автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методические основы применения ЭВТ на лабораторных и практических занятиях курса общей физики (на примере технического ВУЗа)

Автореферат диссертации по теме "Методические основы применения ЭВТ на лабораторных и практических занятиях курса общей физики (на примере технического ВУЗа)"

ЧЕЛЯБИНСКИЙ ОЭДЕНА. "ЗНАК ПОЧЕТА." ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

;

ТЕМИРКУ10ВА Низатиль Иманкуловна

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВТ НА ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЯХ КУРСА ОБЦЕЙ ФИЗИКИ /НА ПРИМЕРЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА/

13.00.02 - методика преподавания физики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени • кандидата педагогических наук

Челябинск - 1992

Работа выполнена в Челябинском ордена "Знак Почета' государственном педагогическом институте

Научные руководители

Официальные оппоненты

Ведущая организация

- доктор педагогических наук, и;о.профессора Н.Н.Тулькибаева

- кандидат педагогических наук, доцент Т.К.Кенжвбаев

- доктор физико-математических нау доцент Е.М.Байтингер

- кандидат педагогических наук, доцент Р.П.Фоминых

- Санкт-Петербургский технический университет

Защита состоится 17 июня 1992 года в 15 часов на заседании специализированного Совета К 113.13.03 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук при Челябинском государственном педагогическом институте /454080, г.Челябинск, пр. им.В.И.Ленина, 69, ауд. 429/.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки института.

Автореферат разослан " /У" ¿¿¿¿Ь^''_ 1992г.

Ученый секретарь (^у* специализированного Совета . В. Д. Хомут с кий

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одной из фундаментальных наук, преподавание которых в высших технических учебных заведениях имеет большое значение, является физика. В системе предметной подготовки по физике важное место занимают практические и лабораторные занятия.

Проведенные нами исследования, а также опыт работы многих пре-тодавателей страны свидетельствуют о снижающемся уровне знаний и ¡гаений студентов по физике, что, безусловно, сказывается на качест-39 подготовки молодых специалистов. Поэтому повышение эффективности трактических и лабораторных занятий по курсу общей физики втуза яв-мется одной из актуальных педагогических проблем современной методики преподавания физики в высшей школе.

Возможным направлением решения этой проблемы является широкое ншдрание в учебный процесс средств вычислительной техники.

Исследование, всего комплекса проблем, обусловленных появлением ь школах ЭВМ, возглавили Е.П.Велихов, А-.П.Е£еое, B.W.Монахов, В.Г.Ра-»умовский. Дидактические и психологические аспекты компьютеризации >бразования нашли отражение в работах Б.С.Гершунского, Б.Ф.Ломова, кЯ.Ляудиса, Е.Д.Маргулиса, Е.И.Машбица, А.В.Петровского, Н.Ф.Талы-1Иной, О.К.Тихомирова и многих других. Электронно-вычислительная 'ехника и ее возможности в процессе обучения рассматривались в работах В.П.Беспалько, В.Г.Болтянского, А.А.Кузнецова, И.И.Логвинова : других.

Теоретические основы методики использования современной элек-ронной техники в. школьном курсе физики рассматривались в работах ¡.В.Лаптева и его докторской диссертации. Различным аспектам при-енения ЭВМ на учебных и внеклассных занятиях по физике в обшеобра-овательной школе посвящены исследования В.М.Оксмана, А.Д.Ревунова, .Б.Шабада, А.В.Карпенко, Б.М.Игошева, И.Й.Хаимзона, М.Л.Фокина, .Т.Горбунова и др.

Г.Н.Ионов, Л.А.Мальцева в своих диссертационных исследованиях ешают проблемы использования ЭВТ для подготовки учителей физики в едвузах, а Н.А.Клещева - проблему совершенствования методики про-эдения практических занятий по физике во втузе.

