Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электронное обучение физике (исторические и терминологические аспекты). Монография
.pdf
Министерств
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Московский педагогический государственный университет»
о образования и науки Российской Федерации
высшего профессионального образования
А. В
. Смирнов, С. А. Смирнов
ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ
(ИСТОРИЧЕСКИЕ И ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ)
Монография
2-е издание, стереотипное
электронное
МПГУ
Москва • 2024
УДК 372.853
ББК 74.262.23
С506
Рецензенты:
Г. В. Пичугина, доктор педагогических наук, профессор, главный
научный сотрудник Института содержания и методов обучения
Российской академии образования
Л. А. Прояненкова, доктор педагогических наук, профессор кафедры
теории и методики обучения физике Московского педагогического
государственного университета
Смирнов, Александр Викторович.
С506 Электронное обучение физике (исторические и терминологиче-
ские аспекты): Мо
нография / А. В. Смирнов, С. А. Смирнов. – 2-е изд.,
стер. электрон. – Москва: МПГУ, 2024. – 108 с. – Текст: электронный.
ISBN 978-5-4263-0144-3
В основу монографии положены материалы научного исследования по
проблеме электронного обучения физике: истории его становления, понятийного аппарата, структуры аппаратно-программного комплекса, классификации и требованиям к электронным образовательным ресурсам, а также педагогическому проектированию. Материалы монографии могут быть полезны
научно-педагогическим работникам, методистам-физикам, разработчикам
средств электронного обучения физике, специалистам по внедрению электронных технологий в образовательный процесс, учителям физики, а также
студентам педагогических вузов – будущим учителям физики и слушателям
курсов повышения квалификации работников образования.
УДК 372.853
ББК 74.262.23
ISBN 978-5-4263-0144-3 © МПГУ, 2014
© Смирнов А. В., Смирнов С. А., 2014
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Глава 1.
Понятие электронного обучения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Глава 2.
История развития электронных технологий в образовании
и в обучении физике в частности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Глава 3.
Аппаратный комплекс электронного обучения физике . . . . . . . . . . . . 40
Глава 4.
Программный комплекс электронного обучения физике . . . . . . . . . . 54
Глава 5.
Электронные образовательные ресурсы по физике . . . . . . . . . . . . . . . 64
Глава 6.
Педагогическое проектирование электронного обучения физике . . . 80
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
ПРЕДИСЛОВИЕ
В последние десятилетия Россия, как и все развитые страны мира,
переживает серьезные преобразования в сфере электронизации (широкого применения средств современной электронной техники). Происходит постоянное развитие электронных технологий, все больше
появляется автоматизированных, наукоемких производств. Сфера образования не является здесь исключением. Более того, предпочтительно, чтобы применение электронных технологий в
опережало другие направления человеческой деятельности, так как
именно здесь начинают свое формирование ее социальные, психологические, общекультурные, профессиональные предпосылки. Однако
здесь еще очень много нерешенных задач, в частности проблемы электронизации физического образования и развитие электронного обучения физике.
Общеизвестно, что значительное внимание педагоги-физики уделяют расширению
ки, применяемых в своей работе. Они несут основной груз электронизации физического образования. Одни педагоги-физики и их ученики
ушли здесь далеко вперед, другие – чрезвычайно отстают. Существует
противоречие между реальным и необходимым уровнем деятельности пользователей (обучающих, обучающихся) по применению средств
современных электронных технологий в учебном
Современный учитель физики, кроме знаний по учебному предмету (физике) и общих методических знаний, должен владеть умениями
в области применения средств современных электронных технологий.
Планку его обязательных знаний и умений очень высоко поднимают
современные требования всеобщей информатизации общества. Соответственно, необходимо определить комплекс средств современных
электронных технологий, который целесообразно
ном процессе по физике, и подготовить учителя физики к продуктивному применению этих средств. Ученые дидакты-физики уже понимают, что переход к обучению физике с использованием современных
электронных технологий неизбежен. Однако до настоящего времени
не существует четкой педагогической концепции электронного обучения физике, что затрудняет работу как
щих электронное обучение, так и разработчиков средств электронного
обучения физике.
