автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Выбор оптимальных методов обучения информатике учащихся средней школы на основе информационно-коммуникационных технологий
- Автор научной работы
- Иванова, Ольга Николаевна
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Челябинск
- Год защиты
- 2009
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Выбор оптимальных методов обучения информатике учащихся средней школы на основе информационно-коммуникационных технологий"
На правах рукописи
ИВАНОВА ОЛЬГА НИКОЛАЕВНА
ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННО-КОММУНИКАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (информатика)
диссертации на соискание ученой
АВТОРЕФЕРАТ
кандидата педагогических наук
Челябинск - 2009
Работа выполнена на кафедре информатики и методики преподавания информатики государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования «Челябинский государственный педагогический университет»
Научный руководитель:
доктор педагогических наук, профессор
Матрос Дмитрий Шаевич
Официальные оппоненты:
доктор физико-математических наук, профессор
Соколинский Леонид Борисович
кандидат педагогических наук, доцент
кузнецов Александр Борисович
Ведущая организация:
ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»
Защита состоится «16» декабря 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.02 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд. 116.
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет».
Автореферат разослан 16 ноября 2009 года.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук, профессор B.C. Елагина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Актуальность нсследовапия. Главным направлением развития образования в Российской Федерации остается информатизация всех его уровней и структур. Информатизация в школах занимает ключевое место в действующих нормативных документах по национальному проекту «Образование». Первый этап процесса информатизации можно считать завершенным - абсолютное большинство школ оборудовано достаточным количеством компьютеров и выходом в Интернет. Текущие процессы накопления и классификации цифровых образовательных ресурсов по всем предметам, использования их в процессе обучения, поиск и создание собственных мультимедийных продуктов учителями школ привели к необходимости перехода средних общеобразовательных учреждений на новый уровень использования информационных технологий, способствующих формированию профессиональной компетентности.
Информатизация охватывает не только процесс обучения, но и процесс подготовки учителя к урокам, потому что связана с поиском новых методов представления знаний и умений, их классификацией, хранением и обработкой результатов учебных достижений. Информационные технологии способствуют формированию диагностируемых целей урока, определению логических связей между структурными единицами содержания учебного материала, оптимизации расхода времени на виды учебно-познавательной деятельности учащихся.
Помимо этого, информатизация проникает и в такие сферы деятельности школьного учреждения, как мониторинг здоровья ученика, мониторинг его индивидуального физического и психического развития, контроль за управляющими функциями администрации школы, обеспечение образовательного учреждения оборудованием, медикаментами и др. Все направления деятельности школы могут и должны осуществляться с помощью информационно-коммуникационных технологий. Поэтому в настоящее время возникает проблема привлечения современных способов менеджмента образовательного учреждения и формирования нового видения проблем школы и спобсобов их разрешения.
Вопрос о содержании образования в определенной мере предопределен государственным образовательным Стандартом, базисным учебным планом, образовательными программами по предметам. Учитель имеет право, руководствуясь интересами учащихся выбрать одну из альтернативных программ обучения, однако он не имеет возможности вводить в содержание учебного материала значительное количество новых структурных единиц обучения. Вместе с тем, выбор форм организации учебных занятий, форм обучения, методов обучения остается одной из не регламентируемой областей деятельности учителя. Он может творчески подойти к процессу, использовать любые доступные методы обучения, которые будут способствовать эффективному освоению учебного материала учащимися.
В настоящее время существует достаточное количество работ по использованию информационно-коммуникационных технологий в процессе обучения учащихся среднего общеобразовательного учреждения тому или иному предмету, в реализации дистанционного образования. Но использование ИКТ не как средства обучения, а как средства выбора методов обучения еще недостаточно изучено. Например, проблемам внедрения ИКТ в процесс обучения учащихся
конкретным дисциплинам посвящены работы С.А. Бешенков, Л.Л. Босова,/ С.Г. Григорьев, В.В. Гриншкун, Е.С. Полат, И.В. Роберт и др., в них
рассматриваются вопросы использования ИКТ в управлении различными ресурсами образовательного учреждения (управленческим, финансовым, воспитательным, кадровым и т.д.). Однако, в вышеназванных работах не исследуется выбор методов обучения на основе ИКТ. Современные исследования в области использования методов обучения ставят своей целью сравнение системы выбора методов обучения в различных образовательных условиях или странах, рассматривают возможности новых методов обучения, появившихся с широким распространением ИКТ, или давно известных методов, воплощающихся в новых организационных формах обучения, видах учебно-познавательной деятельности. Тем не менее, проблему дидактического выбора методов обучения редко связываются с процессами оптимизации.
Между тем, большой вклад в разработку технологий выбора оптимальных методов обучения внесли известные педагоги Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, М.М. Махмутов, М.Н. Скаткин, A.B. Усова, А.Н. Черкасов. В своих работах они указывали на основные критерии и факторы выбора оптимальных методов обучения, но не рассматривали те широчайшие возможности, которые появились в современном образовательном процессе в связи с всеобщей и повсеместной информатизацией.
Трудность использования ИКТ в дидактике определена о первую очередь тем, что большое количество описываемых ею понятий, объектов и их характеристик не имеют количественной составляющей, которую можно было бы измерить, применить к ней математические алгоритмы. Критерии и факторы, влияющие на тот или иной аспект учебного процесса, часто описываются эмпирически, нечетко. Теория нечетких множеств позволяет формализовать такие нечеткие объекты и применить к ним математические алгоритмы для обработки полученных результатов педагогических исследований.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена необходимостью разрешения следующих противоречий:
- между современными тенденциями развития образования, выраженными в информатизации всех аспектов деятельности школы, и недостаточной разработанностью вопросов применения ИКТ в конкретной деятельности учителя;
- между назревшей необходимостью оптимизации процесса обучения на основе использования информационно-коммуникационных технологий и отсутствием в современной дидактике технологии выбора оптимальных методов обучения с помощью ИКТ;
- между необходимостью совершенствования процесса подготовки учителей к урокам в условиях высокой степени информатизации образования и нереализованным потенциалом ИКТ в проектировании учебных занятий;
- между широкими возможностями учителя по применению разнообразных методов обучения и его недостаточной квалификацией (компетентностью) по использованию ИКТ в процессе выбора методов обучения;
- между необходимостью учета индивидуальных особенностей учащихся и особенностей содержания образования при выборе оптимальных методов обучения и интуитивной, теоретически мало обоснованной практикой по учету этих важнейших факторов в педагогических реалиях.
Возможность разрешить перечисленные противоречия обусловливает актуальность исследования, направленного на развитие теоретических положений
по оптимизации выбора методов обучения и разработку технологии выбора оптимальных методов обучения в школе.
Выявленные противоречия определили актуальность настоящего исследования и позволили сформулировать проблему: повышение качества результатов обучения информатике учащихся средней школы на основе выбора оптимальных методов обучения.
Теоретическое и практическое значение указанной проблемы и ее недостаточная разработанность послужили основанием для выбора темы исследования: «Выбор оптимальных методов обучения информатике учащихся средней школы на основе информационно-коммуникационных технологий».
Объект исследования: процесс обучения информатике в средней общеобразовательной школе.
Предмет исследования: технология выбора оптимальных методов обучения информатике учащихся в средней общеобразовательной школе на основе информационно-коммуникационных технологий.
Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка технологии выбора оптимальных методов обучения информатике учащихся средней школы на основе информационно-коммуникационных технологий, способствующей повышению качеству результатов обучения учащихся.
В соответствии с целью и предметом выдвинута следующая гипотеза исследования.
Если осуществить выбор оптимальных методов обучения, предполагающий:
- определение и формализацию отображения важнейших факторов, влияющих на выбор методов обучения информатике;
- использование нечетких характеристик интеллектуальных способностей ученика и сложности содержания образования;
- разработку технологии выбора оптимальных методов обучения на основе нечетких характеристик интеллектуальных способностей ученика и сложности содержания образования, включающей информационный, актуализирующий и моделирующий этапы и обеспечивающей внедрение новых методов проектирования учебных занятий, предоставление экспертных советов учителю, создание условий его личной включенности в процессе проектирования урока,
то это может обеспечить повышение качества результатов обучения информатике учащихся средней школы.
Оценка эффективности технологии выбора оптимальных методов обучения информатике проводилась нами по следующим критериям: уровень усвоения знаний учащимися при использовании оптимальных методов обучения с учетом возможностей учащихся (при определении их интеллектуальных характеристик) и особенностей содержания образования (информативность, разнородность, иерархичность учебного материала).
Для реализации поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы нами сформулированы следующие задачи исследования.
1. На основе анализа научной, научно-методической и учебно-методической литературы выявить основные факторы, влияющие на выбор оптимальных методов обучения информатике.
2. Проанализировать существующую теорию и практику выбора методов обучения информатике с целью поиска необходимого теоретического обоснования технологии выбора оптимальных методов обучения.
3. Определить критерии оценки оптимальности методов обучения информатике.
4. Разработать технологию выбора оптимальных методов обучения информатике, основываясь на дидактических принципах использования ИКТ в процессе обучения.
5. Создать автоматизированную систему выбора оптимальных методов обучения информатике и разработать методику ее применения.
6. Разработать диагностическую методику измерения качества результатов обучения информатике.
7. Экспериментально проверить эффективность процесса обучения при использовании разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения по совокупности выделенных качественных критериев.
Теоретической и методологической основой исследования являются:
- теоретические основы оптимизации процесса обучения и, в частности, процесса выбора методов обучения (Ю.К. Бабанский, П.П. Блонский, Т.М. Давыденко, А.Н. Черкасов, В.И. Крупич, И.Т. Огородников, И.П. Подласый, С.Т. Шацкий и др.);
- работы . в области методологии педагогики (И.Г. Геращенко, В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, И.Я. Лернер и др.);
- работы и документы в области информатизации образования (Я.А. Ваграменко, Д.Ш. Матрос, В.Н. Нуждин, Е.С. Полат, В.Ф. Шолохович и др.);
- работы в области оценки эффективности и качества обучения (П.И. Зинченко, Ш.А. Амонашвили);
- психолого-педагогические работы в области диагностики индивидуальных особенностей учащихся (Л.С. Выготский, А.И. Подольский, A.A. Рузаков, H.H. Мельникова, и др.);
- работы в области теории и методики преподавания информатики (А.И. Бочкин, A.A. Кузнецов, И.Г. Семакин, Н.Д. Угринович, Е.К. Хеннер, М.П. Лапчик и др.);
- теоретические основы оценки сложности содержания образования (Ю.К. Бабанский, В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, A.B. Усова и др.);
- работы по теории нечетких множеств и ее применению в педагогической практике (Е.О. Грубов, JI.A. Заде, А.Б. Кияшко, Б.В. Никичкин, Д.А. Парновский и др.);
- статистические методы обработки результатов педагогического исследования (Д.А. Новиков и др.).
В диссертационной работе использованы методы:
- теоретико-методический анализ философской, психолого-педагогической, научной и методической литературы, нормативной и учебной литературы по информатизации образования, оптимизации учебного процесса, концептуальный анализ выполненных ранее диссертационных работ по проблеме исследования, системный подход, дидактические принципы использования ИКТ в обучении;
- изучение и обобщение педагогического опыта по оптимизации выбора методов обучения в школе;
- социологические методы: наблюдение, анкетирование, тестирование, экспертная оценка;
- методы педагогического моделирования;
- экспериментальные (поисковый, констатирующий и формирующий эксперимент) методы;
- методы статистического анализа и математической обработки эмпирического материала.
Научная новизна исследования. В отличие от ряда диссертационных исследований, посвященных использованию информационно-коммуникационных на уроках информатики в таких аспектах деятельности школы, как управленческий, финансовый, административный, в настоящем исследовании:
1. Обосновано вьщеление характеристики учащегося и сложности содержания учебного материала в качестве наиболее важных факторов, влияющих на выбор методов обучения учителем.
2. Определены критерии оценки учащегося (уровень интеллектуального развития) и сложности содержания образования (иерархичность, разнородность, информативность).
3. Установлены нечеткие, но выраженные в формализованной форме, математические зависимости выбора оптимальных методов обучения от интеллектуальных способностей учащегося и сложности содержания учебного материала.
4. Сформированы нечеткие множества, характеризующие учащегося и содержание учебного материала, благодаря которым можно выявить нечеткую характеристику интеллектуальных способностей любого ученика и сложность содержания любого фрагмента изучаемого материала.
5. Теоретически обоснована и разработана технология выбора оптимальных методов обучения на основе нечеткой характеристики ученика и содержания образования, включающая информационный, актуализирующий и моделирующий этапы, обеспечивающая внедрение новых методов проектирования учебных занятий, предоставление экспертных советов учителю, создание условий его личной включенности в процесс проектирования.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
1. Определены недостатки имеющейся теории и практики выбора методов обучения информатике и выделены преимущества использования теории нечетких множеств для решения данной задачи.
2. Введены новые понятия «нечеткая характеристика ученика» и «нечеткая характеристика содержания образования», которые описываются лингвистическими переменными, состоящими из термов «название», «множество определений, которыми характеризуется данное описание», «область определения введенного описания».
3. Разработана педагогико-математическая модель нечеткого логического вывода, позволяющая формализовать нечеткие характеристики ученика и содержания учебного материала, обработать их математическими методами и произвести обратный процесс преобразования полученных результатов в нечеткую форму.
Практическая значимость исследования состоит в том, что теоретические результаты доведены до уровня практического применения:
- разработана и внедрена в учебный процесс по информатике автоматизированная технология выбора оптимальных методов обучения;
- разработана и внедрена в учебный процесс по информатике автоматизированная система получения нечеткой характеристики учащихся и содержания образования;
разработаны методические рекомендации по выбору оптимальных методов обучения для учителей по информатике общеобразовательной школы.
