Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Методики применения цифровых образовательных ресурсов в информационно–телекоммуникационном сопровождении системы образования
1.1 Информационное содержательное обеспечение
1.1.1 Субъект-объектный подход к определению основных направлений курса информатики
1.1.2 Опыт реализации нового подхода к школьной информатике
1.2 О методах и приемах использования информационных технологий на уроках
1.2.1 Функции компьютера на уроках
1.2.2 Эффективные презентации в учебном процессе
1.2.3 Классно-урочная форма организации занятий по информатике в школе
2. Инновационная роль виртуальных лабораторных работ и компьютерных практикумов
2.1 Инновационная цель лабораторно-практических занятий
2.2 Виртуальные компьютерные лаборатории: классификация
2.2.1 Интерактивные демонстрации
2.2.2 Простые модели
2.2.3 Универсальные лаборатории для класса явлений
2.2.4 Универсальные лаборатории
3. Содержание и методика проведения опытно-экспериментальной работы
Заключение
Список использованной литературы
Введение
информационный образование практикум таблица
Актуальность исследования. Необходимость интенсификации обучения, разработки и внедрения нетрадиционных технологий, базирующихся на использовании вычислительной техники с применением активных методов обучения во всем их разнообразии и комплексности обуславливается постоянным увеличением объема информации и ограниченностью учебного времени. Реализация активных методов обучения – одна из основных задач дидактики, которая предполагает активизацию всего процесса, выявление системы, способов, приемов, способствующих повышению активности обучаемых через формирование положительной мотивационной структуры учебно-познавательной деятельности.
Значимой и привлекающей интерес исследователей является проблема использования информационно-коммуникационных технологий в учебном процессе. Информатизация образования дала мощный импульс развитию теории и практики лабораторного эксперимента. В работах ученых и периодической печати обсуждается широкий круг вопросов по созданию лабораторного практикума по различным разделам информатики, а также методики проведения таких лабораторных работ в средней общеобразовательной школе с применением средств ИКТ (Д.В. Баяндин, Е.И. Бутиков, А.Д. Гладун, В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, В.В.Лаптев, В.В.Ларионов, С.Е. Попов, М.И. Старовиков, В.А.Стародубцев, А.И. Ходонович и др.).
Анализ уроков информатизации системы общего образования, изучение опыта работы учителей информатики в условиях информатизации средней школы, анализ и обобщение результатов методологических, педагогических и методических исследований по проблеме подготовки будущих учителей к использованию компьютерных технологий в преподавании позволили выявить следующие противоречия в теории и практике обучения:
1) между достаточно развитым потенциалом ИКТ школьной учебной среды, высоким уровнем готовности учащихся средней школы к использованию новых информационных технологий в учебной деятельности и недостаточным уровнем готовности учителей информатики к организации обучения с использованием средств ИКТ;
2) между необходимостью систематического и комплексного использования в обучении информатики и других предметов элементов ИКТ учебной среды и эпизодическим применением в массовой практике лишь ее отдельных составляющих.
Необходимость разрешения указанных противоречий определяет актуальность исследования и его проблему: как должно осуществляться обучение учащихся информатике в средней школе, чтобы его результатом было достижение учащимися уровня профессиональной компетентности в решении задач организации лабораторных занятий по дисциплине "информатика" в средней школе с использованием средств ИКТ. В соответствии с указанной проблемой сформулирована тема исследования: "Разработка электронного лабораторного практикума по разделу "Электронные таблицы".
Цель исследования:
Систематизировать теоретический и практический опыт использования средств ИКТ по информатике.
Разработать и внедрить в обучении информатике электронный лабораторный практикум по разделу "Электронные таблицы", и на основе полученных результатов сделать выводы об эффективности применения практикума на уроках информатики.
Источники исследования: монографии авторов по дидактике, учебные пособия, статьи учёных, педагогов, учителей-практиков в педагогической периодике.
Объект исследования: процесс обучения в средней школе учащихся по дисциплине "Информатика".
Предмет исследования: содержание, методы, формы и средства обучения при разработке электронного лабораторного практикума по разделу "Электронные таблицы".
Гипотеза исследования: результативность обучения учащихся информатике по теме "Электронные таблицы" возрастет, если применять при организации занятий электронный лабораторный практикум.
В соответствии с целью и сформулированной гипотезой исследования были определены задачи исследования:
1. На основе анализа психолого-педагогической, методической и специальной литературы определить теоретико-методологические подходы к использованию средств ИКТ на лабораторных занятиях по предмету в средней школе.
