы в образовании 71
2.2. Тьюторское сопровождение самостоятельной познавательной
деятельности обучаемого как инновационный процесс 80
2.3. Информатизация диагностирования и рейтингового контроля учебных
достижений как инновационный процесс 91
2.4. Информационные технологии подготовки будущего учителя физики как
инновационный процесс 100
2.5. Педагогический эксперимент по проверке нововведений в
образовательный процесс по физике 116
Выводы по II главе 126
Заключение 128
Библиографический список 130
Приложение 1 137
Приложение 2 150
Приложение 3
Глава I. Теоретические основы конструирования учебного процесса по физике в старшей профильной школе 11
1.1. Методологический анализ содержательных и процессуальных
компонентов деятельностной системы обучения физике 11
1.2. Целеполагающая деятельность учителя в структуре научных основ
конструирования образовательного процесса по физике 16
1.3. Научные основы конструирования структуры и содержания учебного
материала по физике 34
1.4. Научные основы конструирования физического эксперимента в
процессе изучения природных явлений и закономерностей 48
1.5. Конструирование результатов учебных достижений по физике учащихся
профильных классов 59
Выводы по первой главе 69
Глава II. Практико-ориентированное конструирование учебного
процесса по физике на основе инновационных и информационных
технологий обучения 71
2.1. Инновационные вопросы в образовании 71
2.2. Тьюторское сопровождение самостоятельной познавательной
деятельности обучаемого как инновационный процесс 80
2.3. Информатизация диагностирования и рейтингового контроля учебных
достижений как инновационный процесс 91
2.4. Информационные технологии подготовки будущего учителя физики как
инновационный процесс 100
2.5. Педагогический эксперимент по проверке нововведений в
образовательный процесс по физике 116
Выводы по II главе 126
Заключение 128
Библиографический список 130
Приложение 1 137
Приложение 2 150
Приложение 3
Процесс конструирования учебного процесса по физике определяется содержанием методологии теории и методики обучения физике. Если методика обучения физике отвечает на вопросы: «зачем учить?» (целевой компонент процесса обучения); «что учить?» (содержательный компонент физического образования); «как учить?» (процессуальный компонент технологии обучения), то методология раскрывает общий инструментальный аппарат её конструирования.
Методология как учение об организации продуктивной деятельности детерминирует её предмет - организацию деятельности (А.М. Новиков, Д.А. Новиков). По сути своей организация деятельности и определяет научные основы конструирования учебного процесса по физике. Она включает три составляющие - процесс, систему, субъектов образовательного процесса [31]. Процесс характеризует как внутреннюю, так и внешнюю упорядоченность более или менее дифференцированных и автономных частей целого, которые раскрываются через взаимосвязь целевого, содержательного и процессуального его компонентов, составляющих сложную систему. Эта система включает участников образовательного процесса.
Процесс учебного познания представляет собой движение от простого к сложному, от сущности первого порядка ко второму, третьему и т.д. Иными словами, он структурируется в определённой последовательности от единичного к общему, а от него к предельно общему. Учебный материал по физике, включенный в образовательные программы и учебные пособия, конструируется в соответствии с элементами знаний: факты (явления), понятия (физические величины), законы, теории, физическая картина мира, методы научного познания [58]. Каждый из названных элементов знания может служить дидактической единицей обучения. Используя другое основание для классификации дидактических единиц обучения, например, не элементы знания, а структурные компоненты курса физики - разделы, вопросы, темы, включающие главы. Можно сказать, что параграф учебника служит той минимальной порцией знания (дидактической единицей) для самостоятельного изучения учащимися учебного материала в классе и дома. Если дидактической единицей обучения является такой элемент знания, как фундаментальная физическая теория, составляющая базис раздела физики (механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика), то в нём можно выделить семь дидактических единиц обучения - классическая механика, молекулярная кинетическая теория строения вещества и термодинамика, электронная теория вещества, теория электромагнитного поля, специальная теория относительности, квантовая механика, релятивистская квантовая электродинамика. В соответствии с ними можно структурировать школьный курс физики (профильный уровень).
