Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов

Емец, Наталья Петровна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов

Автореферат

Автор научной работы: Емец, Наталья Петровна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2009
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов"

На правах рукописи УДК 378.147:53

Емец Наталья Петровна

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНТЕРАКТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В ОБУЧЕНИИ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ФИЗИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ВУЗОВ

Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика, уровень профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург 2009

2 8 ЯНВ 2010

003490859

Работа выполнена на кафедре методики обучения физике государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И.Герцена»

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, профессор

Лев Викторович Жуков

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Константин Владиславович Холшевников

доктор педагогических наук, профессор

Ирина Борисовна Горбунова

Ведущая организация: Санкт-Петербургская академия

постдипломного педагогического образования

Ч^МЗсй-0/ 2010 г. в//

Защита состоится «/У» С}>'1 /'/ЫСсО--/ ¿1)1 и г. в 7Ц> часов на заседании Совета Д 212.199.21 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп.З, ауд. 52.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке РГПУ им А.И. Герцена.

Автореферат разослан

Ученый секретарь совета канд. физ.-мат. наук, доцент

Н.И. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современный период развития общества характеризуется возрастающей значимостью информатизации образования. Одним из приоритетных направлений информатизации образования является применение новых компьютерных технологий к конкретному учебному предмету. Это определяет необходимость использования информационных технологий в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Астрономия занимает важное место в системе естественных наук, изучаемых на физических факультетах педагогических вузов. Преподавание астрономии неотделимо от задачи формирования у будущего учителя понимания места и роли Человека во Вселенной. Астрономические знания лежат в основе научного мировоззрения, формируют научную картину мира, знакомят с современными представлениями о структуре Вселенной и происходящими в ней физическими процессами.

В условиях интенсивной компьютеризации современного образования разработаны новые информационные технологии для поддержки естественнонаучных дисциплин в вузе - электронные учебники, мультимедиа, анимации, модели и др. Тем не менее, проблема недостатка отечественных программных средств для изучения астрономии пока не решена. Интернет открывает доступ к зарубежным интерактивным компьютерным моделям, которые существенно расширяют и обогащают образовательную среду. В связи с этим, актуальной становится задача применения зарубежных интерактивных компьютерных моделей и разработки теоретических и практических основ методики их использования с целью оснащения курса астрономии новыми учебными средствами.

Интерактивные компьютерные модели - новые информационные технологии, объединяющие статическую визуальную информацию (текст, графику, цвет) и динамическую (анимацию), что позволяет создавать динамически развивающиеся образы в различных информационных представлениях. Интерактивность дает студенту активную позицию при работе с компьютерной моделью, позволяет в определенных пределах управлять представлением информации, предоставляет возможность выбора индивидуальных траекторий и темпа изучения материала. Гармоничное сочетание анимации, графики, цвета и интерактивности максимально обеспечивает наглядно-образное восприятие учебного материала, развивает воображение и модельное видение, мышление, активизирует мыслительную деятельность и эффективность усвоения материала, повышает и стимулирует познавательный интерес к изучению предмета. Таким образом, этот вид компьютерных моделей имеет высокий дидактический потенциал и может быть разнообразно и эффективно использован в учебной работе.

В настоящее время имеется ряд исследований (H.H. Гомулина, В.В. Лаптев, И.В. Роберт и др.), подтверждающих активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся на всех видах занятий при использовании интерактивных компьютерных моделей. Вместе с тем, методические аспекты их использования в обучении астрономии студентов педагогического вуза исследо-

ваны, на наш взгляд, недостаточно.

Проведенный анализ диссертационных работ показал, что важнейшим вопросам астрономической подготовки студентов, определяющей, в конечном итоге, уровень профессиональной подготовки учителя физики, посвящено небольшое количество исследований. В перечне всех диссертаций в области дидактики астрономии, а их около 50, начиная с 1945 года, всего несколько работ по методике преподавания астрономии в педагогическом вузе: Д.А. Мурашов, 1962; М.М. Дагаев, 1963; С.С. Моисеев, 1963; Е.А. Корякина, 1967; Н.В. Лисина, 1967; П.Я. Фирчук, 1973; A.M. Минбаева, 1982; Л.В. Жуков, 2000; Л.Д. Положенцева, 2006. Остальные работы - по методике преподавания астрономии в средней школе.

После 2000 года появилось несколько работ по применению информационных технологий в обучении астрономии школьников: H.H. Гомулина, И.В. Паболков, М.Л. Рысин, Е.С. Собенина, Ю.Г. Ярмак. Однако вопросы обучения астрономии студентов педагогического вуза на основе информационных технологий и методики их применения рассматриваются только в работе Л.Д. Положенцевой (2006), причем исключительно средствами Интернет-коммуникаций в курсе астрофизики.

. Информатизация образования выдвигает перед учителем ряд новых профессиональных задач. Одной из наиболее значимых является использование в учебном процессе новых информационных технологий обучения. Будущий учитель физики должен знать не только о новых информационных технологиях по своему предмету, но и хорошо понимать особенности информационных потоков в предметной области - астрономии, уметь использовать их возможности в процессе обучения школьников физике и астрономии.

Таким образом, в настоящее время существуют противоречия между:

- возможной и действительной ролью астрономического образования в профессиональной подготовке учителя физики;

- высокими требованиями к школьному учителю, свободно владеющим информационными технологиями и умеющим использовать их на уроках и недостаточным уровнем готовности выпускников педагогического вуза к использованию информационных технологий по своему предмету в будущей профессиональной деятельности;

- существующими потребностями современного процесса обучения естественнонаучных дисциплин в использовании информационных технологий, ориентированных на компьютерное моделирование и недостаточной разработанностью методики их применения;

- психолого-педагогическими и программными возможностями интерактивных компьютерных моделей и недостаточной разработанностью отечественных электронных образовательных изданий и ресурсов для изучения астрономии;

- направленностью современной образовательной системы на активизацию учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельности студентов и недостаточной разработанностью методов её активизации посредством применения интерактивных компьютерных моделей.

Всё вышеизложенное обусловило актуальность избранной темы исследования.

Объект исследования - процесс обучения астрономии в педагогическом

вузе.

Предмет исследования - применение интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Цель исследования - выявить возможности интерактивных компьютерных моделей и разработать теоретические и практические основы методики их эффективного применения в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Гипотеза исследования - уровень астрономической подготовки учителя физики будет более высоким, если:

- в образовательном процессе будет использован учебно-методический комплекс по астрономии, основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей во всех видах учебной деятельности студентов;

- будет разработано методическое наполнение курса астрономии, обеспечивающее включение в учебный процесс интерактивных компьютерных моделей;

- существенное место при изучении курса астрономии в педагогическом вузе будет отводиться лабораторному практикуму, основанному на использовании интерактивных компьютерных моделей и Интернет-ресурсов;

- применение в курсе астрономии интерактивных компьютерных моделей будет учитывать специфику преподавания астрономии в педагогическом вузе.

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1) провести анализ процесса обучения астрономии студентов педагогического вуза в условиях информатизации современного образования и определить возможности его совершенствования на основе использования интерактивных компьютерных моделей;

2) провести анализ интерактивных компьютерных моделей, выявить их интерактивные возможности для эффективного применения в обучении астрономии студентов педагогического вуза;

3) разработать теоретические и практические основы методики использования интерактивных компьютерных моделей, направленные на более глубокое усвоение астрономии, активизацию познавательных и профессиональных интересов студентов, усиление их мотивации к изучению и дальнейшему преподаванию физики и астрономии в школе и предложить рекомендации для преподавателя и учителя;

4) разработать учебно-методический комплекс по астрономии на основе интерактивных компьютерных моделей для повышения уровня профессиональной готовности будущего учителя физики;

5) провести педагогический эксперимент для проверки эффективности изучения курса астрономии, основанного на использовании интерактивных компьютерных моделей.

Теоретическую базу исследования составили:

- труды по теории педагогической деятельности (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, A.A. Деркач, В.И. Загвязинский, И.А. Зимняя, В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, И Я. Лернер, А.К. Маркова, JI.M. Митина, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, A.B. Усова и др.);

- психологические и педагогические концепции профессионального подхода к обучению (A.A. Вербицкий, JI.C. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев, А.К. Маркова, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн и др.);

- исследования и работы по теории познавательного и профессионального интереса, мотивации учения (A.A. Вербицкий, И.А. Зимняя, С.П. Крягже, И.Я. Ланина, А.К. Маркова, A.A. Реан, Г.И. Щукина, В.А. Якунин и др.);

- исследования и работы по теории и методике преподавания астрономии (Б.А. Воронцов-Вельяминов, С.П. Глазенап, М.М. Дагаев, Л.В. Жуков,

A.B. Засов, Е.И. Ковязин, Э.В. Кононович, Р.В. Куницкий, Е.П. Левитан, М.Е. Набоков, П.И. Попов, А.Ю. Румянцев, Н.К. Семакин, C.B. Широков и др.);

- исследования и работы, посвященные проблемам применения информационных технологий в обучении (Б.С. Гершунский, И.Б. Горбунова,

B.А. Извозчиков, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.);

- исследования, посвященные использованию информационных технологий в обучении физике (A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, A.B. Ляпцев, Е.В. Оспенникова, A.B. Смирнов, А.И. Ходанович и др.) и астрономии (H.H. Гомулина, Е.В. Кондакова, И.В. Паболков, И.И. Соколова и др.).

Для достижения цели, решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие теоретические и экспериментальные методы исследования: анализ психолого-педагогической, научной и научно-методической литературы, Интернет-источников по исследуемой проблеме; анализ учебных планов, программ, учебников, дидактических пособий по астрономии; наблюдение, анкетирование, собеседование со студентами и учителями; педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы исследования; статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Учебно-методический комплекс по астрономии на базе интерактивных компьютерных моделей способствует повышению уровня профессиональной готовности будущего учителя физики в условиях информатизации современного образования.

