Развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента (06.04.2009)

Автор: Чудинский Руслан Михайлович

6. Содержание учебной деятельности должно соответствовать этапам учебного натурного и компьютерного модельного эксперимента, что обеспечивает при их выполнении развитие учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование».

7. Использование взаимного дополнения натурного и модельного эксперимента в процессе познания студентами объектов и явлений обеспечивает расширение содержания учебной деятельности студентов, что позволяет им при коллективном, совместном и индивидуальном выполнении учебного натурного и модельного эксперимента осуществлять самостоятельно сбор, обработку и преобразование информации из различных источников и перерабатывать ее в новые знания и новый опыт деятельности; отбирать и конструировать необходимые способы учебной деятельности, адекватные возникшим перед ними проблемам; применять приобретенные новые знания и опыт деятельности в новых и неизвестных условиях; знание структуры и содержания этой деятельности позволяет осуществлять общеличностное развитие в плане совершенствования целеполагания, самосознания, рефлексивности мышления, самодисциплины.

На основе теоретического рассмотрения проблемы исследования и сформулированной общей концепции нами разработана модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента, которая представлена в виде двухконтурной системы (рис. 3). Цель реализации данной модели заключается в развитии учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при исследовании объектов и явлений, технических и технологических систем средствами натурного и модельного эксперимента и обеспечении, тем самым, перехода от репродуктивной к исследовательской учебной деятельности. Такие элементы модели (ее объективные части, обладающие определенной самостоятельностью), как преподаватель и студенты, находятся во втором контуре, а информация – в первом контуре системы. На пересечении контуров находится еще один элемент – компьютеризированная система средств обучения, включающая в себя средства учебного натурного и модельного эксперимента. Компоненты модели (ее структурная часть, представляющая конкретное проявление связей и отношений в системе): содержание, компьютеризированная система средств обучения, методы и организационные формы обучения – взаимозависимы и подчинены единой педагогической цели, ориентируя всю систему на ее выполнение.

Приобретение новых знаний осуществляется во втором контуре модели. Ранее его носителем были, в основном, книги и преподаватели, поэтому студенты получать теоретическое знание могли только от них, что отражается также вторым контуром схемы – контуром саморазвития. Получение нового эмпирического знания и нового опыта деятельности при выполнении учебного (натурного и/или модельного) эксперимента происходит уже с участием первого контура. До появления персонального компьютера и компьютеризированной системы средств обучения, управление в нем, т.е. оценку данных и принятие решений, осуществлял при демонстрационном эксперименте преподаватель, проводя обсуждение и анализ результатов с обучающимися, а при лабораторном эксперименте – сами студенты, следуя методическим указаниям к лабораторным работам. Оценка информации «живое созерцание» осуществлялась не только с помощью органов чувств, а с применением различных измерительных приборов, расширяющих человеческие возможности восприятия.

Рис. 3. Модель развития учебной деятельности студентов направления

«Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента

Первый контур представляет собой многократные циклы экспериментального исследования реальных явлений и объектов, материальных и/или идеальных моделей. Во втором контуре осуществляется учебная деятельность студентов, включающая в себя отбор и обобщение информации о познаваемом объекте или явлении на основе натурного и модельного экспериментов. Оба контура представляют собой модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента во время изложения теоретического материала, лекций, при выполнении лабораторно-практических работ или в процессе внеаудиторной самостоятельной деятельности путем исследования реальных объектов и систем или их моделей.

Разработанная модель развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» позволяет определить соотношение и взаимное дополнение натурного и модельного эксперимента в процессе развития учебной деятельности студентов при исследовании объектов и явлений. Натурный эксперимент в процессе исследования явлений и объектов является первичным по отношению к модельному эксперименту. В том случае, если результаты натурного эксперимента являются «неудовлетворительными» или его вообще невозможно осуществить, прибегают к использованию модельного эксперимента. Однако затем, перенося его результаты непосредственно на реальный объект или явление, осуществляют натурный эксперимент по исследованию явлений и объектов.

На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований была разработана методика развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента. Данная методика обусловлена концепцией и моделью развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» средствами натурного и модельного эксперимента и содержит следующие структурные компоненты.

1. Обоснование отбора содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из курсов общетехнических дисциплин для проведения натурного и модельного эксперимента.

2. Обоснование выбора технических и программных средств учебного эксперимента, используемых для развития учебной деятельности студентов направления «Технологические образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

3. Обоснование выбора методов развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

4. Обоснование выбора различных форм аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности студентов при проведении натурного и модельного эксперимента.

