Теоретические основания организации информации в компьютерных обучающих программах по предметам естественно-научного цикла: На примере химии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.08, кандидат педагогических наук Филатова, Лариса Федоровна

• Филатова, Лариса Федоровна
• кандидат педагогических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Филатова, Лариса Федоровна

rbfj^lch и к-------t-r-----------------—.—--------——------—.—---------------——.—-----————----------.

ГЛАВА 1. ИНФОРМАТИЗАЦИЯ ОБЩЕСТВА И ОБРАЗОВАНИЯ

§ 1 Проблемы становления информационного общества.

1.1. Сущность информации и ее значение в процессах развития.

1.2. Информационные революции как этапы развития общества.

1.3. Информатизация общества.

1.4. Негативные последствия информатизации.

1.5. Информатизация культуры - средство гуманистической перестройки общества.

§2 Информатизация образования в России.

2.1. Понятие информатизации образования.

2.2. Эволюция вычислительной техники в образовательных учреждениях.

2.3. Проблемы разработки педагогических программных средств.

ВЫВОДЫ НО ГЛАВЕ.М****»***»»*»»***.

ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПОСЫЛОК ОРГАНИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММАХ.

§ 1 Психолого-педагогические требования к компьютерным обучающим программам.

1.1. Психология познавательных процессов.

1.2. Деятельностная теория учения.

§2 Методические требования к компьютерным обучающим программам.

2.1. Специфические особенности химической науки.

2.2. Закономерности процесса обучения химии.

2.3. Структура обучающих программ.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ—.~.

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ И ПРОВЕРКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

§ 1 Методика проектирования компьютерных обучающих программ.

1.1. Методика проектирования компьютерной обучающей программы по теме «Демонстрационный эксперимент».

1.2. Методика проектирования компьютерной обучающей программы по теме «Периодический закон»

§2 Разработка программного комплекса и проверка его эффективности.

2.1. Этапы разработки программного комплекса.

2.2. Рекомендации по методике использования обучающих программ.

2.3. Апробация программного комплекса.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.м.».п<.м«и.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основания организации информации в компьютерных обучающих программах по предметам естественно-научного цикла: На примере химии»

Актуальность исследования. В условиях становления информационного общества система профессионального образования требует внесения существенных изменений, касающихся содержания, методов и форм организации обучения и путей получения профессиональных знаний. Это связано с тем, что во всех отраслях промышленности все более сокращается удельный вес затрат физического труда, от специалистов требуется использование широкого круга знаний, творческое отношение к своему труду.

Произвести такие изменения можно лишь на основе и с использованием современных информационных технологий в качестве основного образовательного и воспитательного средства.

Вопросы разработки и применения новых информационных технологий находятся в поле зрения многих ученых (Бобко И.М., Воронина Т.Д., Кашицин В.П., Кузнецов А.А., Лапчик М.П., Машбиц Е.И., Б.С.Гершунский, Полат Е.С., Роберт И.В., Скибицкий Э.Г., Пак Н.И., Зиновкина М.М., Гузеев В.В., Зайнутдинова Л.Х.). Отмечаются неограниченные возможности информационных технологий для активизации процесса обучения, повышения наглядности, научности, для обеспечения индивидуальности обучения.

В связи с этим, перед профессиональным образованием стоят следующие задачи: 1) создание компьютерных обучающих программ, предназначенных для формирования теоретических и практических знаний, практических навыков и умений, необходимых для работы по определенной профессии; 2) оснащение образовательных учреждений компьютерными классами; 3) ликвидация компьютерной безграмотности среди учителей и преподавателей.

Как показывает практика, решение этих задач весьма проблематично. Зачастую наличие в образовательных учреждениях мощных компьютеров и высокого уровня программного обеспечения не имеет достаточного педагогического обоснования. Компьютерные классы используются, в основном, для проведения занятий по информатике, использование компьютеров для преподавания других дисциплин ограничено либо дефицитом учебного времени, либо низкой компьютерной квалификацией преподавателей, ведущих эти дисциплины, а иногда отсутствием программных средств хорошего уровня по данной дисциплине.