2. Теоретические и практические основы методики применения интерактивных компьютерных моделей, разработанные для обучения астрономии студентов педагогического вуза, позволяют повысить эффективность учебного процесса.

3. Лабораторный практикум, созданный на основе использования современных интерактивных компьютерных моделей, обеспечивает формирование астрономических знаний, активизирует познавательный и профессиональный интерес, ориентирует студентов на профессиональную деятельность учителя.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

В отличие от ранее выполненных исследований в диссертации разработаны теоретические и практические основы методики применения интерактивных компьютерных моделей в учебном процессе по астрономии в педагогическом вузе.

Впервые исследованы методические аспекты применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей при изучении курса астрономии в педагогическом вузе.

Впервые разработан и внедрен учебно-методический комплекс, основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей для обучения астрономии студентов педагогического вуза.

Впервые для студентов педагогического вуза разработан астрономический лабораторный практикум на основе использования современных интерактивных компьютерных моделей.

Впервые показано, что включение интерактивных компьютерных моделей в курс астрономии педагогического вуза повышает эффективность учебного процесса.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующем: разработаны теоретические основы методики использования интерактивных компьютерных моделей для обучения астрономии студентов педагогического вуза; выявлены виды, свойства, особенности и дидактические возможности интерактивных компьютерных моделей для изучения курса астрономии в педагогическом вузе; определены дидактические и методические требования к применению интерактивных компьютерных моделей. Разработанная методика применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей вносит вклад в дидактику астрономии.

Практическая значимость работы определяется в возможности использования в системе профессиональной подготовки учителя физики (и других естественнонаучных дисциплин) результатов педагогического исследования, а именно:

- разработан и внедрен учебно-методический комплекс на основе использования интерактивных компьютерных моделей для обучения астрономии студентов педагогического вуза;

- разработан и внедрен астрономический лабораторный практикум с использованием интерактивных компьютерных моделей, определено его содержание и методическое наполнение;

- разработаны методические и практические рекомендации к применению интерактивных компьютерных моделей в обучения астрономии студентов педагогического вуза;

- разработаны астрономический Интернет-практикум с использованием интерактивных компьютерных моделей и практические рекомендации к его проведению.

противоречивостью результатов исследования современным тенденциям развития информатизации образования в вузе, положительными результатами исследования.

Апробация результатов исследования.

Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на конференциях: Международной научно-практической конференции «Проблемы взаимосвязи теоретических и эмпирических методов познания при обучении физике» (Московский государственный областной университет, май 2005 г.); XII Международной научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинский государственный педагогический университет, май 2005 г.); IV Всероссийской научно-методической конференции учителей школ и преподавателей вузов «Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования» (Уральский государственный технический университет, Екатеринбург, ноябрь 2006 г.); XII Всероссийской научно-практической конференции «Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий» (Иркутский государственный педагогический университет, Иркутск, март 2007 г.); Международной научной конференции «Астрономия и астрофизика начала XXI века» (Московский государственный университет, Москва, июль 2008 г.) и др.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 203 наименований, приложений. Основной текст работы изложен на 140 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность исследования; определяются проблемы, цель, предмет и объект исследования; формулируются гипотеза, задачи и положения, выносимые на защиту; описываются новизна, теоретическая и практическая значимость работы; рассматриваются основные этапы исследования; приводятся сведения об апробации результатов.

В первой главе «Проблемы обучения астрономии студентов педагогического вуза» проведен анализ психолого-педагогических исследований по проблемам применения новых информационных технологий в учебном процессе вуза, выявлены их достоинства и недостатки; определены виды, особенности и свойства компьютерных моделей; исследованы проблемы обучения студентов астрономии в педагогическом вузе в условиях информатизации образования; обосновывается роль и необходимость использования интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза; формулируются основные направления совершенствования астрономической подготовки учителя физики на основе использования интерактивных компьютерных моделей.

Анализ психолого-педагогических исследований по проблемам использования информационных технологий позволил выделить основные аспекты, имеющие наибольшее значение в организации учебного процесса в вузе.

1. Мотивационный аспект. Использование средств новых информационных технологий позволяет усилить мотивацию обучения студентов, способствует повышению интереса к учебе, возможности регулировать задания индивидуально, раскрывает практическую и профессиональную значимость изучаемого материала, способствует формированию положительного отношения к учебе и будущей профессиональной деятельности.

2. Учет индивидуальных особенностей и активизация учебного процесса. Применение средств новых информационных технологий в учебном процессе позволяет индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения, реализуя интерактивный компьютерный диалог, предоставляя возможность самостоятельного выбора режима учебной деятельности и компьютерной визуализации изучаемых объектов.

3. Расширение возможностей предъявления учебной информации. Предъявляемая студентам информация и возможности ее изучения постоянно расширяются благодаря развитию компьютерного моделирования, мультимедиа-технологий, Интернет и др., включающих комплексное восприятие информации (текст, звук, цвет, объем, анимацию).

4. Изменение форм, методов и средств учебной деятельности. Наличие про1раммного обеспечения, ориентированного на поддержку в преподавании определенных учебных дисциплин, программных средств (текстовых, графических, анимационных и др.), предназначенных для формирования культуры учебной деятельности и информационной культуры, организации процесса самообучения позволяет организовать в учебном процессе информационно-учебную, учебно-профессиональную, экспериментально-исследовательскую деятельность, обеспечить возможность самостоятельной деятельности со средствами новых информационных технологий.

Установлено, интерактивные компьютерные модели открывают принципиально новые возможности в организации учебного процесса: значительно повышают и стимулируют познавательный интерес к изучению предмета; создают уникальный методический и дидактический потенциал в обучении; развивают воображение и модельное видение; активизируют мыслительную деятельность; индивидуализируют обучение; развивают самостоятельность и др.

Выявлено, что интерактивность является одним из наиболее значимых преимуществ новых средств информационных технологий и создаёт условия для учебного диалога пользователя с компьютерной моделью, возможность активного взаимодействия и управления этими средствами.

Проведен анализ возможностей применения интерактивных компьютерных моделей при изучении астрономии в педагогическом вузе. Обоснована целесообразность привлечения профессионально значимого материала на основе использования интерактивных компьютерных моделей, как средства активизации учебно-профессиональной и познавательной деятельности, для решения задачи положительной мотивации студентов в процессе преподавания курса астрономии.

Установлено, что трехмерные интерактивные компьютерные модели, представляющие собой мощное программно-педагогическое средство, найме-

нее разработаны в методике обучения и редко встречаются в практике преподавания. В работе обосновывается роль и необходимость использования трехмерных интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Во второй главе «Обучение астрономии студентов педагогического вуза с использованием интерактивных компьютерных моделей» представлен учебно-методический комплекс, основанный на использовании интерактивных компьютерных моделей; выявлены различные виды интерактивных компьютерных моделей, дана им сравнительная характеристика, определены интерактивные возможности и уровни интерактивности компьютерных моделей; показаны дидактические возможности применения интерактивных компьютерных моделей в обучении; разработана методика использования интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза; предложены методические и практические рекомендации для выполнения лабораторного практикума, Интернет-работ, самостоятельных работ, демонстраций и др.

Разработан и внедрен учебно-методический комплекс, основанный на использовании новых средств информационных технологий и полностью обеспечивающий различные виды занятий по курсу астрономии (лекции, семинары, лабораторные практикумы, астрономические наблюдения и др.). В него вошли следующие компоненты: авторский электронный курс лекций для студентов; блок электронных презентаций; блок интерактивных моделей для демонстраций; блок интерактивных моделей для выполнения лабораторных работ; блок интерактивных моделей для выполнения самостоятельных работ; блок интерактивных Интернет-работ для астрономического практикума; астрономические компьютерные программы для выполнения лабораторных и исследовательских работ; блок программно-педагогических средств обучения; телекоммуникационные средства; иллюстрированный учебно-справочный блок; блок тестов и задач; блок обеспечения методической поддержки; школьный блок по темам, информационные материалы учителю; блок дипломных, курсовых работ и рефератов; обзор ресурсов в Интернет; рекомендованный список литературы.

Основа создания учебно-методического комплекса - интерактивные компьютерные модели. Комплекс содержит, в частности: 22 разработанные автором лабораторные работы с применением современных интерактивных компьютерных моделей, Интернет-ресурсов и методические рекомендации к ним; более 100 интерактивных компьютерных моделей для различных видов учебных работ (самостоятельных, контрольных и др.) по всем разделам курса с методическим приложением; более 80 электронных презентаций для лекций с использованием компьютерного моделирования; методические материалы для применения компьютерных интерактивных моделей в школьном курсе и др.

Анализ многофункциональных возможностей разнообразных компьютерных моделей, представленных в сети Интернет крупнейшими университетами мира (США, Германии, Франции, Англии и др.), позволил определить различные виды интерактивных компьютерных моделей, адекватные содержательной специфике курса астрономии педагогического вуза и рекомендуемые

для применения в учебном процессе: графические, геометрические, имитационные, симуляторы, тренажеры, расчетные и др.

Дана сравнительная характеристика интерактивных моделей по следующим критериям: интерфейс модели, функциональные возможности, программные и сетевые возможности, дидактические и методические возможности. На этой основе определены условия взаимодействия пользователя с составляющими интерфейса интерактивной модели и выделены разные уровни их интерактивности. Установлено, что с повышением уровня интерактивности возрастает педагогическая эффективность использования компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Выявлены необходимые, характерные для изучения астрономии, интерактивные свойства компьютерных моделей - возможности изменения условий наблюдения (места и времени), параметров модели (массы, размеров, расстояний до объектов и др.), показ различных элементов модели и возможности их перемещения, динамика процесса (явления) и возможности изменения скорости его протекания и др.