Весь комплекс мероприятий по внедрению ЭВМ в вузовское образова-ie возглавил отдел применения вычислительной техники в образовании ЯИ проблем ВШ под руководством А.Я.Савельева. Ими разработаны учеб-з-методические материалы и рекомендации по организации непрырывной

подготовки учащейся молодежи в области применения вычислительной техники и эффективности ее использования в учебных заведениях..

Большая работа по применению компьютеров в учебном процессе втузов ведется практически во всех высших технических учебных заведениях страны. Опыт работы ведущих втузов /ШСиС, МАИ, МИФИ и др./ показывает, что эффективное внедрение компьютеризации в сферу высшего образования предполагает применение средств вычислительной техники в течение всего периода обучения в вузе и, по возможности, при изучении всех дисциплин учебного цикла, а также необходимость обеспечения в период обучения 250-300 часов дисплейного времени студентам инженерно-технического и инженерно-экономического, профилей. Комплексный характер использования ЭВМ в учебном процессе предполагает знакомство студентов с вычислительной техникой с самого начала их обучения в вузе.

Вопросам применения ЭВТ в учебном процессе по физике было посвящено большое количество конференций, семинаров и совещаний различного уровня, опубликовано достаточное количество книг, статей и методических рекомендаций. Однако, несмотря на многообразие исследований, посвященных проблеме интенсификации учебного процесса по физике на основе ЭВТ, не разработана методика целенаправленного применения ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики технического вуза, что и определило актуальность нашего исследования.

Цель исследования; выявить методические условия применения ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики технического вуза.

Объектом нашего исследования является процесс использования ЭВТ при обучении физике в технических вузах. Предметом исследования является методика реализации использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях в процессе изучения курса общей физики в технических вузах.

В своем исследовании мы исходили из следующей гипотезы:

Процесс обучения физике будет эффективнее, если на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики технического вуза:

- использовать возможности ЭВТ для развития логического мышления студентов;

- использовать обучающие программы для усвоения студентами системы знаний по физике;

- формировать у студентов умение использовать вычислительную

технику для проведения различных расчетов.

Это должно привести к изменению мотивационной структуры личности и повышению качества знаний и умений студентов по физике.

Исходя из цели исследования и выдвинутой гипотезы, были поставлены следующие задачи исследования:

1. Изучить состояние проблемы использования ЭВТ в учебном процессе по физике технических вузов.

2. Разработать основные методические условия использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях в курсе общей физики технических вузов.

3. Разработать модель деятельности преподавателя и студентов по реализации выявленных методических условий.

4. Разработать методическую систему использования ЭВТ для повышения эффективности практических и лабораторных занятий по курсу общей физики в технических вузах.

5. Разработать методику использования ЭВТ для формирования у студентов умений резать задачи, проводить физический эксперимент.

6. Проверить эффективность разработанной методики на основе педагогического эксперимента.

Методологической основой исследования является теория познания и ее диалектический метод; психологическая концепция деятель-ностного подхода к обучению, теория поэтапного формирования умственных действий, психология индивидуальных различий; теория формирования обобщенных умений и навыков, разработанная А.В.Усовой; психолого-педагогическая теория обучения учащихся решению задач, разработанная Л.М.Фридманом и Н.Н.Тулькибаевой.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

- анализ философской и психолого-педагогической литературы по вопросам, относящимся к проблеме исследования, для. определения теоретической концепции исследования;

- наблюдение за учебным процессом, анкетирование и исследование деятельности преподавателей физики, анализ собственного опыта работы в вузе в соответствии с исследуемой проблемой;

- моделирование учебного процесса с целью выявления методических условий использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики технического вуза;

- педагогический эксперимент в различных его формах - констатирующий, пробный, обучающий, контрольный - с целью проверки эф-

фективности использования разработанной методической системы в практике вузовского обучения по физике;

- метод поэлементного и пооперационного анализа для определения уровня сформированное™ у студентов умения проводить эксперимент, решать физические задачи, а также полноты усвоения содержания структурных элементов системы знаний по физике. Методы математической статистики для обработки результатов эксперимента и установления достоверности экспериментальных данных.

