автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Информационные технологии как средство реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе
- Автор научной работы
- Еремин, Сергей Викторович
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Шуя
- Год защиты
- 2009
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Информационные технологии как средство реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе"
На правах рукописи
ЕРЕМИН Сергей Викторов ^В Г 2009
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАК СРЕДСТВО РЕАЛИЗАЦИИ УРОВНЕВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ОБУЧЕНИЯ ФИШКЕ В ОСНОВНОЙ ШКОЛЕ
Специальность 13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (физика)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
0034*75450
Москва —2009
003475450
Работа выполнена на кафедре физики и методики обучения факультета математики, физики и информатики ГОУ ВПО "Шуйский государственный педагогический университет".
Научный руководитель:
доктор педагогических наук, профессор ПУРЫШЕВА НАТАЛИЯ СЕРГЕЕВНА
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук, доцент ИСАЕВ ДМИТРИЙ АРКАДЬЕВИЧ
кандидат физико-математических наук АФРИНА ЕЛЕНА ИЛЬИНИЧНА
Ведущая организация:
ГОУ ВПО "Нижегородский государственный педагогический университет"
Защита диссертации состоится С&н.у&л1у?-<? 2009 г. в /5 часов на
заседании диссертационного совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119435, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 29, ауд. 49.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.
Л &
Автореферат разослан С-_2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Л.А. Прояненкова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В последние два десятилетия отечественная общеобразовательная школа претерпела серьезные изменения, связанные, прежде всего, с внедрением в учебно-воспитательный процесс идей личностно-ориентированного образования. Это в свою очередь обуславливает необходимость создания максимально благоприятных условий для успешного обучения, воспитания и развития учащихся путём учёта их индивидуальных особенностей в учебном процессе, что достигается применением разнообразных технологий дифференцированного обучения. Поэтому в последние 10-15 лет отмечается повышенный интерес к проблеме реализации дифференцированного обучения физике со стороны учителей, родителей и ученых - педагогов, психологов, методистов. Различные аспекты, связанные с внедрением в практику работы общеобразовательной школы идей дифференцированного обучения, отражены в работах Ю.К. Бабанско-го, A.A. Бударного, A.A. Кирсанова, Н.С. Пурышевой, Е.С. Рабунского, И.Э.Унт, Н.М. Шахмаева, В.В. Фирсова и др. Разработкой вопросов, связанных с реализацией дифференцированного обучения физике в условиях общеобразовательной школы занимались B.C. Данюшенков, Е.А. Дьякова, И.А. Иродова, Г.Я. Мякишев, В.А. Орлов, Н.С. Пурышева, В.Б. Рукман, Г.Н. Степанова, Н.М.Шахмаев и др.
Одной из форм осуществления дифференцированного обучения физике является уровневая дифференциация - технология обучения, основанная на максимальном учёте наиболее значимых в обучении индивидуальных особенностей школьников, обучающихся в одном классе. Сущности понятия уровне-вой дифференциации в процессе обучения физике, её значению в повышении эффективности обучения посвящены работы B.C. Данюшенкова, М.И. Зайкина, П. Карпинчика, О.В. Коршуновой, A.M. Левашова, Н.В. Лёзиной, О.Б. Логиновой, Н.В. Первышиной, Н.С. Пурышевой, В.В. Фирсова, К.В. Шевяковой и др.
Построение методики обучения физике в условиях уровневой дифференциации затрудняется тем, что эта форма дифференцированного обучения как в теоретическом, так и в практическом плане наименее разработана в нашей стране, т.к. является наиболее сложной в организационном и диагностическом плане. Тем не менее, к настоящему времени учеными-методистами решён целый ряд задач, связанных с обучением физике (причём в основном для непрофильных классов старшей школы) в условиях уровневой дифференциации: определено понятие "уровень обучения"; разработаны критерии разделения учащихся класса на типологические группы в соответствии с выбранным уровнем обучения; выявлен состав целей обучения физике учащихся на различных уровнях; определены теоретические основы отбора содержания школьного курса физики средней школы и его структурирования с учётом уровневой дифференциации; обоснована трехуровневая модель обучения физике в старшей школе (Н.С. Пурышева, К.В. Шевякова); определены подходы к осуществлению уровневого обучения физике в сельских малокомплектных школах (B.C. Данюшенков, О.В. Коршунова, A.M. Левашов, Н.В Лёзина), в частности, разработана технология обучения учащихся малочисленных классов решению физических задач при уровневой дифференциации (А.М. Левашов, Н.В. Лёзина).
Большинство существующих исследований посвящено реализации уровне-вого дифференцированного обучения в старших классах. Однако именно для основной школы уровневая дифференциация является ведущей формой дифференцированного обучения. В настоящее время существуют учебно-методические комплекты по физике для основной школы, в содержании которых реализована идея уровневой дифференциации (пример: комплект Н.С. Пу-рышевой и Н.Е. Важеевской). Однако возникает проблема организации обучения в условиях уровневой дифференциации, поскольку при коллективном характере обучения в рамках традиционной классно-урочной системы сложно организовать обучение в соответствии с индивидуальными особенностями учащихся.
Разработка процессуальной составляющей содержания школьного физического образования в контексте уровневой дифференциации требует поиска новых подходов и методических решений. И мы считаем, что одним из наиболее перспективных является подход, позволяющий реализовать уровневую дифференциацию с использованием средств информационных технологий (ИТ). Вопросам теории и методики использования ИТ в школьном физическом образовании посвящены исследования H.H. Гомулиной, И.Б. Горбуновой, В.А. Извоз-чикова, А.Ф. Кавтрева, A.C. Кондратьева, В.В. Лаптева, Н.С. Пурышевой, A.B. Смирнова и др. В этих работах убедительно доказано, что компьютерные технологии позволяют индивидуализировать процесс обучения (особенно благодаря интерактивности и использованию средств мультимедиа), т.к. учащийся, общаясь с компьютером в диалоговом режиме, имеет возможность выбрать собственную траекторию обучения при работе с различными электронными образовательными ресурсами (ЭОР).
Таким образом, ЭОР оказываются весьма эффективным средством реализации уровневого обучения. Однако, как показывают результаты проведенного нами констатирующего эксперимента и данные других исследований, эти ресурсы учителями практически не используются; лишь в некоторых случаях учителя применяют тестовые программные средства для осуществления разноуровневого контроля. Кроме того, анализ научно-методической литературы показал, что вопрос об использовании ИТ в уровневом дифференцированном обучении физике до настоящего времени в педагогической и методической науке не рассматривался и специальные исследования, посвященные использованию ЭОР для организации уровневой дифференциации, отсутствуют. Также отметим, что большинство существующих программных продуктов, предназначенных для изучения физики в школе, специально не ориентированы на применение в условиях уровневой дифференциации.
Всё вышеизложенное позволяет сделать вывод о существовании противоречий:
- между задачей учёта индивидуальных особенностей учащихся при обучении физике и в связи с этим необходимостью осуществления уровневой дифференциации в основной школе и существующей методикой её реализации, которая недостаточно эффективно решает эту задачу;
- между возможностями средств ИТ для индивидуализации и дифференциации процесса обучения и существующими ЭОР, которые не учитывают специфику их использования для реализации уровневой дифференциации при обучении физике, и соответственно, существующей методикой использования ЭОР, не предусматривающей решение задачи осуществления уровневой дифференциации.
Эти противоречия определяют актуальность диссертационного исследования, проблемой которого являлся поиск ответа на вопрос: "Какой должна быть методика использования средств ИТ для эффективного осуществления уровневой дифференциации при обучении физике в основной школе?"
Объектом диссертационного исследования является процесс дифференцированного обучения физике в основной школе.
В качестве средства реализации уровневой дифференциации мы предлагаем использовать ЭОР как составляющую ИТ.
Предмет исследования-, методика применения ЭОР для осуществления уровневой дифференциации при обучении физике в 7-9 классах общеобразовательных учебных заведений.
Цель диссертационного исследования: обосновать и разработать методику использования ЭОР для реализации уровневой дифференциации в процессе обучения физике в основной школе.
В основу исследования положена следующая рабочая гипотеза: реализация уровневой дифференциации обучения физике в основной школе будет эффективной, если учебный процесс будет организован с использованием электронных образовательных ресурсов, которые будут способствовать выбору учащимися индивидуальной образовательной траектории.
В данном случае под эффективностью мы понимаем: повышение уровня знаний и умений учащихся, прочность знаний, влияние ЭОР на самостоятельный выбор учащимися индивидуальной образовательной траектории и как следствие динамику наполняемости типологических групп.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были поставлены следующие задачи исследования:
1. Выявить состояние проблемы осуществления уровневой дифференциации обучения физике на современном этапе, проанализировать существующие подходы к понятию уровневой дифференциации, степень их разработанности применительно к обучению физике; изучить опыт осуществления уровневой дифференциации в процессе обучения физике в школе.
2. Проанализировать состояние проблемы применения ИТ в дифференцированном обучении физике, в частности, выявить возможности существующих ЭОР для реализации уровневой дифференциации, а также обосновать возможность и целесообразность использования средств ИТ при уровневом обучении физике.
3. Разработать систему требований к ЭОР, ориентированным на использование в условиях уровневого дифференцированного обучения физике; подготовить рекомендации разработчикам подобных ЭОР по физике.
4. Создать программные продукты, применение которых на уровневых уроках физики в основной школе способствует решению задач уровневой дифференциации.
5. Разработать модель методики использования ЭОР при реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
6. Разработать методику использования ЭОР при осуществлении уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
7. В ходе педагогического эксперимента проверить эффективность разработанной методики.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие методы исследования:
• теоретический анализ проблемы использования ИТ на уроках физики в школе в контексте уровневой дифференциации на основе изучения и анализа научно-методической, педагогической, психологической и учебной литературы по теме исследования;
• получение и анализ информации по проблеме исследования в сети Internet (в т.ч. демонстрационных и рабочих версий ЭОР, предназначенных для обучения физике);
• изучение и обобщение инновационного опыта осуществления уровневой дифференциации и применения ЭОР, накопленного учителями в практике преподавания физики; систематическое наблюдение учебного процесса; беседы с учителями физики и учащимися общеобразовательных школ; анкетирование и интервьюирование учителей и учащихся 7-9 классов; тестирование школьников;
• анализ существующих ЭОР по физике на предмет использования в условиях уровневого дифференцированного обучения;
• моделирование урока физики с использованием ЭОР в условиях уровневой дифференциации;
• организация и проведение опытно-экспериментальной работы, направленной на проверку правильности гипотезы исследования; опытное преподавание с целью выявления эффективности разработанной методики;
• статистические методы обработки результатов педагогического эксперимента.
Методологическую основу диссертационного исследования составляют фундаментальные работы по проблемам дифференцированного обучения (Н.С.Пурышева, Е.С. Рабунский, И.Э. Унт, В.В. Фирсов, Н.М. Шахмаев и др.), уровневой дифференциации при обучении физике в школе (B.C. Данюшенков, ПКарпинчик, О.В. Коршунова, A.M. Левашов, Н.В. Лёзина, Н.С. Пурышева, К.В. Шевякова и др.), а также труды, посвященные вопросам информатизации образования и использования ИТ в учебном процессе (H.H. Гомулина, А.ПЕршов, В.А. Извозчиков, А.Ф. Кавтрев, A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, Е.И.Машбиц, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.); современные теории личности и деятельности (Л. С. Выготский, А.Н. Леонтьев и др.); теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин и др.); теория программированного обучения (Н. Краудер, Б.Ф. Скиннер, Н.Ф. Талызина и др.), идеи личностно-
ориентированного подхода к организации учебного процесса (В.В. Сериков, В.А. Сластенин, И.С. Якиманская и др.).
Научная новизна исследования состоит в следующем:
- обосновано положение о целесообразности и эффективности использования ЭОР при организации уровневой дифференциации на уроках физики в основной школе;
- определены теоретические основы и разработана модель методики использования электронных образовательных ресурсов в уровневом обучении физике в основной школе;
- разработана методика использования ЭОР в условиях уровневой дифференциации, которая предполагает: 1). введение двух уровней обучения; 2). использование специально созданных ЭОР; 3). рациональное сочетание средств ИТ и традиционных средств обучения;
- конкретизированы общие и разработаны специфические требования к содержанию и конструированию ЭОР, предназначенных для реализации уровневой дифференциации;
- созданы ЭОР, способствующие решению задач уровневой дифференциации.
Теоретическая значимость работы заключается в развитии теоретических аспектов идеи уровневой дифференциации применительно к обучению школьников физике с использованием средств ИТ, а именно:
- обоснована возможность и целесообразность использования ЭОР в условиях уровневого обучения физике;
- выявлено влияние ЭОР на выбор учащимися их индивидуальной траектории обучения;
- определены этапы разработки уровневых уроков физики в основной школе с использованием ЭОР.
Практическая значимость работы состоит в доведении результатов диссертационного исследования до конкретных методических разработок, а именно:
- с учётом обоснованных в работе требований созданы следующие ЭОР:
• уровневые электронные дидактические материалы по темам: "Импульс. Закон сохранения импульса", "Механические колебания", "Диффузия", "Тепловое расширение жидкостей и твердых тел", "Электрический заряд. Закон Кулона", "Закон Ома", "Магнитные явления", "Электромагнитная индукция", "Законы геометрической оптики", "Тонкие линзы", "Вселенная";
• 13 учебных компьютерных моделей и система заданий к ним для применения в уровневом обучении физике;
- разработаны методические рекомендации для учащихся и учителей по использованию подобных ЭОР, позволяющие осуществлять уровневое обучение на различных уроках физики: при изучении нового материала, проведении лабораторных работ, решении задач.
На защиту выносятся:
• Обоснование возможности и целесообразности реализации уровневой дифференциации при обучении физике учащихся основной школы с использованием средств ИТ.
• Модель методики использования ЭОР в уровневом обучении физике в основной школе, включающей цели, содержание, формы, средства и результат обучения. Данная методика предполагает: введение двух уровней обучения; разработку и использование специальных ЭОР; рациональное сочетание средств ИТ и традиционных средств обучения.