Достоверность результатов исследования обеспечивалась использованием научно-обоснованных методов с опорой на основополагающие теоретические положения, последовательным проведением этапов педагогического эксперимента, использованием математических методов обработки результатов и педагогических критериев в их качественной интерпретации, проверкой адекватности полученных результатов, длительным характером эксперимента.
Положения, выносимые на защиту.
1. Технология выбора оптимальных методов обучения на основе нечетких характеристик с применением ИКТ включает следующие этапы:
- информационный: овладение опытом педагогической деятельности на уровне необходимой информации о применении традиционных и нетрадиционных для данного учителя методов обучения;
- актуализирующий: овладение опытом педагогической деятельности на уровне нормативной и личностно-смысловой активности учителя;
- моделирующий: моделирование педагогической деятельности по выбору оптимальных методов обучения.
2. Характеристика ученика и содержания учебного материала, разработка соответствующих моделей могут осуществляться на основе теории нечетких множеств. Нечеткая характеристика ученика позволяет отследить динамику изменений его интеллектуальных способностей во времени, подобрать подобного ученика с похожими характеристиками, определить зону актуального развития учащегося и сделать прогноз его успеваемости.
3. Нечеткая характеристика содержания образования позволяет экстраполировать полученные нечеткие зависимости, характеризующие сложность учебника, на любой учебный материал, по которому имеются данные о его разнородности, информативности и иерархичности.
4. Особенности технологии выбора оптимальных методов обучения: самообучаемость; возможность выделения основных и дополнительных методов обучения; конкретизация выбора методов с учетом возможностей учащихся и учителя; консультативный характер результатов; наличие границ применимости.
5. Учет интеллектуальных способностей ученика и сложности содержания образования при выборе методов обучения способствует повышению качества усвоения знаний по информатике учащимися.
Апробация результатов исследования. Теоретические положения и результаты исследования обсуждались на Всероссийской конференции «Информатизация общего и педагогического образования - главное условие их модернизации» (2004 г.), на научно-методических семинарах при кафедре информатики и методики преподавания информатики Челябинского государственного педагогического университета (2004 - 2008 гг.), на конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей и аспирантов ЧПТУ (2004 - 2008 гг.) и были опубликованы в статьях, книгах и
материалах конференций. Работа была выполнена при поддержке грантов ЧГТТУ и Правительства Челябинской области.
Базой исследования служили МОУ СОШ №№ 6, 32 г. Копейска, № 18 г. Челябинска, № 18 г. Кургана. Исследованием было охвачено 136 учащихся 8-х, 9-х, 10-х и 11-х классов средней школы и 113 учителей.
Организация исследования: исследование проводилось с 2004 по 2009 гг. и включало несколько этапов:
На первом этапе (2004 - 2005 гг) проводилось изучение проблемы выбора оптимальных методов обучения на основе И КГ. С целью разработки дидактических основ по проблеме исследования был осуществлен анализ научной, педагогической, дидактической, научно-методической, учебной и методической литературы, сформулирована гипотеза исследования, составлен план опытно-экспериментальной работы.
На втором этапе исследования (2006 - 2007 гг.) определены теоретические основы технологии выбора оптимальных методов обучения информатике на основе ИКТ. На этом этапе был осуществлен констатирующие эксперимент, создана база ответов учителей-экспертов, проанализировано состояние выбора методов обучения информатике в школе, определен входной уровень знаний учащихся.
На третьем этапе исследования (2008 - 2009 гг.) был организован и проведен формирующий контрольно-оценочный педагогический эксперимент, выполнялась статистическая обработка экспериментальных данных, выполнялась корректировка и усовершенствование технологии выбора оптимальных методов обучения информатике, осуществлялось применение технологии в условиях основной и средней (полной) общей школы.
Структура диссертации. Диссертация состоит го введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 162 источника, из них 11 на иностранном языке, и шести приложений.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Во введении обоснована актуальность проблемы исследования, сформулированы цель, объект, предмет, гипотеза и задачи исследования, раскрыты научная новизна, практическая значимость исследования, положения, выносимые на защиту, апробация результатов исследования.
В первой главе «Проблема выбора оптимальных методов обучении информатике и пути ее решения» рассмотрены классификации методов обучения, выделены некоторые современные методы обучения информатике, проанализировано современное состояние педагогической практики по выбору методов обучения информатике, выделены наиболее значимые факторы выбора методов обучения информатике, сформулированы критерии оценки эффективности методов обучения информатике.
Классификация методов обучения по видам деятельности педагога и учащегося, предложенная Ю.КБабанским, нуждается в дополнении новыми методами обучения, появившимися в связи с широким распространением ИКТ.
Специфика учебного материала и средств обучения в процессе обучения информатике позволяет особенно выделить ряд методов обучения. На уроках информатики воспроизведение действий педагога может быть выражено во различных видах работ с готовыми программами, в использовании программно-
методических комплексов, в акцентировании на коллективной работе учащихся в ходе разработки крупных проектов, в частом использовании учебных проектов.
Существующая педагогическая практика выбора методов обучения информатике имеет ряд недостатков, среди которых можно назвать недостаточность соответствующей профессиональной переподготовки педагогов к переходу на новые ориентиры при обучении, неготовность самих учащихся, неоднозначность определения цели и задач перехода на новую систему выбора методов обучения, недостаточная технологизация самого процесса.
Эффективность методов обучения может рассматриваться только в применении к конкретному учащемуся и при изучении конкретного содержания образования. Отвлеченное сравнение эффективности применения методов обучения не может быть адекватным.
Наиболее значимыми факторами, влияющими на процесс выбора методов обучения информатике в каждой конкретной педагогической ситуации, являются сложность содержания учебного материала и характеристика интеллекта ученика, для которого этот материал предназначается.
Выделены недостатки балльной системы, используемой для характеристики успеваемости учащегося, трудности при определении сложности учебного материала
Сложность содержания структурно-дидактической единицы учебника по информатике характеризуется структурной сложностью (разнородностью), иерархичностью элементов структурной единицы и ее информативностью.
Характеристика ученика основывается на параметрических данных измерения интеллекта учащегося, проводящегося в рамках постоянного мониторинга его развития. Результатом такой характеристики является множество различных показателей: внимания, сосредоточенности, абстрактности мышления, логичности и т.д. В общей совокупности множество таких диагностируемых понятий и составляют целое представление об интеллекте учащегося.
Процесс выбора оптимальных методов обучения заключается в определении целесообразности применения того или иного метода обучения, и рекомендации наиболее оптимальных методов для каждой конкретной учебной ситуации для отдельного ученика или класса в целом, а также выбор возможных альтернативных вариантов, наиболее близких по своим нечетким характеристикам к оптимальным.
Вторая глава «Технология выбора оптимальных методов обучения информатике на основе ИКТ» посвящена теоретико-методологическому обоснованию и разработке технологии выбора оптимальных методов обучения информатике на основе нечеткой характеристики учащегося и содержания образования.
Сегодня любое психологическое тестирование учеников предоставляет четкую оценку его личностных и интеллектуальных параметров - некоторый набор баллов. Но количественная оценка часто отличается от качественной. Ведь даже в рамках одной школьной оценки учителя оценивают учеников по-разному.
Поэтому возникают 2 противоречия:
1. Между количественной и качественной оценкой достижений ученика в процессе обучения
2. Мезвду представлением результатов тестирования индивидуальных особенностей ребенка в виде набора чисел (четкой информацией) и
представлением этих данных в форме, востребованной учителями, психологами, администрацией школы (нечеткой, качественной информацией).
Психологическое тестирование в рамках психологического мониторинга, который учащиеся проходят ежегодно в ходе эксперимента по созданию методической системы дифференцированного обучения на основе учета индивидуальных особенностей учащихся, отличается теми же противоречиями. Поэтому возникает необходимость создания системы, делающей выводы, более приближенные к жизни, которая бы основывалась на описании, максимально приближенном к реальной педагогической ситуации.
На основе данных психологического мониторинга учащихся в школе строятся базовые нечеткие множества, характеризующие ученика как очень слабого, малоспособного, среднего, умного, очень умного. Каждый ученик, прошедший тестирование, причислен к тому или иному типу учеников (ему присвоена некоторая характеристика). На рисунке 1 отражаются нечеткие множества, соответствующие характеристикам интеллектуальных способностей учащегося в категории «Мышление», и вертикальная линия, означающая характеристику рассматриваемого ученика.
* ; / ч Г- < ^ ' *~| Очень доьй
/1 \! / : Л имиый
I / ; \bcis _ Ч | Сряи*й
£ : Г/ ¡\ - Смвомгый
1М>С\/ I ^УНС-Гг"
1 23456789
Рис.1. Характеристика ученика в тесте «Числовые ряды» в категории «Мышление»
В ходе анализа показателей принадлежности ученика к тому или иному множеству мы можем охарактеризовать зону его актуального развития как положительную, если сумма показателей принадлежности к классу «очень сильных» и «сильных» больше суммы показателей принадлежности к классу «слабоватых» и «очень слабых» учеников; как отрицательную в противном случае.
Полученная характеристика может послужить основой для прогнозирования развития ученика. Такая информация может стать неоценимым подспорьем учителю при реализации личностно-ориентированного подхода в обучении, так как позволит опираться на полученную адекватной и объективной системой информацию о том, что сможет сделать учащийся при надлежащей организации учебного процесса, правильном выборе методов и форм обучения.
Через зон}' актуального развития подобных учеников можно описать зону ближайшего развития рассматриваемого ученика. Она будет также положительной или отрицательной, в зависимости от значений степеней принадлежности учащегося ко всем нечетким множествам. Нахождение подобных учеников позволит сделать педагогическое прогнозирование более достоверным. Подобные данные, накопленные в течение нескольких лет обучения, позволят отследить тенденцию развития ученика, сравнить ее с прогнозируемой, сделать вывод о качестве процесса обучения.
Нечеткая характеристика содержания обучения позволяет сделать выводы о сложности конкретного учебника на основании данных о его разнородности, информативности и иерархичности, а также экстраполировать полученные нечеткие зависимости на любой учебный материал, по которому имеются такие же данные.
<\/ г |\ *
На рисунке 2 представлены нечеткие множества, характеризующие сложность параграфа «Алфавитные подход и вероятность» по параметру «Иерархичность», вертикальной чертой обозначены пересечения характеристики данного параграфа с нечеткими множествами.
0 дУч ■А ';/
0 23456789 101112131 415161718192021
— Очень ни'кзя — Ннгкзя Средняя | — Высокая — Очень высокая ■ Пересечение |
Рис. 2. Иерархичность параграфа «Алфавит и вероятность» Использование нечетких множеств при описании ученика и содержания образования позволяет использовать их для выбора оптимальных методов обучения.
Разработанная педагогическая технология является цикличной, т.е. обладает свойством повторяемости отдельных операций. Важным свойством технологии является диагносгачность поставленных целей, которая подразумевает достаточный уровень усвоения знаний учащимися по окончании изучения учебного материала, методы преподавания которого были определены с помощью технологии.
Технологичность процесса выбора оптимальных методов обучения как поэтапность овладения учителями опытом указанной педагогической деятельности представлена нами в таблице 1.
Таблица 1
Этапы технологии выбора оптимальных методов обучения информатике
Критерии выделения этапов процесса выбора оптимальных методов обучения Показатели выделения этапов процесса выбора оптимальных методов обучения Этапы процесса выбора оптимальных методов обучения
Динамика овладения опытом педагогической деятельности (социокультурным, нормативным и индивидуализированным) Движение от общего, абстрактного нормативного (объективного) уровня овладения первоначальным опытом педагогической деятельности по применению новых методов обучения к конкретному индивидуализированному (субъективному) опыту на уровне личностно-смысловой активности. Переход от внешне заданных целей во внутренне принятые цели. 1. Информационный этап', овладение опытом педагогической деятельности на уровне необходимой информации (теоретической и практико-ориентированной) в процессе изучения вопросов применения различных методов обучения для данного учителя в своей педагогической практике. На данном этапе анализируется государственный образовательный стандарт по информатике с целью получения представления об уровне изучения темы, по которой выбираются методы обучения, формулируются цели учебной деятельности в соответствии с изучаемым материалом. Также изучаются особенности учащихся, которым предлагается учебный материал.
Критерии выделения этапов процесса выбора оптимальных методов обучения Показатели выделения этапов процесса выбора оптимальных методов обучения Этапы процесса выбора оптимальных методов обучения
Изменение функций психолого-педагогического знания На первом этапе выбор оптимальных методов обучения выступает как внешне заданная цель, как специфическая информация, овладение которой требуется учителю для осуществления и совершенствования профессионально-педагогических действий На втором этапе знание - это условие постановки и решения педагогической задачи выбора методов обучения, как на нормативном, так и личностно-смысловом уровне активности. На третьем этапе - инструмент практической педагогической деятельности в ходе подготовки к урокам информатики. 2 Актуализирующий этап: овладение опытом педагогической деятельности на уровне актуализации знания, на уровне нормативной и личностно-смысловой активности педагога в ходе подготовки уроков по информатике с целью возможности использования в дальнейшей педагогической деятельности тех методов обучения, которые могут оказаться оптимальными для каждой конкретной педагогической ситуации. На данном этапе учитель должен определить методику преподавания выбранного раздела содержания образования в соответствии с целевыми установками.
Развитие организационных форм педагогической деятельности Переход от интуитивного выбора методов обучения при организации учебно-познавательной деятельности учащихся к использованию оптимальных методов обучения в зависимости от конкретных педагогических условий. 3. Моделирующий этап: овладение опытом педагогической деятельности по выбору оптимальных методов обучения на уровне использования экспертной системы в ходе педагогической деятельности учителя. Учитель в ходе подготовки к уроку выбирает в компьютерной реализации автоматизирован ной технологии выбора оптимальных методов обучения параграф и учащихся, после чего изучает предложенные системой методы обучения и принимает решение о выборе основного или альтернативного варианта результата.