арсенала средств современной электронной техни-
педагогов-физиков, применяю-
сфере образования
процессе.
применять в учеб-
4
ПРЕДИСЛОВИЕ
Применение электронного обучения физике должно улучшить качество физического образования, повысить эффективность учебновоспитательного процесса по физике на основе его индивидуализации.
Должна появиться возможность реализации перспективных методов
обучения физике, базирующихся на современных электронных технологиях. Современные тенденции развития электронных технологий
дают основания для формирования новой методической основы для
кардинальных изменений процесса
обучения физике, используя современные информационные среды и электронные образовательные
ресурсы. Однако эффективное применение электронного обучения
физике – нелегкий процесс, существует много сложностей методического характера. Настоящая работа призвана, частично, ответить на
эти вопросы.
Современные процессы электронизации образования, и электронизация физического образования в частности, заставили дидактов-физиков вновь вернуться
к проблеме, «чему» и «как» необходимо учить
учителя физики, чтобы помимо знаний своего предмета, непосредственно физики, и классической дидактики физики, он владел передовыми технологиями электронного обучения физике, умел свободно
проектировать гибкие и эффективные уроки в электронной форме.
Под электронным обучением, в широком смысле, понимается обуче-
ние с применением современных
электронных технологий, в частности
с применением Интернета, мультимедийных и интерактивных электронных ресурсов. В монографии это понятие будет разобрано очень
подробно, с учетом требований нового Закона об образовании в РФ.
В монографии систематизирована и обозначена суть основных терминов и понятий, применяемых на современном этапе в дидактике физики в
связи с внедрением электронного обучения, рассмотрена связь
данных понятий, характеризуются основные исторические этапы
электронизации образования, и физического образования в частности,
в нашей стране и за рубежом. Представлены модели и дано описание
комплекса аппаратных и программных средств электронного обучения
физике, анализируются понятие электронного образовательного ресурса, классификация электронных образовательных ресурсов и тре
бования к ним, рассмотрено понятие педагогического проектирования
электронного обучения физике. Монография написана с целью довести до широкого круга заинтересованных проблемой развития электронного обучения физике читателей результаты многолетнего научно-методического исследования авторов.
-
5
А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ
Структура монографии разработана с учетом научно-исследовательского подхода. Книга состоит из шести глав, в конце монографии
дан библиографический список информационных источников по проблеме исследования, в частности, использованы идеи, ранее опубликованные в научных статьях авторов.
Авторы надеются, что материалы монографии будут полезны научно-педагогическим работникам, методистам-физикам, разработчикам
средств электронного обучения физике, специалистам по внедрению
электронных технологий в образовательный процесс, учителям физики, а также студентам педагогических вузов – будущим учителям
физики и слушателям курсов повышения квалификации работников
образования.
Распределение авторства материалов монографии следующее: введение, заключение, главы 1 и 2 написаны Смирновым Александром
Викторовичем, глава 3 написана авторами совместно, главы 4, 5, 6 написаны Смирновым Сергеем Александровичем.
Авторы
ВВЕДЕНИЕ
Широкое применение средств электронных технологий – одна из
закономерностей, характеризующих современный учебно-воспитательный процесс по физике в эпоху всеобщей информатизации общества,
которая ставит новые проблемы перед системой образования и воспитания подрастающего поколения.
Как учесть особенности стремительно нарастающего процесса электронизации физического образования? Как меняются требования к обучению физике с
Эти вопросы волнуют и ученых-теоретиков, занимающихся фундаментальными исследованиями по дидактике физики, и педагогов-практиков, стремящихся средствами электронных технологий повысить эффективность учебно-воспитательного процесса по физике.