В большинстве своем появляющиеся обучающие программные средства представляют собой копии учебников, справочников, страницы содержат избыточную текстовую информацию, которая трудно воспринимается с экрана монитора. Передача учебного материала с монитора компьютера еще не решает педагогических проблем, а иногда может даже приводить к отрицательному результату. Процессы восприятия и понимания информации с учебника и дисплея компьютера имеют существенные различия и не могут рассматриваться как просто технические средства обучения. То есть возникает необходимость разработки теорий и методик создания программных средств обучающего характера.

Таким образом, все вышеперечисленные факты говорят о том, что в сфере профессионального образования сложился ряд противоречий:

- с одной стороны идет процесс оснащения образовательных учреждений вычислительной техникой, с другой стороны эта техника используется не в целях обучения, часто просто простаивает;

- с одной стороны образовательные учреждения имеют компьютерные классы, с другой стороны эти классы используются только для уроков информатики;

- с одной стороны существует необходимость применения компьютерных обучающих программ по предметам, с другой стороны преподаватели этих предметов не умеют пользоваться компьютером;

- с одной стороны необходимы компьютерные обучающие программы по предметам, с другой стороны недостаточное качество и количество имеющихся обучающих средств, либо полное отсутствие таковых по некоторым дисциплинам;

- с одной стороны необходима разработка компьютерных обучающих программ с учетом дидактических и психологических требований, с другой стороны программисты-разработчики обучающих программных средств не имеют соответствующего образования. На наш взгляд, решение всех этих проблем зависит все-таки от наличия высококачественных компьютерных обучающих программ, таких, при создании которых бы были учтены дидактические и психологические принципы построения учебного материала. Именно тогда появится объективная потребность в приобретении дополнительных компьютерных классов, а у преподавателей - желание научиться пользоваться компьютером.

В связи с этим считаем, что богатейшие возможности компьютера должны быть проанализированы с точки зрения психологии и дидактики и использованы тогда, когда это необходимо с педагогической точки зрения. Обучающая программа должна быть эффективной, а не эффектной.

Компьютер, являясь важным источником чувственного наглядного материала, предоставляет большие возможности по динамическому моделированию различных объектов и явлений, позволяя объединить два уровня познания, чувственное и логическое, а также демонстрировать действие в перцептивной форме. Это значит, что информация на экране монитора, определенным образом организованная, может способствовать развитию теоретического и практического мышления учащихся. А это является особенно актуальными для предметов естественно-научного цикла. Объектами изучения этих предметов часто оказываются явления, скрытые от непосредственного наблюдения, так называемые явления микромира. Причем эти явления изучаются не отдельно, не изолированно, а для объяснения причин других явлений, установления тех или иных зависимостей, закономерностей, законов. Для этого изучение предметов естественно-научного цикла происходит в строгой логической последовательности, отражающей логику соответствующей науки. Следовательно, для того, чтобы быть эффективной, организация учебной информации в компьютерных обучающих программах должна соответствовать логике изучаемой науки.

Анализ исследований в области создания программных средств обучающего характера позволил сделать вывод о том, что если раньше исследования в области информатизации образования касались в основном общих вопросов, связанных с индивидуализацией процесса обучения, организацией дистанционного обучения, созданием различных тестовых программ, разработкой методик по встраиванию программных средств учебного назначения в учебный процесс (Н.В.Софронова, В.В.Давыдков, Г.С.Русланова, Г.А.Сапрыкина и др.), то сейчас наиболее актуальным является решение вопроса о структуре обучающих программ (В.В.Наумов, О.А.Козлов, Е.В.Пастухова, Е.А.Солодова, Е.Н.Холодов, Д.Ш.Матрос, И.Р.Высоцкий, Л.Ф.Плеухова, Ю.К.Ситников, М.М.Прокопьева, А.К.Ахлебинин, Э.Е.Нифантьев, Л.Г.Лызыкина, В.Н.Лихачев и др.). Так как именно в структурной организации информации видится возможность решения многих дидактических и методических задач. Однако решение проблемы структурирования информации в обучающих программах предлагается только в организации крупных блоков, таких как «обучение», «контроль», «справочные данные», или структурная связь между разделами, темами и т.д. Вопрос же, касающийся организации учебной информации в обучающих программах, то есть методического решения внутри тем, является мало изученным, а потому актуальным.