Показано, что к важным интерактивным свойствам модели следует отнести возможность изменения режима работы (последовательный самопроизвольный просмотр, пошаговая демонстрация, пауза на любом этапе для более детального изучения, повтор и др.) и скорости её выполнения, что благоприятно для каждого обучающегося в достижении понимания учебного материала, для более эффективной индивидуальной и самостоятельной деятельности.

Выделен особый вид компьютерных моделей для изучения астрономии -трехмерные интерактивные компьютерные модели. Возможности трехмерной графики позволяют реально пространственно изображать астрономические объекты, процессы и явления, скрытые от непосредственного наблюдения и потому трудно воспринимаемые студентами. Выявлены особенности, свойства, оптимальные условия для их эффективного применения.

В работе дан методический анализ применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей при изучении темы «Основы сферической астрономии»: «Небесная сфера», «Горизонтальная система координат», «Экваториальная система координат», «Кульминация светил», «Суточный путь Солнца на разных широтах», «Движение Солнца и Луны по небесной сфере», «Движение Солнца по зодиаку», «Смена времен года» и др. Показано, что трехмерные интерактивные компьютерные модели в методическом отношении имеют огромные преимущества перед обычными компьютерными моделями (без ЗО анимации) и, безусловно, перед набором классических демонстраций. Они позволяют более наглядно раскрыть сущность астрономических процессов и явлений, легко вписываются в структуру любого занятия и позволяют создавать наглядные и информационно насыщенные лекции, практические и лабораторные работы.

Исследование установило, что наибольшего внимания, с методической точки зрения, заслуживают те интерактивные модели, которые можно использовать в качестве лабораторных работ. Например, интерактивная компьютерная модель (рис. 1) «Движение Солнца» (Университет штата Небраска - Линкольн, США, http://www.unl.edu) соединяет все лучшие интерактивные возможности

компьютерных моделей для изучения астрономии: красочная трехмерная графика; разнообразный интерфейс модели, обладающий не только специфичными для астрономии интерактивными свойствами (выбор широты места, даты и времени наблюдения, показ аналеммы и др.), но и дидактическими интерактивными свойствами (пошаговый режим, изменение скорости работы и др.).

Модель наглядно демонстрирует особенности суточного и годичного пути Солнца на разных широтах, определяет экваториальные координаты Солнца, азимуты точек восхода и захода Солнца, время восхода и захода Солнца, высоту Солнца в разное время года, продолжительность дня и др.

Эксперимент показал, что усвоение материала будет более эффективным, если применяется комплекс интерактивных компьютерных моделей, объединенных не только общностью темы, методикой её изложения, но и общим методическим подходом к использованию каждой модели и всего комплекса в целом. В диссертации предложен комплекс интерактивных компьютерных моделей, позволяющий проводить «астрономические эксперименты» по всем темам курса, даны методические и дидактические рекомендации для его применения в учебном процессе.

Установлено, что интерактивность компьютерных моделей открывает огромные профессиональные возможности перед студентами в педагогическом вузе. Методические задания помогают студентам овладеть управлением компьютерной моделью, приобрести навыки работы с ней, способствуют усвоению учебного материала, осознанию необходимости приобретения знаний по методике использования интерактивных компьютерных моделей, создают широкое поле творчества при подготовке к обучению физике и астрономии в школе.

The horizon diagram is shown for an observer at latitude 41.0° N on 21 March at 12:00 (12:00 PM).

sun's hour angle; -Oh 7m

sidereal time; 23h 57m equation of time: -7:04 D show sralemma

sun's altitude: 49.3° sun's azimuth: 177.2е

sun's right ascension: Oh 4m sun's dedination: 0.5е

Animation Controls

animation mode:

® continuous D loop day ■O step by day

animation speed i 3.0 hrs/scc

■; use lower quality graphics when ' animating to Improve performance

General Settings

e-. show the sun's

dedination cirde §} show the ecliptic O show month labels show underside of

ra show stickfigure ! and Its shadow

dragging the sun's disk changes the ... <S> time of day O day of year

Рис. 1. Интерактивная компьютерная модель «Движение Солнца»

Time and Location Controls

the day of year: | 21 [ ["March_____]Щ

11 Jan 1 Feb 1 Ms 1 Apr I May I Jun 1 Jul 1 Aug 1 S -p 1 Oct 1 Nov 1 Dec 1

the time of day: [ 12:00 |

the observer's latitude: | 41.0 ° N ]

Интерактивные компьютерные модели дают неограниченные возможности и в организации самостоятельной работы студентов: более эффективно формируется способность самостоятельно анализировать, сравнивать и обобщать, устанавливать связи между объектами и явлениями, анализировать полученные результаты. Другой, не менее важный аспект в работе с интерактивными моделями, это мотивация студентов к познавательной и исследовательской деятельности. Предложены примеры и даны методические рекомендации к тем интерактивным моделям, которые были успешно использованы в эксперименте для выполнения самостоятельных заданий и лабораторных работ исследовательского характера.

Таким образом, в работе выявлены основные достоинства интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии, а именно: компьютерные модели позволяют визуализировать учебную информацию, моделировать и имитировать изучаемые астрономические процессы и явления, выполнять в условиях имитации на компьютере «астрономический эксперимент», развивать наглядно-образное мышление, индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения, усиливать мотивацию и профессиональный интерес, ориентировать студентов на профессиональную деятельность учителя.

Кроме того, экспериментальное обучение позволило выделить и другие достоинства интерактивных компьютерных моделей: интерактивные модели формируют информационную культуру студентов и получение опыта работы со средствами Интернет-технологий на иностранном языке, стимулируют потребность в понимании иноязычного текста, демонстрируют новизну и необычность занятий, возможности выполнения работы вместе с зарубежными студентами, поддерживают уверенность в себе, повышают объективность самооценки, интеллектуальную активность, самочувствие, настроение и тем самым эффективность обучения в целом.

Исследование выявило и проблемы использования зарубежных интерактивных компьютерных моделей в отечественной практике преподавания. Во-первых, большинство астрономических образовательных сайтов в 'Интернет -англоязычные, поэтому при применении моделей встает вопрос перевода. Во-вторых, главная проблема для преподавателя - отсутствие методической поддержки и методического сопровождения к ним. Для решения этих проблем были поставлены задачи - адаптировать зарубежные интерактивные компьютерные модели к курсу астрономии педагогического вуза и разработать методику их эффективного применения.

В работе предложены необходимые методические аспекты: разработаны методические рекомендации по различным разделам курса для демонстрации и иллюстрации нового материала, показа методики решения задач, решения экспериментальных задач, проведения лабораторных и самостоятельных работ, организации исследовательской деятельности, контроля и самоконтроля и др.

В работе сформулированы основные положения методики использования интерактивных компьютерных моделей в учебном процессе, методические и дидактические требования к его организации. Разработаны методические инструкции преподавателю для работы с интерактивной компьютерной моделью.

Предложена структура в плане использования интерактивных компьютерных моделей в обучении, включающая обязательные дидактические материалы: модель, перевод модели, инструкцию (указания) к работе с моделью, методические рекомендации к выполнению заданий, задания, теоретическую часть, тестирующие задания для контроля и самоконтроля, проект отчета. В данной структуре выделены дидактические компоненты, отражающие специфику изучения курса астрономии в педагогическом вузе: целевой, содержательный, мо-тивационный, деятельностный, профессионально-методический, контрольно-регулировочный, оценочно-результативный и разработаны методические требования к ним.

Сформулированы дидактические условия эффективного применения интерактивных компьютерных моделей в обучении. Наиболее важные из них: 1) создание учебно-методического комплекса, основанного на использовании интерактивных компьютерных моделей; 2) комплексное применение интерактивных компьютерных моделей с другими средствами обучения; 3) организация качественного управления деятельностью студентов при использовании интерактивных компьютерных моделей; 4) формирование у студентов познавательной и профессиональной мотивации к применению интерактивных компьютерных моделей; 5) подготовка студентов к применению интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии школьников.

В третьей главе «Эффективность использования интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза» сформулированы задачи, описана методика проведения и представлены результаты эксперимента, проведенного на базе физико-математического факультета Уссурийского государственного педагогического института.

На первом этапе (2003-2004 гг.) проведен констатирующий эксперимент, основными задачами которого являются: выявление актуальных проблем обучения астрономии студентов педагогического вуза в условиях информатизации современного образования; анализ существующих электронных средств; выявление возможностей внедрения новых информационных технологий в курс астрономии; выявление целесообразности создания учебно-методического комплекса на основе новых информационных технологий обучения; определение профессиональной направленности, мотивации, начального уровня готовности студентов преподавать астрономию в школе.

Второй этап педагогического эксперимента (2004-2006 гг.) включал в себя: отбор средств информационных технологий для курса астрономии; апробация в учебном процессе компьютерных моделей; анализ результатов практического применения различных видов компьютерных моделей на лекциях, в лабораторном практикуме, самостоятельной работе; разработка и внедрение дидактических материалов, методических рекомендаций для использования интерактивных компьютерных моделей; выявление методических и дидактических требований к использованию интерактивных компьютерных моделей.

Третий этап педагогического эксперимента (2006-2008 гг.) включал: внесение необходимых корректив в разработанную методику; проверка влияния интерактивных компьютерных моделей на более глубокое усвоение астрономи-

ческих знаний студентов, повышение и развитие мотивации, профессиональной направленности будущего учителя физики; проведение диагностических процедур, анализ результатов педагогического эксперимента.

В экспериментальной группе обучение астрономии студентов велось на основе применения интерактивных компьютерных моделей. В контрольной группе - не использовались данные средства информационных технологий.