Технология выбора оптимальных методов обучения реализуется в форме экспертной системы. Система выбора оптимальных методов обучения базируется на входной нечеткой информации об ученике и содержании образования, полученной на предыдущих этапах работы. Экспертная система, содержащая необходимые математические методы обработки нечетких данных, делает вывод о целесообразности применения того или иного метода обучения, рекомендует наиболее оптимальные методы для каждой конкретной учебной ситуации для
отдельного ученика или класса в целом, а также возможные альтернативные варианты, наиболее близкие по своим нечетким характеристикам к оптимальным.
Теоретически применение такой системы позволяет абстрагироваться от конкретного учебника и конкретного ученика, так как она представляет собой технологию выбора оптимальных методов обучения.
Разработанная технология выбора оптимальных методов обучения позволяет получать такие выборки (наборы) методов обучения, которых не было ранее определено в базе данных, в этом заключается самообучаемость системы. Самообучаемость системы отражается еще и в том, что учитель может производить свой собственный экспертный выбор, причем по двум направлениям: экспертный выбор для общего случая (тот, что делали эксперты при создании системы) и экспертный выбор для конкретного случая (по которому производится консультация). В дальнейшем его мнение будет учитываться при выборе методов обучения наравне с заложенными ранее мнениями экспертов. Таким образом реализуется возможность системы «подстраиваться» под конкретного учителя.
На рисунке 3 представлены методы обучения, являющиеся наилучшими для некоторого набора входных данных.
Интересно графическое представление соотношения количественных характеристик, повлиявших на выбор оптимальных методов обучения. На рисунке 4 выбранные методы обучения представлены в наглядной форме - в виде круговых диаграмм.
Группы методов обучения Основной вариант Альтернативный вариант -1 Альтернативный вариант - 2
По источнику передачи информации наглядный практический словесный
Гностические методы частично- поисковый репродуктивный исследовательский
Логические методы индуктивный метод аналогии Проблемного изложений
Стимулирование интереса к учению создание ситуации нравственного переживания познавательные игры учебные дискуссии
Стимулирование долга и ответственности в учении поощрение в учении предъявление требований убеждение
Устный контроль Фронтальный опрос устный зачет индивидуальный опрос
Письменный контроль зачет контрольная работа программированная работа
Рис. 3. Оптимальные методы обучения для Николая Н. из 9а класса при изучении темы «Алфавитный подход и вероятность»
Здесь учитель может увидеть результаты преобразования нечеткого логического вывода в процентную форму соотношения триады оптимальных методов обучения. Графическая форма представления результатов может наглядно продемонстрировать учителю, насколько степень оптимальности первого,
основного, варианта комплекса методов обучения отличается от альтернативных вариантов. Например, если рассматривать групп}' гностических методов, то сразу видно, что частично-поисковый намного лучше предложенных системой альтернативных вариантов, там же исследовательский метод обучения вообще имеет слабую оценку экспертов в применении его к данному ученику при изучении данной темы.
В то же время, диаграммы групп методов устного и письменного контроля наглядно показывают, что предложенные в ходе консультации методы обучения, как основной, так и альтернативный, имеют почти равные шансы на успешный результат при их применении, поэтому учитель может применить в этом случае тот метод обучения, который ему больше нравится, к которому больше привык он сам и его ученики, на реализацию которого у него есть время и технические возможности.
По источнику Гностические методы Логические методы Стимулирование передачи информации интереса к учению
□ »ест -о-:' г: и ч I □ всгэед»**-«-»" 3? 3$ ч ¡□«сачазм* *т N
□ игви няп з:- з%
О :в и ч
О м1-«г "'а*и ч
□ дгсусс**;: 11 ч
Стимулирование долга и Устной контроль гветственности в учен!
Письменный контроль
I О пкю • « к ч
□ 30 714
| □ Д <3 ч
Рис. 4. Графическое представление соотношения количественных характеристик, повлиявших на выбор оптимальных методов обучения для Николая Н. при изучении темы «Алфавитный подход и вероятность»
Важным для учителя является и графическая форма представления нечеткой характеристики учащегося или масса в целом. На рис. 5 представлена гистограмма, поясняющая нечеткую характеристику класса, по которой учитель получает консультацию, все числовые данные на ней норм&тезованы, можно сделать вывод о том, что рассматриваемый класс очень сильный.
На рис. 6 гистограмма поясняет характеристику параграфа, по которому учитель получает консультацию. Рассматриваемый параграф имеет степень принадлежности ко множеству «средняя сложность», равную единице, он сложный со степенью принадлежности к соответствующему множеству на 0,80; очень сложный - на 0,26; легкий - на 0,58 и очень легкий - на 0,26. Как видно, значения нормализованы.
Нами разработана технология оптимального выбора методов обучения на основе полученных нечетких характеристик и подробно описаны возможности самообучающейся системы по выбору оптимальных методов обучения.
□
ш
ГмоТ)
ЕБ........
ПЗОО
Е10
очень легкое гегкое сревмее сложное оченьсложгое
смен? слабый славьй средней сильней очень сильньй
Рис. 6. Гистограмма нечеткой характеристики содержания учебного материала темы «Способы представления информации»
Рис.5. Гистограмма нечеткой характеристики учащихся класса 11а
Для проверки сформулированной гипотезы и доказательства эффективности технологии был проведен эксперимент, описанный в третьей главе «Организация и проведение педагогического эксперимента по использованию технологии выбора оптимальных методов обучения при обучении информатике». Педагогический эксперимент проводился в три этапа.
На поисковом этапе эксперимента был произведен тщательный анализ рассматриваемой проблемы, выявлены неразрешенные противоречия по выбору оптимальных методов обучения, осуществлена постановка цели и задач исследования, изучены существующие способы выбора методов обучения, реальная практика по их применению, сформулирована гипотеза исследования.
Задача второго этапа эксперимента - доказать, что применение технологии выбора оптимальных методов обучения, основывающейся на нечеткой характеристике ученика и содержания образования, позволит повысить эффективность педагогической деятельности учителя и качество усвоения знаний и умений учащихся по информатике.
В рамках подготовки к проведению эксперименты нами были определены следующие методические аспекты, отражающие суть нововведений.
1 Необходимая длительность эксперимента. Эффективность обучения с применением оптимальных методов обучения может быть действительно доказана только при проведении системы уроков по одной теме или разделу, поскольку применение новых, незнакомых или нетипичных для учащихся методов обучения на одном-двух уроках практически может способствовать повышению интереса к изучаемому материалу и, соответственно, скажется на результатах усвоения этого материала в положительную сторону. Однако, использование нечеткой характеристики ученика и содержания учебного материала позволит в долгосрочной перспективе добиться наилучшей эффективности преподавания, не загружая учащихся, а наоборот, ориентируясь на их интеллектуальные способности.
2. Методика определения начального состояния экспериментального объекта Главным условием уравнивания экспериментальной и контрольной групп в каждой паре, конечно, является характеристика самих учащихся. В первую очередь, это их интеллектуальные возможности, как составная часть входных
параметров в систему принятия оптимального решения. В ходе психологического мониторинга были получены характеристики всех участвующих в эксперименте учащихся (как контрольных, так и экспериментальных групп). По данным параметрам разработанной нами системы нечеткой характеристики ученика были получены числовые результаты, характеризующие степень принадлежности каждого ученика к каждому из множеств: «очень умный», «умный», «средний», «слабоватый», «очень слабый». При анализе распределения данных характеристик нами было установлено, что во всех рассматриваемых классах присутствует 4-7 % учеников с максимальной характеристикой «очень умный», 19-24 % учеников «умных», 37-45 % с максимальной характеристикой «средний», 21-26 % «слабоватых» и 8-10 % «очень слабых». Природу этих статистических данных мы не устанавливали, но представляется, что полученные результаты достаточно правдиво отражают ситуацию. Главным для нас является то, что количество учащихся в каждой условной группе интеллектуальных характеристик совпадает в каждом фактическом классе.
Корреляционный анализ полученных интеллектуальных характеристик учащихся (таблица 2) показал, что они в значительной степени коррелируют друг с другом (более 0,95), т.е. группы не имеют достоверных различий по своим интеллектуальным характеристикам.
Таблица 2
Матрица смежности, полученная в ходе корреляционного анализа интеллектуальных характеристик учащихся контрольных и экспериментальных
групп в разных школах и городах
Челябинск Курган Копейск
Курган 0,99
Копейск 0,97 0,99
п.Железнодорожный 0,97 0,97 0,97
3. Критерии оценки качества знаний и умений информатике при использовании совокупности рекомендованных системой оптимальных методов обучения. Поскольку исследование проводилось в разных школах и с учащимися разных возрастов, то уровень обученности определялся на основе педагогического мониторинга качества усвоения знаний и умений учащимися. Во всех школах, участвовавших в эксперименте, применяется пятибалльная шкала оценок. Разработанная технология выбора оптимальных методов обучения применялась в экспериментальных классах в течение системы уроков по определенной теме в данном классе. В ходе изучения темы были проведены входной контроль, несколько тематических контролирующих мероприятий (в соответствии с планом учителя), итоговый контроль знаний учащихся, а также контроль остаточных знаний учащихся (по прошествии шести месяцев после эксперимента). Все контрольные материалы были подготовлены учителями, форма контроля в контрольных группах была свободной, привычной для учителя и учащихся, форма контроля в экспериментальных группах была обусловлена тем методом обучения из группы контроля знаний, который был получен в компьютерной системе выбора оптимальных методов обучения.
4. Критерии результативности разработанной методики обучения информатике на основе Показателем результативности может служить оценка
самого учителя. В качестве оценки можно выбрать качественный показатель -полезность: «высокая», «средняя» и «низкая».
Педагогический эксперимент, направленный на повышение эффективности педагогической деятельности учителей, проходил в два этапа:
1. Констатирующий и поисковый эксперимент.
2. Формирующий эксперимент.
В ходе констатирующего эксперимента в 2004-2005 учебном году было проведено анкетирование учителей-предметников, целью которого было выявить их готовность к использованию новых, нетипичных для их повседневной педагогической практики, методов обучения, а также изучить эффективность использования разработанной системы выбора оптимальных методов обучения при подготовке к урокам и их проведении.
На этапе поискового эксперимента (2005 - 2006 гг.) осуществлялась разработка теоретических вопросов оптимизации выбора методов обучения, проводилась работа по формированию понятийного аппарата технологии выбора оптимальных методов обучения на основе ИКТ. На данном этапе проводился отбор наиболее значимых факторов, влияющих на выбор методов обучения, определялся набор характеристик выделенных факторов и методов их формализации, реализовывалась технология нечеткой характеристики ученика, содержания образования, технология выбора оптимальных методов обучения, была разработана система помощи по работе с автоматизированной компьютерной системой нечеткой характеристики учебника, ученика и выбора оптимальных методов обучения, а также, методические рекомендации для учителей по использованию программного продукта на уроках информатики.
После анкетирования учителям информатики была предоставлена возможность ознакомиться с результатами нечеткого моделирования применения различных методов обучения к учебным ситуациям, проведены семинары по технологии выбора оптимальных методов обучения, описана методика использования разработанных программных продуктов нечеткой характеристики учебника, учащегося и выбора оптимальных методов обучения.
На этапе формирующего эксперимента (2005-2006 учебный год) была осуществлена проверка того, что применение разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения позволит повысить эффективность педагогической деятельности учителя.
Для проверки нашей гипотезы мы предоставили учителям информатики компьютерную программу, реализующую разработанную технологию, позволяющую получить нечеткую характеристику ученика, содержания образования и выбрать для них оптимальные методы обучения.
В компьютерной реализации технологии есть возможность просмотреть и сохранить результаты выбора оптимальных методов обучения в файле, сформировав методические рекомендации для учителя. Методические рекомендации по выбору оптимальных методов обучения были предоставлены всем учителям школ, участвовавших в эксперименте. Через полгода в 2006-2007 учебном году на формирующем этапе эксперимента мы провели анкетирование учителей информатики, которым выдали ранее результаты работы в виде методических рекомендаций. Всего было проанкетировано 20 учителей по информатике.
По результатам анкетирования никто из учителей (0%) не может утверждать, что предоставленная информация об оптимальных методах обучения бесполезна. Напротив, все учителя (100%) отмечают, что методические рекомендации по выбору методов обучения активизировала их поисковую и творческую деятельность, учителя в лишний раз задумались о методике обучения своему предмету, восстановили свои, может быть, частично забытые знания о многообразии методов обучения и их применении.
Педагогический эксперимент, направленный на повышение качества обучения информатике, также проходил в два этапа:
1. Этап констатирующего эксперимента
2. Этап формирующего эксперимента
Цель эксперимента - способствовать повышению уровня усвоения знаний по информатике и стимулировать интерес учащихся к изучению информатики.
На констатирующем этапе педагогического эксперимента учащимся 9-х, 10-х, 11-х классов МОУ СОШ № 6 г. Копейска и МОУ СОШ № 32 п. Железнодорожный были даны тесты по темам, к изучению которых они приступали с началом эксперимента.
Всего в эксперименте приняли участие 136 учащихся. Все учащиеся старших классов учились по информационно-технологическому профилю. Для учащихся 9-х классов предлагаемые темы были новыми, т.е. не изучавшимися ранее, в то время как темы, изучавшиеся в 10-х и 11-х классах, были предложены учащимся на более глубоком уровне, в соответствии с выбранным профилем.
При прохождении входного контроля до начала эксперимента учащиеся опытно-экспериментальных (ОЭГ) и контрольных классов (КГ) в каждой возрастной группе во всех школах показали примерно одинаковые результаты.