Решение этого вопроса на примере такого предмета как химия, позволит перейти к обобщениям, представляющим ценность для дидактики в целом, и разрабатывать педагогические программные средства по другим предметам естественно-научного цикла.

Проблема исследования отражает противоречие между объективными потребностями профессионального образования в использовании компьютерных обучающих программ по предметам естественно-научного цикла, и существующим недостаточно высоким педагогическим уровнем разработки учебных программ для естественных дисциплин.

Объект исследования - процесс обучения естественным дисциплинам в условиях применения средств новых информационных технологий.

Предмет исследования - теоретическое обоснование организации информации в компьютерных обучающих программах по предметам естественно-научного цикла.

Цель исследования - выявить теоретические основания организации информации в компьютерных обучающих программах по предметам естественно-научного цикла на основе анализа педагогической психологии и специфических особенностей обучения химии и создать программно-методический комплекс по курсу химии.

Гипотеза исследования. Применение компьютерных обучающих программ, построенных с учетом теоретических оснований, включающих психолого-педагогические и методические требования к организации информации в компьютерных технологиях, будет способствовать повышению качества общеобразовательной подготовки учащихся и повышению профессионального уровня преподавателей.

Задачи исследования. В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:

1) на основе анализа научных данных по теории информации и философии выявить сущность информации и ее значение в процессах развития. Обосновать цель данного исследования на основе анализа процесса информатизации образования, как необходимой составляющей информатизации общества;

2) выявить психолого-педагогические требования к организации информации в компьютерных обучающих программах, проанализировать специфические особенности обучения химии и на основе проведенного исследования сформировать общую схему определения структуры компьютерных обучающих программ по предметам естественно-научного цикла;

3) разработать методику проектирования компьютерных обучающих программ с учетом разработанной структуры и на ее основе создать программно-методический комплекс (ПМК) по химии и подтвердить экспериментально влияние компьютерных обучающих программ на повышение качества знаний по химии учащихся 8-х классов.

Методологической основой исследования явились фундаментальные работы в области педагогики и педагогической психологии (Гальперин П.Я., Талызина Н.Ф., Зуева М.В., Николаенко В.М., Шадриков В.Д., Соколова И.Ю.), в области методики обучения химии (Кузнецова Н.Е., Кирюшкин Д.М., Зайцев О.С., Макареня А.А.), в области создания средств обучения (Зазнобина JI.C., Шаповаленко С.Г., Суртаева Н.Н., Назарова Т.С.), в области теории и практики информатизации образования (Машбиц Е.А., Роберт И.В., Пак Н.И., Скибицкий Э.Г., Молоков Ю.Г., Бобко И.М., Монахов В.М.).

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теоретического уровня: теоретический анализ положений педагогической психологии по вопросам теории познания и управления процессом усвоения знаний, теоретический анализ научно-педагогической литературы по вопросам разработки и применения информационных технологий в образовании; экспериментальная работа по созданию и апробации разработанных обучающих программ в учебном процессе, педагогический эксперимент.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования. Разработаны теоретические предпосылки организации информации в компьютерных обучающих программах по предметам естественно-научного цикла, включающие:

1) комплекс психолого-педагогических требований к организации информации в компьютерных обучающих программах: комплекс психолого-педагогических требований когнитивной психологии по представлению информации, направленный на создание оптимальных условий для ее восприятия органами зрения; требование согласно деятельностной теории учения включения в компьютерные обучающие программы действия в перцептивной форме, тем самым осуществления деятельностного подхода к формированию знаний;

2) методические требования, учитывающие специфику обучения химии и возможность их реализации на ПК ШМ с помощью: метода моделирования - для отражения содержательной стороны обучения химии в виде трех видов моделей (макро-, микромоделей и абстрактных моделей), в том числе динамических; - метода алгоритма для отражения динамической структуры обучения химии, которая осуществляется в определенных методикой логических отношениях (индукция, дедукция, аналогия) с применением определенного логического приема (сравнение, абстрагирование, обобщение);

3) общую схему определения структуры компьютерных обучающих программ, выведенную в соответствии с выявленными психолого-педагогическими и методическими требованиями.