Исследование проводилось с 1982 по 1992 год и включало в себя несколько этапов.

Первый этап исследования /1932-1984 гг./ был связан с изучега ем философской, психологической и педагогической литературы, поев* щенной проблеме использования ЭВТ в учебном процессе. На этом этапе был проведен констатирующий эксперимент, определены цель и задачи, предмет исследования, сформулирована основная гипотеза, разработан план исследования.

На втором этапе исследования /1984-1988гг./ осуществлялось моделирование учебного процесса с целью выявления методических условий применения ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики технического вуза. Разработана методическая система, использушая возможности ЭВТ для повышения эффективности лабораторных и практических занятий. Создана методика использования ЭВТ, способствующая формированию у студентов умений решать задачи, проводить физический эксперимент. Был проведен пробный педагогический эксперимент с целью апробации разработанной методики.

На третьем этапе исследования /1988-1990гг./ были уточнены некоторые положения предлагаемой методики, определены критерии выявления его эффективности. Проведен расширенный обучающий эксперимент.

На четвертом этапе исследования /1990-1992гг./ был проведен контрольный эксперимент. Проводилась обработка экспериментальных данных, их анализ и оформление результатов проведенного исследования.

Научная новизна исследования заключается в том, что в нем:

1. Разработаны основные методические условия применения ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики технического вуза. К ним относятся:

- использование возможностей ЭВТ для развития логического мыш-

ления студентов;

- использование обучавших программ для усвоения студентами системы знаний по физике;

- формирование у студентов умения использовать вычислительную технику для проведения различных расчетов.

2. Разработана методика формирования у студентов умений решать задачи, проводить физически? эксперимент в условиях использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики втуза.

Практическая значимость исследования состоит:

- в разработке содержания практических занятий по решению задач с использованием ЭВТ;

- в разработке содержания лабораторных работ по общему курсу физики, включающих обработку результатов физического эксперимента при помощи ЭВТ;

- в разработке научно обоснованных методических рекомендаций для преподавателей физики технических вузов по использованию ЭВТ на практических и лабораторных занятиях в курсе общей физики;

- во внедрении результатов исследования в учебный процесс по физике в ряде техничэскзх вузов.

На защиту выносятся:

1. Методические условия использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу облей физики втуза, способствующие формированию у студентов умений решать задачи, проводить эксперимент.

2. Методическая система использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях в курсе обгсзй физики технического вуза, включающая в себя: разработку содержания данных видов занятий, адаптированных к применению ЭВТ; модель деятельности преподавателя и студентов в условиях использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях; основные методические приемы, позволяющие при помощи ЭВТ формировать у студентов логическое мышление, систему знаний и умений репать задачу, проводить эксперимент.

Апробация результатов исследования осуществлялась путем публикаций работ в печати и выступлений: на внутривузовских научно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава Джамбулского технологического института легкой и пищевой промышленности Д982-1990гг./, У1 научно-методической конференции "Новые методы и средства обучения на современном этапе" /г. Ке-

ыерово, 1983 г./, межвузоьской научно-методической конференции "Организация СРС в вузе" Алма-Ата, 1985 г,/, Всесоюзной научно-методической конференцо "Совершенствование качества подготовки кадров для легкой и текстильной промышленности в свете ранений 27 съезда КПСС» /г. Киев, 19£7 г./, Региональной научно-методической конференции "Самостоятельня работа студентов в условиях перестройки учебного процесса" /г. Челябинск, 1988 г./, ХУШ Межвузовском научно-практическом семинаре "Соверсенствование процесса формирования научных понятий у учащихся школ к студенгов вузов" /г. Челябинск, 1989 г./, межвузовской научно-практической конференции "Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов" /г. Челябинск, 1990 г./, межвузовской региональной научно-методической конференции "Актуальные вопросы педагогической технологии качества учебного процесса" /г. Павлодар, 1990 г., Всесоюзной научно-методической конференции "Пути повышения качества подготовки инженерных гадров для легкой промышленности" /г. Москва, 1991 г./, научно-прагтичесхо! семинаре "Использование новых информационных технологий в учебном процессе" / г. Челябинск,1991г..