Курс физики в школе, колледже и вузе построен в соответствии с эволюцией физической картины мира, которая составляет более укрупнённую дидактическую единицу обучения, по сравнению с фундаментальной физической теорией, которая составляет её базис. Например, базис электродинамической картины мира составляют: электронная теория вещества, теория электромагнитного поля, специальная теория относительности и др.
Научные основы конструирования учебного процесса по физике связаны с осознанием метасистемы методики обучения физике (Ю.А. Сауров) в процессе формирования метапредметных знаний. Эта система, раскрывающая требования социального заказа общества, имеет сложную структуру. Факты истории развития методики обучения физике, теоретические аспекты учения, преподавания и воспитания составляют основание метасистемы. Парадигму построения физического образования, цели и задачи обучения, принципы и закономерности определяют цикличность учебного познания, методы научного познания составляет ядро этой системы. Наконец, дидактические аспекты учения, преподавания, учебной деятельности, универсальных учебных действий составляют следствие методической системы.
Ю.А. Сауров справедливо отмечает, что составляющие метасистемы включают: теорию учебного познания, теорию проектирования содержания, теорию конструирования урока (учебного занятия), теорию приёмов и методов обучения, теорию измерений в методике физики, теорию использования физических задач [44].
Конструктивно-проектировочная деятельность в структуре профессиональной подготовки будущего учителя (А.А. Шаповалов) определяется требованиями, сформулированными во ФГОС ВПО к компетенциям (общекультурным, общепрофессиональным, профессиональным) [66]. Способность и готовность будущего специалиста (учителя физики) обучать учащихся в соответствии с требованиями, предъявляемыми к знаниям, умениям, владениям во многом зависит от того, насколько успешно он владеет научными основами конструирования учебного процесса по физике [71].
Научные и современные основы конструирования физического образования в настоящее время связывают с усилением историко-культурной, философско-методологической и этико-эстетической ориентацией учащихся в обучении. Именно эти направления определяют идеи гуманитаризации физического образования, которые реализуются в соответствии с историческим и модельным характером познания, сменой парадигм образования, эволюцией взглядов на явления окружающей действительности (В.Г. Разумовский).
Гуманитаризация физического образования неизбежно связана с гуманизацией обучения, выдвигающей на первый план ценностные ориентации обучаемых, личностные установки и личностные смыслы [15; 42]. Именно гуманизация обучения определяет комфортные условия для ученика, атмосферу успеха, условия для раскрытия способностей, проявления творчества. Иными словами, эти условия успешно реализуются в личностно ориентированном образовании [77] на основе современных технологий обучения [12; 47].
Таким образом, научные основы конструирования процесса обучения физике включают три составляющие: целевой, содержательный, организационно-процессуальный. Целевая составляющая предусматривает решение совокупности задач на основе культурологического, системно-деятельностного, личностно ориентированного подходов, которые обеспечивают доступность получения качественного физического образования, планируемых результатов освоения образовательной программы, становления и развитие личности.
Содержательная составляющая ориентирована на достижение личностных, предметных и метапредметных результатов обучения физике, она предполагает реализацию программы развития универсальных учебных действий, способствующих формированию компетенций в области использования информационно-коммуникационных технологий, учебно-исследовательской и проектной деятельности обучаемых [66].
Организационно-процессуальная составляющая научных основ конструирования устанавливает общие механизмы и условия реализации образовательной программы, выбор технологий обучения . Отметим, что планируемые результаты обучения физике определяются следующими достижениями учащихся: умениями распознавать, описывать, анализировать, применять, владеть приёмами поиска доказательств в решении проблем исследовательского характера, направленных на поиск ответов на выдвинутые гипотезы - обобщать и систематизировать учебный материал, виды познавательной деятельности.