• Методика использования ЭОР в реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
• Комплекс требований к содержанию и структуре ЭОР для использования на уроках физики с учётом уровневой дифференциации.
Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе экспериментальной работы в Ново-Горкинской общеобразовательной школе Леж-невского района Ивановской области. По теме диссертации сделаны доклады на различных международных, Всероссийских и региональных научных конференциях, в т.ч. на IV международной научно-методической конференции "Новые технологии в преподавании физики. Школа и вуз" (НТПФ-IV, г. Москва, март 2005 г.); VII международной научно-методической конференции "Физическое образование: проблемы и перспективы развития" (г. Москва, 2008 г.); VIII, IX и X международных конференциях "Физика в системе современного образования" (ФССО-05, ФССО-07, ФССО-09, г. Санкт-Петербург), на секции теории и методики обучения физике в рамках ежегодной научной сессии МПГУ (20032005 гг.); на специализированных научно-методических семинарах кафедры физики и методики обучения ГОУ ВПО "ШГПУ" (2001-2009 гг.). Разработки по теме исследования были представлены на I и II выставках научных достижений Ивановской области - Ивановском инновационном салоне "Инновации-2004" и "Инновации-2005", где в 2005 г. были отмечены дипломом лауреата в номинации "Научные разработки молодых ученых". Созданные компьютерные программы презентовались на экспозиции ШГПУ на Всероссийских форумах "Образовательная среда-2005" и "Образовательная среда-2008" (г. Москва, ВВЦ), которые в настоящее время используются в школах Ивановской области и Забайкальского края.
Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка и приложений. Диссертация содержит 170 страниц основного текста, 22 таблицы, 9 схем, 29 рисунков; библиографический список включает 205 источников.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновываются актуальность темы исследования, определяются проблема, объект, предмет, цель, задачи, рабочая гипотеза и методы исследования, раскрывается научная новизна, а также формулируются теоретическая и практическая значимость диссертационной работы, положения, выносимые на защиту. Приводятся сведения об апробации работы и имеющихся публикациях.
В первой главе "Современное состояние проблемы использования информационных технологий в условиях уровневой дифференциации обучения физике" проанализированы основные подходы к понятиям "дифференцированное обучение", "дифференциация", "уровневая дифференциация", обоснованы рабочие определения этих понятий, используемые в нашей работе. Приведён краткий обзор современной системы дифференцированного обучения физике, при этом уровневая дифференциация рассматривается как наиболее массовая форма дифференцированного обучения физике в основной школе.
В 7-9 классах при изучении физики достаточно введение двух уровней обучения: обязательного, базового (уровень I), который соответствует обязательному минимуму содержания основного общего образования и реализует обязательные результаты обучения (ОРО), поэтому его должны освоить все ученики, и повышенного (уровень И), который предназначен для школьников, имеющим способности и склонности к изучению физики, проявляющим интерес к проблемам физической науки; освоение программы на данном уровне будет полезным для учащихся, планирующих на ступени старшей школы обучаться в классах физико-математического профиля. Эти уровни обучения задают индивидуальную траекторию развития каждого школьника, образуют цели обучения, отвечающее им отобранное содержание учебного материала, и средства контроля, соответствующие требованиям. Поставленные цели и требования, предъявляемые к учащимся, реализуются в содержании учебного материала и различных дифференцированных заданиях. Таким образом, понятие уровня обучения тесно связано с понятием индивидуальной образовательной траектории (ИОТ), представляющей собой персональный путь творческой реализации личностного потенциала каждого ученика в процессе обучения. Содержание ИОТ определяется образовательными потребностями и познавательными возможностями учащегося и её выбор реализуется путём выбора уровня обучения, который в наибольшей степени отвечает его индивидуальным особенностям (рис. 1).
Уровневая дифференциация в основной школе
. . ' . / Личность ребёнка :
Потребности общества, государства
Социальный заказ
Развитие личности ребёнка
Познавательные возможности и потребности учащихся
Государственный
стандарт . ОйНОРНОГО общего
Вариативность (выбор собственной траектории обучения) Щ
Выбор уровня обучения
....... - повышенный Ш
}ыбор п'<? жеванию) Г Рис. 1. Уровневая дифференциация обучения физике в основной школе
Далее даются определения понятий "информатизация образования", "информационные технологии", "новые информационные технологии" и "информационные и коммуникационные технологии" в образовании, "программно-педагогические средства" и "электронные образовательные ресурсы". Выявляются общие тенденции компьютеризации физического образования; рассматриваются современные аспекты использования ЭОР и телекоммуникационных средств в обучении; анализируется опыт использования средств ИТ при обучении физике в условиях общеобразовательной школы, приводятся конкретные примеры. Рассмотренные нами источники свидетельствуют о положительных результатах использования компьютеров на уроках физики и во внеучебной деятельности: обеспечение наглядности, развитие мотивации учения, индивидуализация обучения и т.п. В результате анализа психолого-педагогической литературы и диссертационных работ было выявлено, что исследования влияния информационных технологий на процесс обучения физике в школе достаточно разнообразны и многочисленны.
В главе приведены обзор и классификации ЭОР для обучения физике. Здесь анализируются общие требования, предъявляемые к ним (И.В. Роберт). Особенное внимание уделено компьютерным программам моделирующего типа и виртуальным средам компьютерного моделирования. Делается вывод о том, что наибольшую вариативность в обучении позволяют обеспечить учебные компьютерные модели.
Далее выявляются возможности применения некоторых наиболее распространенных и популярных ЭОР в процессе реализации уровневой дифференциации при обучении физике. В результате выяснено, что специально разработанных программ для этих целей на современном рынке программного обеспечения нет, а большинство существующих программных продуктов по физике практически не ориентировано на применение в условиях уровневого дифференцированного обучения, и их возможности в этом плане ограничены.
Недостаточная разработанность вопросов, связанных с практическими аспектами реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе подтвердилось в ходе констатирующего эксперимента. Большинство педагогов вовсе не используют в своей деятельности технологию уровневой дифференциации, а если и применяют, то, как правило, лишь во время контроля знаний (хотя сам термин "дифференцированное обучение" предполагает дифференциацию всего процесса обучения, а не только его отдельных этапов). Основными причинами такого положения школьные учителя считают сложности в организации подобного обучения, недостаточность соответствующих учебных пособий и дидактических материалов для реализации уровневой дифференциации при изучении нового материала, решении задач, проведении лабораторных работ и т.д. В то же время педагоги крайне заинтересованы в усилении роли уровневой дифференциации на уроках, но серьёзным препятствием считают недостаточное методическое обеспечение этой технологии. При этом большинство учителей физики, опрошенных в ходе констатирующего этапа педагогического эксперимента, положительно отнеслись к идее применения ИТ
при организации уровневого дифференцированного обучения физике в 7-9 классах.
Таким образом, изучение современного состояния проблемы исследования подтвердило актуальность выбранной темы исследования и востребованность конкретных методических разработок по проблеме исследования для использования в учебном процессе.
Во второй главе "Теоретические основы методики использования средств информационных технологий в уровневом обучении физике в основной школе" предлагается подход к осуществлению уровневой дифференциации в основной школе, основанный на использовании средств ИТ, в частности, электронных образовательных ресурсов. Результаты многочисленных исследований показывают, что использование компьютера повышает эффективность процесса обучения (естественно, в тех случаях, когда это оправдано), интенсифицирует его (H.H. Гомулина, В.А. Извозчиков, А.Ф. Кавтрев, A.C. Кондратьев, В.В.Лаптев, A.B. Смирнов, и др.). Анализ этих результатов, а также результатов наших исследований позволяет сделать вывод о преимуществах обучения физике с использованием ИТ по сравнению с традиционным, особенно в условиях выбора и реализации ИОТ. В частности, применение ИТ:
- позволяет под держивать высокий интерес к изучению физики;
- ведёт к увеличению доли самостоятельной работы учащихся при работе с компьютерными программами (в это время учитель становится консультантом и получает возможность больше времени и внимания уделять учащимся, испытывающим те или иные затруднения в выполнении заданий);
- приводит при наличии определенных умений работы с ЭОР к экономии времени на уроке, что позволяет высвободившееся учебное время использовать, например, для обсуждения вопросов повышенного уровня;
- позволяет выйти за пределы традиционного учебника и предоставить способным школьникам материал, необходимый им, например, для подготовки к обучению в профильной школе или для подготовки к олимпиадам;
- обеспечивает учащимся возможность самостоятельного выбора собственной траектории изучения материала в соответствии с их способностями и интересами;
- способствует быстрому освоению учащимися методики работы с простыми ЭОР, что является хорошей базой для использования более сложных компьютерных программ в дальнейшем в профильной школе.
Далее обосновываются требования к содержанию и конструированию электронных образовательных ресурсов, ориентированных на применение в условиях уровневого обучения физике.
Здесь делается вывод о том, что к настоящему времени на рынке образовательного программного обеспечения уже есть достаточно большое число качественных ЭОР по физике, но большинство программных продуктов, к сожалению, ориентированы на старшеклассников и абитуриентов, и не каждый из них может быть использован в 7-9 классах. Поэтому особенно важна разработка специальных ЭОР, ориентированных на использование в условиях уровневой дифференциации в основной школе.
В таких компьютерных программах:
- учебный материал должен быть разбит по уровням обучения (явная уровневая дифференциация),
- должны содержаться краткие инструкции по работе с ними как для учителя, так и для школьников, обучающихся на обоих уровнях.
Кроме того, они должны удовлетворять всем общим требованиям к ЭОР по физике, сформулированным Н.Н. Гомулиной:
- соответствие содержанию обязательного минимума физического образования и одновременного превышения этого минимума;
- интерактивность компьютерных моделей;
- обеспечение обратной связи;
- обеспечение условий для формирования исследовательских умений;
- обеспечение единства обучающей и контролирующей функций;
- разнообразие видов и дифференцированное™ заданий;
- соответствие возможностям учащихся и создания условий для индивидуального роста.
В связи с этим общие требования к ЭОР дополнены нами рядом организационно-методических требований к структуре ЭОР, которые следует учитывать в процессе их создания:
- разбиение учебного материала на небольшие модули (для учащихся уровня II доступны все модули, а для уровня I - только часть из них);
- цветовая дифференциация информации: цветовое выделение части учебного материала (в случае, если модуль включает вопросы, относящиеся к обоим уровням; это позволит школьникам быстро сориентироваться в уровне предложенного материала и выбрать необходимый);
- наличие разветвлений в содержательной части, что позволит учащимся выбирать собственную траекторию изучения материала в рамках определённого уровня обучения при "движении" между модулями (проще всего это реализовать в форме гиперссылок);
- сокрытие информации (при выборе обязательного уровня часть учебной информации изначально может быть скрыта от ученика, что позволит ему сконцентрироваться только на основных положениях, идеях, освоении основных элементов физических знаний изучаемой темы; и лишь в том случае, когда весь этот материал будет усвоен и останется время, дополнительные блоки станут доступными для изучения);
- наличие разноуровневых тематических тестов с автоматической проверкой как на выходе из некоторых модулей, так и в конце работы с программой;
- наличие системы уровневых заданий (либо встроенных в программу, либо прилагающихся к ней) к учебному материалу и компьютерным моделям; при этом целесообразно применение многоуровневых, т.е. многоступенчатых задач (A.M. Левашов, Н.В. Лёзина);
- включение в состав ЭОР интерактивных компьютерных моделей, с помощью которых можно организовать уровневый исследовательский виртуальный эксперимент.
Особое внимание здесь уделено важнейшему аспекту использования ИТ: учебному компьютерному моделированию. Учитывая, что учащиеся основной школы еще не владеют навыками программирования, в 7-9 классах возможны только следующие формы работы:
• самостоятельное создание моделей в специальных средах (примеры: "Живая Физика", "Начала электроники", виртуальная online-лаборатория "Фи-зикона" и т.д.);
• применение уже готовых компьютерных Java- или Flash-моделей (например, интегрированных в программные продукты компаний "1С" и "Физи-кон").
При этом нельзя реальный эксперимент просто заменять виртуальным; необходимо провести оценку целесообразности использования моделирующей программы в конкретных условиях. Далее рассматривается классификация заданий по работе с готовыми моделирующими программами (по А.Ф. Кавтреву), и на основе этой классификации определены типы заданий, которые целесообразно использовать при уровневой дифференциации. Например, учащимся, выбравшим уровень II, можно предлагать проблемные, поисковые, творческие и исследовательские задания.
В главе описывается структура уровневых дидактических электронных материалов (УДЭМ) по физике для учащихся 7-9 классов, которые предлагаются в качестве варианта специальной программы для реализации уровневой дифференциации. УДЭМ используются в процессе самостоятельной работы учащихся с компьютером на уроке или дома и фактически представляет собой разноуровневую электронную рабочую тетрадь. УДЭМ рассчитаны на 2-3 урока, учащиеся в малых группах (однородных по составу, т.е. где учащиеся осваивают материал на одном уровне обучения) на каждом из этих занятий по 15-25 минут работают с программой. Учитель при этом становится консультантом и помощником учащихся.
Наиболее простым вариантом программной реализации УДЭМ является его разработка в виде offline-Web-сайта. Стартовая страница, отображаемая при загрузке УДЭМ, должна содержать краткие инструкции для учащихся по работе с такой программой и перечень планируемых результатов обучения на каждом уровне.
Примерная структура УДЭМ представлена на рисунке 2, где связи между блоками реализованы в виде гиперссылок. Разветвлённая программа, организованная таким образом, позволит школьникам при перемещении между содержательными модулями выбирать собственную траекторию изучения материала в соответствии с выбранным уровнем обучения. При переходе между модулями в структуре УДЭМ предусмотрены небольшие компьютерные тесты, проверяющие уровень усвоения знаний на выбранном уровне обучения в автоматическом режиме, что обеспечивает обратную связь и интерактивный диалог школьника с ПК. При работе с УДЭМ каждый ученик достигает некоторого заданного уровня (например, справляясь с более простыми заданиями уровня I) и имеет возможность для изучения материала на более высоком уровне И.