СТРУКТУРА К ОСНОВНЫЕ ЩЕИ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит кз введэнзя, трех глав, заключения, библиографии и приложений.

Во введении обосновывается актуальность проблемы исследования; определяются цель, объект и прецыэт исследования; формируются гипотеза и задачи исследования, его методологические и психолого-педагогические основы; раскрываются методы и этапы исследования, научная новизна, практическая значимость; приводятся положения, выносимые на защиту; описываегся апробация работы.

В первой главе - "Теоретические основы использования ЭВТ в процессе преподавания кур;а фиэакл в техническом вузе" - анализируется научная, методическая литература, диссертационные исследования по проблеме компьютеризации образования.

Многие специалисты /I.С.Герзуаский, Б.ФДомов, Е.Д.Маргулис, А.В.Петровский, А.Я.Савельев, Е.^.Талызина, А.В.Усова и др./ полагают, что компьютеры открывают принципиально новые пути интенсификации и повышения качества обучения. Внедрение их в учебный процесс должно осуществлять« с ориентацией на современные теории обучения.

В исследованиях психолого-педагогического основания компьютерного обучения на существующем уровне наиболее интересным и продуктивным представляется деятельностный подход к процессу учения. Ряд исследозателей /Б.С.Гершунский, В.В.Лаптев, Н.Ф.Талызина/, выявляя на его основе возможности современной электронной техники для автоматизации учебного процесса, пришли к выводу, что организация качественного учебного процесса невозможна без применения ЭВТ и в то же время требует участия преподавателя.

Необходимость компьютеризации образования отражает социально-экономические запросы общества к уровню профессиональной подготовки студентов з области информационной и компьютерной грамотности. Знание возможностей микропроцессорной техники и овладение методами ее использования в сйере свое?1 профессиональной деятельности должно быть признано неотъемлемым элементом системы знаний, одним из важнейших показателей уровня квалификации каждого выпускника высшей школы, особенно технической1,.

Использование возможностей ЭВТ в сТ-ере образования приводит к постановке целого комплекса совершенно новых психолого-педагогических проблем и некоторому пересмотру содержания установившихся представлений о гроцессе обучения.

Важно четко представлять чем в настоящее время становится компьютер: средс?вом, интенсифицирующим профессиональное развитие, или фактором, затрудняющим этот процесс. Знания о реальных возможностях техники, условиях реализации в конкретных областях деятельности позволяют оценить положительные и избежать отрицательные последствия компьютеризации образования. Формирование компьютерного реализма необходимо многим и завтра превратится в органичную часть подготовки любого специалиста.

Многие исследователи, анализировавшие результаты систематической работы учащихся средних и высших учебных заведений на ЭВМ /В.Л.Латкшев, ИЛодласый,А.В.Петровский, Г.В.Фролова/, отмечают, что это приводит к повышению общей организованности их учебной деятельности, уровня логической культуры, формированию своеобразного стиля мышления, которому присуши ясность, четкость, гибкость, рационализм, критичность, полнота. Сйзако большинство исследователей считают, ч:о практическая отдача от применения компьютера ниже ожидаемой. Они не нашли свою "экологическую нишу" как математический инструмент и как педагогическое средство. Ряд иссле- ■■■ дователей причинк такого положения видят в отсутствии широкого

- :о -

доступа к компьютерам. До сгс пор не решена проблема взаимозаменяемости машин и "электрснн:го сервиса".

Внедряя средства вычсслгтельной техники в наши учебные заведения, злы должны учитывать методический потенциал зарубежной шкалы.