В заключение следует отметить, что планируемые результаты обучения физике определяются достижениями учащихся, выраженными требованиями к компетенциям, знаниям, умениям, способам владения ими. Выпускники средней школы, изучая физику на профильном уровне, должны: научиться распознавать, описывать, анализировать, различать, применять знания в решении конкретных задач; использовать их в повседневной жизни, на практике; знать границы применения законов, теорий; владеть приёмами поиска доказательств в решении проблем исследовательского характера, ответов на выдвинутые гипотезы; уметь обобщать и систематизировать учебный материал, виды познавательной деятельности
Методология как учение об организации продуктивной деятельности детерминирует её предмет - организацию деятельности (А.М. Новиков, Д.А. Новиков). По сути своей организация деятельности и определяет научные основы конструирования учебного процесса по физике. Она включает три составляющие - процесс, систему, субъектов образовательного процесса [31]. Процесс характеризует как внутреннюю, так и внешнюю упорядоченность более или менее дифференцированных и автономных частей целого, которые раскрываются через взаимосвязь целевого, содержательного и процессуального его компонентов, составляющих сложную систему. Эта система включает участников образовательного процесса.
Процесс учебного познания представляет собой движение от простого к сложному, от сущности первого порядка ко второму, третьему и т.д. Иными словами, он структурируется в определённой последовательности от единичного к общему, а от него к предельно общему. Учебный материал по физике, включенный в образовательные программы и учебные пособия, конструируется в соответствии с элементами знаний: факты (явления), понятия (физические величины), законы, теории, физическая картина мира, методы научного познания [58]. Каждый из названных элементов знания может служить дидактической единицей обучения. Используя другое основание для классификации дидактических единиц обучения, например, не элементы знания, а структурные компоненты курса физики - разделы, вопросы, темы, включающие главы. Можно сказать, что параграф учебника служит той минимальной порцией знания (дидактической единицей) для самостоятельного изучения учащимися учебного материала в классе и дома. Если дидактической единицей обучения является такой элемент знания, как фундаментальная физическая теория, составляющая базис раздела физики (механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика), то в нём можно выделить семь дидактических единиц обучения - классическая механика, молекулярная кинетическая теория строения вещества и термодинамика, электронная теория вещества, теория электромагнитного поля, специальная теория относительности, квантовая механика, релятивистская квантовая электродинамика. В соответствии с ними можно структурировать школьный курс физики (профильный уровень).
Курс физики в школе, колледже и вузе построен в соответствии с эволюцией физической картины мира, которая составляет более укрупнённую дидактическую единицу обучения, по сравнению с фундаментальной физической теорией, которая составляет её базис. Например, базис электродинамической картины мира составляют: электронная теория вещества, теория электромагнитного поля, специальная теория относительности и др.
Научные основы конструирования учебного процесса по физике связаны с осознанием метасистемы методики обучения физике (Ю.А. Сауров) в процессе формирования метапредметных знаний. Эта система, раскрывающая требования социального заказа общества, имеет сложную структуру. Факты истории развития методики обучения физике, теоретические аспекты учения, преподавания и воспитания составляют основание метасистемы. Парадигму построения физического образования, цели и задачи обучения, принципы и закономерности определяют цикличность учебного познания, методы научного познания составляет ядро этой системы. Наконец, дидактические аспекты учения, преподавания, учебной деятельности, универсальных учебных действий составляют следствие методической системы.
Ю.А. Сауров справедливо отмечает, что составляющие метасистемы включают: теорию учебного познания, теорию проектирования содержания, теорию конструирования урока (учебного занятия), теорию приёмов и методов обучения, теорию измерений в методике физики, теорию использования физических задач [44].
Конструктивно-проектировочная деятельность в структуре профессиональной подготовки будущего учителя (А.А. Шаповалов) определяется требованиями, сформулированными во ФГОС ВПО к компетенциям (общекультурным, общепрофессиональным, профессиональным) [66]. Способность и готовность будущего специалиста (учителя физики) обучать учащихся в соответствии с требованиями, предъявляемыми к знаниям, умениям, владениям во многом зависит от того, насколько успешно он владеет научными основами конструирования учебного процесса по физике [71].