Основной теоретический материал
Ж
Уровневый опорный конспект
(интерактивная пошаговая flash-анимация)
^ровеньТВ^овень II|
Дополнительный теоретический материал (Уровень II)
I Интересные факты (применение в быту и технике; проявление в природе) I Исторические сведения (биографии ученых, история открытий)
• Дополнительный иллюстративный материал (рисунки, фотографии, видеофрагмекты, flash-анимации, компьютерные модели и т.д.)
* Ссылки на Интернет-ресурсы и дополнительную литературу
Виртуальная лаборатория
_JL__Ji
работа с I компьютерными моделями
Ж
самостоятельное создание моделей в средах компьютерного моделирования (конструкторах)
Ж
Физика в картинках 6.2, открытая физика 1.0/1.1, открытая физика 2.012.Ы2Л, физика 7-11 (Физикон) физика 7-11 (1 С, ПГТУ), 1С Репетитор: Физика и т.п.
Живая физика. Сборка. Начала электронно*, виртуальная опИпе-лаборатория "Физикона* и т.п.
Контролирующий блок
Итоговый разноуровневый тест
Рис.2. Структура уровневых дидактических электронных материалов
Теоретический материал, представляющий собой ядро содержательного блока, целесообразно сопровождать уровневым интерактивным опорным конспектом (УИОК). УИОК - это представленная на ЭВМ в виде пошаговой анимации наглядная конструкция, в которой в схематичной форме с использованием опорных сигналов отражены подлежащие усвоению единицы информации (элементы содержания физического образования - факты, явления, идеи, понятия, законы, теории) и представлены логические связи между ними. Наглядность УИОК обеспечивает мультимедийное представление (анимация, видео, графика, звук) опорных сигналов. Идея разноуровневости в структуре УИОК отражена в выборе уровня обучения в момент начала работы с электронным конспектом. При выборе базового уровня часть информации скрыта от учащегося, что позволит ему сконцентрироваться на основных элементах УИОК, усвоение которых входит в ОРО. В конце работы с конспектом он имеет возможность ознакомиться и с учебным материалом повышенного уровня, представленным в составе УИОК.
Обязательным элементом УДЭМ является обширный дополнительный материал, т.к. традиционный бумажный учебник ввиду ограниченности его объёма не может вместить всех сведений, которые могли бы заинтересовать учащихся. Для этого в состав УДЭМ необходимо включить:
• интересные факты (применение в быту и технике; проявление в природе и т.д.);
• исторические сведения (биографии ученых, история открытий);
• дополнительный иллюстративный материал (рисунки, фотографии, видеофрагменты, АазЬ-анимации, компьютерные модели и т.д.);
• ссылки на научно-образовательные Интернет-ресурсы и список литературы для внеклассного чтения.
Процессуальный блок УДЭМ базируется на компьютерном моделировании, которое в данном случае реализуется в двух основных формах: работа с гото-
выми учебными компьютерными моделями, входящими в состав различных ЭОР по физике, и самостоятельная разработка виртуальных экспериментов в специальных моделирующих средах. В состав процессуального блока модулей включён набор заданий различного уровня (при этом открытость предъявляемых требований означает явное указание степени сложности и трудности). Многоуровневые (многоступенчатые) задания - это задания с развивающимся содержанием, содержащие некоторое количество этапов, каждый из которых соответствует одному из двух уровней обучения (Н.В. Лёзина, A.M. Левашов). Учащийся через систему заданий может выбирать уровень обучения, в наибольшей степени отвечающий его возможностям и потребностям, а также переходить с одного уровня на другой. Формулировки заданий, по возможности, должны быть интересными, способствовать расширению кругозора, содержать парадоксы (особенно это касается вопросов повышенного уровня), их выполнение должно соответствовать "зоне ближайшего развития".
Контрольный блок УДЭМ содержит итоговый разноуровневый тематический тест. Интерфейс УДЭМ на примере темы "Тонкие линзы" показан на рисунке _
О - © - В & в -И!
•si
Адж: [Q C:\Docmnents and Settinot\fl\Mw лок»>икты\1-ens \Lers-tab-2-2.html
-'■"■•• ; У'ровнбаыещзтweenieзлехгрЫфЫгматериалы |
Тг»н»ше гшы-iw
.Л'
ЛАБОРАТОРИЯ
(Уровень II)
Лаборатория
• ! уровень ГСда^'сш};
♦ II урОШ'ИЬ 'niif^J-llfHHUlli :
Контрольный теот
Задами* 2. Итак, для построения изображения в тонкой линзе достаточно двух лучей.
Проблема: что будет с ' изображением, если на пути одного или обоих лучей поставить непрозрачную преграду?
9 • I
Г о а).. ГЧ, '.1 F I
► lypOPCHK.tF'HOBirlijii: "
► 11 Ivi» о п и •tJi.'Hp.^iuj f к w t щу".
Это интересно
за ходом нескольких лучей Наблюдается пи изображение светящейся точки? Если да, та чем оно отличается от ее изображения в отсутствие преграды? Сделайте вывод.
(Виртуальная online-лаборатария "Открытого Колледжа" http:ftww.cQll<OB.rul
Ответьте на следующий вопрос фотограф эамегтил. что во время фотографирования на объектив его фотоаппарата села бабочка Очевидно, что на снимке будет изображение бабочки Так ли это?
Рис.3. Интерфейс УДЭМ (на примере темы "Тонкие линзы").
При этом школьнику, осваивающему курс физики на базовом уровне, достаточно при работе с УДЭМ выполнить только задания, относящиеся к этому уровню. А учащиеся, изучающие физику на повышенном уровне, должны овладеть знаниями и умениями обоих уровней. Таким образом, учащийся через систему заданий, включенных в УДЭМ, сам может выбирать уровень обучения, в наибольшей степени отвечающий его возможностям и потребностям, а также переходить с одного уровня на другой.
Третья глава "Методика использования средств информационных технологий с учётом уровневой дифференциации в основной школе" начинается с описания модели предлагаемой методики. Модель методики включает в себя цели, содержание, формы и методы, средства и результат обучения. Она представлена на рисунке 4.
С Планируемые результаты обучения
Уровень I (ОРО)
Уровень И (выше ОРО)_
Дифференцированные^ цели
(задаются операционально)
• Уровень ! {реализуют ОРО)
• Уровень II (реализуют повышенный уровень подготовки .учащихся;
^Дифференцированное содержание
• Уровень I (обязательная часть -для изучения всеми)
• Уровень II (дополнительная часть -освоение учебного материала по
Чжёланию)
Результаты
(достижение поставленных целей на уровнях обучения)
Средства обучениях
Традиционные (в т.ч. физический эксперимент)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИТ В РЕАЛИЗАЦИИ УРОВНЕВОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ
(модель методики)
Средства ИТ
• удэм ■ друг.« ЭОР :
Система уровневых заданий к ЭОР
Деятельность учителя
• Скрытая уровневая дифференциация (при объяснении Нового материала)
• Явная уровневая дифференциация (при консультировании учащихся в
\процессе их самостоятельной работы)/
Деятельность учащихся
по усвоению содержания на выбранных уровнях
обучения (в-т.ч. самостоятельная
работа с УДЭМ).
^Формы организации учебного процесса
• Уровневые уроки с ИТ
• Уроки-изучения нового-материала
• Уроки решения задач
• Уроки-лабораторные работы
. •. Комбинированные уроки
• Зачетные уроки
• Самостоятельная работа во,внеурочное время
• Уровневые домашйие \^аботы с ЭОР у
Рис. 4. Модель методики использования ЭОР в уровневом обучении физике в основной школе
К основным положениям методики относятся следующие:
1. В основной школе изучение курса физики ведётся на двух уровнях обучения: базовом (уровень I), реализующем ОРО, обязательном для всех без исключения учащихся, и повышенном (уровень II).
2. Для решения задач уровневой дифференциации используются специальные ЭОР - УДЭМ.
3. Методика предполагает рациональное сочетание средств ИТ и традиционных средств обучения, в частности, физического эксперимента; при этом компьютерные технологии должны не заменять, а дополнять возможности учебного физического эксперимента.
4. Необходимо использование продуктивных методов обучения, которые способствуют усвоению знаний и умений учащихся на уровне творческого применения, что достигается, в частности, при работе учащихся с учебными компьютерными моделями.
5. Использование технологии скрытой уровневой дифференциации при работе учителя со всем классным коллективом и явной уровневой дифференциации при самостоятельной работе учащихся с ЭОР.
Начинать внедрение предлагаемой методики необходимо постепенно. Поэтому I этап - "пилотный ", который может длиться одну-две четверти 7 класса. На данном этапе происходит первоначальное знакомство учащихся с основными ЭОР, которые в дальнейшем будут применяться при уровневом обучении, школьники приобретают умения использовать эти программы. Кроме того, на этом этапе происходит распределение учащихся по типологическим группам. Критериями разделения являются как достигнутый уровень обученности, так и уровень познавательного интереса. Непосредственно данная методика работает со Л этапа - основного, когда учитель постоянно работает с классом по технологии уровневой дифференциации с использованием ЭОР.
Прежде чем использовать ЭОР на уровневых уроках, необходимо оценить целесообразность их применения. Использование средств ИТ - не самоцель, поэтому прежде чем подготовить урок с компьютерным сопровождением, учителю следует задаться рядом вопросов: "Действительно ли необходимо ли на уроке применять ЭОР или можно обойтись без них? Какие преимущества дают средства ИТ по сравнению с традиционными при изучении тех или иных вопросов?". Нужно помнить, что средства ИТ, и в частности, ЭОР, не заменяют, а, как правило, дополняют другие средства обучения и используются с ними в комплексе. Компьютерное сопровождение при этом предполагает:
- показ видеофрагментов явлений, которые трудно или невозможно продемонстрировать в классе (например, миражи и т.д.);
- параллельное проведение натурного и виртуального экспериментов (например, учащиеся, работая с учебной компьютерной моделью "Законы отражения и преломления света", в виртуальном опыте "открывают" закон преломления света и замечают, что при переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную при определенных значениях угла падения отсутствует преломленный луч - эффект полного отражения, а затем обнаруживают это явление в реальном эксперименте);
- использование компьютерных иллюстраций и анимаций, облегчающих школьникам понимание материала и обеспечивающих более прочное его запоминание;
- самостоятельную работу учащихся с учебными компьютерными моделями и другим мультимедийным учебным материалом, включённым в состав различных ЭОР. Для облегчения самостоятельной работы учеников с компьютером можно использовать УДЭМ.
Далее в главе описываются основные этапы разработки уровневых уроков с привлечением ЭОР (рис. 5):
злей урока, юе - через
Оценка целесообразности использования средств ИТ ча уроке (что это даёт по сравнению с традиционными средствам!«)
Определение содержания
разработка глайв-квнблекга урока
подбор зор Разработка удэм
Разработка рекомендаций по самостоятельной работе учащихся с ЭОР и УДЭМ
Система уроайевых заданий
(разноуровневые, ! многоуровневые)-
Рис. 5. Основные этапы подготовки уровневого урока с использованием ЭОР.
1. Определение целей урока в виде планируемых результатов обучения.
2. Отбор содержания учебного материала.
3. Оценка целесообразности применения средств ИТ на конкретном уроке.
4. Подбор как традиционных средств обучения, так и средств ИТ, необходимых для достижения целей урока.
5. Разработка системы уровневых заданий к ЭОР, обеспечивающих усвоение учащимися знаний и приобретение умений как на обязательном, так и повышенном уровнях изучения материала.
При этом образовательные цели и отобранное содержание целесообразно представить в виде таблицы, в которой перечисляются элементы знаний, подлежащие усвоению учащимися (таблица 1). При этом уровень I содержит те элементы знаний, которые должны усвоить все ученики (обязательные результаты обучения - ОРО). Пример распределения учебного материала по уровням обучения для темы "Преломление света" представлен в таблице 1.
Таблица 1. Распределение учебного материала по уровням обучения
Уровень I (базовый) - ОЕО Уровень II (повышенный)
• Явление преломления света. • Понятия преломленного луча и угла преломления. • Объяснение хода лучей в призме. • Понятие абсолютного показателя преломления. • Соотношение между углами падения и преломления (на качественном уровне). • Явление полного (внутреннего) отражения. • Закон преломления света. • Понятие относительного показателя преломления. • Объяснение явления возникновения миражей с точки зрения преломления. • Понятие предельного угла полного отражения. • Применение явления полного отражения (световоды), объяснение хода лучей в световодах.
В качестве примера рассмотрим подбор ЭОР для компьютерного сопровождения уровневого урока при изучении законов геометрической оптики в основной школе. Нами предлагается не только проведение натурных опытов при изучении законов геометрической оптики, но и компьютерное сопровождение, которое предусматривает привлечение обширного мультимедийного материала: показ видеозаписей экспериментов и природных явлений (солнечных и лунных затмений, миражей, дифракции как пример отклонения от законов геометрической оптики), йаБЬ-анимации, статических изображений (фотографий и рисунков), интерактивных компьютерных моделей. Этот материал может быть включён учителем в состав компьютерной презентации для объяснения нового материала, а также в состав УДЭМ для самостоятельной работы учащихся за компьютерами.
Например, закон прямолинейного распространения света, его применение и проявление в природе рассматриваются на уровне I, а границы применимости и соответственно отступления от него - на уровне II (геометрическая оптика: искривление оптических лучей в оптически неоднородных средах; волновая оптика: дифракция светового пучка при прохождении через узкое отверстие, размер которого сравним с длиной волны). Для удобства мы основное содержание темы разбили на элементы содержания, изложение которых сопровождается компьютерной демонстрацией. Приведём фрагмент таблицы на примере темы "Прямолинейное распространение света", отражающей аспекты изучения вопроса на соответствующем уровне при данном подходе с использованием ЭОР (таблица 2).
Таблица 2. Пример компьютерного сопровождения с использованием ЭОР.
Элемент содержания Уро вень Компьютерное сопровождение Методические аспекты изучения (с использование« ЭОР)
7. Образование тени и полутени. I ЭОР "Физика в школе: Свет. Оптические явления": видеофрагменты "Условия возникновения тени" и "Условия возникновения полутени", рисунки и Ааз)1-анимация. ЭОР "1С: Школа. Физика,7-11 классы. Библиотека наглядных пособий": иллюстрации "Тень шара от точечного источника" и "Тень шара от протяженного источника". Натурный опыт по демонстрации тени и полутени сопровождается мультимедийной иллюстрацией.