В высшей школе накоплен определенный теоретически и практически? опыт по применение Г-ЗТ в учебном процессе. Как показывает анализ данного опыта, пря организации физического практикума во втузах в основном реаигзтютж следующие направления использования 'ЭВМ: математическая обра5от>:а результатов физических экспериментов и различные способы их представления, включая графические; моделирование физических явлений з процессов; автоматизация физического эксперимента; контроль знаой студентов.

Однако к настоящему вымени проблемы целенаправленного применения ЭВТ для повышения эффективности практических и лабораторных занятий по курсу общей ?нзп<и втуза не нашли достаточного освещения в педагогической литературе, остались вне поля зрения исследователей.

Во второй главе - "Уетдака использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях кур;а общей физики технического вуза" --выявлены методические услсзия применения ЭВТ на практических и лабораторных занятиях. На основе системно-деятельностного подхода разработана методическая система использования ЭВТ в учебном процессе, включающая в себя,как один из элементов, методику формирования у студентов ум-ни» решать задачи и проводить физический эксперимент.

В результате проведенного констатирующего эксперимента были выявлены причины недостаточного уровня знаний и умений студентов по физиэсе. Они связаны с не:формированностью у обучаемых общеучебных умеший. Значительная ча:ть студентов не понимает роли физики в освоеяши научных основ сь:ей будущей специальности, ее вклада в формирование творческой лзчности инженера.

На основе теоретического анализа литературы и практического опыта работы преподавателей вузов страны нами выявлены и обоснованы методические условая, способствующие повышению эффективности практических и лабораторных занятий. Это: использование возможностей ЭВТ для развития логического мышления студентов; использование обучатащих программ, для усвоения студентами системы знаний по физике; формирование у студентов умения использовать вычислительную

технику для проведения различных расчетов.

Целью методической системы является фсрмирс заниэ у студентов втуза на основе использования ЭВТ умений осуществлять действия, адекватные действиям инженера-технолога при ресзняи практических и научно-исследовательских задач. Данная гель язляется системообразующим фактором и одновременно социальным заказом общества, определяющей функционирование всей системы в пел ом. К системообразую-зщ>л связям относятся также связи управления и субординации.

Основная цель системы достигается через ресзние конкретных задач обучения и определяет ее содержание и элементный состав. В качестве содержания методической системы нами была зыбрана деятельность преподавателя и студентов, направленная на овладение умениями решения задач и постановки физического эксперимента при условии реализации на практических и лабораторных занятзях по курсу обшей физики втуза выявлениях методических услоьяй ислользования ЭВТ.

Реализация данных условий в учебном процесс э по физике способствовала расширению к углублению ассортимента методов, организационных форм, а также видов деятельности студентсз / составление алгоритмов, блок-схем, изучение и составление программ расчета, работа с обучающей программой, непосредственная рас эта на ЭВМ или с ПМК/.

Конечным результатом функционирования системы является сформи-розанность у студентов на основе ЭВТоструктурных элементов системы знаний по физике, усвоение содержания физических понятий, обобщенных умений решать задачи и прободать эксперимент-.

Интегративным качеством смоделированной системы является воз-мо:зность переноса знаний и умений, сформированных в процессе решение задач и постановки лабораторных экспериментэв на основе ЭВТ, за другие виды деятельности и другие предметы.

Данная система является открытой, входящей как составная часть /подсистема/ в систему знаний по физике. Сткрытэсть системы предполагает возможность ее развития; и развитие скзтемы будет более успешным, если ей придать практическую направленность.

Одним из элементов системы является мс-годика формирования у студентов умений решать задачи, проводить эксперимента, таюке разработанная на основе идей А.В.Усовой, Н.Н.Тулызбаевой структура деятельности студента по решению задач и выполнению лабораторных работ.