Для оценки знаний и умений проводились контрольные работы по всем темам курса. Поэлементный анализ выполнения контрольных работ выявил положительную динамику качества знаний в обеих группах. Однако в экспериментальной группе она явно выражена. На рисунке 2, в качестве примера, представлены результаты контрольной работы №4 по теме «Звезды», свидетельствующие о более высоком уровне усвоения учебного материала в экспериментальной группе при использовании интерактивных компьютерных моделей. Эти результаты доказывают целесообразность применения интерактивных компьютерных моделей, как эффективного средства обучения астрономии студентов педагогического вуза.

Рис.2. Результаты контрольной работы № 4

Результаты эксперимента (рис.3-4) показали: повышение интереса к изучению астрономии, вызванное использованием интерактивных компьютерных моделей, привело к закономерному росту в экспериментальной группе познавательных интересов, которые, наполняясь профессиональным содержанием, обеспечили развитие профессиональных интересов.

3 начало эксперимента Иконец эксперимента

I I

экспериментальная контрольная группа группа

Рис. 3. Динамика развития познавательных интересов студентов

0 начало эксперимента ■ конец эксперимента

экспериментальная группа

контрольная группа

Рис.4. Динамика развития профессиональных интересов студентов

Эксперимент выявил, что это способствовало в экспериментальной группе созданию положительного отношения к профессии, становлению в сознании

студентов профессиональной доминанты, осознанию себя как субъекта профессиональной деятельности. В контрольной группе динамика развития познавательных и профессиональных интересов слабо выражена. Незначительный рост познавательных интересов без привлечения интерактивных компьютерных моделей, как средства активизации познавательной деятельности, не смог обеспечить развития профессиональных интересов.

Результаты эксперимента доказали эффективность применения интерактивных компьютерных моделей в обучении. Предложенная методика способствует более глубокому усвоению астрономии, активизирует познавательные и профессиональные интересы студентов, усиливает их мотивацию к преподаванию физики и астрономии в школе. ,

Таким образом, все задачи, поставленные перед научным исследованием, выполнены.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и общие выводы работы состоят в следующем:

1. Выявлена потребность в разработке теоретических и методических основ использования интерактивных компьютерных моделей в преподавании естественнонаучных дисциплин в вузе.

2. Раскрыт потенциал интерактивных компьютерных моделей и обоснована целесообразность их использования в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

3. Определены виды интерактивных компьютерных моделей, учитывающие содержательную специфику курса астрономии в педагогическом вузе и рекомендуемые для организации лекционных, практических и лабораторных занятий для студентов педагогического вуза.

4. Показано, что многофункциональные интерактивные свойства компьютерных моделей позволяют успешно использовать их в различных видах работ. Выявлено, что в лабораторном астрономическом практикуме раскрываются наибольшие преимущества и возможности их применения.

5. Разработаны теоретические и практические основы методики использования интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

6. Доказана эффективность применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей в преподавании астрономии. Разработана методика их использования для обучения астрономии студентов педагогического вуза.

7. Разработан и внедрен учебно-методический комплекс по астрономии, отражающий взаимосвязь новых компьютерных технологий и современных научных достижений астрономии, определено его влияние на активизацию учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельности студентов.

8. Доказано, что интерактивные компьютерные модели существенно повышают уровень астрономических знаний студентов, усиливают мотивацию к изучению и преподаванию астрономии, расширяют границы применимости физических теорий и законов, раскрывают роль астрономии в развитии естествознания.

В приложениях представлены методические материалы, разработанные к применению интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора:

1. Емец Н.П. Методические вопросы обучения студентов использованию Интернет-ресурсов по астрономии // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена. - 2004. -С. 275-279. (0,29 пл.).

2. Емец Н.П. Профессионально-педагогическая направленность астрономического образования в педвузе // Формирование профессионализма учителя на этапах довузовского, вузовского и послевузовского образования: Материалы Всероссийской научно-практической конференции - Рязань, 21-22 октября

2004 г.: В 4 ч. - Рязань: Изд-во РГПУ, 2004. - Ч. И. - С. 25-26. (0,11 пл.).

3. Емец Н.П. О роли факультативных занятий по астрономии в формировании научного мировоззрения современных школьников // Вестник Ленинградского областного института развития образования. - 2005. — №2.- С. 104108. (0,28 пл.).

4. Емец Н.П. Спецкурс по методике преподавания астрономии как необходимый компонент в профессиональной подготовке учителя // Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий: Сборник трудов XI Всероссийской научно-практической конференции - Иркутск, 28-30 марта 2005 г. - Иркутск, 2005. - С. 103-105. (0,14 пл.).

5. Емец Н.П. Совершенствование курса астрономии в педагогическом вузе // Методика преподавания астрономии: Сборник статей для астрономов-методистов, преподавателей астрономии в вузах и учителей физики и астрономии- Магнитогорск: Изд-во МаГУ. - 2005. - С. 19-24. (0,45 пл.).

6. Емец Н.П. Проблемы профессиональной подготовки учителя физики и астрономии в педвузе // Актуальные проблемы прикладной физики'и методики преподавания физики в вузе и школе: Материалы Всероссийской научно-практической конференции - Борисоглебск, 12-13 апреля 2005 г. - Борисог-лебск: Изд-во БГПУ, 2005. - С. 125-128. (0,2 пл.).

7. Емец Н.П. Методологические основы обучения физике и астрономии // Эффективность образования в условиях его модернизации: Материалы Международной научно-практической конференции - Новосибирск, 26-28 апреля

2005 г. - Новосибирск: Изд-во НИПКиПРО, 2005. - С. 255-256. (0,11 пл.).

8. Емец Н.П. К вопросу о формировании научных понятий в астрономии // Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов: Материалы XII Международной научно-практической конференции - Челябинск, 16-17 мая 2005 г. - Челябинск: Изд-во 41 НУ, 2005. -С. 85-88. (0,23 пл.).

9. Емец Н.П. Опыт использования электронных презентаций в преподавании астрономии // Проблемы взаимосвязи теоретических и эмпирических методов познания в учебном процессе по физике: Доклады Международной науч-

но-практической конференции - Москва, 19-20 мая 2005 г. - М.: Изд-во МГОУ, 2005.-С. 121-122. (0,11 пл.).

Ю.Емец Н.П. Школьные астрономические наблюдения: начинающему учителю // Современные проблемы развития и методики преподавания естественных и точных наук: Материалы Всероссийской научно-методической конференции - Уссурийск, 27-28 октября 2005 г. - Уссурийск: Изд-во УГПИ, 2005.-С. 18-21. (0,37 пл.).

П.Емец Н.П. Астрономические задачи как средство развивающегося обучения // Развивающие аспекты процесса обучения физике: Доклады на Всероссийской научно-методической конференции - Самара, 25-26 ноября 2005 г. - Самара: Изд-во СГПУ, 2005. - С.32-33. (0,11 пл.).

12.Емец Н.П. Современные проблемы методической подготовки учителя физики по астрономии в педагогическом вузе // Современная астрономия и методика её преподавания: Труды V Всероссийской научно-практической конференции - Санкт-Петербург, 17-19 апреля 2006 г. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. - С.20-23. (0,12 пл.).

13.Емец Н.П. Элективные астрономические курсы в профессиональной подготовке учителя физики // Современные проблемы развития и методики преподавания естественных и точных наук: Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции - Уссурийск, 23-24 ноября 2006. -С. 67-72. (0,38 пл.).

14.Емец Н.П. Астрономические элективные курсы в профильной школе // Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий: Труды ХП-ой Всероссийской научно-практической конференции -Иркутск, 28-30 марта 2007 г. - Иркутск: Изд-во ИГПУ, 2007. - С. 219-222. (0,2 пл.).

15.Емец Н.П. Интерактивные и анимационные модели в обучении астрономии // Астрономия и астрофизика начала XXI века: Доклады Международной научной конференции - Москва, 1-5 июля 2008 г. - М.: Изд-во МГУ, 2008. -С. 14. (0,1 пл.).

16.Емец Н.П. Информационные технологии в обучении астрономии студентов педагогического вуза // Оптимизация образовательного процесса в школе и вузе с использованием современных образовательных технологий: Материалы Всероссийской научно-практической конференции - Москва-Шадринск, 4 декабря 2008 г. -Шадринск: Изд-воШГПИ, 2008.- С.153-155. (0,25 пл.).

П.Емец Н.П. Возможности использования моделирующих программ при изучении астрономии // Современные проблемы развития и методики преподавания естественных и точных наук: Материалы Всероссийской научно-методической конференции - Уссурийск, 17-19 декабря 2008 г. - Уссурийск: Изд-во УГПИ, 2008. -С.18-21. (0,23 пл.).

18.Емец Н.П. Информационные технологии в преподавании астрономии // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. №12(89): Психолого-педагогические науки (психология, педагогика, теория и методика обучения): Научный журнал. -СПб., 2008. - 327 с. - С. 281-284. (0,33 пл.).

Подписано в печать 11.12.2009. Тираж 100 экз. Заказ № 387.

Отпечатано в типографии ООО «АБЕВЕГА», Санкт-Петербург, Московский пр., д. 2/6, тел.: 570-37-56. Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 65-299.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Емец, Наталья Петровна, 2009 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ОБУЧЕНИЯ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

1.1. Психолого-педагогические особенности использования информационных технологий в учебном процессе вуза.

1.2. Интерактивные компьютерные модели в обучении.

1.3. Проблемы обучения студентов астрономии в педагогическом вузе.

ГЛАВА 2. ОБУЧЕНИЕ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРАКТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ

2.1 Курс астрономии в педвузе на основе использования новых информационных технологий.

2.2 Трехмерные интерактивные компьютерные модели в обучении астрономии.

2.3 Интерактивные компьютерные модели в астрономическом лабораторном практикуме.