8. Солнечные и лунные затмения. I ЭОР "Открытая Астрономия", "1С: Школа. Физика, 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий", "Уроки Открытого колледжа: Астрономия": мультимедийный материал (гипертекст, фото- и видеоматериалы фаз затмений, компьютерная модель и пошаговая Аая!)-анимация "Возникновение солнечного затмения"). Средства ИТ используются для показа видеозаписей затмений, компьютерных моделей и анимаций, иллюстрирующих схему возникновения солнечных и лунных затмений. Учитель показывает компьютерную демонстрацию затмений в виртуальном планетарии
ЭОР "Физика в школе: Свет. Оптические явления": фотографии и схемы образования солнечных (полных и кольцеобразных) и лунных (полных и частных) затмений. ЭОР "Яес18Ы/1": компьютерное моделирование затмений. (например, "11ес18Ый 6"): наблюдение с любой точки Земли и вид из космоса.
9. Условия наступления затмений. I, II ЭОР "Открытая Астрономия", "Уроки Открытого колледжа: Астрономия ": текстовый материал, рисунки, фотографии, интерактивные компьютерные модели "Солнечное затмение", "Причины затмений", gif-aнимaция "Лунное затмение", ЭОР "1С: Школа. Физика, 7-11 классы. Библиотека наглядных пособий ": рисунки, фотографии и пошаговая АМ-анимация "Возникновение солнечного затмения". На I уровне обсуждается необходимое условие наступления затмений (Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии). На II уровне разбирается вопрос о том, почему затмения наблюдаются не каждое новолуние и не каждое полнолуние (обусловлено наклоном плоскости орбиты Луны к плоскости эклиптики). Объяснение сопровождается демонстрацией интерактивных моделей и пошаговых АавЬ-анимаций.
Далее в главе содержится описание моделей уровневых уроков различных типов в 7-9 классах при использовании ЭОР. В главе освещены теоретические и практические аспекты организации уроков изучения нового материала с учётом уровневой дифференциации, уровневых лабораторных работ, уроков решения задач в условиях уровневого дифференцированного обучения, приводятся примеры планов-конспектов конкретных уроков и методические рекомендации по организации таких занятий.
В четвертой главе "Экспериментальная проверка методики использования средств информационных технологий в условиях уровневой дифференциации обучения физике в основной школе" описаны организация и методика проведения поискового и обучающего этапов экспериментальной работы, а также приведены и проанализированы статистически обработанные результаты каждого этапа педагогического эксперимента.
В соответствии с задачами исследования были намечены и проведены (2001-2008 гг.) три этапа педагогического эксперимента: констатирующий (основные его результаты рассмотрены нами ранее), поисковый и обучающий (таблица 3).
Таблица 3. Этапы педагогического эксперимента
Название этапа Основные цели 'Экспериментальная база и число учаетмюсоч;_______ щттмт^щт^ Основные истоды
I этап. Констатирующий эксперимент (20012004 гг.) Выявление состояния проблемы реализации уровневой дифференциации с использованием средств информационных технологий. Более 20 школ Ивановской области (20 учителей, 367 учащихся) 1. Изучение опыта работы учителей. 2. Наблюдение за учебным процессом. 3. Анкетирование и интервьюирование учителей и учащихся, беседы с ними.
II этап. Поисковый эксперимент (20042006 гг.) Разработка ЭОР для учащихся основной школы, ориентированных на реализацию уровневой дифференциации обучения физике. Разработка и первичная апробация элементов методики уровневого обучения физике в основной школе с применением ЭОР на различных видах уроков. МОУ СОШ № 7, 8 г. Шуя Ивановской области, СОШ пос. Новые Горки Леж-невского района Ивановской области. (4 учителя, 133 учащихся) 1. Наблюдение за учебным процессом. 2. Первичная апробация методических разработок по некоторым темам школьного курса физики 7-9 классов. 3. Экспертная оценка разработанных компьютерных программ. 4. Анкетирование, тестирование, срезы знаний.
III этап. Обучающий эксперимент (20062008 гг.) Проверка гипотезы диссертационного исследования. Апробация методики обучения физике в основной школе в условиях уровневой дифференциации с использованием ЭОР. Оценка эффективности разработанной методики. , МОУ СОШ № 2, 7, 8 г. Шуя Ивановской области; МОУ СОШ пос. Новые Горки Леж-невского района Ивановской области; МОУ СОШ № 4 г. Краснокаменска Забайкальского края (8 учителей, 242 учащихся) 1. Экспериментальное обучение. 2. Индивидуальные и коллективные беседы с учащимися и учителями. 3. Анкетирование и проведение проверочных работ (в контрольных и экспериментальных классах). 4. Статистическая обработка результатов проверочных работ.
В начале обучающего эксперимента были отобраны группы учащихся контрольных и экспериментальных классов с примерно одинаковым стартовым уровнем знаний; по крайней мере, статистическая обработка результатов входного тестирования с использованием непараметрического метода х2 не выявила статистически значимых различий со степенью вероятности 95 %. Для входного тестирования мы получили значение критерия ;¿„ =0,805, т.е.г2 «у1 =7,815.
х • ^ • Л Л«л Л, крит ' У А ^ '
В экспериментальных классах обучение осуществлялось по разработанной нами методике с использованием наших ЭОР, а в контрольных классах изучались те же темы с учётом уровневой дифференциации, но без использования средств ИТ.
Для оценки результатов обучения учащиеся выполняли проверочные работы во время зачётных уроков после изучения тем "Световые явления" и "Электромагнитные явления". На диаграммах 1 и 2 приведены результаты проверочных работ, проходивших во время зачётных уроков по данным темам. Для определения достоверности различия результатов педагогического эксперимента в контрольных и экспериментальных группах мы использовали метод^2 (критерий Пирсона).
Диаграмма
Диаграмма 2. Результаты проверочной работы по теме "Электромагнитные явления" Расчёт экспериментального (эмпирического) значения критерия даёт результат j2 =10,753 (для темы "Световые явления") и =10,365 (для темы "Электромагнитные явления"). Критическое значение параметра^2 на уровне значимости 0,05 составляет 7,815. Найденное нами значение %2„„>х1ри«, поэтому можно сделать вывод о том, что различие результатов педагогического эксперимента в контрольных и экспериментальных группах достоверно, а также о том, что использование ЭОР в уровневом обучении физике учащихся основной школы повлияло на эффективность обучения в экспериментальных группах по сравнению с контрольными.
Проведённое через три месяца повторное тестирование по аналогичным вариантам проверочных работ показало, что прочность знаний по данным темам у учеников экспериментальной группы также оказалась выше.
Кроме того, мы следили за динамикой наполняемости типологических групп, т.е. долей учащихся, выбравших повышенный уровень изучения физики, в контрольных и экспериментальных группах (В и 9 классы). Как видно из диаграмм 3 и 4, доля учеников, обучающихся на II уровне, в течение учебного года возросла и в контрольных и в экспериментальных группах, однако в контроль-
1. Результаты проверочной работы по теме "Световые явления"
Тема "Электромагнитные явления"
0-5 баллов 6-8 баллов 9-10 баллов 11-12 баллов Количество баллов
" Контрольная группа
Б Экспо риме нгальяая группа
0-5 баллов
6-8 баллов Количество баллов
ных классах темп прироста оказался значительно выше (с 28 % до 49 %, в то время как в контрольных классах этот показатель вырос с 31 % до 35%). Анкетирование учащихся и беседы с ними подтвердили, что одним из важнейших факторов стало использование на уровневых уроках ЭОР.
Наполняемость типологических групп (конец учебного года)
в Контрольная групг.а;
в Экспериментальная' группа
Наполняемость типологических групп я Контрольная группа (начало учебного года)
13 Экспериментальная
- . группа
0%
Уровень 1
Уровень !1
Диаграмма 3. Наполняемость типологиче- Диаграмма 4. Наполняемость типологиче-
ских групп в контрольных и эксперимен- ских групп в контрольных и эксперимен-
тальных группах в начале учебного года тальных группах в конце учебного года
Анкетирование учащихся, обучавшихся в экспериментальных классах показало, что использование ЭОР на уроках физики разных типов способствовало повышению уровня их познавательного интереса и оказывало влияние на выбор уровня обучения.
Проведенная опытно-экспериментальная проверка и оценка эффективности разработанной методики обучения позволила установить следующее:
• повышение уровня знаний учащихся на уроках физики в основной школе, организованных с учётом уровневой дифференциации, при использовании разработанных нами ЭОР;
• повышение прочности знаний учащихся при использовании ЭОР;
• применение на уроках средств ИТ оказывает положительное влияние на динамику наполняемости типологических групп;
• повышение уровня познавательного интереса школьников при использовании на уровневых уроках электронных образовательных ресурсов.
В заключении подведены основные итоги работы, сформулированы общие выводы, намечены нерешённые проблемы и перспективы дальнейшего исследования, прежде всего, разработки технологии уровневой дифференциации с использованием средств ИТ в старшей школе.
В приложении к диссертации представлен дополнительный материал, не вошедший в основной текст работы: экспериментальные материалы и конкретные методические разработки. Оно включает анкеты для учителей физики и школьников, диаграммы результатов различных этапов педагогического эксперимента, краткие описания разработанных нами ЭОР (УДЭМ и учебных компьютерных моделей), примеры планов-конспектов разноуровневых уроков различных типов с использованием средств ИТ.
Основные результаты и выводы исследования
1. В результате анализа научно-методической, учебной литературы и диссертационных исследований выявлено современное состояние проблемы реализации уровневой дифференциации в школьном физическом образовании.
2. Выяснено состояние проблемы использования ЭОР в осуществлении уровневой дифференциации обучения физике, в частности, определены возможности существующих ЭОР по физике в уровневом обучении и доказана необходимость и целесообразность использования средств ИТ для реализации уровневой дифференциации на уроках физики в 7-9 классах.
3. Разработаны требования к структуре ЭОР, оптимизирующих реализацию уровневого обучения физике в основной школе, которые следует учитывать в процессе их создания. Предложена структура уровневых дидактических электронных материалов по физике для учащихся 7-9 классов как ЭОР для осуществления уровневой дифференциации.
4. Разработаны следующие ЭОР, направленные на решение задач уровневой дифференциации: 11 УДЭМ по различным темам курса физики основной школы и 13 учебных компьютерных моделей и система уровневых заданий к ним.
5. Определены теоретические основы и разработана модель методики использования разработанных компьютерных программ в уровневом обучении физике в 7-9 классах.
6. Разработана методика использования подобных ЭОР, позволяющая осуществлять уровневое обучение на различных уроках физики: при изучении нового материала, проведении лабораторных работ, решении задач, комбинированных уроках.
7. Проведенный педагогический эксперимент показал эффективность разработанной методики. Полученные результаты подтверждают выдвинутую гипотезу на уровне значимости 95 % и свидетельствуют о том, что применение ЭОР на уроках физики в основной школе способствует выбору учащимися индивидуальной образовательной траектории и переходу с обязательного уровня на повышенный; при этом учащиеся достигают более высоких результатов обучения.
Идеи и результаты исследования нашли отражение в 33 публикациях. Основное содержание представлено в следующих работах:
Монография
1. Доступность высшего образования для сельских школьников: Монография [Текст] /И.Ю. Добродеева, М.Е. Фролова, Е.А. Шмелева, С.К. Голубева, В.М. Курицын, C.B. Еремин; Под ред. И.Ю.Добродеевой. - Шуя: Весть, 2005. - 140 с. (8,75 п.л.) (авторских 23%).
Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ
2. Селицер, С.И., Еремин, C.B., Зинченко, A.C. Лабораторная работа по экспериментальной проверке закона Гей-Люссака в домашних условиях [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин, A.C. Зинченко //Физика в школе. - № 6. - 2003. - С. 50-54 (0,31 п.л.) (авторских 45%).
Статьи в журналах
3. Селицер, С.И., Еремин, C.B. Компьютерное моделирование лабораторной работы по абсолютно неупругому соударению шаров (с применением уровневой дифференциации) [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин //Преподавание физики в высшей школе. - № 23. - (Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз). - М., 2002. - С. 287-289 (0,19 п.л.) (авторских 50%).
4. Селицер, С.И., Еремин, C.B. Уровневая лабораторная работа по определению плотности [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин //Учебная физика. - № 4.-2002.-С. 11-14(0,25 п.л.) (авторских 50%).
5. Еремин, C.B. Уровневое изучение темы "Сложение сил" в 7 классе с компьютерным сопровождением [Текст] /C.B. Еремин //Преподавание физики в высшей школе.-№ 29.-М., 2004.-С. 130-135 (0,31 п.л.).
6. Селицер, С.И., Еремин, C.B. Компьютерное сопровождение в процессе изучения механического резонанса с учетом уровневой дифференциации (на материале основной школы) [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин //Учебная физика. - № 1. - 2005. - С. 28-33 (0,38 п.л.) (авторских 50%).
Статьи в сборниках научных трудов
7. Еремин, C.B. Вопросы методики проведения уровневых лабораторных работ по физике с использованием новых информационных технологий [Текст] /C.B. Еремин //Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 17. - М.: ИОСО РАО, 2003. - С. 60-63 (0,25 п.л.).
8. Еремин, C.B. Методика проведения уровневого компьютерного эксперимента по геометрической оптике с использованием компьютерной модели [Текст] /C.B. Еремин //Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 18. - М.: ИОСО РАО, 2003. - С. 51-55 (0,31 п.л.).
9. Селицер, С.И., Еремин, C.B. Проведение компьютерного эксперимента по изучению свойств заряженного конденсатора с учетом уровневой дифференциации [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин //Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 18. - М.: ИОСО РАО, 2003. - С. 69-73 (0,31 п.л.) (авторских 50%).
