Методика навчання механіки у загальноосвітніх навчальних закладах на основі мультимедійних засобів

Abstract

У дисертації досліджено проблему цілісного сприйняття учнями основної та старшої школи навчального матеріалу з механіки. Розроблено методику навчання механіки у загальноосвітніх навчальних закладах на основі мультимедійних освітніх засобів, яка ґрунтується на інтегративній моделі організації навчального процесу та відповідає вимогам компетентнісного і діяльнісного підходів у навчанні. Розроблено теоретичні та методичні основи використання у процесі вивчення компонентів змісту механіки мультимедійних засобів навчального призначення, які забезпечують реалізацію принципів унаочнення і доступності освітнього процесу. Показано, що запропонована методика вивчення механіки в основній та старшій школі із застосуванням мультимедійних засобів сприяє формуванню в учнів основ продуктивної пізнавальної діяльності, забезпечує більш ґрунтовне засвоєння ними сутності сучасної фізичної картини світу та підвищення якості фізичної освіти.

Диссертация посвящена актуальной проблеме усовершенствования системы общего среднего образования и определению возможных путей ее решения, которые непосредственно связаны с достигнутым уровнем информатизации и компьютеризации образования, формированием компьютерно ориентированных учебных сред, оснащением их современными средствами обучения. В исследованииии изучена проблема целостного восприятия учащимися основной и старшей школы учебного материала по механике. На основе детального анализа научных, методических, философских, психологических и педагогических литературных источников отечественных и зарубежных авторов конкретизированы определения понятий «компетенция», «компетентность», «учебные достижения учащихся» в области школьного курса физики обоснована целесообразность использования деятельностного подхода как основы организации учебного процесса. Установлено, что организация различных видов деятельности учащихся, направленных на усвоение ими знаний, может быть эффективной только в условиях их интеграции. В связи с этим, основой организации учебного процесса должен быть деятельностный подход, который обеспечивает системное педагогическое воздействие на учащихся путем взаимосвязи учебного материала и учебных действий. Показано, что выбор в качестве единиц учебного содержания его компонентов, отвечающих структурным элементам научного физического знания, установки новых систем существенных признаков для каждого компонента обеспечивает целостность педагогического процесса и позволяет эффективно обновить информационно-деятельностную среду. Исследуя деятельности учителя и учащихся при изучении конкретных единиц содержания школьного курса физики, доказана необходимость применения мультимедийных средств при обучении механике в общеобразовательной школе. В диссертационном исследовании впервые предложены теоретические и методические основы использования в процессе изучения компонентов содержания механики мультимедийных средств учебного назначения, которые обеспечивают реализацию принципов наглядности и доступности образовательного процесса. Обосновано использование мультимедийных средств обучения на отдельных этапах цикла процесса обучения: при выдвижении учебных задач с целью моделирования соответствующих физических ситуаций; для предъявления ситуаций, связанных с постановкой и решением познавательных задач при изучении нового материала; в процессе подготовки и проведения демонстрационного эксперимента по механике в качестве технического средства для отображения и обработки экспериментальных данных, дополнения натурного эксперимента демонстрацией компьютерной модели или в форме виртуального демонстрационного эксперимента; для изображения графических зависимостей в механике с целью создания в представлении учащихся образа того физического явления или процесса, свойства которого заложены в соответствующем геометрическом образе; на этапе обобщения и систематизации изученного в форме мультимедийного конспекта; при решении практических задач по механике. Разработаны динамические компьютерные модели, отражающие существенные признаки компонентов содержания механики курса физики общеобразовательной школы, основанные на раскрытии их сущности на основе согласованности математических и физических знаний и предназначенные для создания условий, позволяющих преодолеть типичные интеллектуальные затруднения в понимании учащимися отдельных компонентов содержания механики как в основной, так и в старшей школе. Обосновано, что использование средств мультимедиа обеспечивает положительную мотивацию учащихся, стимулирует познавательный процесс, обеспечивает возможности педагогического управления познавательной деятельностью учащихся. При этом учебный процесс концентрируется на развивающем эффекте, на решении интеллектуальных задач, что в полной мере соответствует требованиям компетентностного подхода. Разработана методика обучения механике в общеобразовательных учебных заведениях на основе мультимедийных образовательных средств и в соответствии с требованиями к организации учебного процесса на основе компетентностного и деятельностного подходов. Разработанная методика обучения механики реализует целенаправленный процесс формирования целостных представлений о компонентах содержания данного раздела на уроках физики; способствует развитию предметных компетенций учащихся, повышению интереса к изучению физики, развития творческого потенциала учащихся; использованию психофизических и интеллектуальных ресурсов личности школьника, осуществлению связи теории и практики. Показано, что предложенная методика изучения механики в основной школе с применением мультимедийных средств способствует повышению качества физического образования учеников общеобразовательных учебных заведений, обеспечивает более основательное усвоение учащимися сущности современной физической картины мира. Доказано, что обучение механике с использованием мультимедийных технологий обеспечивает положительную мотивацию учащихся, их активное включение в учебную деятельность, формирование у них информационной готовности к изучению механики. Результаты исследования могут быть использованы в процессе создания и эффективного использования в учебном процессе по физике мультимедийных средств и формирования компьютерно ориентированных учебных сред общеобразовательных учреждений, а также подготовки учительских кадров к применению информационно-коммуникационных технологий в педагогической деятельности.

The thesis deals with the problem of a holistic perception of the students primary and high school educational material on mechanics. The author proposed the methodic of teaching physics in secondary school. This methodic based on the integrative model of the organization the educational process and meets the requirements of the competence. The dissertation contains some theoretical and methodical foundations of using the educational multimedia, that provide the implementation of the principles of the visualization and the accessibility the learning process. The author justifies the methodic of studying the mechanics in secondary school using multimedia tools, because this method contributes to the development bases of the productive activity and the cognitive activity of pupils. It's provides a more profound assimilation of the nature of modern physical picture of the world and improve the quality of the physical education.