Как показали результаты исследования, студенты, пользуясь готовыми обобщенными планами деятельности, не вникает в логику постро-

ения конкретной структуры деятельности, что связывается с несфор-щрованностыо у них умения выделять ориентировочную основу действи /00Д/ по Щ типу» Выходом из сложившейся ситуации является включени в обобщенный план деятельности студента при выполнении лабораторно работы пункта: "Составление алгоритма, изучение программы расчета р зультатов на ЭВТ™.

Таблица 1

Структура деятельности студента при составлении алгоритма расчета экспериментальных данных

Действия

Содержание действий

1. Ознакомление с предметом

П. Составление плана, выявление условий, преобразование предмета

П. Осуществление самого процесса составления алгоритма 1У. Анализ составленного алгоритма

1» Записать формулы искомых величш и расчета погрев ностей измерения.

2,. Выявить необходимые исходные данные из анализа ф<орп4УЛ.

3- Определить характер этих даннкх / константы, параметры, экспериментальные данные/.

4. Найти из справочника константн, взять параметры экспериментальной установки, продумать порядок пол чгения и записи экспериментальных данных.

5. Расчленить деятельность по со:тавлению алгоритм ша отдельные операции,

6. Определить последовательность выполнения операц

7. Соединить в единое целое все элементарные опера дай.

8. Проверить построенный алгоритм на достаточность к необходимость.

Э. Описать алгоритм словэсно и изобразить в виде блок-схемы. Изучить программу расчета.

Расчленение мыслительного процесса на отдельные операции, осмыс ление содержания операций, последовательности и выполнения, суб< динации между нжми способствуют осознанию структуры рассувдения I формированию отдельных операций логического мышления, таких, как анализ, синтез, сравнение, оценка.

Введение в структуру деятельности студента по решению физиче< ких задач пункта Построение алгоритма и программы расчета" позВ( жат за короткое время сформировать у студентов умение составлять учебный алгоритм, а, следовательно, умение выделять 00Д.

Разработана методика использования обучающих программ для усвоения студентами системы знаний, а такте методика формирования у обучаемых умения использовать вычислительную технику для проведения различных расчетов.

В третьей главе - "Методика проведения и результаты педагогического эксперимента" - рассматриваются задачи и методика проведения эксперимента по этапам, анализируются его результаты,-

Педагогический эксперимент проводился на базе Джамбулского технологического института легкой и пищевой промышленности в 4 этапа с 1982 года по 1992 год.

Для оценки эффективности предлагаемой методики были выбраны следующие критерии: коэффициенты полноты и эффективности усвоения содержания структурных элементов знаний, коэффициент сформированное™ конкретного умения, коэффициент практическое направленности знаний группы студентов, коэффициент оценки отнесения студентов к курсу физики.

Студенты контрольных и экспериментальных групп распределялись по уровням сформированности у них умений решать задачи /выделено 5 уровней/, проводить учебный физический эксперимент /5 уровней/, составлять учебный алгоритм /4 уровня/. Качество усвоения студентами учебного материала проверялось также на уровнях "узнавание", "понимание", "анализ". Оценка достоверности полученных результатов определялась по критерию Ди-квадрат/. Основные результаты педагогического эксперимента отражены в таблицах 2,3.

Таблица 2

Распределение студентов по уровнем усвоения учебного материала /по результатам конечного среза/

Тип обу-Г Объем ! Количество студентов данного уровня ! Тнабл.

чения ¡выборки! 0 ! Узнавание Понимание! Анализ ! Ткрит.

Эксперим. ! 92 ! 18 ! 30 Контрольн.! 93 ! 33 ! 39 26 ! 18 ! 9,7 14 ! 7 ! 7.815

Проверялась полнота усвоения студентами содержания следующих понятий, законов, теорий: сила Лоренца, внешний фотоэффект, работа и мощность постоянного тока, механические колебания, оптические квантовые гс::ораторн; закон Ампера, молекулярно-хинетическая теория. Значения коэффициента эффективности уиь^ичд».. ст^у^яния этих эле—

ментов знаний лежат в пределах от 1,59 /работа и мощность постоянного тока/ до 2,12/оптические квантовые генераторы/, что является хорошим результатом.