2.4 Методика применения интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

ГЛАВА 3. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНТЕРАКТИВНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ В ОБУЧЕНИИ АСТРОНОМИИ СТУДЕНТОВ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

3.1 Методика проведения педагогического эксперимента.

3.2 Констатирующий этап педагогического эксперимента.

3.3 Поисковый и формирующий этапы педагогического эксперимента.

3.4 Результаты педагогического эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Использование интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов физических специальностей педагогических вузов"

Актуальность исследования. Современный период развития общества характеризуется возрастающей значимостью информатизации образования. Одним из приоритетных направлений информатизации образования является применение новых компьютерных технологий к конкретному учебному предмету [153]. Это определяет необходимость использования информационных технологий в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Астрономия занимает важное место в системе естественных наук, изучаемых на физическом факультете педагогического вуза. Преподавание астрономии неотделимо от задачи формирования у будущего учителя понимания места и роли Человека во Вселенной. Астрономические знания лежат в основе научного мировоззрения, формируют научную картину мира, знакомят с современными представлениями о структуре Вселенной и происходящими в ней физическими процессами.

В условиях интенсивной компьютеризации современного образования разработаны новые информационные технологии для поддержки естественнонаучных дисциплин в вузе — электронные учебники, мультимедиа, анимации, модели и др. Тем не менее, проблема недостатка отечественных программных средств для изучения астрономии пока не решена. Интернет открывает доступ к новым источникам научного знания — интерактивным компьютерным моделям, которые существенно расширяют и обогащают образовательную среду. В связи с этим, актуальной становится задача применения зарубежных интерактивных компьютерных моделей и разработки теоретических и практических основ методики их использования с целью оснащения курса астрономии новыми учебными средствами.

Интерактивные компьютерные модели - новые информационные технологии, объединяющие статическую визуальную информацию (текст, графику, цвет) и динамическую (анимацию), что позволяет создавать динамически развивающиеся образы в различных информационных представлениях [156]. Интерактивность дает студенту активную позицию при работе с компьютерной моделью, позволяет в определенных пределах управлять представлением информации, предоставляет возможность выбора индивидуальных траекторий и темпа изучения материала [37, 152]. Гармоничное сочетание анимации, графики, цвета и интерактивности максимально обеспечивает наглядно-образное восприятие учебного материала, развивает воображение и модельное видение, мышление, активизирует мыслительную деятельность и эффективность усвоения материала, повышает и стимулирует познавательный интерес к изучению предмета.

Таким образом, этот вид компьютерных моделей имеет высокий дидактический потенциал и может быть разнообразно и эффективно использован в учебной работе.

В настоящее время имеется ряд исследований (H.H. Гомулина, В.В. Лаптев, И.В. Роберт и др.), подтверждающих активизацию учебно-познавательной деятельности обучающихся на всех видах занятий при использовании интерактивных компьютерных моделей [37, 102, 111, 127, 130, 156 и др.]. Вместе с тем, методические аспекты их использования в обучении астрономии студентов педагогического вуза исследованы, на наш взгляд, недостаточно.

Проведенный анализ диссертационных работ показал, что важнейшим вопросам астрономической подготовки студентов, определяющей, в конечном итоге, уровень профессиональной подготовки учителя физики, посвящено небольшое количество исследований. В перечне всех диссертаций в области дидактики астрономии, а их около 50, начиная с 1945 года, всего несколько работ по методике преподавания астрономии в педагогическом вузе: Д.А. Мурашов, 1962; М.М. Дагаев, 1963; С.С. Моисеев, 1963; Е.А. Корякина, 1967; Н.В. Лисина, 1967; П.Я. Фирчук, 1973; A.M. Минбаева, 1982; Л.В. Жуков, 2000; Л.Д. По-ложенцева, 2006 [107]. Остальные работы - по методике преподавания астрономии в средней школе.

После 2000 года появилось несколько работ по применению информационных технологий в обучении астрономии школьников: H.H. Гомулина, И.В. Паболков, М.Л. Рысин, Е.С. Собенина, Ю.Г. Ярмак [37, 131, 161, 171, 198]. Однако вопросы обучения астрономии студентов педагогического вуза на основе информационных технологий и методика их применения рассматриваются только в работе Л.Д. Положенцевой (2006), причем исключительно средствами Интернет-коммуникаций в курсе астрофизики [140].

Информатизация образования выдвигает перед учителем ряд новых профессиональных задач. Одной из наиболее значимых является использование в учебном процессе новых информационных технологий обучения [153]. Будущий учитель физики должен знать не только о новых информационных технологиях по своему предмету, но и хорошо понимать особенности информационных потоков в предметной области — астрономии, уметь использовать их возможности в процессе обучения школьников физике и астрономии [37].

Таким образом, в настоящее время существуют противоречия между:

Всё вышеизложенное обусловило актуальность избранной темы исследования.

Объект исследования — процесс обучения астрономии в педагогическом вузе с использованием интерактивных компьютерных моделей.

Предмет исследования — применение интерактивных компьютерных моделей в обучении астрономии студентов педагогического вуза.

Гипотеза исследования — уровень астрономической подготовки учителя физики будет более высоким, если:

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

Теоретическую базу исследования составили:

- труды по теории педагогической деятельности (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, A.A. Деркач, В.И. Загвязинский, И.А. Зимняя, В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, И.Я. Лернер, А.К. Маркова, Л.М. Митина, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, A.B. Усова и др.);

- психологические и педагогические концепции профессионального подхода к обучению (A.A. Вербицкий, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, И.А. Зимняя, Е.А. Климов, Н.В. Кузьмина, А.Н. Леонтьев, А.К. Маркова, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн, и др.);

A.B. Засов, Е.И. Ковязин, Э.В. Кононович, Р.В. Куницкий, Е.П. Левитан, М.Е. Набоков, П.И. Попов, А.Ю. Румянцев, Н.К. Семакин, Е.К. Страут, C.B. Широков и др.);

- исследования и работы, посвященные проблемам применения информационных технологий в обучении (Б.С. Гершунский, И.Б. Горбунова, В.А. Извозчиков, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др.);

- исследования, посвященные использованию информационных технологий в обучении физике (A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, A.B. Ляпцев, Е.В. Ос-пенникова, A.B. Смирнов, А.И. Ходанович и др.) и астрономии (H.H. Гомулина, Е.В. Кондакова, И.В. Паболков, И.И. Соколова и др.).

Для достижения цели, решения поставленных задач и проверки гипотезы исследования использовались следующие теоретические и экспериментальные методы исследования: анализ психолого-педагогической, научной и научно-методической литературы, Интернет-источников по исследуемой проблеме; анализ учебных планов, программ, учебников, дидактических пособий по астрономии; наблюдение, анкетирование, собеседование со студентами педагогического вуза и учителями; педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы исследования; статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Учебно-методический комплекс по астрономии на базе использования интерактивных компьютерных моделей способствует повышению уровня профессиональной готовности учителя физики в условиях информатизации современного образования.

3. Лабораторный практикум, созданный на основе использования интерактивных компьютерных моделей, обеспечивает формирование астрономических знаний, активизирует познавательный и профессиональный интерес, ориентирует студентов на профессиональную деятельность учителя.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

Впервые исследованы методические аспекты применения трехмерных интерактивных компьютерных моделей при изучении астрономии в педагогическом вузе.

Практическая значимость работы определяется в возможности использования в системе профессиональной подготовки учителя физики (и других еетественнонаучных дисциплин) результатов педагогического исследования, а именно:

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационном исследовании результатов и выводов обеспечивались: применением комплекса взаимодополняющих методов, адекватных целям и задачам исследования; непротиворечивостью результатов исследования современным тенденциям развития информатизации образования в вузе, положительными результатами исследования.

Апробация результатов исследования осуществлялась в процессе выступлений на конференциях: Международной научно-практической конференции «Проблемы взаимосвязи теоретических и эмпирических методов познания при обучении физике» (Московский государственный областной университет, май 2005 г.); XII Международной научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (Челябинский государственный педагогический университет, май 2005 г.); IV Всероссийской научно-методической конференции учителей школ и преподавателей вузов «Школа и вуз: достижения и проблемы непрерывного физического образования» (Уральский государственный технический университет, Екатеринбург, ноябрь 2006 г.); XII Всероссийской научно-практической конференции «Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий» (Иркутский государственный педагогический университет, Иркутск, март 2007 г.); Международной научной конференции «Астрономия и астрофизика начала XXI века» (Московский государственный университет, Москва, июль 2008 г.) и др.

Основные этапы исследования:

Констатирующий (2003-2004 учебные годы): выявление актуальных проблем обучения астрономии студентов педагогического вуза в условиях информатизации современного образования; анализ существующих электронных средств; выявление возможностей внедрения новых информационных технологий в курс астрономии; выявление целесообразности создания учебно-методического комплекса на основе новых информационных технологий.

Поисковый (2004-2006 учебные годы): отбор средств информационных технологий для курса астрономии; апробация в учебном процессе применения компьютерных моделей; разработка и внедрение дидактических материалов, методических рекомендаций для использования интерактивных компьютерных моделей; выявление методических и дидактических требований к использованию интерактивных компьютерных моделей.

Формирующий (2006-2008 учебные годы): внесение необходимых корректив в разработанную методику; проверка влияния интерактивных компьютерных моделей на более глубокое усвоение астрономических знаний студентов, повышение и развитие мотивации, профессиональной направленности будущего учителя физики; проведение диагностических процедур, анализ результатов педагогического эксперимента.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 203 наименований, Интернет-источников, приложений. Основной текст диссертации изложен на 140 страницах.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

Проведен педагогический эксперимент, результаты которого доказали эффективность авторского подхода к преподаванию астрономии в педагогическом вузе на основе использования интерактивных компьютерных моделей.