После периода изучения соответствующих тем учащимся был предложен итоговый тест по изучаемой теме, обработка результатов которого показала, что учащиеся контрольных групп изменили свои показатели уровня усвоения учебного материала в пределах, типичных для данного класса, а учащиеся экспериментальных групп усвоили материал с высокой степенью, даже наиболее слабые ученики показали хорошие результаты. На рисунке 7 представлена динамика изменения уровня усвоения учебного материала у учащихся экспериментальных групп.
Мы воспользовались статистическими методами, чтобы доказать следующие положения:
- значения контролируемых признаков в опытно-экспериментальной группе сдвинулись в положительную сторону;
- опытно-экспериментальная и контрольная группы не отличались до проведения занятий с применением рекомендованных экспертной советующей системой методов обучения;
- они значительно отличаются после проведения занятий с применением рекомендованных методов обучения.
учащимися контрольных и опытно-экспериментальных групп Для проверки положительности сдвига уровня усвоения учебного материала у учащихся использовали в-критерий или критерий знаков.
Для проверки достоверности различий между ОЭГ и КГ после изучения учебного материала использовшга ^критерий Стъюдента для парных выборок.
^критерий до эксперимента попадает в область отсутствия достоверных различий при степени значимости р=0.05, следовательно, можно сделать вывод о достоверной схожести в контрольных и экспериментальных группах до эксперимента.
Так как ^критерий после эксперимента попадает в область достоверных различий при погрешности р=0.01, то можно сделать вывод о достоверном различии в контрольной и опытной группах после эксперимента, различия носят закономерный характер.
Таким образом, по результатам проведенного исследования можно с уверенностью сказать, что учащиеся в классах, преподавание в которых велось предложенными экспертной системы методами обучения, повысили уровень усвоения знаний по сравнению с учащимися контрольных групп.
В заключении подводятся итоги, обсуждаются результаты, перспективы дальнейшего исследования.
В приложениях приведены описание программы «Выбор оптимальных методов обучения»; анкета «Готовность учителей к использованию новых методов обучения информатике»; анкета «Определение уровня заинтересованности учащихся в предмете информатика»; анкета «Определение практической значимости методических рекомендаций по выбору оптимальных методов обучения»; анкета для экспертов по оценке сложности учебника информатики; анкета эксперта по выбору методов обучения в зависимости от конкретных педагогических условий.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование можно считать завершённым с точки зрения поставленных целей и задач. Полученные в ходе опытно-экспсриментальной работы результаты подтвердили выдвинутую гипотезу и позволили сформулировать следующие выводы:
1. Интеллектуальные способности учащегося и сложность содержания учебного материала являются наиболее важными факторами, влияющими на выбор методов обучения учителем.
2. Критерий оценки учащегося определен как уровень интеллектуального развития учащегося, измеряемый количественно по результатам компьютерного мониторинга.
3. Оценку сложности содержания образования целесообразно проводить по трем критериям: иерархичность (число уровней, по которым распределяются связи между структурными единицами в параграфе), разнородность (число разнородных единиц текста параграфа), информативность содержания образования (степень изменения тезауруса учебника по информатике).
4. Анализ современной практики выбора методов обучения в российских школах позволяет сделать вывод о необходимости использования теории нечетких множеств для формализации нечетких данных об ученике и содержании образования путем формирования их нечетких характеристик.
5. Нечеткая характеристика ученика позволяет отследить динамику изменений его интеллектуальных способностей во времени, подобрать подобного ученика с похожими характеристиками среди всей базы с учениками, определить зону актуального развития учащегося и сделать прогноз его успеваемости. Нечеткая характеристика содержания обучения позволяет сделать выводы о сложности конкретного учебника на основании данных о его разнородности, информативности и иерархичности, а также экстраполировать полученные нечеткие зависимости на любой учебный материал, по которому имеются такие же данные.
6. Вместе нечеткие множества, характеризующие ученика и содержание обучения, дают нечеткую картину основных факторов, влияющих на оптимизацию учебного процесса. Однако эта нечеткость заключена в форму математических высказываний, поддающихся строгому анализу и логическому выводу. Такая форма позволяет разработать технологию выбора оптимальных методов обучения для каждой характеристики ученика и содержания обучения.
7. Разработанная и внедренная технология выбора оптимальных методов обучения на основе ИКТ включает следующие этапы: информационный этап (овладение опытом педагогической деятельности на уровне необходимой информации (теоретической и практико-ориентированной) в процессе изучения вопросов применения традиционных и нетрадиционных для данного учителя методов обучения в педагогической практике); актуализирующий этап (овладение опытом педагогической деятельности на уровне актуализации знания, на уровне нормативной и личностно-смысловой активности педагога в ходе подготовки уроков по информатике с целью возможности использования в дальнейшей педагогической деятельности любых методов обучения, которые могут оказаться оптимальными для каждой конкретной педагогической ситуации); моделирующий этап (овладение опытом педагогической деятельности по выбору оптимальных
методов обучения на уровне использования в ходе педагогической деятельности учителя).
8. Разработанная технология выбора оптимальных методов обучения имеет следующие особенности:
обладает свойством самообучаемости, позволяет выделить перспективные методы обучения для каждой конкретной темы; выделить ведущие и вторичные методы обучения, а также конкретизировать выбор методов с учетом возможности учащихся и учителя;
основываясь на ежегодно обновляемых данных об ученике, может отставать от динамики его развития в течение учебного года, поэтому ее результаты имеют не предписывающий, а консультативный характер;
обладает своими границами применимости, которые выражены в следующем: акцентирование на содержании и образовании и характеристике ученика как главных факторов выбора оптимальных методов обучения приводит к некоторому упущению других факторов (возраст учащихся, наличие времени на уроке по применению того или иного метода, возможности учителя);
технология предлагает выбор максимально сложных методов обучения для каждой конкретной педагогической ситуации.
9. Проведенная опытно-экспериментальная работа показала повышение качества обучения информатике при использовании технологии выбора оптимальных методов обучения на основе ИКТ.
Дальнейшее исследование по проблеме может быть осуществлено в следующих направлениях: расширение базы знаний консультирующей системы с помощью введения новых современных методов обучения, изучение экспертных предпочтений в различных предметных областях, применение технологии выбора оптимальных методов обучения для всех учебных дисциплин.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Основные положения исследования опубликованы в следующих работах.
/. Статьи, опубликованные в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК МОиН РФ
1. Матрос Д.Ш. Теория нечетких множеств в школе / Д.Ш. Матрос, О.Н. Иванова // Информатика и образование. - М. - 2004. - №5. - С. 42-48.
2. Матрос Д.Ш. Использование нечетких множеств в школе / Д.Ш. Матрос, О.Н. Иванова // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. - 2008. - № 4. - С. 91-102.
2. Статьи, опубликованные в других изданиях
3. Шумакова О.Н. Выбор методов обучения при помощи теории нечетких множеств / О.Н. Шумакова // Вестник Института развития образования и воспитания подрастающего поколения при ЧГПУ. Серия 3. Новые информационные технологии. - Челябинск: изд-во ЧГПУ. - 2002. - №12. - С.145-150.
4. Шумакова О.Н. Выбор методов обучения в условиях нечетко заданной информации при помощи логического аппарата теории нечетких множеств / О.Н. Шумакова // Конкурс грантов студентов, аспирантов и молодых ученых вузов Челябинской области: Сборник рефератов научно-исследовательских работ студентов. - Челябинск: изд-во ЮУрГУ. -2002. - С. 132-133.
5. Иванова О.Н. Оптимизация выбора методов обучения с помощью теории нечетких множеств- / О.Н. Иванова // Тезисы выступлений участников
всероссийской конференции «Информатизация общего и педагогического образования - главное условие их модернизации». - Челябинск: изд-во ЧГПУ. -2004. - С. 28.
6. Иванова О.Н. Нечеткие множества в инновационной школе / О.Н. Иванова // Вузовское преподавание: проблемы и перспективы. Материалы 8-й международной научно-практической конференции. - Челябинск: изд-во ЧГПУ. -2007.-374 с. - С. 123—124.
7. Иванова О.Н. Проблема выбора методов обучения с помощью ИКТ / О.Н. Иванова // Информатика и информационные технологии в образовании: Материалы городской научно-практической конференции. - Челябинск: изд-во ЧГПУ. - 2009. - С. 108-110.
3. Научно-методические пособия
8. Матрос Д.Ш. Информатизация общего среднего образования: научно-методическое пособие /Д.Ш. Матрос, П.А. Байгужин, О.Н. Иванова и др. / Под ред. Д.Ш. Матроса. - М.: Педагогическое общество России. - 2004. - 384 с. (авторских-2,1 п.л.).
Подписано в печать 05.11.09 Формат 60 х 90/16. Объем 1,0 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 315
Бумага офсетная Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО ЧГПУ 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 69
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Иванова, Ольга Николаевна, 2009 год
Введение.
Глава 1. Проблема оптимизации выбора методов обучения информатике и пути ее решения.
1.1. Теоретико-методологическая проблема выбора методов обучения информатике.
1.2. Ученик и содержание образования как факторы, влияющие на выбор методов обучения информатике.
1.3. Критерии оценки эффективности методов обучения.
Выводы по главе 1.
Глава 2. Технология выбора методов оптимальных обучения информатике на основе ИКТ
2.1. Нечеткое описание содержания образования.
2.2. Нечеткое описание ученика.
2.3. Применение нечеткого описания ученика и содержания образования для реализации технологии выбора оптимальных методов обучения информатике.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Организация и проведение педагогического эксперимента по использованию технологии выбора оптимальных методов обучения при обучении информатике.
3.1. Подготовка к проведению педагогического эксперимента.
3.2. Педагогический эксперимент, направленный на повышение эффективности педагогической деятельности учителей за счет применения технологии выбора оптимальных методов обучения.
3.3. Педагогический эксперимент, направленный на повышение уровня усвоения знаний по информатике.
Выводы по главе 3.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Выбор оптимальных методов обучения информатике учащихся средней школы на основе информационно-коммуникационных технологий"
Актуальность исследования. Главным направлением развития образования в Российской Федерации остается информатизация всех его уровней и структур. Информатизация в школах занимает ключевое место в действующих нормативных документах по национальному проекту «Образование». Первый этап процесса информатизации можно считать завершенным — абсолютное большинство школ оборудовано достаточным количеством компьютеров и выходом в Интернет. Текущие процессы накопления и классификации цифровых образовательных ресурсов по всем предметам, использования их в процессе обучения, поиск и создание собственных мультимедийных продуктов учителями школ привели к необходимости перехода средних общеобразовательных учреждений на новый уровень использования информационных технологий, способствующих формированию профессиональной компетентности.
Информатизация охватывает не только процесс обучения, но и процесс подготовки учителя к урокам, потому что связана с поиском новых методов представления знаний и умений, их классификацией, хранением и обработкой результатов учебных достижений. Информационные технологии способствуют формированию диагностируемых целей урока, определению логических связей между структурными единицами содержания учебного материала, оптимизации расхода времени на виды учебно-познавательной деятельности учащихся, а также применяются во многих других аспектах [43, 96,98, 104].
Помимо этого, информатизация проникает и в такие сферы деятельности школьного учреждения, как мониторинг здоровья ученика, мониторинг его индивидуального физического и психического развития, контроль за управляющими функциями администрации школы, обеспечение образовательного учреждения оборудованием, медикаментами и др. Все направления деятельности школы могут и должны осуществляться с помощью информационно-коммуникационных технологий [38, 44, 53, 58, 121].
Отсюда встает вопрос о необходимости привлекать новые способы менеджмента образовательного учреждения, о формировании нового видения проблем школы и методов их разрешения.
Главнейшей задачей, которую ставит перед собой учитель при осуществлении учебного процесса, является решение о том, чему и как учить. При этом третья сторона вопроса - «кого учить» - является констатирующей, не избирательной, однако, при этом, педагог должен четко знать, кого он учит, каковы особенности ученического коллектива и отдельных учащихся.
Вопрос о содержании образования также в определенной мере предопределен: педагог, имея государственный образовательный Стандарт, базисный учебный план и примерные программы по предметам в значительной мере не имеет возможности вводить в содержание учебного материала значительное количество новых структурных единиц.
Однако одна из областей деятельности педагога остается совершенно не регламентируемой - это выбор методов обучения. Здесь учитель может творчески подойти к процессу, использовать любые доступные методы обучения, которые будут способствовать эффективному освоению учебного материала учащимися. В отношении выбора методов обучения еще не накоплено достаточной практики по использованию информационно-коммуникационных технологий (ИКТ).
В настоящее время существует множество работ по использованию ИКТ в процессе преподавания того или иного предмета, при формировании содержания учебного материала, в реализации дистанционного образования [28, 33, 48, 58]. Но использование ИКТ не как средства обучения, а как средства выбора методов обучения еще мало изучено. Многие ученые занимаются проблемами внедрения ИКТ в процесс преподавания конкретных дисциплин и межпредметной интеграции при помощи ИКТ. Существует достаточно много работ, которые рассматривают использование ИКТ в управлении различными ресурсами образовательного учреждения (управленческим, финансовым, воспитательным, кадровым и т.д. [30, 31, 47]), но эти исследования не касаются выбора методов обучения. Современные исследования о методах обучения ставят своей целью сравнение систем выбора методов обучения в различных условиях или странах (например, [106]), рассматривают возможности новых методов обучения, появившихся с широким распространением ИКТ, или давно известных методов, воплощающихся в новых формах организации учебной деятельности (например, метод проектов и др.). Собственно проблемой дидактического выбора методов обучения ученые плотно занимались лишь в 80-90 г.г 20 в.