10. Селицер, С.И., Еремин, C.B. Компьютерное сопровождение уровневого урока по теме "Тонкие линзы" в основной школе [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин //Современные информационные технологии в образовательном процессе и научных исследованиях: Материалы международной научно-практической конференции (г. Шуя, 25-26 июня 2004 г.). - Шуя: Весть, 2004. - С. 187-190 (0,25 п.л.) (авторских 50%).
11. Селицер, С.И., Еремин, C.B. Уровневое изучение явления электромагнитной индукции в основной школе с компьютерным сопровождением [Текст] /С.И. Селицер, C.B. Еремин //Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 20. - М.: ИСМО РАО, 2004. - С. 74-81 (0,5 п.л.) (авторских 50%).
12. Еремин, C.B. Проблема реализации уровневого обучения физике в основной школе с использованием программно-педагогических средств [Текст] /C.B. Еремин //Физика в системе современного образования (ФССО-05): Материалы VIII международной конференции. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2005. - С. 423-425 (0,19 пл.).
13. Еремин, C.B. Компьютерное сопровождение уроков физики в основной школе в условиях уровневой дифференциации [Текст] /C.B. Еремин //Физика в системе современного образования (ФССО-07): Материалы IX Международной конференции (г. Санкт-Петербург, 4-8 июня 2007 г.). Том 2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2007. - С. 244-247 (0,25 пл.).
14. Еремин, C.B. Уровневое изучение гидростатического давления с использованием компьютерной модели [Текст] /C.B. Еремин //Физическое образование: проблемы и перспективы развития: Материалы VII Международной научно-методической конференции (г. Москва, 11-14 марта 2008 г.). Часть 1. - М: Школа Будущего, 2008. - С. 276-279 (0,25 пл.).
15. Еремин, C.B. Реализация индивидуальной траектории обучения физике в основной школе при использовании электронных образовательных ресурсов [Текст] /C.B. Еремин //Физика в системе современного образования (ФССО-09): Материалы X Международной конференции (г. Санкт-Петербург, 31 мая - 4 июня 2009 г.). Том 2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2009. - С. 164-167 (0,25 пл.).
Подп. к печ. 26.06.2009 Объем 1.5 п.л. Заказ №. 154 Тир 100 экз.
Типография МШ У
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Еремин, Сергей Викторович, 2009 год
Введение.
Глава 1. Современное состояние проблемы использования информационных технологий в условиях уровневой дифференциации обучения физике.
1.1. Уровневая дифференциация как форма дифференцированного обучения физике в общеобразовательной школе.
1.2. Информационные технологии в школьном физическом образовании.
1.3. Электронные образовательные ресурсы в обучении физике и анализ их возможностей для реализации уровневой дифференциации.
1.4. Состояние применения информационных технологий в уровневом дифференцированном обучении физике в основной школе (констатирующий эксперимент).
Выводы по главе 1.
Глава 2. Теоретические основы методики использования средств информационных технологий в уровневом обучении физике в основной школе.
2.1. Психолого-педагогическое обоснование возможности применения информационных технологий в реализации уровневой дифференциации обучения физике.
2.2. Требования к содержанию и конструированию электронных образовательных ресурсов, ориентированных на применение в условиях уровневого обучения физике.
2.3. Учебные компьютерные модели и их использование в условиях уров-невой дифференциации обучения физике в основной школе.
2.4. Электронные образовательные ресурсы для реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Методика использования средств информационных технологий с учётом уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
3.1. Модель методики использования средств информационных технологий в уровневом обучении физике в основной школе и её основные положения.
3.2. Разработка уроков физики при уровневой дифференциации с использованием электронных образовательных ресурсов.
3.3. Методика использования средств информационных технологий при проведении уровневых уроков физики в основной школе.
Выводы по главе 3.
Глава 4. Экспериментальная проверка методики использования средств информационных технологий в условиях уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
4.1. Организация педагогического эксперимента.
4.2. Поисковый эксперимент.
4.3. Обучающий эксперимент и анализ его результатов.
Выводы по главе 4.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Информационные технологии как средство реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе"
В последние два десятилетия отечественная общеобразовательная школа претерпела серьезные изменения, связанные, прежде всего, с внедрением в учебно-воспитательный процесс идей личностно-ориентированного образования. Это в свою очередь обуславливает необходимость создания максимально благоприятных условий для успешного обучения, воспитания и развития учащихся путём учета их индивидуальных особенностей в учебном процессе, что достигается применением разнообразных технологий дифференцированного обучения. Поэтому в последние 10-15 лет отмечается повышенный интерес к проблеме реализации дифференцированного обучения физике со стороны учителей, родителей и ученых - педагогов, психологов, методистов. Различные аспекты, связанные с внедрением в практику работы общеобразовательной школы идей дифференцированного обучения, отражены в работах Ю.К. Бабанского, А.А. Бударного, А.А. Кирсанова, Н.С. Пуры-шевой, Е.С. Рабунского, И.Э.Унт, Н.М. Шахмаева, В.В. Фирсова и др. Разработкой вопросов, связанных с реализацией дифференцированного обучения физике в условиях общеобразовательной школы занимались B.C. Данюшен-ков, Е.А. Дьякова, И.А. Иродова, Г.Я. Мякишев, В.А. Орлов, Н.С. Пурышева, В.Б. Рукман, Г.Н. Степанова, Н.М. Шахмаев и др.
Это и неудивительно, ибо до сих пор обучение в большинстве случаев ведется по старой системе с применением традиционных подходов, ориентированных на "среднего" ученика, при котором всех всему учат одинаково. Многие учителя, родители и учащиеся считают физику одним из самых сложных предметов, изучаемых в школе. В то же время практически всегда есть учащиеся, для которых обычный уровень изложения учебного материала является недостаточным. Таким образом, на практике всегда наблюдается разрыв (причём иногда весьма значительный!) в освоении содержания физического образования разными учащимися.
Одной из форм осуществления дифференцированного обучения физике является уровневая дифференциация - технология обучения, основанная на максимальном учёте наиболее значимых в обучении индивидуальных особенностей школьников, обучающихся в одном классе. При этом ученики изучают физику по одной программе и по одному учебнику, но на различных, заранее запланированных уровнях обучения, соответствующих их познавательным возможностям и потребностям, вследствие чего достигают различных результатов. Сущности понятия уровневой дифференциации в процессе обучения физике, её значению в повышении эффективности обучения посвящены работы B.C. Данюшенкова, М.И. Зайкина, П. Карпинчика, О.В. Коршуновой, A.M. Левашова, Н.В. Лёзиной, О.Б. Логиновой, Н.В. Пер-вышиной, Н.С. Пурышевой, В.В. Фирсова, К.В. Шевяковой и др.
Построение методики обучения физике в условиях уровневой дифференциации затрудняется тем, что эта форма дифференцированного обучения как в теоретическом, так и в практическом плане наименее разработана в нашей стране, т.к. является наиболее сложной в организационном и диагностическом плане. Тем не менее, к настоящему времени учёными-методистами решён целый ряд задач, связанных с обучением физике (причём в основном для непрофильных классов старшей школы) в условиях уровневой дифференциации: определено понятие "уровень обучения"; разработаны критерии разделения учащихся класса на типологические группы в соответствии с выбранным уровнем обучения; выявлен состав целей обучения физике учащихся на различных уровнях; определены теоретические основы отбора содержания школьного курса физики средней школы и его структурирования с учётом уровневой дифференциации; обоснована трехуровневая модель обучения физике в старшей школе (Н.С. Пурышева, К.В. Шевякова) [194; 195]; определены подходы к осуществлению уровневого обучения физике в сельских малокомплектных школах (B.C. Данюшенков, О.В. Коршунова [34], A.M. Левашов, Н.В Лёзина [100; 101]), в частности, разработана технология обучения учащихся малочисленных классов решению физических задач при уровневой дифференциации (A.M. Левашов, Н.В. Лёзина).
Большинство существующих исследований посвящено реализации уровневого дифференцированного обучения в старших классах. Но именно для основной школы уровневая дифференциация является ведущей формой дифференцированного обучения. В настоящее время существуют учебно-методические комплекты по физике для основной школы, в содержании которых реализована идея уровневой дифференциации (пример: комплект Н.С.Пурышевой и Н.Е. Важеевской). Однако возникает проблема организации обучения в условиях уровневой дифференциации, поскольку при коллективном характере обучения в рамках традиционной классно-урочной системы сложно организовать обучение в соответствии с индивидуальиыми особенностями учащихся.
Разработка процессуальной составляющей содержания школьного физического образования в контексте уровневой дифференциации требует поиска новых подходов и методических решений. И мы считаем, что одним из наиболее перспективных является подход, позволяющий реализовать уров-невую дифференциацию с использованием средств информационных технологий (ИТ). Вопросам теории и методики использования ИТ в школьном физическом образовании посвящены исследования Н.Н. Гомулиной [29], И.Б. Горбу новой [30], В.А.Извозчикова [71; 72; 73], А.Ф. Кавтрева [76; 77 и др.], А.С. Кондратьева [88], В.В. Лаптева [88; 96; 97], Н.С. Пурышевой [202; 205], А.В. Смирнова [166] и др. В этих работах убедительно доказано, что компьютерные технологии позволяют индивидуализировать процесс обучения (особенно благодаря интерактивности и использованию средств мультимедиа), т.к. учащийся, общаясь с компьютером в диалоговом режиме, имеет возможность выбрать собственную траекторию обучения при работе с различными электронными образовательными ресурсами (ЭОР).
Таким образом, ЭОР оказываются весьма эффективным средством реализации уровневого обучения. Однако, как показывают результаты констатирующего эксперимента и данные других исследований, эти ресурсы учителями практически не используются; лишь в некоторых случаях они применяют тестовые программные средства для осуществления разноуровневого контроля. Кроме того, анализ научно-методической литературы показывает, что вопрос об использовании ИТ в уровневом дифференцированном обучении физике до настоящего времени в педагогической и методической науке не рассматривался и специальные исследования, посвященные использованию ЭОР для организации уровневой дифференциации, отсутствуют. Также отметим, что большинство существующих программных продуктов, предназначенных для изучения физики в школе, специально не ориентированы на применение в условиях уровневой дифференциации.
Всё вышеизложенное позволяет сделать вывод о существовании противоречий: между задачей учёта индивидуальных особенностей учащихся при обучении физике и в связи с этим необходимостью осуществления уровневой дифференциации в основной школе и существующей методикой её реализации, которая недостаточно эффективно решает эту задачу;
- между возможностями средств ИТ для индивидуализации и дифференциации процесса обучения и существующими ЭОР, которые не учитывают специфику их использования для реализации уровневой дифференциации при обучении физике, и соответственно, существующей методикой использования ЭОР, не предусматривающей решение задачи осуществления уровневой дифференциации.
Эти противоречия определяют актуальность диссертационного исследования, проблемой которого являлся поиск ответа на вопрос: "Какой должна быть методика использования средств ИТ для эффективного осуществления уровневой дифференциации при обучении физике в основной школе?"
Объектом диссертационного исследования является процесс дифференцированного обучения физике в основной школе.
В качестве средства реализации уровневой дифференциации мы предлагаем использовать ЭОР как составляющую ИТ.
Предмет исследования: методика применения ЭОР для осуществления уровневой дифференциации при обучении физике в 7-9 классах общеобразовательных учебных заведений.
Цель диссертационного исследования: обосновать и разработать методику использования ЭОР для реализации уровневой дифференциации в процессе обучения физике в основной школе.
В основу исследования положена следующая рабочая гипотеза: реализация уровневой дифференциации обучения физике в основной школе будет эффективной, если учебный процесс будет организован с использованием электронных образовательных ресурсов, которые будут способствовать выбору учащимися индивидуальной образовательной траектории.
В данном случае под эффективностью мы понимаем: повышение уровня знаний и умений учащихся, прочность знаний, влияние ЭОР на самостоятельный выбор учащимися индивидуальной образовательной траектории и как следствие динамику наполняемости типологических групп.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были поставлены следующие задачи исследования:
1. Выявить состояние проблемы осуществления уровневой дифференциации обучения физике на современном этапе, проанализировать существующие подходы к понятию уровневой дифференциации, степень их разработанности применительно к обучению физике; изучить опыт осуществления уровневой дифференциации в процессе обучения физике в школе.
2. Проанализировать состояние проблемы применения ИТ в дифференцированном обучении физике, в частности, выявить возможности существующих ЭОР для реализации уровневой дифференциации, а также обосновать возможность и целесообразность использования средств ИТ при уровне-вом обучении физике.
3. Разработать систему требований к ЭОР, ориентированным на использование в условиях уровневого дифференцированного обучения физике; подготовить рекомендации разработчикам подобных ЭОР по физике.
4. Создать программные продукты, применение которых на уровне-вых уроках физики в основной школе способствует решению задач уровневой дифференциации.
5. Разработать модель методики использования ЭОР при реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
6. Разработать методику использования ЭОР при осуществлении уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
7. В ходе педагогического эксперимента проверить эффективность разработанной методики.
Для решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие методы исследования:
• теоретический анализ проблемы использования ИТ на уроках физики в школе в контексте уровневой дифференциации на основе изучения и анализа научно-методической, педагогической, психологической и учебной литературы по теме исследования;
• получение и анализ информации по проблеме исследования в сети Интернет (в т.ч. демонстрационных и рабочих версий ЭОР, предназначенных для обучения физике);
• изучение и обобщение инновационного опыта осуществления уровневой дифференциации и применения ЭОР, накопленного учителями в практике преподавания физики; систематическое наблюдение учебного процесса; беседы с учителями физики и учащимися общеобразовательных школ; анкетирование и интервьюирование учителей и учащихся 7-9 классов; тестирование школьников;
• анализ существующих ЭОР по физике на предмет использования в условиях уровневого дифференцированного обучения;
• моделирование урока физики с использованием ЭОР в условиях уровневой дифференциации;
• организация и проведение опытно-экспериментальной работы, направленной на проверку правильности гипотезы исследования; опытное преподавание с целью выявления эффективности разработанной методики;
• статистические методы обработки результатов педагогического эксперимента.