2. Разработать электронный лабораторный практикум "Электронные таблицы" в составе учебной дисциплины "Информатика". Реализовать в программе модуля компетентностный подход к обучению.
3. В опытно-экспериментальной работе проверить результативность использования в обучении предложенной разработки.
Методы исследования. Эмпирические: сбор научных фактов – анализ нормативных документов, изучение педагогического опыта учителей, анализ ИКТ учебной среды средней общеобразовательной школы, педагогические: наблюдение и эксперимент в их различных формах; систематизация и обобщение педагогических фактов. Теоретические: анализ моделей обучения в психологии и дидактике, их прогностического и объясняющего потенциалов, противоречий в системе теоретического знания; выдвижение гипотез и теоретическое моделирование учебного процесса.
Исследование строилось с использованием основ общей и специальной методологии наук, связанных с педагогикой: философии, социологии, психологии, физики, математической статистики и др.
Исследование осуществлялось в три этапа.
На первом этапе был проведен анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы, а также диссертационных работ в аспекте исследуемой проблемы с целью определения теоретико-методологических основ формирования у учащихся умений; определены цели, объект и предмет исследования; сформулированы гипотеза и задачи; составлен план опытно-экспериментальной работы, проведен ее констатирующий этап.
На втором этапе разрабатывались электронный лабораторный практикум по разделу "Электронные таблицы" и сопровождающий его комплект дидактических и учебно-методических материалов. В поисковом эксперименте осуществлялись апробация пособия- практикума.
На третьем этапе в ходе формирующей стадии опытно-экспериментальной работы проверялась эффективность применения разработанного практикума. Были выполнены анализ и обобщение полученных в ходе исследования результатов, подведены его итоги. По результатам исследования подготовлены методическое пособие и цифровые учебные материалы.
Экспериментальная база исследования. Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе средней школы им. Ч. Валиханова Жангельдинского района.
Научная новизна проведенного исследования состоит в следующем:
Систематизирован теоретический и практический опыт применения ИКТ в современной школе.
Организован и апробирован эксперимент по проверке эффективности применения лабораторного практикума.
Теоретическая значимость работы:
1. Выявлены направления и способы использования составляющих современной ИКТ - инфраструктуры предметной среды обучения на лабораторных занятиях по физике в средней школе (на различных этапах экспериментального исследования как метода познания и на различных этапах лабораторного занятия как организационной формы обучения).
2. Предложена обновленная модель построения лабораторных занятий по информатике по теме "Электронные таблицы" в средней школе, включающая:
применение учащимися ресурсов и инструментов виртуальной среды при подготовке к лабораторному эксперименту;
использование компьютерных технологий поддержки учебной деятельности при его выполнении (автоматизированный эксперимент, обработка данных натурных опытов с применением инструментальных пакетов, виртуальный учебный эксперимент). Определены система и содержание цифровых дидактических материалов для самостоятельной работы учащихся, поддерживающих новую модель обучения. Сформулированы принципы построения данной системы материалов.
Практическая значимость исследования:
Разработан электронный лабораторный практикум "Электронные таблицы" в составе учебной дисциплины "Информатика".
Подготовлены дидактические и учебно-методические материалы для проведения учебных занятий по теме "Электронные таблицы".
Разработаны методические рекомендации для учителей по организации лабораторных занятий по предмету в средней школе в условиях ИКТ-насыщенной учебной среды.
Достоверность результатов исследования обеспечена: всесторонним анализом поставленной проблемы; применением современной научной методологии исследования и выбором методов исследования, адекватных его предмету; разнообразием методов опытно-экспериментальной работы и корректностью их применения, контролируемостью условий проведения эксперимента и воспроизводимостью его результатов, критической оценкой полученных результатов и их сопоставлением с уже имеющимися результатами педагогических экспериментов по данной проблеме; применением методов математической статистики с целью определения надежности и достоверности выводов по результатам экспериментального обучения.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Электронный лабораторный практикум "Электронные таблицы" в составе учебной дисциплины "Информатика".
2. Обучение учителей информатики использованию средств ИКТ на лабораторных занятиях по предмету информатика в средней школе включает овладение системой специальных методик и технологий: а) методикой обучения учащихся использованию ресурсов и инструментов виртуальной среды при подготовке к лабораторному эксперименту и рациональному применению компьютерных технологий (автоматизированный эксперимент, обработка данных натурных опытов с применением инструментальных пакетов, виртуальный учебный эксперимент) при его выполнении; б) методикой формирования у учащихся обобщенных умений в работе с объектами и инструментами виртуальной среды; в) методикой и технологией проектирования и разработки системы цифровых дидактических материалов для самостоятельной работы учащихся, поддерживающих в ходе лабораторного эксперимента различные виды их учебной деятельности с компонентами ИКТ-инфраструктуры предметной среды обучения; г) методикой и технологией разработки учебно-методических комплексов лабораторных занятий, включающих использование средств ИКТ, в том числе УМК лабораторных занятий нетрадиционных форм организации; д) методикой и технологиями дистанционной поддержки учебной работы школьников на лабораторных занятиях.