Среди ученых, внесших большой вклад в разработку технологий выбора оптимальных методов обучения, можно назвать Ю.К. Бабанского [7, 9], И.Я. Лернера [65], М.М. Махмутова [87, 88], М.Н. Скаткина [34, 67], А.Н. Черкасова [143]. Они указывали на основные критерии и факторы выбора оптимальных методов обучения, дали терминологическую постановку рассматриваемой задаче, но не рассматривали те широчайшие возможности, которые появились в современном обществе в связи со всеобщей и повсеместной информатизацией.
Трудность использования ИКТ в дидактике определена в первую очередь тем, что описываемые ею категории, понятия, объекты и их характеристики не имеют количественной составляющей, которую можно было бы измерить, применить к ней привычные математические алгоритмы. Действительно, как можно измерить оптимальность выбранной формы урока, количественно описать динамику развития учащегося, составить числовые направляющие дифференциации обучения? Критерии и факторы, влияющие на тот или иной аспект учебного процесса, часто описываются словесно, нечетко. В XX веке появилась теория нечетких множеств, позволяющая работать именно с такими нечеткими объектами, формализовать их и применять математические алгоритмы в процессе обработки. Работы в области применения нечетких множеств для образовательного процесса начали появляться во второй половине 90-х г.г., поэтому в перспективе видится большое количество исследований, посвященных применению данной теории в педагогике.
Таким образом, актуальность исследования обусловлена необходимостью разрешения следующих противоречий:
- между современными тенденциями развития образования, выраженными в информатизации всех аспектов деятельности школы, и недостаточной разработанностью вопросов применения ИКТ в конкретной деятельности учителя;
- между назревшей необходимостью оптимизации процесса обучения на основе использования информационно-коммуникационных технологий и отсутствием в современной дидактике технологии выбора оптимальных методов обучения с помощью ИКТ;
- между необходимостью совершенствования процесса подготовки учителей к урокам в условиях высокой степени информатизации образования и нереализованным потенциалом ИКТ в проектировании учебных занятий;
- между широкими возможностями учителя по применению разнообразных методов обучения и его недостаточной квалификацией (компетентностью) по использованию ИКТ в процессе выбора методов обучения;
- между необходимостью учета индивидуальных особенностей учащихся и особенностей содержания образования при выборе оптимальных методов обучения и интуитивной, теоретически мало обоснованной практикой по учету этих важнейших факторов в педагогических реалиях.
Возможность разрешить перечисленные противоречия обусловливает актуальность исследования, направленного на развитие теоретических положений по оптимизации выбора методов обучения и разработку технологии выбора оптимальных методов обучения в школе.
Таким образом, актуальность настоящего исследования позволяет определить проблему: повышение качества результатов обучения информатике учащихся средней школы на основе выбора оптимальных методов обучения.
Теоретическое и практическое значение указанной проблемы и ее недостаточная разработанность послужили основанием для выбора темы исследования: «Выбор оптимальных методов обучения информатике учащихся средней школы на основе информационно-коммуникационных технологий».
Объект исследования: процесс обучения информатике в основной и средней (полной) общей школе.
Предмет исследования: технология выбора оптимальных методов обучения информатике при подготовке учителя к уроку в общеобразовательной школе.
Цель исследования: разработка и теоретическое обоснование технологии выбора оптимальных методов обучения информатике в общеобразовательной школе на основе ИКТ для повышения качества обучения.
В соответствии с целью и предметом выдвинута следующая гипотеза исследования.
Если осуществить выбор оптимальных методов обучения, предполагающий:
- определение и формализацию отображения важнейших факторов, влияющих на выбор методов обучения информатике;
- использование нечетких характеристик интеллектуальных способностей ученика и сложности содержания образования;
- разработку технологии выбора оптимальных методов обучения на основе нечетких характеристик интеллектуальных способностей ученика и сложности содержания образования, включающей информационный, актуализирующий и моделирующий этапы и обеспечивающей внедрение новых методов проектирования учебных занятий, предоставление экспертных советов учителю, создание условий его личной включенности в процессе проектирования урока, то это может обеспечить повышение качества результатов обучения информатике учащихся средней школы.
Оценка эффективности технологии выбора оптимальных методов обучения информатике проводилась нами по следующим критериям: уровень усвоения знаний учащимися при использовании оптимальных методов обучения с учетом возможностей учащихся (при определении их интеллектуальных характеристик) и особенностей содержания образования (информативность, разнородность, иерархичность учебного материала). Уровни усвоения знаний, использованные для оценки эффективности технологии, сформулированы в [36].
Для реализации поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы нами сформулированы следующие задачи исследования.
1. На основе анализа научной, научно-методической и учебно-методической литературы выявить основные факторы, влияющие на выбор оптимальных методов обучения информатике.
2. Проанализировать существующую теорию и практику выбора методов обучения информатике с целью поиска необходимого теоретического обоснования технологии выбора оптимальных методов обучения.
3. Определить критерии оценки оптимальности методов обучения информатике.
4. Разработать технологию выбора оптимальных методов обучения информатике, основываясь на дидактических принципах использования ИКТ в процессе обучения.
5. Создать автоматизированную систему выбора оптимальных методов обучения информатике и разработать методику ее применения.
6. Разработать диагностическую методику измерения качества результатов обучения информатике.
7. Экспериментально проверить эффективность процесса обучения при использовании разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения по совокупности выделенных качественных критериев.
Теоретической и методологической основой исследования являются:
- теоретические основы оптимизации процесса обучения и, в частности, процесса выбора методов обучения (Ю.К. Бабанский, П.П. Блонский, Т.М. Давыденко, А.Н. Черкасов, В.И. Крупич, И.Т. Огородников, И.П. Подласый, С.Т. Шацкий и др.);
- работы в области методологии педагогики (И.Г. Геращенко, В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, И .Я. Лернер и др.);
- работы и документы в области информатизации образования (Я.А. Ваграменко, Д.Ш. Матрос, В.Н. Нуждин, Е.С. Полат, В.Ф. Шолохович и др.);
- работы в области оценки эффективности и качества обучения (П.И. Зинченко, Ш.А. Амонашвили);
- психолого-педагогические работы в области диагностики индивидуальных особенностей учащихся (JI.C. Выготский, А.И. Подольский, А.А. Рузаков, Н.Н. Мельникова, и др.);
- работы в области теории и методики преподавания информатики (А.И. Бочкин, А.А. Кузнецов, И.Г. Семакин, Н.Д. Угринович, Е.К. Хеннер, М.П. Лапчик и др.);
- теоретические основы оценки сложности содержания образования (Ю.К. Бабанский, В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, А.В. Усова и др-);
- работы по теории нечетких множеств и ее применению в педагогической практике (Е.О. Грубов, Л. А. Заде, А.Б. Кияшко, Б.В. Никичкин, Д.А. Парновский и др.);
- статистические методы обработки результатов педагогического исследования (Д.А. Новиков и др.).
В диссертационной работе использованы методы:
- теоретико-методический анализ философской, психолого-педагогической, научной и методической литературы, нормативной и учебной литературы по информатизации образования, оптимизации учебного процесса, концептуальный анализ выполненных ранее диссертационных работ по проблеме исследования, системный подход, дидактические принципы использования ИКТ в обучении;
- изучение и обобщение педагогического опыта по оптимизации выбора методов обучения в школе;
- социологические методы: наблюдение, анкетирование, тестирование, экспертная оценка;
- методы педагогического моделирования;
- экспериментальные (поисковый, констатирующий и формирующий эксперимент) методы;
- методы статистического анализа и математической обработки эмпирического материала.
Достоверность результатов исследования обеспечивалась использованием научно-обоснованных методов с опорой на основополагающие теоретические положения, последовательным проведением этапов педагогического эксперимента, использованием математических методов обработки результатов и педагогических критериев в их качественной интерпретации, проверкой адекватности полученных результатов, длительным характером эксперимента.
Поставленные цели и задачи определили ход исследования. Исследование проводилось в три этапа (2004-2009 гг.).
На первом этапе (2004 - 2005 гг.) проводилось изучение проблемы выбора оптимальных методов обучения на основе ИКТ. С целью разработки дидактических основ по проблеме исследования был осуществлен анализ научной, педагогической, дидактической, научно-методической, учебной и методической литературы, сформулирована гипотеза исследования, составлен план опытно-экспериментальной работы.
На втором этапе исследования (2006 — 2007 гг.) определены теоретические основы технологии выбора оптимальных методов обучения информатике на основе ИКТ. На этом этапе был осуществлен констатирующие эксперимент, создана база ответов учителей-экспертов, проанализировано состояние выбора методов обучения информатике в школе, определен входной уровень знаний учащихся.
На третьем этапе исследования (2008 — 2009 гг.) был организован и проведен формирующий контрольно-оценочный педагогический эксперимент, выполнялась статистическая обработка экспериментальных данных, выполнялась корректировка и усовершенствование технологии выбора оптимальных методов обучения информатике, осуществлялось применение технологии в условиях основной и средней (полной) общей школы.
Базой исследования служили МОУ СОШ №№ 6, 32 г. Копейска, № 18 г. Челябинска, № 18 г. Кургана. Исследованием было охвачено 136 учащихся 8-х, 9-х, 10-х и 11 -х классов средней школы и 113 учителей.
Научная новизна исследования. В отличие от диссертационных исследований [30, 31, 47, 73, 93, 105, 113, 123], посвященных использованию ИКТ на уроках информатики и рассматривающих применение ИКТ в таких аспектах деятельности школы, как управленческий, финансовый, административный, в настоящем исследовании:
1. Обосновано выделение интеллектуальных способностей учащегося и сложности образования в качестве важнейших факторов, влияющих на выбор методов обучения учителем.
2. Определены критерии оценки учащегося (уровень интеллектуального развития) и сложности содержания образования (иерархичность, разнородность, информативность).
3. Установлены нечеткие, но выраженные в формализованной форме, математические зависимости выбора оптимальных методов обучения от интеллектуальных способностей учащегося и сложности содержания образования.
4. Сформированы нечеткие множества, характеризующие учащегося и содержание образования, благодаря которым становится возможным выявить нечеткую характеристику интеллектуальных способностей любого ученика и сложность содержания любого фрагмента изучаемого материала.
5. Теоретически обоснована и разработана технология выбора оптимальных методов обучения на основе нечеткой характеристики ученика и содержания образования, включающая информационный, актуализирующий и моделирующий этапы, обеспечивающая внедрение новых методов проектирования учебных занятий, предоставление экспертных советов учителю, создание условий его личной включенности в процесс проектирования.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
1. Определены недостатки имеющейся теории и практики выбора методов обучения информатике и выделены преимущества использования теории нечетких множеств для решения данной задачи.
2. Введены новые понятия «нечеткая характеристика ученика» и «нечеткая характеристика содержания образования», которые описываются лингвистическими переменными, состоящими из термов «название», «множество определений, которыми характеризуется данное описание», «область определения введенного описания».
3. Разработана педагогико-математическая модель нечеткого логического вывода, позволяющая формализовать нечеткие характеристики ученика и содержания образования, обработать их математическими методами и произвести обратный процесс преобразования полученных результатов в нечеткую форму.
Практическая значимость исследования состоит в том, что теоретические результаты доведены до уровня практического применения:
- разработана и внедрена в учебный процесс по информатике автоматизированная технология выбора оптимальных методов обучения;
- разработана и внедрена в учебный процесс по информатике автоматизированная система по получению нечеткой характеристики учащихся и содержания образования;
- разработаны методические рекомендации по выбору оптимальных методов обучения для учителей по информатике общеобразовательной школы.
Положения, выносимые на защиту.
1. Технология выбора оптимальных методов обучения на основе нечетких характеристик с применением ИКТ включает следующие этапы:
- информационный: овладение опытом педагогической деятельности на уровне необходимой информации о применении традиционных и нетрадиционных для данного учителя методов обучения;
- актуализирующий: овладение опытом педагогической деятельности на уровне нормативной и личностно-смысловой активности учителя;
- моделирующий: моделирование педагогической деятельности по выбору оптимальных методов обучения.
2. Характеристика ученика и содержания учебного материала, разработка соответствующих моделей могут осуществляться на основе теории нечетких множеств. Нечеткая характеристика ученика позволяет отследить динамику изменений его интеллектуальных способностей во времени, подобрать подобного ученика с похожими характеристиками, определить зону актуального развития учащегося и сделать прогноз его успеваемости.
3. Нечеткая характеристика содержания образования позволяет экстраполировать полученные нечеткие зависимости, характеризующие сложность учебника, на любой учебный материал, по которому имеются данные о его разнородности, информативности и иерархичности.
4. Особенности технологии выбора оптимальных методов обучения: самообучаемость; возможность выделения основных и дополнительных методов обучения; конкретизация выбора методов с учетом возможностей учащихся и учителя; консультативный характер результатов; наличие границ применимости.
5. Учет интеллектуальных способностей ученика и сложности содержания образования при выборе методов обучения способствует повышению качества усвоения знаний по информатике учащимися.
Апробация результатов исследования. Теоретические положения и результаты исследования обсуждались на Всероссийской конференции «Информатизация общего и педагогического образования — главное условие их модернизации» (2004 г.), на научно-методических семинарах при кафедре информатики и методики преподавания информатики Челябинского государственного педагогического университета (2004 — 2008 гг.), на конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей и аспирантов ЧГПУ (2004 — 2008 гг.) и были опубликованы в статьях, книгах и материалах конференций. Работа была выполнена при поддержке грантов ЧГПУ и Правительства Челябинской области.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
Выводы по третьей главе
1. С целью оценки эффективности разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения был проведен педагогический эксперимент.
2. Целью эксперимента было показать, что применение разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения, основывающейся на нечеткой характеристике ученика и содержания образования, позволит повысить эффективность педагогической деятельности учителя и уровень усвоения знаний по информатике учащимися. Таким образом, цель определила два направления экспериментальной деятельности: исследование эффективности системы для подготовки уроков учителями и исследование эффективности системы для повышения уровня усвоения учебного материала.
