Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук 04201164470

Методика формирования экспериментальных умений с применением ИКТу курсантов военных вузов посредством компьютерного моделиро­вания

Педагогическая практика, целенаправленные наблюдения и педагогиче­ский эксперимент позволили установить, что формирование эксперимен­тальных умений у курсантов военного вуза в условиях традиционного физи- . ческого практикума, по-готовым алгоритмам не позволяет им реализовать в полной мере склонности и способности к творческой, поисковой деятельно­сти. Большинство из них осваивают репродуктивную деятельность и нужда­ются в активизации и поддержке их творческого мышления, оказании помо­щи в поиске информации как эмпирическими методами, так и посредством ИКТ [132, с.120]. Более эффективное формирование экспериментальных умений у курсантов было осуществлено посредством методики проведения лабораторных занятий, позволяющей использовать компьютерное имитаци­онное моделирование. При построении данной методики учитывалось, что в . деятельности обучаемых по наблюдению за физическими явлениями и вы­полнению физических опытов может быть выделена некоторая основа опе­раций и действий, не зависящая от частных особенностей материала, выпол­няемая в определенной логической последовательности. В нашей работе на этой основе были выработаны совместно с курсантами алгоритмические предписания по выполнению лабораторных работ, позволяющие осознанно и четко выполнять каждую операцию.
Однако изначально предполагалось, что не все курсанты в полной мере могут освоить и применить данные алгоритмы. Обычные, «традиционные» • занятия проводились по программе, ориентированной на наиболее успеваю­щих курсантов. Данная программа создавалась на основе ГОСТов, имеющих в данном случае статус нормативного предписания, учитывающего некото­рые «средние» способности к обучению (утомляемость, способность воспри­нимать информацию и т.д.). «Усреднение» способностей курсантов приводи­ло к тому, что среди них появлялись отстающие или же «простаивающие».


85




Мы предположили, что если распределить курсантов на группы по 4-м уров­ням сложности заданий, по уровню способности воспринимать материал, то можно достичь более высоких результатов уровней сформированное™ у них экспериментальных умений.
На основе рассмотренных показателей экспериментальных умений оха­рактеризуем эти уровни:

1. 
   Применение компьютера для просмотра анимации, презентации экс­перимента, далее выполняется реальный физический эксперимент посредст­вом приборов. Например, при выполнении лабораторной работы «Изучение ■ электростатических полей» происходит ознакомление с материалом на базо­вом уровне, с использованием предложенных в пособии и его электронном аналоге принципиальных схем, рисунков и интерактивных анимаций,
   

Рис.6. Теоретический материал по лабораторной работе.


иллюстрирующих расположение силовых линий, эквипотенциальных плос­костей, действие электрического поля на заряд (рис.6)).


86




Преподаватель помогает разобраться с учебным материалом, раскрывая вопросы как по теоретической, так и по практической части лабораторной работы. Преподаватель разъясняет, что необходимо сделать в текущей ра- ‘ боте и как правильно провести эксперимент, при этом отвечая на вопросы курсантов. После выполнения работы пишется вывод по цели работы и оцен­ке достоверности полученных результатов.

2. 
   Активное участие в экспериментальной игре. Например, в ходе лабо­раторной работы «Изучение электростатических полей» между курсантами и преподавателем ведется «экспериментальная игра», при этом предусматрива­ется самостоятельное ознакомление с материалом путем взаимодействия с компьютерной имитационной моделью. В ней курсанты могут изменить па­раметры (вид электродов, координаты «зонда») и увидеть произошедшие из- ’ менения, после чего они могут сделать вывод о зависимости формы электри-
   

Рис.7.Схема лабораторной установки.
ческого поля от вида электродов, «пересчитать» и сравнить результаты «вир­туального» подсчета с результатами, полученными на реальной установке (рис.7).


87

3.