138

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В настоящее время одним из приоритетных направлений .совершенствования учебного процесса в вузе является использование новых средств информационных технологий в преподавании естественнонаучных дисциплин.

В работе обосновывается роль и необходимость применения интерактивных компьютерных моделей в астрономической подготовке студентов физических специальностей педагогического вуза. Однако существует проблема недостатка отечественных интерактивных компьютерных моделей для изучения курса астрономии. В связи с этим, предложено одно из направлений решения этой проблемы — применение зарубежных интерактивных компьютерных моделей к практике преподавания астрономии в педагогическом вузе и разработка методики их эффективного использования.

2. Анализ зарубежных астрономических сайтов позволил выявить компьютерные модели, которые используются в астрономическом образовании студентов ведущих университетов мира.

Для обучения астрономии студентов педагогического вуза в работе предложены интерактивные модели, объединяющие в себе новые компьютерные технологии и современные научные достижения астрономии.

Выявлены их разнообразные функциональные возможности для изучения курса астрономии в педагогическом вузе.

Описаны различные виды интерактивных компьютерных моделей, успешно адаптированные к специфике преподавания астрономии в педагогическом вузе, и дана им сравнительная характеристика.

Определены условия взаимодействия пользователя с составляющими интерфейса различных интерактивных компьютерных моделей на основе которых выделены разные уровни их интерактивности.

Выявлены необходимые, специфичные для изучения курса астрономии, интерактивные свойства современных компьютерных моделей и описаны их дидактические возможности в отечественной практике преподавания.

3. Выделен особый вид компьютерных моделей для изучения астрономии — трехмерные интерактивные компьютерные модели и обоснована целесообразность их включения в учебный процесс. Исследование показало большую эффективность применения этих средств в обучении астрономии студентов педагогического вуза, особенно при изучении темы «Основы сферической астрономии».

4. Разработаны теоретические и практические основы методики использования интерактивных компьютерных моделей, в том числе и трехмерных, в учебном процессе по астрономии для студентов педагогического вуза, методические и дидактические требования к его организации.

5. Разработан и внедрен в образовательный процесс педагогического вуза учебно-методический комплекс для изучения астрономии, основанный на использовании современных интерактивных компьютерных моделей.

Разработаны:

- электронный курс по астрономии (для студентов) с использованием интерактивных компьютерных моделей;

- новый астрономический лабораторный практикум для студентов с использованием интерактивных компьютерных моделей;

- астрономический Интернет-практикум на основе интерактивных компьютерных моделей;

- методические и практические рекомендации для использования интерактивных компьютерных моделей, в том числе, в трехмерной графике, на различных учебных занятиях.

6. Определено влияние комплекса интерактивных компьютерных моделей на активизацию учебно-познавательной и учебно-профессиональной деятельности студентов.

7. Установлено, что в лабораторном астрономическом практикуме раскрываются наибольшие преимущества и возможности интерактивных компьютерных моделей, позволяющие проводить «астрономические эксперименты».

8. Показано, что использование интерактивных компьютерных моделей в курсе астрономии педагогического вуза будет более эффективным, если учебный процесс ориентирован на будущую профессиональную деятельность учителя.

В работе обоснована целесообразность привлечения профессионально значимого материала, основанного на использовании интерактивных компьютерных моделей. Будущий учитель физики должен знать не только о новых информационных технологиях по своему предмету, но и хорошо понимать особенности информационных потоков в предметной области - астрономии, уметь использовать их возможности в процессе обучения школьников физике и астрономии.

Отмечено, что обучение студентов астрономии на основе интерактивных компьютерных моделей обогащает не только методику преподавания астрономии, но и физики.

9. Проведен педагогический эксперимент, результаты которого доказали эффективность применения интерактивных компьютерных моделей при изучении астрономии. Показано, что предложенная методика способствует более глубокому усвоению астрономии, активизирует познавательные и профессиональные интересы студентов, усиливает их мотивацию к изучению и дальнейшему преподаванию физики и астрономии в школе.

Таким образом, все задачи, поставленные перед научным исследованием, выполнены.

141

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Емец, Наталья Петровна, Санкт-Петербург

1. Абросимов А.Г. Информационно-образовательная среда учебного процесса в вузе. - М.: Образование и информатика, 2004. — 256 с.

2. Актуальные проблемы преподавания физики в школе и вузе: Материалы межвузовской научно-практической конференции / Под ред. С.Е. Зюзина. -Борисоглебск: Изд-во БГПИ, 2007. 142 с.

3. Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. СПб.: Питер, 2001. - 228 с.

4. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерности, основы и методы: Учебно-методическое пособие. — М.: Высшая школа, 1980. 368 с.

5. Астрономия: век XXI / Под ред. В.Г. Сурдина. Фрязино: Век-2, 2008. - 605 с.

6. Астрономия и астрофизика начала XXI века: Тезисы докладов Девятого съезда Астрономического общества и Международной конференции. Москва, 1-5 июля 2008 г. М.: Изд-во МГУ, 2008. - 128 с.

7. Астрономия: Учеб. пособ. для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов / М.М. Дагаев, В.Г. Демин, И.А. Климишин, В.М. Чаругин. М.: Просвещение, 1983.-384 с.

8. Анцупов И.А. Компьютерное моделирование // Физика в школе. 2008. — №2. - С.29.

9. Ю.Бабанский Ю.К. Избранные педагогические труды. Серия: Труды действительных членов и членов-корреспондентов Академии педагогических наук СССР. М.: Педагогика, 1989. - 560 с.

10. Бакулин П.И., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс общей астрономии: Учебник. М.: Наука, 1983. - 560 с.

11. Бакшаева H.A., Вербицкий A.A. Психология мотивации студентов. М.: Логос, 2006.-184 с.

12. Батышев С .Я. Профессиональная педагогика. М.: Ассоциация «Профессиональное образование», 1999. - 904 с.

13. Беспалько В.П. Слагаемые педагогических технологий. — М.: Педагогика, 1989. 190 с.

14. Бордовская Н.В., Реан A.A. Педагогика: Учебник для вузов. СПб.: Питер, 2001.-304 с.

15. Бордовсктй Г.А., Кондратьев A.C., Чоудери А.Д.Р. Физические основы математического моделирования. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 320 с.

16. Борытко Н.М., Моложавенко A.B., Соловцова И.А. Методология и методы психолого-педагогических исследований. М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 320 с.

17. Бутиков Е.И. Роль моделирования в обучении физике // Компьютерные инструменты в образовании. — 2002. — №5. С.3-20.

18. Вербицкий A.A. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход— М.: Высшая школа, 1991. — 208 с.

19. Вербицкий A.A. Развитие мотивации студентов в контекстном обучении: монография. — М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2000. — 200 с.

20. Винник М.А. Современный астрономический практикум в педвузе и школе: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 2005. 136 с.

21. Волнистова Т.В. Изучение ядерной физики в классах физико-математического профиля с использованием информационных технологий: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 2005-21 с.

22. Вол один A.A. Компьютерное имитационное моделирование при изученииоснов цифровой техники будущими учителями технологии: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. — Воронеж, 2005. 23 с.

23. Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия: Учебник для 11 класса средней школы — М.: Просвещение, 2001.— 224 с.

24. Воронцов-Вельяминов Б.А. Сборник задач по астрономии: Пособие для учащихся. — М.: Просвещение, 1980. — 56 с.

25. Выготский JI.C. Педагогическая психология.-М.: Педагогика-Пресс, 1999. -536 с.

26. Галкина Т.А. Технология обучения астрономии в средней школе: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2002. - 24 с.

27. Гальперин П.Я. Введение в психологию: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд-М.: Книжный Дом Университет, 2002. 336 с.

28. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века. — М.: Педагогическое общество России, 2002. — 512 с.

29. Гомулина H.H. Возможности использования электронных образовательных изданий по физике // Физика в школе. 2006. - № 4. - С. 10-13.

30. Гомулина H.H., Крылов А.И. Интерактивная модель Солнечной системы. CD-ROM. М.: Дрофа, 2009.

31. Гомулина H.H. Открытая астрономия. CD-ROM / Под ред. В.Г. Сурдина. М.: Физикон, 2006.

32. Гомулина H.H. Открытые электронные учебные модули по физике // Физика в школе. 2008. - № 8. - С.29-33.

33. Гомулина H.H. Применение новых информационных и телекоммуникационных технологий в школьном физическом и астрономическом образовании: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 2003.-332 с.

34. Гомулина H.H. Применение новых электронных образовательных средств для интерактивных досок // Физика в школе. — 2008. №7. - С.16

35. Гомулина H.H., Сурдин В.Г. Уроки открытого колледжа. CD-ROM. М.: Физикон, 2004.

36. Гомулина H.H. Электронные образовательные ресурсы по физике нового поколения для основной и старшей школы // Вестник Российского ун-та дружбы народов. 2008. - №2. - С. 118-121.

37. Горбунова И.Б. Повышение операционности знаний по физике с использованием новых компьютерных технологий: Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. -СПб., 1999.-395 с.

38. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 032200.

39. Грабарь М.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях.—М: Педагогика, 1977. 136 с.

40. Гребенюк О.С. Теория обучения: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. -М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003. 384 с.

41. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. М.: Интор, 1996. — 544 с.

42. Дагаев М.М. Лабораторный практикум по курсу общей астрономии. М.: Высшая школа, 1963. — 348 с.

43. Дагаев М.М. Сборник задач по астрономии: Учеб. пособ. для студ. физ.-мат. фак. пед. ин-тов. — М.: Просвещение, 1980. 128 с.

44. Дагаев М.М. Содержание и методика проведения лабораторных занятий по астрономии в педагогических институтах: Автореф. дис. . канд. пед. наук.-М., 1963.-23 с.

45. Деркач A.A. Акмеология: личностное и профессиональное развитие человека. Кн. 2. М.: РАГС, 2000. - 536 с.