Научные и современные основы конструирования физического образования в настоящее время связывают с усилением историко-культурной, философско-методологической и этико-эстетической ориентацией учащихся в обучении. Именно эти направления определяют идеи гуманитаризации физического образования, которые реализуются в соответствии с историческим и модельным характером познания, сменой парадигм образования, эволюцией взглядов на явления окружающей действительности (В.Г. Разумовский).
Гуманитаризация физического образования неизбежно связана с гуманизацией обучения, выдвигающей на первый план ценностные ориентации обучаемых, личностные установки и личностные смыслы [15; 42]. Именно гуманизация обучения определяет комфортные условия для ученика, атмосферу успеха, условия для раскрытия способностей, проявления творчества. Иными словами, эти условия успешно реализуются в личностно ориентированном образовании [77] на основе современных технологий обучения [12; 47].
Таким образом, научные основы конструирования процесса обучения физике включают три составляющие: целевой, содержательный, организационно-процессуальный. Целевая составляющая предусматривает решение совокупности задач на основе культурологического, системно-деятельностного, личностно ориентированного подходов, которые обеспечивают доступность получения качественного физического образования, планируемых результатов освоения образовательной программы, становления и развитие личности.
Содержательная составляющая ориентирована на достижение личностных, предметных и метапредметных результатов обучения физике, она предполагает реализацию программы развития универсальных учебных действий, способствующих формированию компетенций в области использования информационно-коммуникационных технологий, учебно-исследовательской и проектной деятельности обучаемых [66].
Организационно-процессуальная составляющая научных основ конструирования устанавливает общие механизмы и условия реализации образовательной программы, выбор технологий обучения . Отметим, что планируемые результаты обучения физике определяются следующими достижениями учащихся: умениями распознавать, описывать, анализировать, применять, владеть приёмами поиска доказательств в решении проблем исследовательского характера, направленных на поиск ответов на выдвинутые гипотезы - обобщать и систематизировать учебный материал, виды познавательной деятельности.
В заключение следует отметить, что планируемые результаты обучения физике определяются достижениями учащихся, выраженными требованиями к компетенциям, знаниям, умениям, способам владения ими. Выпускники средней школы, изучая физику на профильном уровне, должны: научиться распознавать, описывать, анализировать, различать, применять знания в решении конкретных задач; использовать их в повседневной жизни, на практике; знать границы применения законов, теорий; владеть приёмами поиска доказательств в решении проблем исследовательского характера, ответов на выдвинутые гипотезы; уметь обобщать и систематизировать учебный материал, виды познавательной деятельности
Конструирование образовательного процесса по физике и информатике на современном этапе обучения невозможно осуществить без опоры на основные документы, регламентирующие учебно-воспитательный процесс, таких как Закон «Об образовании в РФ», ФГОС ОО, ФГОС ВПО.
Научную основу (основание) конструирования образовательного процесса по дисциплинам физико-математического цикла составляет методология научного познания - учения об организации познавательной деятельности, которая осуществляется через систему универсальных действий (познавательных, регулятивных, коммуникативных, личностных). Методологическую основу этих действий определяет концепция взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения, а также два уровня учебного познания - эмпирический и теоретический.
Эмпирический включает знания на основе опыта, результаты которого трансформируются в виде разной степени первоначальных обобщений, которые с достаточной полнотой описаны в работе. Теоретический уровень познания базируется на закономерностях развития и саморазвития как живых систем, так и неживых. Проблему соотношения эмпирических и теоретических знаний, их взаимосвязь правильно может решить только методология.