Практическая значимость исследования заключается в следующем: 1) предложена методика проектирования компьютерных обучающих программ, включающая следующие этапы: выбор структуры компьютерной обучающей программы на основе общей схемы в зависимости от вида специфического знания и определенных методикой его изучения логических отношений и логического приема умственного действия; разработка в соответствии с выбранной структурой психолого-педагогического сценария;

2) разработан программно-методический комплекс по всему курсу химии, включающий: пакет компьютерных обучающих программ по темам; инструкцию для пользователя пакетом компьютерных обучающих программ; методические рекомендации по использованию компьютерных обучающих программ;

3) внедрены в процесс обучения компьютерные обучающие программы по отдельным темам из курса химии;

4) полученные результаты могут быть перенесены на другие предметы естественно-научного цикла.

Этапы исследования.

1. Изучение и теоретический анализ научной литературы (1994 -1996 гг.).

2. Разработка теоретических предпосылок организации информации в компьютерных обучающих программах по предметам естественнонаучного цикла (1996 -1997 гг.).

3. Разработка компьютерных обучающих программ по химии и апробация их в учебном процессе (1997 -1999 гг.).

4. Оформление текста диссертации (2000 -2001 гг.).

Апробация результатов исследования. Теоретические положения и результаты исследований излагались и были одобрены на следующих всероссийских, научно-практических, межвузовских конференциях и семинарах: на Третьей всероссийской конференции «Традиционные и инновационные процессы в образовании: экспертиза как способ развития образовательных практик». - 15-16 октября 1998г., г.Томск; на научно-практической конференции «Общероссийская школа молодого ученого» в секции естественных наук, Till У, 21-23 декабря 1998г., г.Томск; на Ш Межвузовской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. -13-24 апреля 1999г., Томск; на заседании круглого стола «Формирование конкурентноспособности выпускников школы» -5 ноября 1999г., г.Томск; на Международной научно-практической конференции «На пороге нового тысячелетия: образование, карьера, региональные проблемы управления». - 4-5 ноября 1999г., г.Томск; на Четвертой Всероссийской конференции «Традиционные и инновационные процессы в образовании: проблемы управления». - 2-4 ноября 1999г.; на Международном конгрессе «Наука, образование, культура на рубеже тысячелетий». -20-25 декабря 1999г., г.Томск; на семинаре кафедры неорганической химии 1111 У, март 1999г.; на семинаре кафедры X и ТМСЭ СТИ ГНУ, Ноябрь 2000г., а также отражены в семи публикациях и реализованы в конкретных компьютерных программно-методических разработках по предметам естественно-научного цикла (химии и биологии) - в программном комплексе.

Разработанный программный комплекс экспонировался на международных и межрегиональных выставках: на Международной выставке-ярмарке в выставочном комплексе г.Новосибирска «Образование Сибири - XXI веку». — 23-26 марта 1999г.; на Межрегиональной выставке-ярмарке в технопарке г.Томска «Наука, образование, культура на рубеже тысячелетий». -20-25 декабря 1999г.; на Международной выставке-ярмарке в выставочном комплексе г.Новосибирска «Образование Сибири - XXI веку. Дни карьеры в Сибири». - 21-24 марта 2000г.; на Межрегиональной выставке-ярмарке в технопарке г.Томска «Образование. Карьера. Занятость». - 21-23 февраля 2001г.

За разработку программного комплекса получена малая золотая медаль (на Международной выставке-ярмарке, г.Новосибирска, 1999г.).

За проведенную работу по разработке и апробации комплекса выиграны гранты Минобразования и Минатома Российской Федерации.

Внедрение результатов исследования.

Программный комплекс внедрен в образовательные учреждения г.Северска: в школах (№ 76, 81, 86, 88, 90, 197, 198), в Северском государственном технологическом институте (СГТИ), в Северском промышленном колледже, а также в школах города Томска, Томской, Кемеровской и Иркутской областей, Красноярского края.