Вопросами методики применения электронных технологий в обучении физике и их теоретическими основами занимались в разные
известные русские ученые дидакты-физики Анциферов Л.И., Извозчиков В.А, Исаев Д.А., Каменецкий С.Е., Лаптев В.В., Кондратьев А.С.,
Овчинников О.Ю., Оспенникова Е.В., Разумовский В. Г., Турышев И.К.,
Шахмаев Н.М., Чефранова А.О. и многие другие [42, 43, 46, 50, 51, 61,
67, 68, 91–93, 98, 136, 143, 144, 145]. Этими учеными заложены дидактические основы применения электронных технологий в учебно-воспитательном процессе по физике. Все они подчеркивают, что электронизация физического образования должна иметь гуманистическую ориентацию и указывают, что трудности внедрения электронных технологий
в обучении физике связаны с недостаточным учетом глубокой взаимозависимости тенденций развития электронных технологий, устойчивости
развития педагогической системы и
Учителя и его Ученика. Это означает не только то, что в центре процесса электронизации физического образования должны стоять Учитель
и его Ученик, а и то, что мы обязаны обеспечить все для «сохранения»
Учителя.
Напротив, анализ зарубежного опыта по применению электронных
технологий в обучении физике весьма противоречив.
делается сильный упор на применение новейших компьютерных и видео-технологий, с другой – практически отрицается плавный переход
от традиционных технологий обучения физике к обучению с применением средств электронных технологий [118, 124]. Это основное отли-
учетом тенденций развития электронных технологий?
годы
гармонического развития личности
С одной стороны,
7
А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ
чие зарубежной технологии от российской методики применения электронных технологий в обучении физике, согласно которой необходимо
придерживаться принципа преемственности, обеспечивающего плавный переход от традиционных методов обучения физике к технологиям
обучения, базирующимся на использовании электронных технологий.
Согласно отечественным технологиям обучения главной фигурой учебно-воспитательного процесса остается Учитель. Перераспределяются
лишь его
функции, усиливается его роль как организатора учебно-воспитательного процесса по физике и ответственного за интеллектуальное развитие обучаемого.
Рассматривая социально-педагогические аспекты электронного обучения физике можно отметить: быстрые темпы развития электронных
технологий в образовании приводят к тому, что педагогическое сообщество порой не успевает к ним приспособиться, а
иногда и тормозит, или
вовсе отвергает, непривычные методы и технологии.
Примеров этому множество, в том числе неудавшийся опыт внедрения автоматизированных комплексов для учебных кабинетов физики
(АКФ). Рассматривая причины этого, авторы подчеркивали [110, 112,
118, 124, 128], что при внедрении АКФ акцент делался на решение сугу-
бо формальных задач (например, автоматизированный учет успеваемости
обучаемых – электронный журнал), а не новых проблем электронного обучения физике, как правило, сложных и емких, решение которых не
под силу традиционным средствам обучения. Этот подход в нашей стране до сих пор остается почти без изменений [128]. Вместо того чтобы
изучить реальные современные потребности в сфере физического образования и на
этой основе планировать создание и внедрение электронных систем обучения физике, сначала производится массовая закупка
электронных средств обучения, а затем начинается учебно-методическая проработка решений. Например, широко известный специалист
в области электронного обучения физике – профессор Извозчиков В.А.
отмечает, что «информационные технологии (ИТ), связанные с процессами передачи, хранения,
обработки и вывода информации, до сих пор
не находят адекватного их значимости места в системе образования …
компьютеры, аудио- и видеотехника – все это поступает в учреждения
по разным каналам и часто не стыкуется между собой, что затрудняет
обмен информацией, приводит к большим затратам и снижает эффективность их использования» [45, с. 63].
Проектирование процесса
электронного обучения физике должно
начинаться с рассмотрения системы и места электронных технологий
8
ВВЕДЕНИЕ
в общей информационно-образовательной среде по физике. Однако
этому вопросу уделяется недостаточно внимания. Недостаточный учет
реальных потребностей пользователей (обучающих и обучаемых),
а также степени сформированности у них информационной культуры,
оказывает значительное влияние на эффективность электронного обучения физике.