3. В рамках первой части эксперимента был проведен эксперимент, целью которого было выявление готовность педагогов к использованию новых, нетипичных для их повседневной педагогической практики, а также изучить эффективность использования разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения при подготовке к урокам и их проведении. Констатирующий эксперимент показал, что полученная в ходе эксперимента информация о выборе оптимальных методов обучения имеет высокое практическое значение для подготовки уроков по информатике
4. Эксперимент с учащимися включал в себя констатирующий и формирующий этап. Констатирующий этап эксперимента показал, что достоверных различий между учащимися в контрольных и экспериментальных группах нет, а состояние уровня знаний по предлагаемым темам низок на входном контроле.
5. Формирующий эксперимент показал, что учащиеся в классах, преподавание в которых велось предложенными экспертной системы методами обучения, повысили уровень усвоения знаний по сравнению с учащимися контрольных групп; а также показал, что применяемые оптимальные методы обучения, в конечном счете, повлияли на уровень интереса учащихся к информатике как к учебному предмету в положительную сторону.
6. Результаты статистической обработки экспериментальных данных по всем возрастным уровням показали истинность неравенства Тэмп < что позволяют сделать вывод о принятии альтернативной гипотезы. Применение разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения На основе ИКТ положительно влияет на процесс усвоения учебного материала.
Выполненное диссертационное исследование, направленное на разработку и научное обоснование технологии выбора оптимальных методов обучения в школе на основе информационно-комуникационных технологий, позволило решить следующие задачи:
1. Проведен анализ современного состояния различных систем выбора методов обучения, обоснована необходимость применения информационно-коммуникационных технологий для выбора оптимальных методов обучения при подготовке учителя к урокам.
2. На основе анализа научной, методической и учебной литературы выявлены основные факторы, влияющие на выбор методов обучения, рассмотрены характеристики ученика и содержания образования, определены критерии оценивания данных факторов с целью выбора оптимальных методов обучения.
3. Разработана технология выбора оптимальных методов обучения, основыванная на дидактических принципах использования НИТ для решения дидактических задач.
4. Создана автоматизированная система выбора оптимальных методов обучения, разработана методика ее исползования, инструкция пользователя.
5. Проведен педагогический эксперимент по проверке эффективности разработанной технологии выбора оптимальных методов обучения, при этом была разработана диагностическая систему измерения качества обучения информатике.
На основе результатов теоретического исследования проблемы и проведенного педагогического эксперимента можно сформулировать следующие выводы:
1. Интеллектуальные способности учащегося и сложность содержания учебного материала целесообразно выделить как наиболее важные факторы, влияющие на выбор методов обучения учителем.
2. Критерий оценки учащегося определен как уровень интеллектуального развития учащегося, измеряемый количественно по результатам компьютерного мониторинга.
3. Оценку сложности содержания образования целесообразно проводить по трем критериям: иерархичность (число уровней, по которым распределяются связи между структурными единицами в параграфе), разнородность (число разнородных единиц текста параграфа), информативность содержания образования (степень изменения тезауруса учебника по информатике).
4. Анализ современной практики выбора методов обучения в российских школах позволяет сделать вывод о необходимости использования теории нечетких множеств для формализации нечетких данных об ученике и содержании образования путем формирования их нечетких характеристик.
5. Нечеткая характеристика ученика позволяет отследить динамику изменений его интеллектуальных способностей во времени, подобрать подобного ученика с похожими характеристиками среди всей базы с учениками, определить зону актуального развития учащегося и сделать прогноз его успеваемости. Нечеткая характеристика содержания обучения позволяет сделать выводы о сложности конкретного учебника на основании данных о его разнородности, информативности и иерархичности, а также экстраполировать полученные нечеткие зависимости на любой учебный материал, по которому имеются такие же данные.
6. Вместе нечеткие множества, характеризующие ученика и содержание обучения, дают нечеткую картину основных факторов, влияющих на оптимизацию учебного процесса. Однако эта нечеткость заключена в форму математических высказываний, поддающихся строгому анализу и логическому выводу. Такая форма позволяет разработать технологию выбора оптимальных методов обучения для каждой характеристики ученика и содержания обучения.
7. Разработанная и внедренная технология выбора оптимальных методов обучения на основе ИКТ состоит из следующих этапов: информационный этап (овладение опытом педагогической деятельности на уровне необходимой информации (теоретической и практико-ориентированной) в процессе изучения вопросов применения традиционных и нетрадиционных для данного учителя методов обучения в педагогической практике); актуализирующий этап (овладение опытом педагогической деятельности на уровне актуализации знания, на уровне нормативной и личностно-смысловой активности педагога в ходе подготовки уроков по информатике с целью возможности использования в дальнейшей педагогической деятельности любых методов обучения, которые могут оказаться оптимальными для каждой конкретной педагогической ситуации); моделирующий этап (овладение опытом педагогической деятельности по выбору оптимальных методов обучения на уровне использования в ходе педагогической деятельности учителя).
8. Разработанная технология имеет некоторые особенности:
- обладает свойством самообучаемости, позволяет выделить перспективные методы обучения для каждой конкретной темы; выделить ведущие и вторичные методы обучения, а также конкретизировать выбор методов с учетом возможности учащихся и учителя;
- основываясь на ежегодно обновляемых данных об ученике, может отставать от динамики его развития в течение учебного года, поэтому ее результаты имеют не предписывающий, а консультативный характер;
- обладает своими границами применимости, которые выражены в следующем: акцентирование на содержании и образовании и характеристике ученика как главных факторов выбора оптимальных методов обучения приводит к некоторому упущению других факторов (возраст учащихся, наличие времени на уроке по применению того или иного метода, возможности учителя); - технология предлагает выбор максимально сложных методов обучения для каждой конкретной педагогической ситуации.
9. Проведенная опытно-экспериментальная работа доказала повышение качества обучения информатике при использовании технологии выбора оптимальных методов обучения на основе ИКТ.
Дальнейшее исследование по проблеме может быть осуществлено в следующих направлениях: расширение базы знаний консультирующей системы с помощью введения новых современных методов обучения, изучение экспертных предпочтений в различных предметных областях, применение технологии выбора оптимальных методов обучения для всех учебных дисциплин.
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Иванова, Ольга Николаевна, Челябинск
1. Аванесов, B.C. Методологические и теоретические основы тестового педагогического контроля: автореф. дис. . д-ра пед. наук: 13.00.01 Текст. / B.C. Аванесов // Санкт-Петербург, гос. ун-т. СПб. - 1994. - 32 с.
2. Аверкин, А.Н. Использование нечеткого отношения моделирования для экспертных систем. / А.Н. Аверкин, X. Нгуен. М.: ВЦ АН СССР. - 1988. -24 с.
3. Акимова, М.К. Учет психологических особенностей учащихся в процессе обучения Текст. / М.К. Акимова, В.Т. Козлова // Вопр. психол— 1988.-№6.-С. 71-77.
4. Александрова, A.JI. Теоретические основы профессиональной подготовки социальных педагогов для учреждений социально-педагогической помощи Текст. / A.JI. Александрова // Вестник СамГУ. — №10/3 (50). — 2006. — С.5-11.
5. Алтунин, А.Е. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях. Электронный ресурс. / А.Е.Алтунин, М.В. Семухин.- Электрон, дан. [http://plink.ru/tnm]
6. Бабанский, Ю.К. Выбор методов обучения в средней школе. Текст. / Ю.К. Бабанский. М. - 1981.
7. Бабанский, Ю.К. Избранные педагогические труды Текст. / [Сост. М.Ю.Бабанский: Авт. вступ.ст.Г.Н.Филонов и др.]: АПН СССР. -М.:Педагогика. 1989. - (Тр.д.чл.и чл.-кор.АПН СССР). - 558 е.: портр.
8. Бабанский, Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. Текст. / Ю.К. Бабанский. М.: Просвещение. -1985. - (Б-ка учителя по общ. пробл. теории обучения и воспитания). - 208 с.
9. Бабанский, Ю.К. Оптимизация педагогического процесса (в вопросах и ответах) Текст. / Ю.К. Бабанский, М.М. Поташник. — Киев: Радянська школа.- 1983.-287 с.
10. Бабанский, Ю.К. Оптимизация процесса обучения (Аспект предупреждения неуспеваемости школьников) Текст. / Ю.К. Бабанский. — Ростов-на-Дону. 1972.
11. Бабанский, Ю.К. Оптимизация процесса обучения: Общедидакт. аспект. Текст. / Ю.К. Бабанский. М.: Педагогика. - 1977. - 254 с.:портр.
12. Бабанский, Ю.К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: Метод, основы. Текст. / Ю.К. Бабанский. -М.: Просвещение. 1982. — 192 с.
13. Берулава, М.Н. Современные модели обучения в свете концепции гуманизации образования Текст. / М.Н. Берулава // Гуманизация образования. 1994. - №2. - С. 3-8.
14. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии Текст. /
15. B.П. Беспалько. -М.: Педагогика. 1989. - 190 с.
16. Бесшапошников, В.В. Разработка методов нечеткого выбора в системах принятия решений на основе экспертных знаний: Дис. канд. техн. наук. — Таганрог. 1999. - 166 е.: ил. -Библиогр.: с. 150-160
17. Бордовский, Г.А. Новые технологии обучения: Вопросы терминологии Текст. / Г.А. Бордовский, В.А. Извозчиков // Педагогика. 1993. - № 5.1. C.12-15.
18. Борисова, И.П. Обеспечение здоровьесберегающих технологий в школе Текст. / И.П Борисова // Справочник руководителя образовательного учреждения. 2005. - №10. - С.84-92.
19. Ваграменко, Я.А. Материалы к Концепции информатизации образования (общее и педагогическое образование). Текст. / Я.А. Ваграменко, С.Д. Каракозов. М.: «Педагогическая информатика». -№3.-1997.-С. 67-84.
20. Вайнер, Э.Н. Формирование здоровьесберегающией среды в системе общего образования Текст. / Э.Н. Вайнер // Валеология. 2004. - №1. - С.21-26.
21. Выбор методов обучения в средней школе / А.Н. Алексюк, Ю.К. Бабанский, В.Ф. Харьковская. -М.: Педагогика. 1981. - 176 с.
22. Выготский, JI.C. Педагогическая психология / JI.C. Выготский. — М.: Педагогика-Пресс. 1999 - 536 с.
23. Выготский, JI.C. Развитие высших психологических функций Текст. / Л.С. Выготский. М.: АПН СССР. - 1996. - 190 с.
24. Выступление Президента Российской Федерации В.В.Путина на VII съезде Российского союза ректоров 6-7 декабря 2002 г. Текст. // Бюллетень Министерства образования Российской Федерации. 2003. -№1. - С.9-13.
25. Гарунов, М.Г. Этюды дидактики высшей школы / М.Г. Гарунов, Л.Г. Семушина, Ю.Г. Фокин, А.П. Чернышев // М.: НИИ ВО. 1994.- 135 с.
26. Гершунский, Б.С. Философия образования XXI века. М.: Совершенство. - 1998. - 608 с.
27. Гидлевский, А.В. Разработка концептуальных основ и методов психодидактического проектирования для систем дистанционного образования Текст. / А.В. Гидлевский // Педагогическая информатика. Научно-методический журнал. №4. - 2003. - С.29-40.
28. Государственный образовательный стандарт. Направления и специальности профессионального образования: Сборник нормативных актов Текст. // Мин.образования России. М. - 2000.
29. Гриняев, С.В. Нечеткая логика в системах управления Текст. / С.В. Гриняев. // Компьютерра. 2001. - № 38 (415)
30. Грубов, Е.О. Разработка системы поддержки принятия решений в ВУЗе на основе теории нечетких множеств : Дис. . канд. экон. наук. — Иваново. 2001. - 203 е.: ил. - Библиогр.: с. 139-155
31. Давыдов, Н.А. Педагогика Текст. / Н.А. Давыдов // М: НЭП. 1997. -134 с.
32. Давыдова, Н.А. Технология формирования содержания образования по информатике в профильных классах общеобразовательных школ : Дис. . канд. пед. наук / Н.А. Давыдова. Челябинск. - 2002. - 239 с.
33. Евстифеева, О.А. Деятельность школы и здоровье / О.А. Евстифеева, Н.В. Кучменко // Народное образование. — 2001. — №2. — С. 167-169.
34. Загвязинский, В.И. Теория обучения: современная интерпретация / В.И. Загвязинский. -М.: Академия. 2006. - С. 188.
35. Заде, JI.A. Роль мягких вычислений и нечеткой логики в понимании, конструировании и развитии информационных интеллектуальных систем Текст. / JI.A. Заде // Новости искусственного интеллекта. 2001. - № 2-3
36. Захарова, И.Г. Информационные технологии в образовании. Текст. / И.Г. Захарова // М.: Академия. 2003. - 192 с.
37. Зотов, Ю.Б. Организация современного урока: книга для учителя Текст. / Под. ред. П.И. Пидкасистого. М.: Просвещение. - 1984. - 144 с.
38. Иванова О.Н. Нечеткие множества в инновационной школе Текст. / О.Н. Иванова // Вузовское преподавание: проблемы и перспективы. Материалы 8-й международной научно-практической конференции. — Челябинск: Изд-во ЧГПУ. 2007. - 374 с. - С. 123-124 (0,1 п.л.)
39. Иванова О.Н. Проблема выбора методов обучения с помощью ИКТ Текст. / О.Н. Иванова // Информатика и информационные технологии в образовании: Материалы городской научно-практической конференции. -Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2009. С. 108-110 (0,15 п.л.)
40. Информатизация общего среднего образования: Научно-методическое пособие Текст. / Под ред. Д.Ш.Матроса. М.: Педагогическое общество России.-2004.-384 с.