Дескриптивный методологический анализ содержания учебного мате-риала убеждает в его уровневом характере. Прескриптивный анализ обучения убеждает нас в том, что процессуальные его компоненты (формы, методы, средства) изменяются (усложняются), в соответствии со структурными эле-ментами знаний (факты, понятия, законы, теории, научная картина мира, методы научного познания). Гносеологический анализ методов научного (учебного) познания позволил разработать модели обобщения содержания учебного материала и модели, систематизирующие различные виды деятельности и способы управления ими.
Анализ взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения осуществлён в представленной работе в двух направлениях, отражающих логику учебного познания:
- на теоретическом уровне (на основе таких принципов и закономерностей, как фундаментализации и генерализации) рассмотрены структура и содержание фундаментальной физической теории; на основе принципов преемственности и системности обобщены виды деятельности;
- на методическом уровне рассмотрены примеры проведения инновационных занятий с использованием информационных технологий обучения.
Научную основу (основание) конструирования образовательного процесса по дисциплинам физико-математического цикла составляет методология научного познания - учения об организации познавательной деятельности, которая осуществляется через систему универсальных действий (познавательных, регулятивных, коммуникативных, личностных). Методологическую основу этих действий определяет концепция взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения, а также два уровня учебного познания - эмпирический и теоретический.
Эмпирический включает знания на основе опыта, результаты которого трансформируются в виде разной степени первоначальных обобщений, которые с достаточной полнотой описаны в работе. Теоретический уровень познания базируется на закономерностях развития и саморазвития как живых систем, так и неживых. Проблему соотношения эмпирических и теоретических знаний, их взаимосвязь правильно может решить только методология.
Дескриптивный методологический анализ содержания учебного мате-риала убеждает в его уровневом характере. Прескриптивный анализ обучения убеждает нас в том, что процессуальные его компоненты (формы, методы, средства) изменяются (усложняются), в соответствии со структурными эле-ментами знаний (факты, понятия, законы, теории, научная картина мира, методы научного познания). Гносеологический анализ методов научного (учебного) познания позволил разработать модели обобщения содержания учебного материала и модели, систематизирующие различные виды деятельности и способы управления ими.
Анализ взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения осуществлён в представленной работе в двух направлениях, отражающих логику учебного познания:
- на теоретическом уровне (на основе таких принципов и закономерностей, как фундаментализации и генерализации) рассмотрены структура и содержание фундаментальной физической теории; на основе принципов преемственности и системности обобщены виды деятельности;
- на методическом уровне рассмотрены примеры проведения инновационных занятий с использованием информационных технологий обучения.
Подобные работы
- Формирование методологической культуры учащихся в процессе конструирования заданных ситуаций по физике
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2017 - Организация дополнительного образования по физике учащихся основной школы на основе ситуационно-постановочных задач
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4340 р. Год сдачи: 2021 - ФОРМИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ КОМПЕТЕНЦИИ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ
ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ МЕДИАОБРАЗОВАНИЯ
Дипломные работы, ВКР, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2017 - ОЛИМПИАДЫ ПО ФИЗИКЕ КАК СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ТРАЕКТОРИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Магистерская диссертация, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4800 р. Год сдачи: 2016 - Организация образовательной среды по восприятию учебной информации по физике (основная школа)
Магистерская диссертация, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 4700 р. Год сдачи: 2018 - Разработка моделей для изучения движения космических аппаратов средствами Mathcad на внеурочных занятиях по физике учеников старших классов
Дипломные работы, ВКР, физика. Язык работы: Русский. Цена: 4900 р. Год сдачи: 2018 - ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СУБЪЕКТОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА (на примере дисциплины «Структуры и алгоритмы обработки данных»)
Диссертация , педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2005 - ИНТЕГРАЦИЯ УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН В КОНТЕКСТЕ НООСФЕРНОГО МЫШЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ОБУЧЕНИЯ В СРЕДНИХ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ)
Диссертация , педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2004 - ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЙ ПОДХОД В ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ПРОГРАММИРОВАНИЮ НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СУБЪЕКТОВ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА (на примере дисциплины «Структуры и алгоритмы обработки данных»)
Диссертация , педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2005