1. Методики применения цифровых образовательных ресурсов в информационно–телекоммуникационном сопровождении системы образования
1.1 Информационное содержательное обеспечение
Информационное содержательное обеспечение ИТС системы образования может включать две группы ЦОР (цифровых образовательных ресурсов):
1) информационные источники:
– оригинальные тексты (хрестоматии; тексты из специальных словарей и энциклопедий; тексты из научной, научно-популярной, учебной, художественной литературы и публицистики….) не повторяющие стабильные учебники;
– статические изображения (галереи портретов ученых соответствующей предметной области; "плакаты" – изображения изучаемых объектов и процессов и пр.);– динамические изображения (изучаемые процессы и явления в пространственно-временном континиуме – кино- и видеофрагменты, анимационные модели на CD, DVD);
– мультимедиа среды (информационно-справочные источники. практикумы (виртуальные конструкторы), тренажеры и тестовые системы, программированные учебные пособия ("электронные учебники", виртуальные экскурсии и пр.).
2) информационные инструменты – это информационные средства, обеспечивающие работу с информационными источниками.
Как правило, информационные источники включают отдельные информационные объекты (элементарные информационные объекты), которые при возможности их выделения могут самостоятельно использоваться в рамках ИТС.
Элементарные информационные объекты могут рассматриваться:
– как органичный компонент традиционного учебного процесса, не заменяющий, а дополняющий и расширяющий возможности традиционных, методически целесообразные средства обучения, повышая тем самым эффективность, качество обучения;
– как объекты проектирования учебно-информационной среды в рамках педагогического дизайна с использованием инструментальных средств, что позволит повысить эффективность использования ИТС в учебном процессе.
Законченные полноценные информационные источники - конечные оцифрованные продукты, покрывающие весь учебный курс или раздел (тему), рассматриваются как содержательный компонент ИТС, в том числе как содержательный компонент дистанционной образовательной услуги, как содержательный компонент ИКТ, как средство организации самостоятельной работы с использованием ИКТ, что определяет их основной функционал.
Информационно-образовательные конечные оцифрованные продукты (оригинальные тексты, не повторяющие стабильные учебники) рассматриваются как дополнительные к основным.
Формируемая национальная коллекция ЦОР будет включать в себя как целостные информационные источники, так и элементарные информационные объекты, а так же информационные инструменты.
Анализ видов ЦОР по образовательно-методическим функциям представлен на рисунке 1.
Классификация ЦОР по типу представленной информации приведена на рисунке 2.
Классификации ЦОР по трем основаниям – тип ЦОР, организационно-методические характеристики взаимодействия с пользователями приведена в таблице 1.
С целью определения содержания ИТС в соответствии с системной логической закономерностью цель потребность исполнительная система результат и на основе результатов маркетинговых исследований целевых групп потребителей ИТС, проведенных в работах [58], нами разработана структурно модель потребностей (рисунок 3). Информационно-образовательные потребности представлены для каждой целевой группы пользователей ЦОР как содержания ИТС в виде трехуровневой системы: потребности социального, корпоративного и индивидуального уровней.
На рисунках 4, 5, 6, 7 приведены разработанные структурные модели применения ЦОР в ИТС. На рисунке 4 – формы использования ЦОР в сопоставлении с традиционными формами обучения. На рисунке 5 – методы использования ЦОР в сопоставлении с традиционными методами обучения. На рисунке 6 – средства использования ЦОР в сопоставлении с традиционными средствами обучения.