Значение коэффициента практической направленности знаний студентов экспериментальных групп при обучении физике возросло от 12,С до 17,3 /объем выборки 110 студентов/. Показатели для контрольных гртпп: от 12,2 до 13,0 /объем выборки - 114/,что определяет достаточную эффективность к возможность практического использования разработанной методической системы.

Таблица 3

Распределение студентов экспериментальных /Э/ и контрольных /К/ групп по уровням сформированности знаний и учебных умений /по результатам последнего среза/

Формируемое умение, Тип обуче- !Объем !выбор- Количество студентов данного уровня ; ; ! К ! У ! Тнабл. ! Ткрит.

знание ния ! ки 1 ! 11 ! Ш ! 1У ! У Т ( !

Решать Э ! 92 12! 38! 29! 8 ! 5 ! 0.50! ! 24.81

задачи К ! 93 33! 45! И! 4 ! 0 ! 0,37! 4 ! 9,488

Проводить ' э ! 97 19! 29! 23! 17 ! 9 ! 0.53! ! 16,17

эксперимент к ! 96 32! 42! И! 8 ! 3 ! 0,40! 4 ! 9,488

Составлять э ! 100 35! 49' 10! В ! ! 0.47! ! 25.3

алгоритм к ! 100 70! 25! 3! 2 ! ! 0,33! 3 ! 7,315

Элементы 3 ! 83 17! 13! 30! 14 ! 9 ! 0.56! ! 16,59

знания к ! 76 33! 20! 15! 5 ! 3 ! 0,40! 4 ! 9,488

В 'Заключении" изложены основные результаты работы:

1. Изучено и проанализировано состояние проблемы использования ЭВТ на практических и лабораторных занятиях в курсе общей физики втуза. Установлено, что несмотря на многообразие исследований, по-свяшэнных данной проблеме, не разработана методика формирования у студентов втуза умений решать задачи и проводить физический эксперимент .

2. Выявлены методические условия целенаправленного использования ЭВ? для повышения эффективности лабораторных и практических занятий ~о курсу обпей физики втуза, включающие: использование воз-

можностей ЭВТ для развития логического мышления студентов, использование обучающих программ для усвоения системы знаний, формирование у студентов умения использовать вычислительную технику для проведения различных расчетов.

Разработана модель деятельности преподавателя и студентов.

3. Составлена методическая система на основе применения ЭВТ, включающая цель, содержание, разнообразные методы, формы, средства и конечные результаты обучения.

Расширен и углублен ассортимент методов, организационных форм и средств обучения, а также видов деятельности студентов /составление алгоритмов, блок-схем, изучение и составление программ расче та, работа с обучающей программой, непосредственная работа на ЭВМ или с ПЩ/.

4. Разработана методика формирования у студентов умений решать задачи и проводить физический эксперимент, отличающаяся тем, что формирование у обучаемых вышеназванных умений происходит на основе формирования у них умения выделять 00Д по Ш типу при составлении алгоритмов расчета экспериментальных данных лабораторных работ.

5. Созданы педагогические программные средства, включающие пакет обучающих программ и пакет программ обработки экспериментальных данных лабораторных работ.

6. Разработаны два учебно-методических пособия и методические рекомендации по применению ЭВТ в учебном процессе.

7. Получено подтверждение эффективности разработанной методической системы. Она внедрена в учебный процесс ряда втузов.

Основные выводы исследования заключаются в следующем:

1. Целенаправленное использование возможностей ЭВТ на практических и лабораторных занятиях по курсу обшей физики втуза требует выявления методических условий эффективного применения ЭВТ.

2. Конкретную методическую систему следует строить, опираясь на психолого-педагогические исследования с учетом реальности, необратимости, социально-гуманитарной значимости компьютеризации образования, а также с учетом реальных возможностей ЭВТ на современном этапе, не преувеличивая и не преуменьшая их.