41. Информатика и ИКТ. Базовый курс: Учебник для 8 класса Текст. / И.Г. Семакин, JI.A. Залогова, С.В. Русаков, JI.B. Шестакова. — М.:БИНОМ. Лаборатория знаний. 2005.
42. Калмыкова, З.И. Проблема индивидуальных различий в обучаемости школьников Текст. / З.И. Калмыкова // Советская педагогика. — 1986. №6. -С. 105-117.
43. Карасева, Т.В. Современные аспекты реализации здоровьесберегающих технологий Текст. / Т.В. Карасева // «Начальная школа».-2005,-№ 11.-С. 75.
44. Кияшко, А.Б. Разработка и исследование логического вывода в базах нечетких знаний продукционного типа с целью принятия решений в интеллектуальных системах: Дис. . канд. техн. наук. — Таганрог. — 1998. — 160 е.: ил.-Библиогр.: 153-158
45. Колбин, Р.В. Дистанционные образовательные технологии как средство обучения информатике в условиях профильной школы: Дис. . канд. пед. наук / Р.В. Колбин Челябинск. - 2007 - 181 с.
46. Колесникова, М.Г. Здоровьесберегающая деятельность учителя Текст. / М.Г. Колесникова // Естествознание в школе. 2005. — №5. — С.50-55.
47. Компьютерный психолого-педагогический мониторинг Электронный ресурс. / Д.Ш. Матрос, Н.Н. Мельникова, Д.М. Полев, А.А. Рузаков-Электрон. дан.-М.: Педагогическое общество России, 2000,- 1 электрон, опт. диск (CD-ROM).
48. Конаржевский, Ю.А. Технология педагогического анализа учебно-воспитательного процесса Текст. / Ю.А. Конаржевский— М.: Образовательный центр «Педагогический поиск». — 1997. 77с.
49. Конституция Российской Федерации. Текст. -М.: Приор, 2004 — 32 с.
50. Концепция информатизации высшего образования Российской Федерации (утверждена 28 сентября 1993 года). Текст. -М. 1994. - 100 с.
51. Концепция модернизации Российского образования на период до 2010 года Текст. // Вестник образования. 2002. - №6. — С. 54.
52. Копылова А.П. Социально-педагогические условия интеграции профессионального обучения и дополнительного образования студентов : Дис. . канд. пед. наук : / А.П. Копылова. Оренбург. - 2001. - 175 с.
53. Корнеев, В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. Текст. / В.В. Корнеев, А.Ф. Гареев, С.В. Васютин, В.В. Райх. М.: Издатель Молгачева С.В., Издательство Нолидж. - 2001. - 496 е., ил.
54. Кузнецов, А.А. Оценка качества подготовки выпускников средней (полной школы) по информатике Текст. / А.А. Кузнецов, JI.E. Самовольнова, Н.Д. Угринович. -М.: Дрофа. 2001. - 64 с.
55. Лапчик, М.П. Информатика и информационные технологии в системе общего и педагогического образования. Монография. Текст. / М.П.Лапчик — Омск: изд-во ОмГПУ. 1999. - 294 с.
56. Лапчик, М.П. Методика преподавания информатики. Учеб. пособие для студ. пед. вузов Текст. / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер / Под общ. ред. М.П. Лапчика. 3-е изд. М.: Издательский центр «Академия». -2006. - 624 с.
57. Леонов, С.П. Третьего не дано. Текст. // Компьютерра. 2001. - № 38 (415)
58. Леонова, Е.А. Технологический подход к формированию школьного компонента по информатике: дис. . канд. пед. наук / Е.А. Леонова-Челябинск. 1999.- 233 с.
59. Леонтьев, А.Н. Избранные психологические произведения Текст. / А.Н. Леонтьев-М.: Педагогика. 1983. -Т.1. -391 с.
60. Лернер, И.Я. Дидактическая система методов обучения. Текст. / И .Я. Лернер. -М.: Знание. 1976, с.28
61. Лернер, И.Я. Процесс обучения и его закономерности Текст. / И.Я. Лернер. М.: Просвещение. - 1980. - 96 с.
62. Лернер, И.Я. Формы организации обучения Текст. / И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, Н.М. Шахмаев // Дидактика средней школы / Под ред. М.Н. Скаткина. — М.: Просвещение. 1982. - 157 с.
63. Липский, И.А. Социальная педагогика: практика, научная дисциплина, образовательный комплекс Текст. // Педагогика. — 2001. № 1.
64. Лихачев, Б.Т. Педагогика. Курс лекций: Учеб. пособие для студентов пед. учебн. заведений и слушателей ИПК и ФПК 4-е изд., перераб. и доп. Текст. -М.: Юрайт. - 1999. - 523 с.
65. Лордкипанидзе, Д.О. Принципы, организация и методы обучения. — 2-е изд. Текст. -М.:Учпедгиз. 1957. - 172 с.
66. Макарова, Н.В. Статистика в Excel: учебное пособие Текст. / Н.В. Макарова, В .Я. Трофимец. М.: Финансы и статистика. - 2002. — 368 с.
67. Малецкая, Н.С. Дидактические условия выбора словесных, наглядных и практических методов обучения и их сочетания в структуре уроков разных типов : дис. .к-та пед. наук / Н.С. Малецкая Омск. - 2000. - 218 с.
68. Мардахаев, Л.В. Социальная педагогика. Текст. / Мардахаев Л.В. -М.: Гардарики. 2008. - 269 с.
69. Матрос Д.Ш. Теория нечетких множеств в школе Текст. / Д.Ш. Матрос, О.Н. Иванова // Информатика и образование. М. - 2004. - С. 42-48.
70. Матрос, Д. Ш. Информационная модель школы Текст. / Д. Ш. Матрос // Информатика и образование. — 1996. — №3. — С. 1-8.
71. Матрос, Д. Ш. Один подход к конструированию учебного плана школы Текст. / Д. Ш. Матрос // Педагогика. 1999. - №1. - С. 31-35.
72. Матрос, Д. Ш. Построение школьного курса информатики на основе технологического подхода Текст. / Д. Ш. Матрос, Е. А. Леонова, И. Ф. Биктимирова, Т. А. Хасанова, Т. Г. Яковлева // Информатика и образование. -1996.-№6.
73. Матрос, Д. Ш. Технология конструирования содержания образования и системы уроков по информатике Текст. / Д. Ш. Матрос, Е. А. Леонова, Л. С. Носова // Информатика и образование. 2004. - №8. - С. 2-9.
74. Матрос, Д.Ш. Информационная модель школы Текст. / Д.Ш. Матрос // Информатика и образование. 1996.- №3 — С. 1-8.
75. Матрос, Д.Ш. Модель школы на основе информационных коммуникационных технологий Текст. / Д.Ш. Матрос // Вестник Челябинского педагогического университета. Серия 10. Новые информационные технологии. — 2001. № 2.
76. Матрос, Д.Ш. Технология конструирования содержания образования и системы уроков по информатике Текст. / Д.Ш. Матрос, Е.А. Леонова, Л.С. Носова // Информатика и образование. 2004. - №10. - С. 17-24.
77. Матрос, Д.Ш. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга Текст. / Д.Ш. Матрос, ДМ. Полев, Н.Н Мельникова М.: Педагогическое общество России. - 1999.- 96 с.
78. Матрос, Д.Ш. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга,— 2-е изд., испр. и доп. Текст. / Д.Ш. Матрос, Д.М. Полев, Н.Н Мельникова. М.: Педагогическое общество России. — 2001. — 128 с.
79. Матрос, Д.Ш. Электронная модель школьного учебника Текст. / Д.Ш. Матрос // Информатика и образование. 2000. - № 8. - С. 40-43 .
80. Махмутов, М.И. Об индивидуализации обучения Текст. / М.И. Махмутов // Народное образование. 1964. — №2.
81. Махмутов, М.И. Организация проблемного обучения в школе. Книга для учителей Текст. / М.И. Махмутов — М.: Просвещение. 1977 - 240 с.
82. Махмутов, М.И. Современный урок: вопросы теории Текст. / М.И. Махмутов. -М. 1981.
83. Митина, Е.П. Здоровьесберегающие технологии сегодня и завтра Текст. / Е.П.Митина // «Начальная школа». 2006. - № 6. - С. 56.
84. Монахов, В.М. Технологические основы проектирования и конструирования учебного процесса Текст. / В.М. Монахов. Волгоград: Изд-во «Перемена». - 1995. - 152 с.
85. Национальная доктрина образования в Российской Федерации Текст. //Поиск. 2001. - №41. - С.6-11.
86. Никитина, JI.E. Социальная педагогика в системе гуманитарного знания: структура и связи Текст. / Л.Е. Никитина, И.А. Липский. // Социальная работа. № 1/7. - 1995. - С.53-58
87. Никичкин, Б.В. Алгоритмы и инструментальные средства управления процессом обучения, основанные на сетях Петри : Дис. канд. техн. наук / Б.В. Никичкин. - Рязань. - 1995. - 252 с.:ил. - Библиогр.: с. 199-215
88. Никольский, С.В. Нечетко едешь дальше будешь Текст. / С.В. Никольский // Компьютерра. - 2001. - № 38 (415)
89. Новиков, Д.А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи) Текст. / Д.А. Новиков. М.: МЗ-Пресс. — 2004.- 67 с.
90. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров Текст. / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева,
91. A.Е. Петров. Под ред. Е.С. Полат М.: Издательский центр «Академия». -2001.-272 с.
92. Носова, Л.С. Технология конструирования урока в экспертной системе Текст. / Л.С. Носова // Математика и информатика: наука и образование: Межвузовский сборник научный трудов. Ежегодник. Вып. 5. Омск: Изд-во ОмГПУ. - 2006. - С.259-264.
93. Нуждин, В.Н. Информатизация и качество образования. Текст. /
94. B.Н. Нуждин. М. - «Проблемы информатизации высшей школы». - № 4. -1995.-с. 51.
95. Обзор национальной образовательной политики Российской Федерации. Доклад экспертов Образовательного комитета Центрасотрудничества со странами, экономика которых находится в стадии переходного периода Текст. -М. 1997. - 195 с.
96. Обязательный минимум содержания образования по информатике Текст. // Информатика и образование. 1999. - №7. - С.2-4
97. Основы дидактики Текст. / под ред. Б.П. Есипова.- М.: Просвещение. —1967.
98. Пак, Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации: Учебное пособие Текст. / Н.И. Пак. — Красноярск: РИО КГПУ,-1999.-152 с.
99. Парновский, Д.А. Регрессионная модель образовательного процесса при нечеткой исходной информации : Дис. канд. техн. наук. -М. — 1999. -137 с.
100. Педагогика. Учебное пособие Текст. / Под ред. П.И. Пидкасистого. -М: Высшее образование. 2007 — 430 с.
101. Петров, К.В. Здоровьесберегающая деятельность в школе Текст. / К.В. Петров // Воспитание школьников. 2005. - №2. - С. 19-22.
102. Пидкасистый, П.И. Искусство преподавания Текст. / П.И. Пидкасистый, М.Л. Портнов М.: Изд-во «Российское педагогическое агентство». — 1998. - 184 с.
103. Письмо Федерального агентства по образованию 17.03.2006 № 3193/12-14 Текст.
104. Полат, E.C. Метод проектов на уроках иностранного языка Текст. / Е.С. Полат // Иностранные языки в школе. № № 2, 3. - 2000 г.
105. Полат, Е.С. Типология телекоммуникационных проектов Текст. / Е.С. Полат // Наука и школа. № 4. - 1997
106. Полат, Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования Текст. / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е. Петров / Под ред. Полат Е.С. М.: Изд. Центр «Академия». - 2001. -272 с.
107. Политика в области образования и новые информационные технологии: национальный доклад РФ / «Образование и информатика»: II Межд. Конгрессе ЮНЕСКО Текст. М. - 1996. - С. 153-162.
108. Приказ Минобрнауки России 18 января 2006 г. № 5 О реализации постановления Правительства Российской Федерации от 30 декабря 2005 г. № 854 Текст.
109. Прогностическая концепция целей и содержания образования Текст. / Под ред. И.Я. Лернера, И.К. Журавлева. М. - 1994. - 132 с.
110. Программы для общеобразовательных учреждений: Информатика. 211 классы 2-е изд., испр. и доп. Текст. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. -2005.-380 с.
111. Распоряжение Правительства РФ от 14 ноября 2005 г. № 1926-р (с изменениями от 27 февраля 2006 г.) Текст.
112. Рачинский, Г.П. К вопросу о классификации методов обучения Текст. / Г.П. Рачинский, B.C. Кузьмин // Теория и практика физической культуры. № 6. - 1999.
113. Роберт, И.В. О понятийном аппарате информатизации образования Текст. / И.В. Роберт // Информатика и образование. 2002. - №12. - С. 2-6.
114. Роберт, И.В. Современные информационные и коммуникационные технологии в образовании Текст. / И.В. Роберт // Информатика и образование. 1997. - №8. - С. 77-80.
115. Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании Текст. / И.В. Роберт. М.: Школа-Пресс. - 1994. - 205 с.
116. Роберт, И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования Текст. / И.В. Роберт. М.: Школа-Пресс. - 1994. - 120 с.
117. Российская педагогическая энциклопедия: в 2тт. Текст. / Гл. ред. В.В. Давыдов.-М.: Большая Российская энциклопедия. 1998. - 672с.
118. Российская Федерация. Закон «Об образовании»: официальный закон: принят Гос. Думой 5 марта 1998 г.: одобр. Советом Федерации 12 марта 1998 г. [4-е изд.]. [Текст] -М.: Ось. - 2001.-46, 1. с.
119. Рузаков, А.А. Компьютерный психолого-педагогический мониторинг и качество образовательного процесса Текст. / Д.М. Полев, А.А. Рузаков // Информатика и образование. 2000. - №8. - С. 22-26.