В основу разработанной структурно-функциональной модели ЦОР для поддержки основных системных взаимодействий в процессе реализации ИТС (рисунке 9), положена систематизация ЦОР по следующим основаниям:
а) по однородности и масштабу проблемного поля - предметные, межпредметные и надпредметные;
б) по уровню общности достигаемых целей - уровень удовлетворения корпоративных и индивидуальных потребностей; уровень решения проблемы; уровень достижения конкретной цели в рамках выделенной проблемы; уровень решения задачи в рамках одной из целей и уровень решения фрагмента задачи;
Рисунок 1. Виды ЦОР по образовательно-методическим функциям
Рисунок 2. Классификация по типу информации
Рисунок 3. Структурная модель информационно-образовательных потребностей целевых групп пользователей
Рисунок 4. Базовая структурная модель разработанных ЦОР для общего образования: модуль классификации по основанию форма использования ЦОР
Рисунок 5. Базовая структурная модель разработанных ЦОР для общего образования: модуль классификации по основанию методы использования
Рисунок 6. Базовая структурная модель ЦОР для общего образования: модуль классификации по основанию средства использования
Рисунок 7. Структурно-функциональная модель ЦОР для поддержки основных системных взаимодействий в процессе обучения
Таблица 1
Классификация ЦОР
-
Тип ЦОР
Организационно-методические характеристики
Характеристика взаимодействия с пользователем
1
2
3
Электронные информационные продукты:
база данных, презентация (демонстрация), электронный журнал, электронная газета, мультимедийная запись
Формы образовательной деятельности:
лекции, семинары, практические занятия, лабораторные занятия, учебная игра, учебная научно-исследовательская работа (УНИР),
Технология распространения ЦОР.
Локальное ОЭИ; сетевое ОЭИ; ОЭИ комбинированного распространения
Э
18
лектронные представления бумажных изданий и информационных материалов:
сборник научных трудов, статей, газетная/журнальная публикация, инструкция, стандарт, пособие, практическое пособие, практическое руководство, учебник, учебное пособие, хрестоматия, учебно-методическое пособие, учебная программа (курса, дисциплины), учебный план (курса, дисциплины), практикум, библиографический справочник, проспект, каталог, альбом, реферат
Методическое назначение:
обучающие, тренажеры, контролирующие, информа-ционно-поисковые и инфор-мационно-справочные, демонстрационные, имитацион-ные, лабораторные, моделирую-щие, расчетные, учебно-игровые, игровые
Характеристика взаимодействия с пользователем.
Детерминированные и недетерминированные
Дидактическая направленность:
восприятие, осмысление и фиксация знаний, формирование личностного опыта (умений, навыков, профессионально-ориентированной интуиции), проектно-исследовательская и поисковая деятельность.
Дидактический потенциал.
Издания декларативного типа; средствам декларативного типа; виртуальные тренажеры, виртуальные учебные лаборатории, лаборатории удаленного доступа и другие подобные им компьютерные системы; компьютерные системы автоматизации профессиональной деятельности или их учебные аналоги в виде пакетов прикладных программ.
Форма изложения материала:
конвекционные, программированные, проблемные, комбинированные (универсальные).
Программные продукты:
автоматизированная система управления учебным заведением, автоматизированная информационно-библиотечная система, программные средства, обеспечивающие поддержку различных технологий обучения (доска объявлений, дистанционное консультирование и т.д.), системное программное обеспечение, прикладное программное обеспечение, пакет прикладных программ
Виды учебной деятельности: ЭИР, предназначенные для факультативной работы, углубления знаний по предмету; ЭИР – домашние репетиторы; ЭИР, контролирующие и оценивающие результаты учебной деятельности; ЭИР справочного и энциклопедического характера.
И
19
нструментальные средства для создания электронных средств обучения:
инструментальные средства для создания электронных учебников и обучающих систем, инструментальные средства для создания электронных задачников, инструментальные средства для создания электронных тренажеров, инструментальные средства для создания электронных систем контроля знаний и психофизиологического тестирования, инструментальные средства для создания электронных лабораторных практикумов, инструментальные средства для создания электронных учебных и восстановительных курсов.
Программно-информационные продукты: электронных словарь, электронный справочник, электронная энциклопедия, информационно-поисковая система, информационно-решающая система, экспертная система
с
20
Электронные средства обучения:
Комплексные и вспомогательные средства: электронный учебный курс, электронный восстановительный курс, электронный лабораторный практикум, развивающая компьютерная игра
Средства психофизиологического тестирования
Специализированные Internet-ресурсы:
виртуальная библиотека, Поисковая система, Internet-каталог,
Сервис рассылки информации
Internet-трансляция
в) по основному виду учебной деятельности - мотивационные, объяснительные, отработки, контролирующие, интегрированные;
г) по уровню формируемой знаниевой компетентности - ЦОР уровня знакомства, уровня осведомленности, уровня элементарной компетентности, уровня функциональной компетентности, уровня системной компетентности;
д) по уровню проблемности - обучаемой активности, полусамостоятельной обучаемой активности, полусамостоятельной активности, творческой активности.