Имея многолетний опыт внедрения электронных технологий в про-
цесс обучения физике, авторы подчеркивают
, что одним из самых важных аспектов, влияющих на результат развития электронного обучения
физике, – это подготовленность пользователя (обучаемого и обучающего) к процессу получения и усвоения учебных знаний и умений посредством электронных технологий. В работах отечественных и зарубежных
исследователей, в которых подробно рассмотрены вопросы развития
современных средств вычислительной техники
и средств телекоммуникаций, программного обеспечения, средств обработки учебной информации, в том числе в области искусственного интеллекта, экспертных
систем, мультимедиа и гипертекстовых технологий, отмечается та же
проблема [4, 7, 9–11, 74].
В России делается упор на эффективность применения электронных
технологий в обучении физике, которая во многом зависит от того, насколько методически грамотно и
педагогически оправданно включение
электронных технологий в структуру учебно-воспитательного процесса
по физике. В каждом конкретном случае учителю физики приходится
самостоятельно определять, с какой целью и как использовать средства
электронных технологий, для решения каких образовательных или воспитательных задач он обращается к тому или иному виду электронных
технологий, какой педагогический результат
надеется получить.
Учебные заведения России уже подготовлены к тому, что электронное обучение является необходимостью. От электронных систем обучения требуется обеспечение возможности гибко подстраиваться под
индивидуальные образовательные потребности конкретных пользователей (обучающих и обучаемых), обеспечивая одновременно коллективную информационно-образовательную технологию.
Отношение учителя физики и его учеников к использованию элек
тронных технологий в обучении физике следует считать серьезнейшей
проблемой. Принцип первого лица Школы в новых условиях усиливается.
Речь идет о том, что электронизация учебного процесса в настоящее время, как правило, затрагивает технологическую работу и каса-
-
9
А. В. СМИРНОВ, С. А. СМИРНОВ. ЭЛЕКТРОННОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ
ется поверхностной реорганизации педагогической работы, недостаточно учитывает непосредственные функции педагогики, т. е. очень
часто не решает основных проблем обучения физике и воспитания,
а значит и не дает достаточного эффекта. В первую очередь автоматизируют рутинные трудоемкие учетные функции (например, автоматизация сбора данных о физических величинах в ходе лабораторного или
демонстрационного эксперимента), проверочные и поисковые операции, освобождая обучаемых и обучающих для выполнения творческой
работы.
Увеличение количества сложной электронной техники в учебном
процессе по физике повышает ответственность преподавателей и их
учеников, выставляет большие требования к творческим результатам
в обучении. Для обучения с такой техникой необходим более подготовленный обучаемый, что
постоянно повышает требования к квалификации самих обучающих, которым, зачастую, приходится обучать
учащихся с более высокой подготовкой в области использования современной электронной техники. Контрольные функции обучающего
в этом случае основаны на высоком уровне доверия к обучаемым и на
принципе самоконтроля. В связи с этим сами принципы обучения физике меняются
, т. е. происходит частичный переход от системы контроля за уровнем усвоения знаний обучаемых к стратегии ответственной
автономии ученика, либо в противном случае будут сдерживаться процессы развития электронного обучения физике как сознательно, так
и несознательно. В этих условиях на первый план выходят процессы,
связанные с педагогическим управлением интеллектуальным
развити-
ем учащихся при обучении физике. [103]
Следует учитывать, что электронные системы обучения физике
становятся «конкурентами» преподавателей физики «невысокого»
уровня, которые из боязни потери качества «незаменимости», потери рычагов управления ключевыми физическими знаниями иногда
могут явиться причиной искусственного сдерживания электронного
обучения физике. Кроме того, меняется не только организация педагогического труда, но
и система общения с обучаемыми и коллегамипедагогами. Для ведения педагогического процесса становится необязательным личное общение, а это часто снижает удовлетворение от педагогического труда. Электронная технология облегчает интеграцию
педагогического общения, делая доступной учебную информацию
с помощью обеспечения удаленного доступа к общим базам физических знаний, но этим достоинством
еще надо научиться пользоваться.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]