Задачи исследования и последовательность их решения определили структуру диссертации: введение, три главы, заключение, библиография, приложения.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика профессионального образования», Филатова, Лариса Федоровна

Выводы по главе

В главе представлена разработанная на основе сформированных теоретических оснований организации информации в компьютерных обучающих программах методика их проектирования, которая включает следующие этапы:

1) выбор структуры компьютерной обучающей программы на основе общей схемы в зависимости от вида специфического знания и определенных методикой его изучения логических отношений и логического приема умственного действия;

2) разработка в соответствии с выбранной структурой психолого-педагогического сценария;

3) перевод разработанного сценария с помощью инструментального программного средства (системы «Дизайн+») в обучающую программу на компьютере.

На примере двух тем «Демонстрационный эксперимент» и «Периодический закон» рассмотрен процесс реализации этой методики в виде компьютерных обучающих программ.

Для этого представлен анализ каждой темы с точки зрения ее назначения (дидактические и методические функции); трудностей в процессе ее изучения и возможностей компьютера по их уменьшению. Далее произведен выбор моделей, логических отношений и перцептивного действия - методического решения внутри обучающей программы. В конце предложены методические рекомендации по использованию ОП при изучении данного вида тем.

В обучающей программе по «Демонстрационному эксперименту» из класса знаковых информационных моделей выбраны статические и динамические макро- и микромодели. Функция макромоделей в данном случае состоит в воспроизведении предметов реального мира - приборов для проведения опытов, химической посуды, химических реактивов (используется на этапе сборки и соответствует первому виду специфического знания, практическому). Микромодели предназначены для демонстрации невидимых физических реальностей (молекул, атомов, электронов) и происходящих с ними процессов (соответствуют второму виду специфического знания, теоретическому). Модели разработаны в соответствии с выявленными требованиями когнитивной психологии.

Для совершения перцептивных действий с моделями выбран иллюстративный метод сочетания слова (текста на экране) и показа опыта, которому соответствует дедуктивная форма умозаключения. Это значит, что перцептивные действия, совершаемые с выбранными нами моделями, демонстрируются после объяснения в виде текстовых сообщений.

Демонстрация сборки прибора совершается в таком порядке: сначала анализ (выбор химической посуды и химических реактивов), затем синтез (сборка установки). Для этого используется поэтапная (порционная) подача материала,

В результате учащиеся приобретают знания для формирования навыков по технике химического эксперимента.

Демонстрация химических процессов (изменение цвета, объема, количества веществ, выделение газа, выпадение осадка и т.д.) осуществляется с помощью анимации и масштабирования (используется известный в кинематографе прием - наезд, увеличивающий изображение).

В результате учащиеся на основе наблюдений конкретных предметов или процессов на основе сравнения приобретают возможность установить связи между наблюдаемыми явлениями и свойствами веществ.

Способствуя формированию двух видов специфических знаний, обучающие программы по «Демонстрационному эксперименту» могут быть использованы в качестве ориентировочной основы действия (ООД) для формирования приема мышления - сравнения.

В обучающей программе по «Периодическому закону» выбраны абстрактные модели (различные статические и динамические схемы, графики, цифровые таблицы, таблицы (старая и новая) периодической системы Д.И.Менделеева).

С моделями совершаются перцептивные действия, представляющие собой приемы умственных действий: абстрагирование и обобщение. Перцептивные действия совершаются в определенных методикой логических отношениях.

Всего в методической литературе выделено три этапа изучения периодического закона В соответствии с ними нами разработаны три обучающие программы, отражающие три вида специфического знания.

Демонстрация умственных действий (абстрагирования и обобщения) осуществляется с помощью поэтапной подачи материала в соответствии с алгоритмом. При этом использованы приемы вычленения изучаемых объектов, выделение объектов с помощью цвета и мерцания, следующими за текстовым пояснением или появляющимися вместе с ним, прием плавного превращения. Это позволяет наглядно продемонстрировать выявление существенных признаков и привести примеры, подтверждающие сформулированные обобщения, что соответствует П и IV этапам логических приемов мышления (абстрагированию и обобщению) — выявлению существенных признаков веществ или явлений и их отвлечению (П этап) и конкретизации сделанных на их основе обобщений новыми примерами (IV этап).