46. Деркач A.A. Технология эффективной профессиональной деятельности. — М.: Издательский дом Красная площадь, 1996. — 400 с.

47. Дмитриев В.В. Преподавание астрономии в Омском госпедуниверситете // Современная астрономия и методика её преподавания: Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 27-29 марта 2002 г. СПб., 2002. - С.64-65.

48. Емец Н.П. Методические вопросы обучения студентов использованию Интернет-ресурсов по астрономии // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. СПб, 2004. - С.275-279.

49. Емец Н.П. О роли факультативных занятий по астрономии в формировании научного мировоззрения современных школьников // Вестник Ленинградского областного института развития образования. — 2005.—№2.—С.104—108.

50. Емец Н.П. Интерактивные и анимационные модели в обучении астрономии: Тезисы докладов Девятого съезда Астрономического общества и Международной конференции. Москва, 1-5 июля 2008 г. — М.: Изд-во МГУ, 2008. -С. 19-20.

51. Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и её творцы. М.: Наука, 1984.-224 с.

52. Ерохина Р.Я. Методика реализации взаимосвязи курсов астрономии и физики в средней школе: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02. — М, 1982. -23 с.

53. Ефремов Ю.Н. Звездные острова. Фрязино: Век-2, 2005. — 272 с.

54. Жигарева Н.В. Компьютерные модели как средство формирования критического мышления при изучении основ естественных дисциплин в общеобразовательной школе // Вестник ун-та Российской академии образования. 2008. - №4. - С. 105-109.

55. Жук JI.B. Активизация мыслительной деятельности будущих учителей математики в области геометрии средствами компьютерного моделирования: Автореф. дис. канд, пед. наук: 13.00.02. Елец, 2007. — 24 с.

56. Засов A.B., Кононович Э.В. Астрономия: Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. M.: Просвещение, 2008. — 160 с.69.3асов А.В., Постнов К.А. Общая астрофизика: Учебное пособие. — Фрязи-но, 2006. 496 с.

57. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании. М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 192 с.71.3еер Э.Ф., Павлова A.M., Сыманюк Э.Э. Модернизация профессионального образования: компетентностный подход. — М.: Изд-во МПСИ, 2005. 216 с.

58. Зеленев В.М., Шабанов М.Ф. Новый предметно-методический курс с использованием цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) в преподавании астрономии в педвузе//Новые технологии в образовании.-2008.-№1.-С.48-52.

59. Извозчиков В.А. Дидактические основы компьютерного обучения физике: Учебное пособие. — Л.: Изд-во ЛГПИ, 1987. 90 с.

60. Икренникова Ю.Б. Компьютерный лабораторный практикум по физике как средство применения компьютерных технологий в учебном процессе: Ав-торефер. дис. канд. пед. наук: 13.00.08. М., 2004. - 23 с.

61. Информатика / Под ред. C.B. Симоновича. СПб.: Питер, 2001. - 640 с.

62. Кавтрев А.Ф. Методические аспекты преподавания физики с использованием компьютерного курса «Открытая физика 1.0». -М.: Физикон, 2000.-50 с.

63. Каменецкий С.Е., Солодухин Н.А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1982. - 96 с.

64. Карташов В.Ф. Проблемное обучение астрономии. — Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2001. — 286 с.

65. Ковязин Е.И. Место, содержание и методика преподавания вопросов движения небесных светил в курсе астрономии средней школы: Дис. . канд. пед. наук. М, 1971. - 275 с.

66. Коджаспирова Г.М., Петров K.B. Технические средства обучения и методика их использования. — М.: Издательский центр «Академия», 2006.-352с.

67. Комаров Б.А. Методы научного познания в современном образовательном процессе: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во ГНУ «Институт профтехобразования РАО», 2008. - 196 с.

68. Кондакова Е.В. Дидактические основы конструирования методической системы преподавания астрономии в общеобразовательной школе: Монография. — Елец: Изд-во ЕГУ им. И.А. Бунина, 2001. 128 с.

69. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Вопросы теории и практики обучения физике на основе новых информационных технологий: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001. - 95 с.

70. Кондратьев A.C., Ляпцев A.B. Физика. Задачи на компьютере. М.: Физ-матлит, 2008. - 400 с.

71. Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии.-М:УРСС,2001—543 с.

72. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года // Официальные документы в образовании. 2002. - №4. - С. 3-31.

73. Корчажкина О.М. Интерактивность как показатель дидактических возможностей современных электронных образовательных ресурсов // Информатика и образование. 2008. - №7. - С. 108-110.

74. Коханов К.А. Модели и моделирование в методике использования учебного физического эксперимента: На материале темы «Световые явления»: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02. Киров, 2000. -23 с.

75. Кравцова А.Ю. Основные направления использования зарубежного опыта для развития методической системы подготовки учителей в области информационных и коммуникационных технологий (теория и практика). — М.: Образование и информатика, 2003. 232 с.

76. Краевский В.В. Методология педагогики: Пособие для педагогов-исследователей. Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2001 - 244 с.

77. Крягже С.П. Психология формирования профессиональных интересов. — Вильнюс: Москлас, 1981. 196 с.

78. Кузьмина H.B. Методы системного педагогического исследования. — М.: Народное образование, 2002. — 208 с.

79. Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии / Под ред. В.Г. Сурдина. М.: УРСС, 2007. - 687 с.

80. Куценко С.С., Сивченко Е.И. Использование компьютерных тренажеров при подготовке и проведении работ лабораторного практикума по физики // Физика в школе. 2006. - № 7. - С. 43-47.

81. Ланина И.Я., Ларченкова Л.А. Учение с увлечением на уроках решения задач по физике: Пособие для учителей и студентов педагогических институтов. СПб.: Изд-во БАН, 2006. - 298 с.

82. Ланина Н.Р., Яковлева Л.В. 3D Studio Мах: Лäбopaтopный практикум. М.: УРСС, 2006.-117 с.

83. Лаптев В.В., Немцев A.A. Учебные компьютерные модели // Информатика и образование. 1991. - № 4. - С. 70-73.

84. Лаптев В.В., Рыжова Н.И., Швецкий М.В. Методическая теория обучения информатике. Аспекты фундаментальной подготовки. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2003. — 352 с.

85. Лаптев В.В., Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: теория и практика многоуровневого педагогического университетского образования. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000. -505 с.

86. Левина М.М. Технология профессионального педагогического образования: Учеб. пособ. для студ. высш. пед. учеб. заведений. -М.: Издательский центр «Академия», 2001. — 272 с.

87. Левитан Е.П. Астрономия, 11: Книга для учителя. М: Просвещение, 2005. -128 с.

88. Левитан Е.П. Астрономия: Учебник для 11 классов общеобразовательных учреждений. -М.: Просвещение, 2007. 207 с.

89. Левитан Е.П. Вселенная школьника XXI века: Методическое пособие для учителя. М.: «5 за знания», 2007. — 127 с.

90. Левитан Е.П. Дидактика астрономии. М.: УРСС, 2004. - 296 с.

91. Левитан Е.П. Основы обучения астрономии: Методическое пособие для средних ПТУ. М.: Высшая школа, 1987. — 135 с.

92. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. — М.: Изд-во МГУ, 1981 — 584 с.

93. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. — М.: Педагогика, 1981.- 186 с.

94. Ш.Лихачев В.Н. Компьютерные модели в школьном курсе химии: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2003. - 15 с.

95. Ляпцев A.B., Кондратьев A.C. Компьютерное моделирование реальных процессов при изучении физики // Компьютерные инструменты в образовании. 2005. - №5. - С.21-28.

96. Максименко Е.В. Вопросы современной астрофизики в учебных курсах педагогического вуза и общеобразовательной школы: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. Брянск, 2000. - 205 с.

97. Маркова А.К. Психология труда учителя: Книга для учителя. — М.: Просвещение, 1993. 193 с.

98. Матвеев В.А. Некоторые возможности применения конструктора моделей «Живая физика» // Компьютерные инструменты в школе. 2008. - №3. -С.10-18.

99. Пб.Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. — М.: Педагогика, 1977. 240 с.

100. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. -М.: Педагогика, 1988. 192 с.

101. Медведева М.В. Развитие творческих способностей учащихся старших классов при проведении астрономического практикума: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2004. - 23 с.

102. Методика преподавания астрономии в средней школе: Сборник статей для астрономов-методистов, преподавателей астрономии в вузах и учителей физики и астрономии / Под ред. А.Ю. Румянцева. Магнитогорск: Изд-во МаГУ, 2005. - 100 с.

103. Методика преподавания астрономии в средней школе: Пособие для учителя / Б.А. Воронцов-Вельяминов, М.М. Дагаев, A.B. Засов и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Просвещение, 1985. 240 с.

104. Миленькая О.В. Методические особенности формирования у учащихся представлений об астрономических явлениях: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 1989. 17 с.

105. Митина JI.M. Психология труда и профессионального развития учителя. -М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 320 с.

106. Монахов В.М. Введение в теорию педагогических технологий: Монография. — Волгоград: Перемена, 2006. 319 с.

107. Набоков М.Е. Методика преподавания астрономии М.: Учпедгиз, 1955. — Электронный ресурс.: Доступно из URL: http://www.astronet.ni/db/msg/l 174656

108. Назаров А.И. Информационные и коммуникационные технологии в системе открытого обучения физике в региональном вузе: Автореф. дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. СПб., 2005. - 21 с.

109. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования / Под ред. Е.С. Полат. — М.: Издательский центр «Академия», 2008. -272 с.

110. Образцов П.И. Психолого-педагогические аспекты разработки и применения в вузе информационных технологий обучения. — Орел: Изд-во ОГТУ, 2000. 145 с.

111. Оконь В. Введение в общую дидактику. М.: Высшая школа, 1990. - 382с.

