Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук 04201164470

Применение готовой программы-эксперимента (включая вычисли­тельный эксперимент), созданной в среде разработки Adobe Flash CS4 Professional (при этом используются графические элементы, которые можно создать в этой среде разработки вместе с алгоритмами, написанными на язы­ке Action Script v3.0) и частичное ее изменение, приспосабливание. Напри­мер, в ходе лабораторной работы «Изучение электростатических полей» кур- сайты могут самостоятельно планировать ход компьютерного имитационного эксперимента: на основе понимания принципа действия установки, изменять сравниваемые точки на поверхности ванны и определять точки, в которых разность потенциалов минимальна, вычерчивать эквипотенциальные поверх­ности, а по ним определять силовые линии, повторяя эту процедуру для раз­ных пар электродов (рис.8). Таким образом, данный уровень характеризуется способностью применять готовую программу-эксперимент (включая вычисли­тельный эксперимент) и частичное ее изменение.





88

»

•

•

•

г •

•

• 1

•

•

я

•

♦

1

•

в

»■

•

•

•

•

<

1

*

•

•

•

•

<

•

в

•

•

•

•

•

•

•

•

■

в

•

•

•

•

•

| :

•

»

Рис.8.Проведение эксперимента по готовой программе и его результаты.

4. 
   Моделирование эксперимента для компьютера посредством подбора программных средств. Например, в ходе лабораторной работы «Изучение электростатических полей» курсанты моделируют эксперимент для компьюте­ра посредством подбора программных средств: самостоятельно выбирают из предложенных виртуальные приборы, необходимые для успешного проведения эксперимента по определению конфигурации силовых линий электрического по­ля. Преподаватель является консультантом, контролирует и корректирует дейст­вия курсантов, руководит их работой.
   

Компьютерные лабораторные работы по физике классифицированы на­ми на няа/гядно-иллюстративные (применение компьютера для просмотра анимации, презентации эксперимента, сам эксперимент далее выполняется с приборами), информационно-деятельностные (активное участие в «экспе­риментальной игре»), учебно-профессиональные (применение готовой про­граммы-эксперимента, включая вычислительный эксперимент, и частичное ее

изменение, приспосабливание), эвристические (моделирование эксперимента для компьютера посредством подбора программных средств). .

Каждый тип лабораторных работ, представленный нами, состоит из ди- агностико-корректирующего, мотивационного и формирующего блоков.





Рис.9.Фрагмент тестирования в ходе лабораторной работы.


Описание блоков представлено в таблице ниже.
Самостоятельность в выполнении компьютерного эксперимента форми­руется поэтапно, от одного вида работ к другому: если наглядно­иллюстративные лабораторные работы позволяют лишь иллюстрировать суть изучаемого явления, то эвристические представляют собой систему стимулов для поиска информации посредством ИКТ, самостоятельного подбора экспе­риментального оборудования, моделирования реальных (в данном случае фи­зических) процессов и других самостоятельных поисковых действий. Приме­ром эвристической лабораторной работы может служить «Расчет электриче­ского тока по законам Кирхгофа электрических цепей изменяемой конфигу­рации».


90

Таблица 2 Описание конструктивных блоков методики формирования эксперимен­тальных умений на лабораторных занятиях по физике с применением ИКТ	Блоки	цель	содержание	формы	методы	средства
1	Диагностико­корректирующий	мони­торинг моти­вации, уровня сфор- миро- ван- ности экспе- римен- таль- ных умений	курс общей физи­ки, меж­пред­метные связи физики и ин­фор­матики	межпредметные лабораторные работы по фи­зике и инфор­матике, само­стоятельная ра­бота по под­готовке к лабо­раторным рабо­там	компьютериза­ция лаборатор­ной работы (ИКТ), контроль результатов уче­бной деятельно­сти при подгото­вке и проведении лабораторной работы;	контролирую­щие тесты, ва­риативные раз­ноуровневые межпредметные задания к лабо­раторной работе, учебное пособие по лабораторно­му практикуму; мультимедийные учебники и эн­циклопедии, слайды, учебные видеофильмы
2	Мотивационный	фор­миро­вание профес сиона- льной моти­вации эмпи­риче­ского поиска ин­форма­ции	профес сиона- льная на- правле н-ность содер­жания лабо­ратор­ных зада­ний	межпредметные лабораторные работы по фи­зике и инфор­матике с элемен­тами профессио­нальной направ­ленности, само­стоятельная ра­бота по под­готовке к лабора­торным работам	компьютериза­ция лаборатор­ной работы (ИКТ), проблем­ный, экспери­ментальный, по­каз, демонстра­ция, познава­тельные игры, исследователь­ский, компью­терное имитаци­онное моделиро­вание физичес­ких процессов и явлений	специализиро­ванные про­граммы по под­готовке и разви­тию профессио­нальных навы­ков, имитацион­ные и натурные установки

91

Продолжение таблицы 2 3

Формирующий

фор­миро­вание экспе- римен- таль- ных умений как компо­нента ин- форма- цион- ной компе­тенции

курс общей физики меж­ пред­метные связи физики и ин­ фор­матики

межпредметные лабораторные работы по фи­зике и инфор­матике, само­стоятельная ра­бота по под­готовке к лабо­раторным ра­ботам

компьютериза­ция лаборатор­ной работы (ИКТ), проблем­ный, экспери­ ментальный, показ, демонстрация, объяснительно- иллюстратиный, познавательные игры, исследова­тельский, алго­ритмический и программиро­ванный; компь­ютерное имита­ционное модели­рование физиче­ских процессов и явлений

вариативные разноуровневые межпредметные задания к лабо­раторной работе, анимации и пре­зентации экспе­римента, физи­ческие приборы и лабораторные установки, гото­вые программы' эксперимента, программные средства моде­лирования фи­зического экспе­римента на ком­пьютере, учеб­ное пособие по лабораторному практикуму; мультимедийные учебники и энциклопедии, слайды, учебные видеофильмы

Взаимосвязь блоков разработанной нами методики показана на рис. 10.





Рис. 10. Взаимосвязь конструктивных блоков методики
формирования экспериментальных умений.