В результате учащиеся приобретают образные представления о систематической периодичности свойств веществ. Способствуя формированию трех видов специфических знаний, обучающие программы по «Периодическому закону» могут быть использованы в качестве ориентировочной основы действия (ООД) для формирования приемов мышления - абстрагирования и обобщения.

Таким образом, разработанная на основе общей схемы методика проектирования компьютерных обучающих программ заключается в моделировании реальных и нереальных объектов (объекты макромира, микромира и абстрактные модели), встраивании этих моделей в определенные логические отношения с помощью демонстрации физических и умственных перцептивных действий, определенных тем или иным логическим приемом.

С помощью этой методики разработаны компьютерные обучающие программы по курсу химии - программно-методический комплекс.

Экспериментальная проверка эффективности разработанных обучающих программ проводилась с целью доказать влияние применения разработанного ПМК на повышение качества знаний учащихся по химии.

В качестве критериев для проверки эффективности использовались среднее арифметическое значение коэффициента усвоения знаний и гистограммы значений коэффициента усвоения знаний.

Эксперимент проводился в три этапа (констатирующий, лабораторный и полевой) на базе образовательных учреждений г.Северска. В ходе первого этапа проводилось первичное апробирование, корректировка компьютерных обучающих программ, анкетирование учителей и преподавателей.

В ходе второго этапа был проведен лабораторный эксперимент на базе 198 школы г.Северска в 8-х классах (всего охвачено 60 человек), который показал лучшее усвоение знаний учащихся экспериментальных групп по сравнению с учащимися в контрольных группах.

На третьем этапе экспериментальной работы был проведен полевой эксперимент на базе семи школ г.Северска при участии 220 учащихся. Результаты эксперимента подтвердили эффективность разработанных обучающих средств, показав более высокое значение коэффициента усвоения знаний в экспериментальных группах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведения исследования по указанной теме сделано следующее:

1. Проведен анализ научной литературы по теории информации и философии для выявления сущности информации и ее значения в процессах развития, который привел к следующим выводам: 1) информация - это передающаяся часть отражения, которая ведет любую систему в направлении упорядочивания (отрицания энтропии), обеспечивая развитие этой системы и сохранение ее целостности; 2) условием самосохранения и развития общества на современном этапе является его информатизация при одновременной гуманизации; 3) синтез гуманитарного и технического аспектов является проникающим для образования; 4) в ряду проблем, связанных с информатизацией образования, на первый план выдвигается разработка программно-методических комплексов для преподавания общеобразовательных предметов; 5) мало изученным является вопрос, касающийся организации учебной информации в обучающих программах, то есть методического решения внутри тем. Ответом на этот вопрос должен быть поиск создания условий для возможно более полного отражения органами чувств транслируемых знаний (информации, или негэнтропии), связывания этих знаний в определенные структуры, что будет приводить к развитию обучаемого, его дальнейшему совершенствованию и, в конечном счете, к обеспечению сохранения целостности индивида и окружающей среды.

2. В результате исследований в области педагогической психологии и методики обучения химии сформированы теоретические основания организации информации в компьютерных обучающих программах, предназначенных для обучения химии, которые могут быть применимы для других предметов естественно-научного цикла. Данные теоретические основания включают в себя комплекс психолого-педагогических и методических требований и общую схему определения структуры обучающих программ.

Комплекс психолого-педагогических требований представляет собой требования когнитивной психологии и деятельностной теории учения к организации информации в компьютерных обучающих программах с точки зрения возможности их реализации с помощью компьютера.

Методические требования направлены на учет при организации информации в обучающих программах специфики обучения химии и представляют собой комплекс, включающий три вида моделей (макро-, микромодели и абстрактные модели), три вида логических отношении (индукция, дедукция, аналогия) и три вида логических приемов (сравнение, абстрагирование, обобщение).