3. Проведенный педагогический эксперимент подтвердил, что целенаправленное использование возможностей ЭВТ на основе разработанной методической системы обеспечивает более высокий уровень сформиро-ванности у студентов знаний и умений.

4. Педагогический эксперимент показал, что у студентов экспери-

ментальных групп выше уровень сформированное™ умения самостоятельно составлять учебный алгоритм. Эвристико-алгоритмический процесс составления алгоритмов формирует у студентов умение выделять 00Д по Ш типу.

5. Предлагаемая методика целенаправленного использования ЭВГ на практических и лабораторных занятиях по курсу общей физики втуза способствует изменению мотивационной структуры личности студента и повышает уровень компьютерной грамотности обучаемых.

РЕЗУЛЬТАТЫ исследования ПРЕДСТАВЛЕНЫ в публикациях:

1. Учебно-методический комплекс дисциплины "Физика" /лабораторные занятия/. - г. Алма-Ата: Изд-во НМК Минвуза Каз.ССР, 1984

- 60 с. /в соавторстве/.

2. Методические рекомендации, по использованию ЭШ при изучении колебаний. - г. Челябинск: ЧГПИ, 1990. _ 35 с. /в соавторстве/.

3. Программируемый калькулятор и микроЭШ в физической практикуме. - г. Алма-Ата: Изд-во РУМК Минобразования Каз.ССР^ 1990. -

- 66 с. /в соавторстве/.

4. Дидактические возможности ЭШ, периферийных устройств и их использование на младших курсах // Новые формы и методы обучения -

- эффективное средство повышения академической активности студентов: Сб. науч. трудов. - г. Кемерово: КузПИ, 1984. - С. 83-87

/в соавторстве/.

5. Роль ЭШ в повышении эффективности самостоятельной работы студентов по физике // Самостоятельная работа студентов в условиях перестройки учебного процесса: Тез. докл. региональной научно-методической конференции. - г. Челябинск: ЧШ, 1988.- С; 72-73 /в соавторстве/.

6. О компьютерной технологии обучения физике в техническом вузе // Актуальные вопросы педагогической технологии качества учебного процесса: Сб. научн. трудов Межвуз. региональной научно-методической конференции. - г. Алма-Ата: Изд-во "Рауан", 1990.- С. 248-251 /в соавторстве/.

7. Методические основы разработки обучающих программ по физике. Там же. С. 259-260 /в соавторстве/.

8. О роли ЭВТ в формировании знаний и предметных умений на лабораторных и практических занятиях по физике // Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и сту-

дентов вузов: Тез. докл. Межвуз. научно-практической конференции.- г. Челябинск: ЧТЕМ, 1990. - Часть 2. _ С. 105 /в соавторстве/.

9. Роль контрслирующе-обучающих программ для ЭШ при формировании научных понятий в курсе общей физики. Там же. С. 105-106 /в соавторстве/.

10.0 компьютерной технологии обучения физике в техническом вузе // Пути повышения качества подготовки инженерных кадров для легкой промышленности: Тез. докл. Всесоюзной научно-методической конференции. - М.: МТИ, 1991. _ С. 68-70 /в соавторстве/. •

II „ 0 психолого-педагогических проблемах компьютеризации учебного процесса по физике // Использование новых информационных технологий в учебном процессе: Тез. докл. научно-практического семинара. - г. Челябинск: У-СДЭНТП, 1991. - С. 12-13 /в соавторстве/.

12. Методические условия применения ЭВТ как фактор совершенствования формирования физических понятий // Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза: Тез. докл. Всесоюзной научно-практической конференции. - г. Челябинск: ЧПП1, 1992. _

- Часть 2/2/. - С. 164-165 /в соавторстве/.

13.'Роль ЭВТ в углублении понятия "Эвристико-алгоритмический подход". Там же. С. 166 /в соавторстве/.