Методологическую основу диссертационного исследования составляют фундаментальные работы по проблемам дифференцированного обучения (Н.С. Пурышева, Е.С. Рабунский, И.Э. Унт, В.В. Фирсов, Н.М. Шахмаев и др.), уровневой дифференциации при обучении физике в школе (B.C. Даню-шенков, П. Карпинчик, О.В. Коршунова, A.M. Левашов, Н.В. Лёзина, Н.С.Пурышева, К.В. Шевякова и др.), а также труды, посвященные вопросам информатизации образования и использования ИТ в учебном процессе (Н.Н.Гомулина, А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, А.Ф. Кавтрев, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, Е.И. Машбиц, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.); современные теории личности и деятельности (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев и др.); теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконин и др.); теория программированного обучения (Н. Краудер, Б.Ф. Скиннер, Н.Ф. Талызина и др.), идеи личностно-ориентированного подхода к организации учебного процесса (В.В. Сериков, В.А. Сластенин, И.С. Якиманская и др.).
Научная новизна исследования состоит в следующем:
- обосновано положение о целесообразности и эффективности использования ЭОР при организации уровневой дифференциации на уроках физики в основной школе;
- определены теоретические основы и разработана модель методики использования электронных образовательных ресурсов в уровневом обучении физике в основной школе;
- разработана методика использования ЭОР в условиях уровневой дифференциации, которая предполагает: 1). введение двух уровней обучения; 2). использование специально созданных ЭОР; 3). рациональное сочетание средств ИТ и традиционных средств обучения;
- конкретизированы общие и разработаны специфические требования к содержанию и конструированию ЭОР, предназначенных для реализации уровневой дифференциации;
- созданы ЭОР, способствующие решению задач уровневой дифференциации.
Теоретическая значимость работы заключается в развитии теоретических аспектов идеи уровневой дифференциации применительно к обучению школьников физике с использованием средств ИТ, а именно:
- обоснована возможность и целесообразность использования ЭОР в условиях уровневого обучения физике;
- выявлено влияние ЭОР на выбор учащимися их индивидуальной образовательной траектории;
- определены этапы разработки уровневых уроков физики в основной школе с использованием ЭОР.
Практическая значимость работы состоит в доведении результатов диссертационного исследования до конкретных методических разработок, а именно:
- с учётом обоснованных в работе требований созданы следующие
ЭОР:
• уровневые электронные дидактические материалы по темам: "Импульс. Закон сохранения импульса", "Механические колебания", "Диффузия", "Тепловое расширение жидкостей и твердых тел", "Электрический заряд. Закон Кулона", "Закон Ома", "Магнитные явления", "Электромагнитная индукция", "Законы геометрической оптики", "Тонкие линзы", "Вселенная";
• 13 учебных компьютерных моделей и система заданий к ним для применения в уровневом обучении физике;
- разработаны методические рекомендации для учащихся и учителей по использованию подобных ЭОР, позволяющие осуществлять уровневое обучение на различных уроках физики: при изучении нового материала, проведении лабораторных работ, решении задач.
На защиту выносятся:
• Обоснование возможности и целесообразности реализации уровневой дифференциации при обучении физике учащихся основной школы с использованием средств ИТ.
• Модель методики использования ЭОР в уровневом обучении физике в основной школе, включающей цели, содержание, формы, средства и результат обучения. Данная методика предполагает: введение двух уровней обучения; разработку и использование специальных ЭОР; рациональное сочетание средств ИТ и традиционных средств обучения.
• Методика использования ЭОР в реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
• Комплекс требований к содержанию и структуре ЭОР для использования на уроках физики с учётом уровневой дифференциации.
Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе экспериментальной работы в Ново-Горкинской общеобразовательной школе Лежневского района Ивановской области. По теме диссертации сделаны доклады на различных международных, Всероссийских и региональных научных конференциях, в т.ч. на IV международной научно-методической конференции "Новые технологии в преподавании физики. Школа и вуз" (НТПФ-IV, г. Москва, март 2005 г.); VII международной научно-методической конференции "Физическое образование: проблемы и перспективы развития" (г. Москва, 2008 г.); VIII, IX и X международных конференциях "Физика в системе современного образования" (ФССО-05, ФССО-07, ФССО-09, г. Санкт-Петербург, 2005 г, 2007 г., 2009 г.), на секции теории и методики обучения физике в рамках ежегодной научной сессии МПГУ (2003-2005 гг.); на специализированных научно-методических семинарах кафедры физики и методики обучения ГОУ ВПО "ШГПУ" (2001-2009 гг.). Разработки по теме исследования были представлены на I и II выставках научных достижений Ивановской области — Ивановском инновационном салоне "Инновации-2004" и "Инновации-2005", где в 2005 г. были отмечены дипломом лауреата в номинации "Научные разработки молодых ученых". Созданные компьютерные программы презентовались на экспозиции ШГПУ на Всероссийских форумах "Образовательная среда-2005" и "Образовательная среда-2008" (г. Москва, ВВЦ), которые в настоящее время используются в школах Ивановской области и Забайкальского края.
Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, библиографического списка и приложений. Диссертация содержит 170 страниц основного текста, 22 таблицы, 9 схем, 29 рисунков; библиографический список включает 205 источников.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
Выводы по главе 4
1. Эффективность разработанной методики применения средств ИТ в условиях уровневой дифференциации проверялась нами в ходе педагогического эксперимента.
2. В качестве критериев эффективности были выбраны следующие: повышение уровня знаний и умений учащихся; прочность знаний; влияние ЭОР на самостоятельный выбор учащимися ИОТ; динамику наполняемости типологических групп.
3. Первый этап экспериментального исследования - констатирующий, позволил нам обосновать актуальность настоящего диссертационного исследования.
4. Главным результатом второго - поискового — этапа можно считать разработку, частичную апробацию и коррекцию методики использования средств ИТ для реализации УД при обучении физике в основной школе.
5. Обучающий эксперимент подтвердил гипотезу исследования, которая состоит в предположении о том, что реализация уровневой дифференциации обучения физике в основной школе будет эффективной, если учебный процесс будет организован с использованием ЭОР, которые будут способствовать выбору учащимися ИОТ. Анализ результатов обучающего эксперимента свидетельствует об эффективности методики использования средств ИТ для реализации уровневой дифференциации обучения физике в основной школе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При проведении диссертационного исследования нами были получены следующие основные результаты:
1. В результате анализа научно-методической, учебной литературы и диссертационных исследований выявлено современное состояние проблемы реализации уровневой дифференциации в школьном физическом образовании.
2. Выяснено состояние проблемы использования ЭОР в осуществлении уровневой дифференциации обучения физике, в частности, определены возможности существующих ЭОР по физике в уровневом обучении и доказана необходимость и целесообразность использования средств ИТ для реализации уровневой дифференциации на уроках физики в 7-9 классах.
3. Разработаны требования к структуре ЭОР, оптимизирующих реализацию уровневого обучения физике в основной школе, которые следует учитывать в процессе их создания. Предложена структура уровневых дидактических электронных материалов по физике для учащихся 7-9 классов как специального ЭОР для осуществления уровневой дифференциации.
4. Разработаны следующие ЭОР, направленные на решение задач уровневой дифференциации: 11 УДЭМ по различным темам курса физики основной школы и 13 учебных компьютерных моделей и система уровневых заданий к ним.
5. Определены теоретические основы и разработана модель методики использования разработанных компьютерных программ в уровневом обучении физике в 7-9 классах.
6. Разработана методика использования подобных ЭОР, позволяющая осуществлять уровневое обучение на уроках физики при изучении нового материала, проведении лабораторных работ, решении задач.
7. Проведенный педагогический эксперимент показал эффективность разработанной методики. Полученные результаты подтверждают выдвинутую гипотезу на уровне значимости 95 % и свидетельствуют о том, что применение ЭОР на уроках физики в основной школе способствует выбору учащимися индивидуальной образовательной траектории и переходу с обязательного уровня на повышенный; при этом учащиеся достигают более высоких результатов обучения.
За рамками нашего исследования остались вопросы использования средств ИТ в реализации уровневой дифференциации в старшей школе, с учётом её специфики (прежде всего, профильности). Также нами специально не изучались возможности современных телекоммуникационных технологий для осуществления уровневого дифференцированного обучения.
В этом заключаются перспективы дальнейшего исследования.
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Еремин, Сергей Викторович, Шуя
1. Аверин, В.А. Психология детей и подростков Текст. /В.А. Аверин. — СПб., 1994.
2. Александрова, Е.А. Педагогика с детским лицом: 15 лет опыта Текст. /Е.А. Александрова //Новые ценности образования: Миссия классного воспитателя. 2007. - Вып. 1 (31).-С. 139-167.
3. Александрова, Е.А. Педагогическое сопровождение старшеклассников в процессе разработки и реализации индивидуальных образовательных траекторий Текст.: Автореф. дисс. . докт. пед. наук: 13.00.01 /Е.А. Александрова. Тюмень, 2006.
4. Анисимова, Н.С. Теоретические основы и методология использования мультимедийных технологий в обучении Текст.: Автореф. дисс. . докт. пед. наук: 13.00.02 /Н.С. Анисимова. СПб., 2002. - 32 с.
5. Анцупов, И.А. Компьютерное моделирование как метод исследования Текст. /И.А. Анцупов. //Физика в школе. 2008. - № 2. - С. 29-34.
6. Баяндин, Д.В., Медведева, Н.Н., Ханнанов, Н.К. Интерактивные компьютерные тренажёры в школьном курсе физики Текст. /Д.В. Баяндин, Н.Н. Медведева, Н.К. Ханнанов. //Физика в школе. 2006. - № 4, -С. 3-10.
7. Белостоцкий, П.И., Максимова, Г.Ю., Гомулина, Н.Н. Компьютерные технологии: современный урок физики и астрономии Текст. /П.И. Белостоцкий, Г.Ю. Максимова, Н.Н. Гомулина. //Физика: Приложение к газете "Первое сентября". 1999. - № 20 - С. 3.
8. Беспалько, В.П. Образование и обучение с участием компьютеров (педагогика третьего тысячелетия) Текст. /В.П. Беспалько. — М.: Изд-во МПСИ; Воронеж: НПО "Модэк", 2002. 352 с. - (Серия "Библиотека педагога-практика").
9. Библиотека электронных наглядных пособий. Физика. 7-11 классы Электронный ресурс. М.: ГУ РЦ ЭМТО; ООО "Кирилл и Мефо-дий", 2003. - (CD-ROM).
10. Богомолов, С.Н. Индивидуальный подход к учащимся при обучении физике на основе моделирования личности с помощью компьютера Текст. /С.Н. Богомолов. Рязань, 1991. - 39 с.
11. Бордовский, Г.А., Кондратьев, А.С., Чоудери, А.Д.Р. Физические основы математического моделирования Текст.: Учебное пособие для вузов /Г.А. Бордовский, А.С. Кондратьев, А.Д.Р. Чоудери. М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 320 с.
12. Бутузов, И.Д. Дифференцированный подход к обучению учащихся на современном уроке Текст. /И.Д. Бутузов. Новгород, 1972. - 72 с.
13. Бушуева, H.JI. Дифференцированный контроль знаний и умений учащихся в процессе обучения физике Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /Н.Л. Бушуева. М., 2008. - 22 с.
14. Введение в математическое моделирование Текст.: Учебное пособие /В.Н. Ашихмин, М.Б. Гитман, И.Э. Келлер и др.; Под ред. П.В. Трусо-ва. М.: Логос, 2005. - 440 с.
15. Вильяме, Р., Маклин, К. Компьютеры в школе Текст. /Р. Вильяме, К.Маклин. Пер. с англ.; общ. ред. В.В. Рубцова. -М.: Прогресс, 1988. -336 с.
16. Винницкий, Ю.А., Нурмухамедов, Г.М. Компьютерный эксперимент в курсе физики средней школы Текст. /Ю.А. Винницкий, Г.М. Нурмухамедов. //Физика в школе. 2006. - № 6. — С. 42-48.
17. Виртуальные лабораторные работы по физике. 7-9 классы Электронный ресурс. /Т.Г. Кудряшова, А.А. Кудрявцев, С.Б. Рыжиков, А.Ю.Грязнов. М.: ЗАО "Новый диск", 2007. - (CD-ROM).
18. Внутренняя дифференциация обучения Текст. //Физика в школе. — 1998.-№4.-С. 3.
19. Воробьёва, С.В. Теоретические основы дифференциации образовательных программ Текст.: Автореф. дисс. . докт. пед. наук /С.В. Воробьева. СПб., 1999.
20. Выготский, JI.C. Педагогическая психология Текст. /Л.С. Выготский. -М.: Педагогика, 1991.
21. Вьюнова, Т.Ю. Реализация индивидуального подхода к обучению и контролю знаний по физике с помощью компьютера Текст.: Автореф. . дисс. канд. пед. наук: 13.00.02 /Т.Ю. Вьюнова. СПб, 2002. - 17 с.
22. Галимов, Ф.Х. Создание интерактивных моделей в обучающей среде "Живая Физика" Текст. /Ф.Х. Галимов. //Физика в школе. 2006. -№4.-С. 19-21.
23. Гершунский, Б.С. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и перспективы Текст. /Б.С. Гершунский. — М.: Педагогика, 1987. -264с.
24. Гомулина, Н.Н. Открытые электронные учебные модули по физике Текст. /Н.Н. Гомулина. //Физика в школе. 2008. - № 8. - С. 29-33.
25. Гомулина, Н.Н. Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании Текст. /Н.Н. Гомулина. Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02.-М., 2003.
26. Горбунова, И.Б. Повышение операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий Текст.: Дисс. . докт. пед. наук: 13.00.02 /И.Б. Горбунова. СПб., 1999.
27. Грабарь, М.И., Краснянская, К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы Текст. /М.И. Грабарь, К.А. Краснянская. М.: Педагогика, 1977. -136 с.
28. Грызлов, С.В. Компьютерные обучающие системы, построенные по принципу действия экспертно-обучающих систем: разработка и применение при обучении решению физических задач Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 / С.В. Грызлов. -М., 1998. 158 с.
29. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. В 2-х частях. Часть 1 Текст. /X. Гулд, Я. Тобочник. Пер. с англ. М.: Мир, 1990.-349 с.