Разработанная в соответствии с выявленными требованиями схема определения структуры обучающих программ создает условия для показа процесса формирования того или иного знания (структуры) с помощью постепенного, последовательного уяснения смыслового назначения элементов этого знания (структуры), образования связей в коре головного мозга, причем с той скоростью, которая необходима для отдельного индивида.

Главное назначение обучающих программ, созданных в соответствии с таким подходом, состоит в дополнительном к традиционному изучении отдельных тем с помощью усиления чувственной составляющей познавательного процесса и образовании на их основе понятийных образных структур в сознании учащихся. В дополнение к этому обучающая программа может быть использована в качестве инструмента для формирования того или иного приема умственного действия на втором и третьем его этапах.

3. Разработанная на основе вышеуказанных теоретических оснований методика проектирования компьютерных обучающих программ заключается в моделировании реальных и нереальных объектов (объекты макромира, микромира и абстрактные модели), встраивании этих моделей в определенные логические отношения с помощью демонстрации физических и умственных перцептивных действий, определенных тем или иным логическим приемом. С помощью этой методики разработаны компьютерные обучающие программы по курсу химии - программно-методический комплекс. Эффективность методики проверена в ходе мероприятий по апробации ПМК. В результате экспериментов было показано, что использование обучающих программ разработанного комплекса повышает качество знаний по химии, о чем свидетельствует более высокое значение коэффициента усвоения знаний у учащихся экспериментальных групп по сравнению с контрольными группами.

Недостаточная техническая оснащенность образовательных школ персональными компьютерами ЮМ явилась сдерживающим фактором для проведения экспериментальной работы в различных условиях (при апробации программного комплекса нам удалось применить обучающие программы только с целью обобщения знаний и с использованием фронтальной формы организации уроков). Поэтому ближайшей задачей продолжения данного диссертационного исследования является разработка оптимальных форм применения разработанных программных средств, как отдельных программ, так и всего комплекса.

Обучающие программы разработанного ПМК могут быть рекомендованы в качестве информационных единиц для создания структурно-логических схем более высокого уровня - между темами, разделами, предметами. Создание таких схем на ПК ЮМ очень актуально в связи с необходимостью системного построения курсов предметов естественно-научного цикла и может быть предложено в качестве еще одной темы исследования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Филатова, Лариса Федоровна, 2002 год

1. Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации. - М, 1994. -634с.

2. Агапов В.Ю., Мишакова Л.В. Алгоритмы целеполагания в современных педагогических технологиях. Рязань, 1994. - 85с.

3. Алгинин Е.Е., Рубцов В.В. и др. Концепция информатизации образования // Информатика и образование. 1990. - №1. - С. 3-9.

4. Ахлебинин А.К., Нифантьев Э Е. Какие компьютерные программы нужны учителю химии? // Педагогическая информатика. 1997. - №1. -С. 63-70.

5. Ахлебинин А.К., Нифантьев Э.Е. Структура современной компьютерной обучающей программы по химии // Наука и школа. 1998. - №2. - С. 3337.

6. Ахлебинин А.К., Лызыкина Л.Г., Лихачев В.Н., Нифантьев Э.Е. Демонстрационный эксперимент на мультимедийном компьютере // Химия в школе. 1999. - №5. - С. 56-60.

7. Барабанщиков В.А. (отв. редактор Ломов) Динамика зрительного восприятия. М.: Наука. - 1990. - 239с.

8. Белл Д. Новая технократическая волна на западе // Социальные рамки информационного общества М.: Прогресс, 1986. - С. 330-342.

9. Бобко И.М., Молокова А.В., Молоков Ю.Г. Тенденции развития информатизации общеобразовательной школы. Новосибирск: РАО СИОТ, 1996г.-123с.

10. Богоявленский Д.Н., Менчинская Н.А. Психология усвоения знаний в школе. М.: Изд-во Академии пед. наук РСФСР, 1959. - 346с.

11. Болотник Л.В., Соколова М.А. Тематическая модель структуры учебного материала / Проблемы педагогических измерений: Сборник научных трудов. -М.: МГПИ им. В.И.Ленина, 1984. С. 12-19.