120. Селевко, Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие Текст. / Г.К. Селевко М.: Народное образование. - 1998. - 256 с.
121. Семакин, И.Г. От целей образования к содержанию школьной информатики Текст. / И.Г. Семакин // Информатика и образование. 2002. -№2.-С. 23-31.
122. Словарь иностранных слов. 19-е изд., стер. - Текст. - М.: Рус.яз. -1990.-624 с.
123. Сорокин, Н.А. Дидактика. Учебное пособие для студентов пед. институтов Текст. / Н.А. Сорокин. М.: Просвещение. — 1974. — 222 с.
124. Указ Президента РФ от 21 октября 2005 г. № 1226 О Совете при Президенте Российской Федерации по реализации приоритетных национальных проектов Текст.
125. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. Текст. / Матрос Д.Ш., Полев Д.М., Мельникова Н.Н. М. - 1999.
126. Управление качеством образования: практико-ориентированная монография и методическое пособие Текст. / Под ред. М.М. Поташника. — М.: Педагогическое общество России. — 2000. 448 с.
127. Усова, А.В. Система форм учебных занятий Текст. / А.В. Усова // Советская'педагогика. 1984. — № 1.
128. Фалина, И.Н. Обзор современных педагогических технологий Текст. / И.Н. Фалина // Информатика. 2001. - №37. - С.2-7.
129. Федеральная программа развития образования (проект). Текст. М. - 1997.-63 с.
130. Философский энциклопедический словарь. Текст. М.: Советская энциклопедия. - 1983. - 840 с.
131. Фишер, М.И. Социально-педагогические основания дифференциации общего среднего образования : Дис. . канд. пед. наук / М.И. Фишер. — Москва. 1999.-203 с.
132. Хелус, 3. Понимаете ли вы ученика? Текст. / 3. Хелус. М. - 1987.
133. Черкасов, А.Н. Оптимизация методов и приемов обучения в общеобразовательной школе. Текст. — Иркутск: Изд-во Иркутского ун-та. -1985.- 197 с.
134. Чупаха, И.В. Здоровьесберегающие технологии в образовательно-воспитательном процессе: научно-практический сб. инновац. Опыта Текст. / И.В. Чупаха, Е.З. Пужаева, И.Ю. Соколова. М.: Илекса; Ставрополь: Сервисшкола. - 2001. - 400с.
135. Шевченко, С.Д. Школьный урок: как научить каждого Текст. / С.Д. Шевченко. М. - 1991.
136. Шолохович, В.Ф. Информационные технологии обучения Текст. /В.Ф. Шолохович // Информатика и образование. 1998. - № 2. - С. 5-13.
137. Шукшунов, В.Е. О проблемах реформирования образования в Российской Федерации (позиция Международной Академии Наук Высшей школы). Текст. М. - МАН ВШ. - 1997. - 32с.
138. Шумакова, О.Н. Выбор методов обучения при теории нечетких множеств Текст. / О.Н. Шумакова // Вестник развития образования и воспитания подрастающего поколения при ЧГПУ. Серия 3 Новые информационные технологии. Челябинск. - 2002. - с. 145-150.
139. Ямбург, Е.А. Разработка и запуск новой модели школы. Первые шаги Текст. / Е.А. Ямбург // Народное образование. 1991. - №2. - С. 17-31.
140. Ямбург, Е.А. Школа для всех Текст. / Е.А. Ямбург. М.: Новая школа. - 1996. - 396 с.
141. Blair, В. "Interview with Zadeh, Creator of Fuzzy Logic". Azerbaijan International, Winter 1994 (2.4), pages 46-47, 50.
142. Blair, В. "Short Biographical Sketch". Azerbaijan International, Winter 1994 (2.4), page 49. Accessed August 19th, 2005.
143. Jonassen, D. H. Constructing learning environments on the web: Engaging students in meaningful learning. EdTech 99: Educational Technology Conference and Exhibition 1999: Thinking Schools, Learning Nation.
144. Mayer, R. "Should there be a three-strikes rule against pure discovery learning? The case for guided methods of instruction". American Psychologist 59 (1) : 14-19. 2004
145. Walker, M et al. "A bright spark: open teaching of science using Faraday's lectures on candles". Journal of Chemical Education 85 (1): 59-63. 2008.
146. Zadeh, J.L. From computing with numbers to computing with words — from manipulation of measurements to manipulation of perceptions in International Journal of Applied Math and Computer Science, pp. 307-324, vol. 12, no. 3,2002.
147. Zadeh, J.L. Calculus of fuzzy restrictions. In: Zadeh LA, Fu KS, Tanaka K, Shimura M, editors. Fuzzy Sets and their Applications to Cognitive and Decision Processes. New York: Academic Press, 1975: 1—39.
148. Zadeh, J.L. Fuzzy logic and approximate reasoning. Synthese, 1975; 30: 407-428.
149. Zadeh, J.L. Fuzzy logic and its application to approximate reasoning. In: Information Processing 74, Proc. IFIP Congr. 1974 (3), pp. 591-594.
150. Zadeh, J.L. Outline of a new approach to the analysis of complex systems and decision processes. IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics, 1973; 3: 2844.
151. Методика использования компьютерной программы «Выбор оптимальных методов обучения»
152. Основные режимы работы программной системы, определяющие действия пользователя: «Получить консультацию», «Произвести собственный экспертный выбор», «Просмотреть результаты обработки ответов всех экспертов» (рис. 1).1. Г Выбор методов обучения
153. Далее | ? Помощь | Выход |
154. Рис. 1. Главное окно программы
155. Если учитель еще не выбрал все необходимые для работы программы поля, выдается сообщение об ошибке при нажатии на кнопку «Выбрать методы».•Г Консультация
156. Консультация для: (* ученика С класса1. Конец ль т ация
157. Выберите класс Выберите Фамилию Выберите предмет Выберите темувГ~ "311. Николаев Николай физика ВЕ1. Удельная теплоемкость1. Назад
158. Выбрать методы ? Помощь Вы код
159. Рис. 2. Методика получения консультации для ученика
160. Если учитель хочет получить консультацию по методам обучения для всего класса (рис. 3), то отпадает необходимость в выборе ученика, этот список пропадает автоматически.•Г Консультациях
161. Консультация для: с ученика• |кяасса1. Консультация1. Выберите класс1. ШГ
162. Назад | Выбрать методы 7 Помощь | Выход
163. Выберите предмет физика 8 21
164. Выберите тему | Удельная теплоемкость.
165. Рис. 3. Методика получения консультации для класса
166. Текстовое представление | Графическое представление |
167. Группы методов обучения Основной вариант Альтернативный вариант•1 Альтернативный вариант * 2
168. По источнику передачи информации наглядный практический словесный
169. Гностические методы частично- поисковый репродуктивный исследовательский
170. Логические методы инд™ЫЙ метод аналогии Проблемного изложен*,
171. Стимулирование интереса к учению создание ситуации нравственного переживания познавательные игры учебные дискуссии
172. Стимулирование долга и от ветственности в учении поощрение в учении предъявление требований убеждение
173. Устный контроль Фронтальный опрос устный зачет индивидуальный опрос
174. Письменный контроль зачет контрольная работа пр ограммированная работа
175. Назад \ Й Пояснение Свой выбор I ^ Отчёт | §ыхщ
176. Рис. 4. Результат работы консультирующей программы
177. На закладке «Графическое представление» выбранные методы обучения представлены в наглядной форме в виде круговых диаграмм (рис. 5).*1•г Результаты консультации1. Результаты консультации
178. Текстовое представление Графическое представление |
179. Гностические методы Логические методы
180. По источнику передачи информации
181. Стимулирование интереса к учениюявгляднмД Ш %прмлгчмит 30.19 Ч О cpmmow* 26.42 Ча ЧР -лмсюввЛ S3 W ч | □ 37 И*1. D мацмг -едД 9 57 %
182. Оньдустш* 3814* 1 Don ntpeir HWM }« 14 %0 поидаг нм 31И Ч
183. Пчо6пиютиапицняг&8-% □ уч»в ЯКЖ У сои 2« 4! Ч
184. Рис. 5. Результат работы консультирующей программы — графическое изображение
185. Анализ графических данных может сказать учителю не меньше, чем таблица с первой закладки окна консультации. В особенности это касается учителя-новичка или просто исследователя, готового к новаторским для себя решениям.
186. В этом окне есть кнопка «Пояснение», где выводится краткая интерпретация полученных результатов консультации (рис. 6), в том числе и в виде гистограмм (рис. 7, 8).
187. Словесное пояснение включает в себя характеристику ученика, параграфа выбранного учебника, а также краткое описание методов обучения, выбранных системой консультирования в качестве оптимальных.г Пояснение1. Q т1. Пояснение
188. Пояснения | Гистограмма ■ Класс j Гистограмма содержания образования |
189. Данный выбор мвтслов обучения обуславливается характеристиками ученика и содержания образования, которые служат основанием для принятия решения по данной задаче.
190. Ученик, по которому Вы получаете консультаций, характеризуется высокими способностями, причем здесь учитывались как умствеьиые возможности, гак и личностный потенциал учащегося
191. Словесный метод ■ монологическая или диалогическая Форма изложения и освоения учебного материала учителем или учащимися Наглядный мет со образное воссоздание Формы, сущности явления, его структуры, связей и взаимодействий
192. Исследовательский метод постановка перед детьми учебно-воспитательной задачи, требующей для своего решения мобилизации личных знаний, приведения в состояние повышенной активности мыслигельньк способностей.
193. Познавательные игры • вовлечение детей в условную, увлекательно-развлекающую деятельность, обладающую большимfti1. Ml1. Назад ^ Помощьыход
194. Рис.6. Окно пояснения результатов консультации
195. Пояснения Гистограмма Класс | Гистограмме - содержания образования |1. Класс 11ашочень слабый слабый средний сильный очень сильныйочень слабый 0,2 D слабый 0,25 □ средний 0,333сильный 0,5 □ очень сильный 1
196. Назад | У Дог4ошь j J Выхад |
197. Рис. 7. Гистограмма нечеткой характеристики класса
198. Пояснений | Гистограмма Класс Гистограмма - содержания образования |ш
199. Содержание образования Планиметрияочень легкое легкоесреднее сложное очень сложноеочень легкое 0,268 О легкое 0,585среднее 1 □ сложное 0,805оче№> сложное 0,268
200. Назад 7 Помощь | J [ ьхсГ~|
201. Рис. 8. Гистограмма нечеткой характеристики содержанияобразования
202. Как легко заметить, столбцы на диаграммах отражают те числа, которые были получены в ходе нечеткой характеристики ученика и содержания образования, рассмотренной в предыдущих двух параграфах.
203. Содержание образования: Планиметрия1. ВСЕ ЭКСПЕРТЫ
204. Выбор методов обучений Основной | % еы5ер j Альтернативный выбор 1 с< А* Альтернативный выбор 2 %
205. По источнику передачи «кфсрмгцш наглядный 4354 практический ЩТ8 слоассный 2М>
206. Гностические методы частично- поисковый рвпродуш1вны»> 37,01 исследовательский д.аь
207. Логические методы индуктивный ди метод аналогии 33 OS проблемного изложения Щ81
208. Стумулирооамио интереса к учемвю создание ситуации нрав-ствеяного переживания щк познавательные игры 3305 учебные дискуссии 28,01
209. Стимулирование долга и ответственности Устный контроль поощрение в учении 4ZCS предъявление требований 30.71 ' убеждениефронтальный опрос устной зачет индивидуальный опрос
210. Письменный контроль зачет С-0 :? контрольная работа п ротрз мми рсеамная работа
211. Рис. 9. Отчет по результатом консультации
212. Для этого следует перейти в режим работы «Свой выбор», когда появляется окно «Собственный экспертный выбор для конкретного случая». Такая кнопка имеется в окне с результатами консультации (рис.5..
213. В окне «Собственный экспертный выбор для конкретного случая» есть возможность произвести свой выбор методов обучения в той педагогической ситуации, по которой была получена консультация.
214. Ответы будут занесены в базу данных наравне с ответами других экспертов и будут учитываться при последующих консультациях. Для подробного пояснения, как это сделать, можно прочитать инструкцию и посмотреть пример (рис. II, 12).
215. На рис. 10 представлено заполнение учителем методами обучения во всех группах, которые, по его мнению, являются оптимальными для выбранных им ранее педагогических факторов ученика и параграфа.
216. Собственный экспертный выбор для конкретного случая1. Методы овячешй1. СлоеасныА " -Г "1. Наглядный Р1. Практический Р1. Репрад^тивный Г1. Частично-поисковый р1. Исследовательский г1. Познавательные игры Р1. Учевные дискуссии Р
217. Программированная райота р1. Машинный контроль г
218. Выберите методы обучения, которые Вы бы применили в донной ситуации$ Инструкция)1. Л Пример |
219. Занести в база данных -«-Назад | У Помоть|1. Jl Выход |
220. Рис.11. Собственный выбор учителем для конкретной учебнойситуации
221. На рис. 22 представлен пример заполнения экспертной карты, пример появляется перед пользователем с помощью щелчка по соответствующей кнопке.
222. Собственный экспертный выбор1. Е f*i
223. Собственный экспертный выбор для конкретного случая
224. Выберите методы обучения которые Вы бы применили в данной ситуации1. Метоаы обучения1. Словесный Г1. Наглядный р1. Практический р1. Репродуктивный 171. Ч эстично-поиск оеый р1. Исследовательский р1. Познавательные кры р1. Учебные дискусст р
225. Программированная работа р1. Машинный контроль г1. Вьисо
226. Рис. 12. Пример заполнения анкеты
227. Инструкция по заполнению таблицы
228. Вам предлагается заполнить таблицу, которую заполняли эксперты. Таким образом. Ваши ответы будут приравнены к ответам экспертов и внесены в базу данных