30. Данюшенков, B.C., Коршунова, О.В. Уровневое обучение физике в малокомплектной сельской школе Текст.: Монография /B.C. Данюшенков, О.В. Коршунова. Киров: Изд-во ВГГУ, 2003. - 221 с.
31. Данюшенков, B.C., Коршунова, О.В. Технология разноуровневого обучения физике для сельской школы. 7-9 классы Текст.: Учебное пособие /B.C. Данюшенков, О.В. Коршунова. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 388 с. - (Педагогическое образование).
32. Данюшенков, B.C., Коршунова, О.В. Технология разноуровневого обучения физике для сельской школы. 10-11 классы Текст.: Учебное пособие /B.C. Данюшенков, О.В. Коршунова. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 500 с. - (Педагогическое образование).
33. Джонассен, Д.Х. Компьютеры как инструмент познания: изучение с помощью технологии, а не из технологии Текст. /Д.Х. Джонассен. //Информатика и образование. 1996. - № 4. - С. 117-131.
34. Добрыдин, Л.Н. Дифференциация образования в общеобразовательной школе на основе индивидуальных характеристик учащихся Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.01 /Л.Н. Добрыдин. -Челябинск, 1998. 18 с.
35. Доступность высшего образования для сельских школьников Текст.: Монография /И.Ю. Добродеева, М.Е. Фролова, Е.А. Шмелева, С.К.Голубева, В.М. Курицын, С.В. Еремин; Под ред. И.Ю. Добродее-вой. Шуя: Весть, 2005. - 140 с.
36. Дунин, С., Кулаков, И., Кузнецов, В. Живая Физика (Interactive Physics 2000) Электронный ресурс.: Руководство пользователя (УМК "Живая Физика") /С. Дунин, И. Кулаков, В. Кузнецов. М.: ИНТ, 2002. - 428 с. - (PDF 1.4 -документ).
37. Дунин, С.М. Компьютеризация учебного процесса Текст. /С.М. Дунин //Физика в школе. 2004. - № 2. - С. 59-63; № 4. - С. 65-67.
38. Ездов, А.А. Комплексное использование информационных и телекоммуникационных технологий в преподавании физики в школе (на примере механики) Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /А.А. Ездов. -М.: 1999.- 198 с.
39. Еремин, С.В. Компьютерная поддержка уроков физики в основной школе Текст. /С.В. Еремин. //Повышение качества образования: Материалы региональных педагогических чтений. — Шуя: Весть, 2006. — С. 61-64.
40. Еремин, С.В. Применение компьютерной проектной среды "Живая Физика" в условиях уровневой дифференциации обучения Текст. /С.В. Еремин. //Наука и образование глазами молодых ученых: Сборник научных работ. Выпуск 4. Шуя: Весть, 2004. — С. 10-15.
41. Еремин, С.В. Типы учебных заданий при уровневой дифференциации Текст. /С.В. Еремин. //Наука и образование глазами молодых ученых: Сборник научных работ. Выпуск 8. Шуя: Весть, 2006. - С. 15-19.
42. Еремин, С.В. Уровневая дифференциация в системе дифференцированного обучения физике в общеобразовательной школе Текст. /С.В.Еремин. //Наука и образование глазами молодых ученых: Сборник научных работ. Выпуск 2. Шуя: Весть, 2003. - С. 10-15.
43. Еремин, С.В. Уровневое изучение прямолинейного распространения света в основной школе с компьютерным сопровождением Текст. /С.В. Еремин. /'Наука и образование глазами молодых ученых: Сборник научных работ. Выпуск 9. — Шуя: Весть, 2007. — С. 26-33.
44. Еремин, С.В. Уровневое изучение темы "Сложение сил" в 7 классе с компьютерным сопровождением Текст. /С.В. Еремин. //Преподавание физики в высшей школе. -№ 29. М., 2004. - С. 130-135.
45. Живая Физика: Версия 5.2.1.1 (Interactive Physics 2000) Электронный ресурс. Redwood City, СА: MSC. Software Corporation; М.: ИНТ (локализация русской версии), 2000-2002. - (CD-ROM).
46. Загвязинский, В.И., Атаханов, Р. Методология и методы психолого-педагогического исследования Текст.: Учебн. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений /В.И. Загвязинский, Р. Атаханов. — М.: Издательский центр "Академия", 2001. 208 с.
47. Зайнутдинова, JI.X. Создание и применение электронных учебников (на примере общетехнических дисциплин) Текст.: Монография /Л.Х.Зайнутдинова. Астрахань: Изд-во ЦНТЭП, 1999. - 364 с.
48. Закон Российской Федерации об образовании Текст. (в ред. Федерального закона от 13.01.96 № 12-ФЗ).
49. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании Текст. /И.Г. Захарова. — М.: Издательский центр "Академия", 2003. 192 с.
50. Зверев, В.А. Разноуровневый подход к оценке знаний учащихся на уроках физики Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /В.А. Зверев. СПб., 1999.
51. Извозчиков, В.А., Ревунов, А.Д. Электронно-вычислительная техника на уроках физики в средней школе Текст. /В.А. Извозчиков, А.Д. Ревунов. — М.: Просвещение, 1988. 239 с. — (Библиотека учителя физики).
52. Извозчиков, В.А., Слуцкий, A.M. Решение задач по физике на компьютере Текст.: Книга для учителя /В.А. Извозчиков, A.M. Слуцкий. -М.: Просвещение, 1999. 256 с.
53. Извозчиков, В.А., Тумалева, Е.А. Школа информационной цивилизации: "Интеллект XXI" Текст. /В .А. Извозчиков, Е.А. Тумалева; Под общ. ред. В.А. Извозчикова. - М.: Просвещение, 2002. - 108 с. - (Библиотека директора школы).
54. Исаев, Д.А. Компьютерное моделирование учебных программ по физике для общеобразовательных учреждений Текст.: Монография /Д.А.Исаев. М.: Прометей, 2002. - 152 с.
55. Кавтрев, А.Ф. Компьютерные модели в школьном курсе физики Текст. /А.Ф. Кавтрев. //Компьютерные инструменты в образовании. -1998.-№2.-С. 41-47.
56. Кавтрев, А.Ф. Компьютерные программы по физике для средней школы Текст. /А.Ф. Кавтрев. //Компьютерные инструменты в образовании. 1998. - № 1. - С. 42-47.
57. Кавтрев, А.Ф. Лабораторные работы к компьютерному курсу "Открытая физика". Равномерное движение. Моделирование неупругих соударений Текст. /А.Ф. Кавтрев. //Газета "Физика". 2001. - № 20. - С. 5-8.
58. Каменецкий, С.Е., Солодухин, Н.А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы Текст.: Пособие для учителей /С.Е. Каменецкий, Н.А. Солодухин. М.: Просвещение, 1982. - 96 с.
59. Карпинчик, П. Оценивание качества усвоения учебного материала по физике в условиях уровневой дифференциации содержания обучения (в основной школе Республике Польша) Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /П. Карпинчик. -М., 1992.
60. Кирик, Л.А. Физика. 8 кл. Текст.: Методические материалы /Л.А. Ки-рик. — М.: Илекса, 2003.-288 с.
61. Кирсанов, А.А. Индивидуализация учебной деятельности как педагогическая проблема Текст. /А.А. Кирсанов. — Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1982.-224 с.
62. Клевицкий, В.В. Учебный физический эксперимент с использованием компьютера как средства индивидуализации обучения в школе Текст.: Дисс. канд. пед. наук /В.В. Клевицкий. М.: 1999. - 210 с.
63. Коджаспирова, Г.М., Петров, К.В. Технические средства обучения и методика их использования Текст. /Г.М. Коджаспирова, К.В. Петров. М.: Издательский центр "Академия", 2002. - 256 с.
64. Компьютеризация средних школ Текст. //Физика в школе. 2002. — №4.-С. 3.
65. Кон, И.С. Психология старшеклассника Текст. /И.С. Кон. М.: Просвещение, 1980. - 207 с.
66. Кондратьев, А.С., Лаптев, В.В. Физика и компьютер Текст. /А.С.Кондратьев, В.В. Лаптев. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1989.-328 с.
67. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года Текст.: Распоряжение Правительства РФ от 29 декабря 2001 г. №175б-р //Народное образование. 2002. - № 4. - С. 254-269.
68. Концепция физического образования в Российской Федерации Текст.: Материалы для обсуждения /Р.Д. Минькова, Н.Е. Важеевская, Ю.И.Дик, Г.Г. Никифоров, Н.С. Пурышева, Л.К. Свириденко. М.: ИОСО МО РФ, 1992. - 141 с.
69. Королева, Н.Ю. Компьютерные технологии обучения как средство организации самоуправления деятельностью учащихся в процессе школьного физического эксперимента Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /Н.Ю. Королева. СПб, 1998. - 18 с.
70. Крутский, А.Н. Психодидактика. Часть II: Программированное обучение (на материале физики средней школы) Текст.: Учебное пособие /А.Н. Крутский. Новосибирск-Барнаул: Изд-во БГПУ, 1995. - 61 с.
71. Кудрявцев, А.В. Методика использования ЭВМ для индивидуализации обучения физике Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /А.В.Кудрявцев. Екатеринбург, 1997.
72. Курилева, Н.Л. Развитие технических способностей учащихся при обучении физике в основной школе Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /Н.Л. Курилева. -М., 2007. 190 с.
73. Лабораторные работы по физике. Виртуальная физическая лаборатория. 9 класс Электронный ресурс.: Электронное учебное издание. -М.: ООО "Дрофа", ООО "Квазар-Микро", 2006. (CD-ROM).
74. Лаптев, В., Немцев, А. Учебные компьютерные модели Текст. /В.Лаптев, А. Немцев. //Информатика и образование. 1991. - № 4. -С. 70-73.
75. Лаптев, В.В. Теоретические основы методики использования современной электронной техники в обучении физике в школе Текст.: Дисс. . докт. пед. наук: 13.00.02 /В.В. Лаптев. Л., 1989.
76. Лёзина, Н.В. Технология обучения учащихся малочисленных классов решению задач по физике в условиях уровневой дифференциации Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /Н.В. Лёзина. -М., 2001.
77. Лёзина, Н.В. Уровневая дифференциация в малочисленном классе на примере уроков решения задач Текст. /Н.В. Лёзина. //Наука и школа. 1998. -№ 2. -С. 56-57.
78. Лёзина, Н.В. Организация процесса обучения учащихся решению физических задач в условиях уровневой дифференциации Текст. /Н.В.Лёзина. //Преподавание физики в высшей школе. 1999. - № 17. -С. 17-18.
79. Лёзина, Н.В., Левашов, A.M. Многоуровневые задачи с ответами и решениями Текст. /Н.В. Лёзина, A.M. Левашов. М.: Гуманит. издательский центр "Владос", 2003. - 176 с. - (Библиотека учителя физики).
80. Литвиненко, М.В. Структурно-функциональная модель индивидуальной траектории обучения в условиях информатизации образования Текст.: Автореф. дисс. . докт. пед. наук: 13.00.01, 13.00.02 /М.В.Литвиненко. М., 2007. - 48 с.
81. Майер, Р.В. Информационные технологии и физическое образование Текст.: Монография /Р.В. Майер. Глазов: Изд-во ГГПИ, 2006. - 64 с.
82. Майер, Р.В. Основы компьютерного моделирования Текст.: Учебное пособие. /Р.В. Майер. Глазов: Изд-во ГГПИ, 2005. - 25 с.
83. Макарова, О.Е. Методика использования компьютерных моделей при изучении темы "Основы молекулярной физики" Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /О.Е. Макарова. М., 2003.-210 с.
84. Макеева, Г.П., Цедрик, М.С. Физические парадоксы и занимательные вопросы Текст. /Т.П. Макеева, М.С. Цедрик. Минск: Народная асве-та, 1968.-112 с.
85. Маланюк, П.М. Повышение эффективности самостоятельной работы учащихся при изучении физики на основании использования компьютерной техники Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /П.М. Маланюк. Киев, 1991. - 18 с.
86. Манина, Е.А. Методика обучения механике с применением компьютерных технологий в основной общеобразовательной школе (на примере темы "Основы кинематики") Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /Е.А. Манина. -М., 2001. -215 с.
87. Марон, А.Е., Марон, Е.А. Опорные конспекты и дифференцированные задачи по физике: 7-9 класс Текст.: Книга для учителя /А.Е. Марон, Е.А. Марон. — М.: Просвещение, 2003. 127 с.
88. Марон, Е.А. Опорные конспекты и разноуровневые задания: К учебнику для общеобразовательных учебных заведений А.В. Перышкин "Физика. 9 класс" Текст. /Е.А. Марон. СПб.: ООО "Виктория плюс", 2007. - 64 с.
89. Машбиц, Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы ("Новое в жизни, науке, технике". Серия "Педагогика и психология" — №1) Текст. /Е.И. Машбиц. -М.: Знание, 1986. 80 с.
90. Машбиц, Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения (Педагогическая наука — реформе школы) Текст. /Е.И.Машбиц. М.: Педагогика, 1988. - 192 с.
91. Медведев, О.Б. Глобальные компьютерные телекоммуникации в работе учителя физики и естествознания: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 Текст. /О.Б. Медведев. -М.: 1998.-207 с.
92. Монахов, В.М., Орлов, В.А., Фирсов, В.В. Дифференциация обучения в средней школе Текст. /В.М. Монахов, В.А. Орлов, В.В. Фирсов. //Советская педагогика. — 1990. № 8. - С. 42-58.
93. Муравьева, Г.Е. Проектирование технологий обучения Текст. /Г.Е.Муравьева. Иваново: ИПКиППК, 2001.- 124 с.
94. Нгуен Хунг Шон Методика применения новых информационных технологий в обучении оптике в средней школе Вьетнама Текст.: Авто-реф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /Нгуен Хунг Шон. М., 2008. -17 с.
95. Немцев, А.А. Компьютерные модели и вычислительный эксперимент в школьном курсе физики Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /А.А.Немцев. СПб., 1992. - 17 с.
96. Никифоров, Г.Г. "Компьютерный эксперимент" в курсе физики средней школы: будем осторожны Текст. /Г.Г. Никифоров. //Физика в школе. 2008. - № 7. - С. 6-8.