112. Оспенникова Е.В. Использование информационных и коммуникационных технологий в преподавании физики: Учеб. пособие. — Пермь: Изд-во ПТУ. 2006. - 270 с.

113. Паболков И.В. Комплексное применение компьютерного моделирования в школьном астрономическом образовании: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 2001.-312 с.

114. Палей А.Б. Научно-исследовательская работа студентов по астрономии. — М.: Астрономическое общество, 1994. — 192 с.

115. Педагогика: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и пед. колледжей / Под ред. П.И. Пидкасистого. М.: Педагогическое общество России, 2005. — 608 с.

116. Педагогика: Учеб. пособие для студ. пед. учеб. заведений / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, А.И.Мищенко, E.H. Шиянов. 3-е изд. - М.: Школа-Пресс, 2000.-512 с.

117. Перов Н.И. Преподавание астрономии на основе поисково-исследовательских методов обучения и научно-значимых открытий студентов // Методика преподавания астрономии: Сб. ст. / Под ред. А.Ю. Румянцева. Магнитогорск: Изд-во МаГУ, 2005. - С.24-30.

118. Пидкасистый П.И. Организация учебно-познавательной деятельности студентов. М.: Педагогическое общество России, 2004. - 112 с.

119. Пиксаева О.Н. Компьютерные технологии в процессе обучения музыке: на примере вокальной подготовки студентов педагогического факультета: Автореф. дис. канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2008. - 21 с.

120. Полат Е.С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 368 с.

121. Полат Е.С. Теория и практика дистанционного обучения. М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 416 с.

122. Положенцева Л.Д. Интернет-коммуникации в курсе астрофизики педагогического вуза: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. СПб., 2006. - 170 с.

123. Полякова О.О. Роль астрономии в развитии мировоззрения личности

124. Вестник ун-та Российской академии образования. — 2007. —№3. — С.89-92.

125. Попков В.А., Коржуев A.B. Дидактика высшей школы. — М.: Издательский центр «Академия», 2004. 190 с.

126. Порфирьев В.В. Астрономия: Учебник для 11 классов общеобразовательных учреждений. — М.: Просвещение, 1997. — 142 с.

127. Прокопенко М.В. Содержание и структура астрофизической подготовки учителя физики в системе дополнительного образования: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02, СПб, 2006. 190 с.

128. Прокубовская А.О. Компьютерное моделирование как средство развития самостоятельной познавательной деятельности студентов вуза: Автореф. . канд. пед. наук: 13.00.02, 13.00.08. Екатеринбург, 2002. — 23 с.

129. Психолого-педагогический справочник преподавателя высшей школы / П.И. Пидкасистый, JI.M. Фридман, М.Г. Гарунов и др.- М.: Педагогическое общество России, 1999. 353 с.

130. Разбитная Е.П. Организация самостоятельной работы студентов // Современная астрономия и методика её преподавания: Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 24-26 марта 2004 г. СПб., 2002. - С.32-35.

131. Разумовская Н.В. Компьютерное моделирование в учебном процессе: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 1992. 18 с.

132. Реан A.A., Бордовская Н.В., Розум С.И. Психология и педагогика. СПб.: Питер, 2000. - 432 с.

133. Рекомендации научно-методического симпозиума «Компьютерное моделирование в обучении точным наукам» // Педагогическая информатика. — 2004. -№1.- С. 89-92.

134. Решетова З.А. Психологические основы профессионального обучения — М.: Изд-во МГУ, 1985. 207 с.

135. Роберт И.В., Панюкова C.B., Кузнецов A.A., Кравцова А.Ю. Информационные и коммуникационный технологии в образовании: Учебно-методическое пособие. М.: Дрофа, 2007 - 320 с.

136. Роберт И.В., Поляков В.А. Основные направления научных исследований в области информатизации профессионального образования. — М.: Образование и информатика, 2004. — 68 с.

137. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании. -М.: Школа-Пресс, 1994. 205 с.

138. Роберт И.В. Теоретические основы развития информатизации образования в современных условиях информационного общества массовой глобальной коммуникации // Информатика и образования. 2008. - №5. — С.3-15.

139. Роберт И.В. Теория и методика информатизации образования (психолого-педагогический и технологический аспекты). М: ИИО РАО, 2007. - 234 с.

140. Ромас И.А. Роль средств обучения для повышения эффективности обучения астрономии в средней общеобразовательной школе: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. М., 2001. - 16 с.

141. Рубинштейн C.JI. Основы общей психологии: в 2 т. М.: Педагогика, 1989.

142. Румянцев А.Ю. Методика преподавания астрономии. Электронный ресурс.: Доступно из URL: http://www.astronet.ru/db/msg/l 177040

143. Румянцев А.Ю. Методические основы формирования системы астрономических знаний в курсе физики средней общеобразовательной школы: Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. Челябинск, 1999. - 570 с.

144. Рысин M.JI. Информационные технологии в системе астрономического образования школьников: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. Вологда, 2002. -210 с.

145. Саватеев Д.А. Компьютерное моделирование в изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. СПб., 2007.- 18 с.

146. Сажин М.В. Современная космология в популярном изложении. М.: УРСС, 2002. - 240 с.

147. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учеб. пособие. -М.: Народное образование, 1998. 256 с.

148. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе информационно-коммуникационных средств. М.: НИИ школьных технологий, 2005.—208 с.

149. Скаткин М.Н. Методология и методика педагогических исследований. — М.: Педагогика, 1986. 150 с.

150. Скибицкий Э.Г. Информационно-образовательная среда вуза как средство формирования профессионализма студентов // Инновации в образовании. -2008. №8. - С.14-20.

151. Сластенин В.А. Педагогика: Учеб. пособие. М.: Издательский центр «Академия», 2003. — 576 с.

152. Смирнов A.B. Методика применения информационных технологий в обучении физике. М.: Издательский центр «Академия», 2008. — 240 с.

153. Собенина Е.С. Самостоятельная работа по изучению астрофизического материала в средней школе на базе новых информационных технологий: Ав-тореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. — СПб., 2006. — 18 с.

154. Советский энциклопедический словарь / Под ред. A.M. Прохорова. М.: Советская энциклопедия, 1983. — 1600 с.

155. Соколова И.И., Положенцева Л.Д. Применение Интернет-коммуникаций при изучении астрономии в педагогическом вузе // Информатика и образование. 2006. - №7. - С. 118-121.

156. Станкин М.И. Профессиональные способности педагога. Акмеология воспитания и обучения. — М.: Флинта, 1998. — 363 с.

157. Столяренко A.M. Психология и педагогика. М.: Юнити, 2001. - 420 с.

158. Сурдин В.Г. Астрономические задачи с решениями. -М:УРСС,2002.-239 с.

159. Сурдин В.Г. Рождение звезд. -М.: УРСС, 2001.-232 с.

160. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. — М.: Изд-во МГУ, 1975.-343 с.

161. Теория и методика обучения физике в школе. Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Т.И. Носова, JI.A. Иванова и др. / Под ред. С.Е. Каменецкого М.: Издательский центр «Академия», 2000. -381 с.

162. Тихомиров O.K. Психология мышления: Учеб. пособие для вузов — М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 288 с.

163. Усова A.B. Теория и методика обучения физике. Общие вопросы: Курс лекций. СПб.: Медуза, 2002. - 157с.

164. Хабаров В.А. Использование Интернет-технологий на уроках астрономии // Компьютерные инструменты в образовании. 2006. - №2. - С.3-8.

165. Ходанович А.И. Компьютерное моделирование в задачах естествознания. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. 94 с.

166. Ходанович А.И. Концептуально-методические аспекты информатизации общего физического образования на современном этапе: Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02. СПб., 2003. - 353 с.

167. Черепащук A.M., Чернин А.Д. Вселенная, жизнь, черные дыры. Фрязино: Век-2, 2003.-320 с.

168. Черникова О.В. Формирование профессионального интереса к педагогической деятельности в вузе: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.08. Великий Новгород, 2006. - 24 с.

169. Шеломовский В.В. Интерактивные электронные учебники // Компьютерные инструменты в образовании. — 2007. — №6. — С.39-42.

170. Ширшова И.А. Использование возможностей ЗБ-технологий при формировании аналитического мышления студентов // Вестник ун-та Российской академии образования. 2007. — №3. — С.43-44.

171. Шкловский И.С. Вселенная, жизнь, разум. М.: Наука, 1987. — 320 с.

172. Штенников Д.Г. Особенности рисования и анимации в Macromedia Flash 8 // Компьютерные инструменты в образовании. — 2006. — №1 — С.19-24.

173. Штофф В.А. Моделирование и философия. JL: Знание, 1966. - 301с.

174. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. — М.: Просвещение, 1988. 208 с.

175. Энциклопедия профессионального образования: в 3 т. / Под ред. С.Я. Ба-тышева. -М.: Профессиональное образование, 1999.

176. Язев С.А. Проблемы Российской школьной астрономии // Обучение физике и астрономии в контексте современных педагогических технологий: Сборник трудов XI Российской научно-практической конференции. Иркутск, 28-30 марта 2007 г. Иркутск, 2005. - С. 21-25.

177. Ярмак Ю.Г. Формирование астрономических знаний у учащихся старших классов в условиях современной информационной среды: Автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02. -М., 2007. 17 с.

178. Green Р.J. Peer Instruction for Astronomy. Addison-Wesley, 2003. — 178 pp.

179. Pasachoff N.E., Pasachoff J. M. (Eds). Innovation in Astronomy. — Education Cambridge University Press, 2008. 384 pp.

180. Pompea S.M. Great Ideas for Teaching Astronomy. — Thomson Brooks & Cole, 2000. 256 pp.

181. Red Shift. CD-ROM. M.: Maris Multimedia. - 2003, 2005, 2008.