5. Система лабораторно-практических работ, отражающая структуру и функции учебной деятельности студентов при выполнении натурного и модельного эксперимента.

6. Система самостоятельных заданий, направленных на более глубокое исследование познаваемых объектов и явлений, позволяющих развивать учебную деятельность студентов.

7. Система контроля и оценивания развития учебной деятельности студентов направления «Технологическое образование» при выполнении натурного и модельного эксперимента.

Проведенный анализ ГОС по направлению 050500 (540500) «Технологическое образование» (бакалавриат и магистратура) и специальности 050502 (030600) «Технология и предпринимательство» позволил нам осуществить отбор содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из курсов общетехнических дисциплин для проведения учебного натурного и модельного эксперимента.

Необходимо отметить, что обоснование отбора содержания подготовки студентов направления «Технологическое образование» из общетехнических дисциплин для проведения натурного и модельного эксперимента обязательно взаимосвязано с выбором технических и программных средств учебного натурного и модельного эксперимента при изучении общетехнических дисциплин.

Все средства проведения экспериментов мы разделяем на 2 класса: технические и программные. Такое разделение средств эксперимента сложилось не так давно и обусловлено, в первую очередь, развитием технических средств эксперимента и, главным образом, широким использованием в качестве технического средства эксперимента персонального компьютера. В настоящее время персональный компьютер является необходимым и неотъемлемым средством учебного эксперимента, применение которого, с одной стороны, модифицировало класс технических средств эксперимента, а с другой, привело к появлению нового класса средств эксперимента – программного.

Использование персонального компьютера в процессе обучения общетехническим дисциплинам имеет широкий диапазон: от непосредственного сбора, обработки и преобразования полученной информации из мира физико-химических величин, моделирования разнообразных объектов и явлений до осуществления контроля и самоконтроля усвоения студентами теоретических и экспериментальных положений. Более того, в структуре учебного эксперимента персональный компьютер используется не только в качестве технического средства эксперимента, но и может быть использован при получении и обработке экспериментальных данных, контроле эксперимента, правильного вычисления и представлении результатов учебного эксперимента и их интерпретации.

В учебном эксперименте естественные недостатки и ограниченность органов чувств экспериментатора, доставляющих информацию о внешнем мире, преодолеваются при познании объектов и явлений присоединением к ним деятельности мышления и материальным выражением этого как раз и является то, что обучающиеся пользуются приборами, а также могут создавать их сами. Технические средства эксперимента не только количественно увеличивают познавательные возможности, но позволяют осуществлять такие качественные преобразования в объектах исследования, построить такую цепь взаимодействия и превращений, что недоступный непосредственному восприятию объект экспериментирования опосредованно, через прибор, становится косвенно доступным для чувственного восприятия.

Второй класс средств учебного эксперимента – программные средства эксперимента – можно классифицировать следующим образом: программные средства, предназначенные для сбора, первичной обработки, отображения и регистрации информации о ходе эксперимента; программные средства для построения плана эксперимента; программные средства для обработки и анализа экспериментальных данных; программные средства компьютерного модельного эксперимента (вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент).

Из данных четырех классов программных средств, которые используются в учебном эксперименте, первые три класса программных средств, в основном, используются вместе с техническими средствами эксперимента и являются сервисным программным обеспечением, не позволяющим, в отличие от программных средств компьютерного моделирования, проводить полный цикл, в данном случае, компьютерного модельного эксперимента. Для развития учебной деятельности студентов средствами натурного и модельного эксперимента мы применяем программные средства компьютерного модельного эксперимента (вычислительный эксперимент и компьютерный имитационный модельный эксперимент), которые обязательно должны опираться на известные дидактические принципы обучения. Только соответствие программного средства определенным требованиям, установленным с учетом дидактических принципов, позволит эффективно использовать его в процессе обучения. Программные средства компьютерного модельного эксперимента должны основываться на следующих основных принципах: научности, доступности, наглядности, систематичности и последовательности, сознательности и активности, индивидуализации обучения, прочности, связи теории с практикой.

????????????oe?????$??oe

???????±

???????± ???????oe

???????????A ???????±?????$??±

???????????±

???????? ????????

??????±

????????????

??????c

???????????c

???????????M????????????M

???????????'

????????????

???????????R

???????????7????????????R

???????S

????????????M


загрузка...