97. Новиков, Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи) Текст. /Д.А. Новиков. М.: МЗ-Пресс, 2004. -67с.
98. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования Текст. /Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е.Петров; Под ред. Е.С. Полат. М.: Издательский центр "Академия", 2001.-272 с.
99. Нуркаева, И.М. Методика организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /И.М.Нуркаева. — М., 1999.
100. Осмоловская, И.М. Дифференциация процесса обучения в современной школе Текст. /И.М. Осмоловская. М.: Изд-во МПСИ; Воронеж: Изд-во НПО "МОДЭК", 2004. - 176 с. - (Серия "Библиотека педагога-практика").
101. Открытая Астрономия 2.5: Мультимедийный курс Электронный ресурс. /Н.Н. Гомулина, Д. Мамонтов и др.; Под ред. В.Г. Сурдина. -Долгопрудный: ООО "Физикон", 2002. (CD-ROM).
102. Открытая физика. 1.1. Электронный ресурс. /Под ред. проф. С.М. Ко-зела. Долгопрудный: ООО "Физикон", 1996-2001. - (CD-ROM).
103. Открытые образовательные модульные мультимедиа-системы. Физика: учебные электронные модули (разработчик модулей по физике: ООО "Физикон" (Competentum Group)) Электронный ресурс. режим доступа: http://fcior.edu.ru или http://eor.edu.ru/, свободный.
104. Оценка качества подготовки выпускников основной школы по физике Текст. /Сост. В.А. Коровин. 2-е изд., стереотипн. - М.: Дрофа, 2001. -64 с.
105. Панюкова, С.В. Информационные и коммуникационные технологии в личностно ориентированном обучении Текст.: Монография /С.В. Панюкова. М., Изд-во ИОСО РАО, 1998. - 256 с.
106. Педагогический словарь on-line Электронный ресурс. — режим доступа: http://www.orenipk.ru/kp/didakt/docs/2b/slovarl.html, свободный.
107. Перышкин, А.В. Физика: Учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений Текст. /А.В. Перышкин. — 5-е изд. — М.: Дрофа, 2003. -192 с.
108. Перышкин, А.В., Гутник, Е.М. Физика: Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений Текст. /А.В. Перышкин, Е.М. Гутник. 7-е изд. - М.: Дрофа, 2003 .-256 с.
109. Первышина, Н.В. Методика проведения физического практикума в классах с углубленным изучением физики с учетом уровневой дифференциации Текст.: Дисс. канд. пед. наук: 13.00.02 ЛТ.В. Первышина. -М., 2006.-230 с.
110. Петрова, М.А. Применение цифровых лабораторий в учебном физическом эксперименте в средней школе Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /М.А. Петрова. М., 2008.
111. Петросян, В.Г. Решение задач по физике с помощью компьютера Текст.: Монография /В.Г. Петросян. М.: Прометей, 2004. - 160 с.
112. Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7-11 кл. Текст. /Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин, В.А. Орлов. -М.: Дрофа, 2004.-256 с.
113. Пурышева, Н.С. Дифференцированное обучение физике в средней школе Текст.: Монография /Н.С. Пурышева. М.: Прометей, 1993. -161 с.
114. Пурышева, Н.С., Важеевская, Н.Е. Физика. 7 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений Текст. /Н.С. Пурышева, Н.Е.Важеевская. М.: Дрофа, 2001.-208 с.
115. Пурышева, Н.С., Важеевская, Н.Е. Физика. 7 класс: Тематическое и поурочное планирование Текст. /Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская. — М.: Дрофа, 2002.-96 с.
116. Пурышева, Н.С., Важеевская, Н.Е. Физика. 8 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений Текст. /Н.С. Пурышева, Н.Е.Важеевская. М.: Дрофа, 2002. - 256 с.
117. Пурышева, Н.С., Важеевская, Н.Е. Физика. 8 класс: Тематическое и поурочное планирование Текст. /Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская. -М.: Дрофа, 2003.- 112 с.
118. Пурышева, Н.С., Важеевская, Н.Е., Чаругин, В.М. Физика. 9 класс: Учебник для общеобразовательных учебных заведений Текст. /Н.С.Пурышева, Н.Е. Важеевская, В.М. Чаругин. М.: Дрофа, 2006. -286 с.
119. Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании: Дидактические проблемы; перспективы использования Текст. /И.В. Роберт. М.: Школа-Пресс, 1994. - 205 с.
120. Роберт, И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и технологический аспект) Текст. /И.В. Роберт.- 2-е изд. М.: ИИО РАО, 2008. - 274 с.
121. Роберт, И.В. Средства новых информационных технологий в обучении: дидактические проблемы, перспективы использования Текст. /И.В. Роберт. //Информатика и образование. 1991. - № 4. - С. 28-35.
122. Ронжина, С.В. Построение индивидуальных образовательных траекторий Электронный ресурс. /С.В. Ронжина. — режим доступа: http://pedsovet.org/index.php?option=commtree&task=:viewlink&linkid= 5621&Itemid=:88&bsb midx=0, свободный.
123. Рубинштейн, C.JI. О мышлении и путях его исследования Текст. /С.Л. Рубинштейн. -М.: Изд-во АПН СССР, 1958.
124. Сборник нормативных документов: Физика (Федеральный компонент государственного стандарта. Федеральный базисный учебный план) Текст. /Составители: Э.Д. Днепров, А.Г. Аркадьев. М.: Дрофа, 2004.- 112 с.
125. Светлицкий, С.Л. Совершенствование методики преподавания дифракции на основе НИТ Текст.: Автореф. дисс. .канд. пед. наук: 13.00.02 /С.Л. Светлицкий. -М. 1999. 19 с.
126. Селевко, Г.К. Энциклопедия образовательных технологий. В 2-х тт. Том 1 Текст. /Т.К. Селевко. М.: НИИ школьных технологий, 2006. — 816 с. — (Серия "Энциклопедия образовательных технологий").
127. Селевко, Г.К. Энциклопедия образовательных технологий. В 2-х тт. Том 2 Текст. /Г.К. Селевко. М.: НИИ школьных технологий, 2006. — 816 с. - (Серия "Энциклопедия образовательных технологий").
128. Селицер, С.И. Лабораторный практикум по физике в 9 классе Текст.: Пособие для учителей /С.И. Селицер. Шуя: Изд-во ШГПУ, 1999. — 46с.
129. Селицер, С.И., Еремин, С.В. Компьютерное сопровождение в процессе изучения механического резонанса с учётом уровневой дифференциации (на материале основной школы) Текст. /С.И. Селицер, С.В.Еремин. //Учебная физика. 2005. - № 1. - С. 28-33.
130. Селицер, С.И., Еремин, С.В. Уровневая лабораторная работа по определению плотности Текст. /С.И. Селицер, С.В. Еремин. //Учебная физика. 2002. - № 4. - С. 11-14.
131. Селицер, С.И., Еремин, С.В., Зинченко, А.С. Лабораторная работа по экспериментальной проверке закона Гей-Люссака в домашних условиях Текст. /С.И. Селицер, С.В. Еремин, А.С. Зинченко. //Физика в школе. 2003. - № 6.- С. 50-54.
132. Сельдяев, В.И. Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроке физики Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /В.И. Сельдяев. СПб, 1999 - 18 с.
133. Сергеев, С.И., Исаченкова, Л.А., Пальчик, Г.В., Слесарь, И.Э. Использование новых компьютерных инструментов при изучении механики Текст. /С.И. Сергеев, Л.А. Исаченкова, Г.В. Пальчик, И.Э. Слесарь. //Физика в школе. 2008. - № 7. - С. 8-13.
134. Сластенин В.А., Исаев И.Ф., Шиянов Е.И. Педагогика Текст.: Учебное пособие /В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, Е.И. Шиянов; Под ред. В.А. Сластенина. М.: Издательский центр "Академия", 2002. - 576 с.
135. Смирнов, А.В. Теория и методика применения средств новых информационных технологий в обучении физике Текст.: Дисс. . докт. пед. наук: 13.00.02 /А.В. Смирнов. М., 1996. - 439 с.
136. Софронова, Н.В. Программно-методические средства в учебном процессе общеобразовательной школы Текст.: Монография /Н.В. Софронова. М., ИИО РАО, 1998. - 178 с.
137. Софронова, Н.В. Теория и методика обучения информатике Текст.: Учебное пособие /Н.В. Софронова. М.: Высшая школа, 2004. - 224 с.
138. Ступникова, М.Ф. Компьютерный образовательный комплекс Текст. /М.Ф. Ступникова.//Физика в школе. 2008. - № 7. - С. 14-16.
139. Сулейманов, P.P. Вычислительная техника в учебном процессе как одно из средств практической направленности обучения физике в средней школе Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /P.P. Сулейманов. -М.,1992. 17 с. .
140. Талызина, Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения Текст. /Н.Ф. Талызина. М.: Изд-во МГУ, 1969. - 134 с.
141. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы Текст. /С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. — М.: Издательский центр "Академия", 2000.-368 с.
142. Теория и методика обучения физике в школе. Частные вопросы Текст. /С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Т.И. Носова и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого. М.: Издательский центр "Академия", 2000. — 368с.
143. Тихомирова, Л.Ф. Развитие интеллектуальных способностей ребенка. Младший подростковый возраст (11-14 лет) Текст. /Л.Ф. Тихомирова. М.: Айрис-Пресс; Рольф, 2001. - 160 с.
144. Толковый словарь терминов понятийного аппарата информатизации образования Электронный ресурс. /Составители: И.В. Роберт, Т.А.Лавина. М.: ИИО РАО, 2006. - 88 с. - режим доступа: http://www.iiorao.ru/iio/pages/fonds/dict/, свободный.
145. Умарова, Л.Х. Использование комплекса упражнений по физике, основанных на компьютерном модельном эксперименте Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02. /Л.Х. Умарова. -М., 2005. 161 с.
146. Унт, И.Э. Индивидуализация и дифференциация обучения Текст. /И.Э. Унт. М.: Педагогика, 1990. - 192 с.
147. Уроки Открытого колледжа. Астрономия Электронный ресурс. — Долгопрудный; М.: ООО "Физикон", 2004. (CD-ROM).
148. Уроки физики Кирилла и Мефодия. 8 класс (Виртуальная школа "Кирилла и Мефодия"; однопользовательская версия) Электронный ресурс. /Авторы: С.В. Мысик, Д.А. Исаев. ООО "Кирилл и Мефодий", 2000-2006. - (CD-ROM).
149. Физика. Интерактивные творческие задания. 7-9 классы Электронный ресурс. EduArt Software, Cambridge Hitachisoft Educational Solutions, Cambridge University Press, 2004; локализация - ЗАО "Новый диск", 2007. - (CD-ROM).
150. Физика. Основная школа. 7-9 классы: Часть II Электронный ресурс. /Авторы текстов: А.Ю. Грязнов, С.Б. Рыжиков. YDP Interactive Publishing, 2001; локализация - М.: ЗАО "Просвещение-МЕДИА", ЗАО "Новый диск", 2005. - (3 CD-ROM).
151. Физика 7-9 кл: Тематические зачёты: варианты 1-4 Текст. /Сост.: И.Г.Кириллова, О.Б. Логинова, Г.Г. Никифоров, В.А. Орлов. М.: Образование для всех, 1995. - (Уровневая дифференциация обучения).
152. Физика, 7-11 классы: Мультимедийный курс Электронный ресурс. /С.М. Козел, В.А. Орлов, Н.Н. Гомулина, Н.Н. Соболева, А.Ф. Кавтрев. Долгопрудный, ООО "Физикон"; ЗАО "Новый Диск" (издатель), 2005. - (CD-ROM).
153. Физика в школе. Электронные уроки и тесты Электронный ресурс. -YDP Interactive Publishing, 2001-2005; локализация М.: ЗАО "Новый диск", 2005. - (14 CD-ROM).
154. Физика и астрономия: Пробный учебник для 8 класса общеобразовательных учреждений Текст. /Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. -М.: Просвещение, 1995.
155. Физика и астрономия: 7-9 классы: Текст. Методические рекомендации для учителей /Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. М.: Просвещение, 1998.
156. Фирсов, В.В. Гуманизация и демократизация обязательного обучения на основе уровневой дифференциации Текст. /В.В. Фирсов //Уровневая дифференциация обучения. Выпуск 1. М.:НПО "Перспектива", 1993. - С. 4-14.
157. Ханнанов, Н.К. Настольная книга учителя физики. 7-11 классы Текст. /Н.К. Ханнанов. М.: Эксмо, 2008. - 656 с.
158. Чекулаева, М.Е. Использование ЭВМ как средства развития мышления учащихся при обучении физике Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /М.Е. Чекулаева. М., 1995.-163 с.
159. Челноков, В.И. Уровневая дифференциация обучения учащихся средней общеобразовательной и профессиональной школы Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.01 /В.И. Челноков. — Казань, 1996.
160. Чефранова, А.О. Дистанционное обучение физике в школе на основе предметной информационно-образовательной среды Текст.: Автореф. дисс. . докт. пед. наук: 13.00.02 /А.О. Чефранова. -М., 2006.
161. Шевякова, К.В. Методика обучения физике в старших классах средней школы с учётом уровневой дифференциации Текст.: Дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /К.В. Шевякова. М., 1997.
162. Штофф, В.А. Моделирование и философия Текст. /В.А. Штофф. -М.: Наука, 1956.-348 с.
163. Щукина, Г.И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе Текст. /Г.И. Щукина. М.: Просвещение, 1979. -160 с.
164. Щукина, Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся Текст. /Г.И. Щукина. — М.: Педагогика, 1988.-208 с.
165. Электронные образовательные ресурсы нового поколения: в вопросах и ответах. Текст. /Составители: А.В. Осин, И.И. Калина. — М.: Агентство "Социальный проект", 2008. — 32 с.
166. Яськевич, В. Теоретические основы определения стандарта математического образования в основной школе Республики Польша Текст.: Автореф. дисс. . канд. пед. наук: 13.00.02 /В. Яськевич. -М.,1992.
167. OMS Player. Версия 1.0.72. Справочное руководство Электронный ресурс. -М.: RNMC, 2007.