12. Бондаренко С.М. Учите детей сравнивать // Серия: Педагогика и психология. М.: Знание, 1981. - №9. - 43с.

13. Бруновт Е.П., Бровкина Е.Т. Формирование приемов умственной деятельности учащихся: На материале учебного предмета биологии. М.: Педагогика, 1981. - 92с.

14. Венгер A.JI., Поливанова К.Н. Обучение шестилетних детей с различным уровнем готовности к школе / Рекомендации для учителя. М., 1989. -44с.

15. Возрастная и педагогическая психология: Хрестоматия: Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений / Сост. И.В.Дубровина, А.М.Прихожан, В.В.Зацепин. М.: Издательский центр «Академия», 1999.-320с.

16. Выготский JI.C. Педагогическая психология / Под ред. В.В.Давыдова. -М.: Педагогика, 1991. 479с.

17. Высоцкий И.Р. Компьютер на уроке // Информатика и образование. -1999. -№7.-С. 81-84.

18. Гальперин П.Я. Методы обучения и умственное развитие. М.: Педагогика, 1985. - 212с.

19. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования. Проблемы и перспективы. -М.: Педагогика, 1987. 264с.

20. Гиббсон Дж. Экологический подход к зрительному восприятию. М.: Прогресс, 1988. - 462с.

21. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. (Логико-психологические проблемы построения учебных предметов) М.: Просвещение, 1072. — 423с.

22. Демидов В.Е. Как мы видим то, что видим. М.: Знание, 1987 (Наука и прогресс). - 240с.

23. Ершов А.П. Концепция информатизации образования // Информатика и образование. 1988. -№6. - С. 16-17.

24. Зазнобина JI.C. Экранные пособия на уроках химии. М.: Просвещение. -1977.-176с.

25. Зайцев О.С. Методика обучения химии: Теоретический и прикладной аспекты: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. - 384с.

26. Запорожец А.В., Эльконин Д.Б. Предисловие к кн.: Психология детей дошкольного возраста. -М., 1964.

27. Запорожец А.В. Избранные психологические труды: В 2-х т. т.1. -Психическое развитие ребенка. -М.: Педагогика, 1986. — 320с.

28. Зуева М.В. Развитие учащихся при обучении химии / Пособие для учителей. -М.: Просвещение, 1978. 190с.

29. Иванов B.JI. Структура электронного учебника // Информатика и образование. 2001. - №6. - С. 63-71.

30. Ильясов И.И., Галатенко Н.А. Проектирование курса обучения по учебной дисциплине. М.: Логос, 1994. - 208с.

31. Кабанова-Меллер Е.Н. Формирование приемов умственной деятельности и умственное развитие учащихся. М.: Просвещение, 1968. - 288с.

32. Каймин В., Рудаков Э., Тимошенков А., Щеголев А Технология разработки учебных программных средств // Информатика и образование. 1987. -№6.-С. 63-65.

33. Кирюшкин Д.М., Полосин B.C. Методика обучения химии / Учеб. пособие для пед. институтов. М.: Просвещение, 1970. - 495с.

34. Козлов О.А., Пастухова Е.В., Солодова Е.А., Холодов Е.Н. Роль структурно-логической схемы при написании компьютеризированного учебника // Информатика и образование. 1998. - №4. - С. 44-48.

35. Колин К.К. Информационные технологии катализатор процесса развития современного общества // Информационные технологии. - 1995. -№10.-С. 15.

36. Кривых С.В. Методы приобщения учащихся к методам научного познания как средство формирования рефлексивных умений при изучении химии в современной школе. Новокузнецк: ИПК, 1998. - 152с.

37. Ксензова Г.Ю. Перспективные школьные технологии: Учебно-методическое пособие. М.: Педагогическое общество России, 2000. -224с.

38. Кузин Ф.А. Кандидатская диссертация: Методика написания, правила оформления и порядок защиты. М.: Ось-89, 1999. - 110с.

39. Кузнецов А., Сергеева Т. Обучающие программы и дидактика // Информатика и образование. 1986. - №2. - С. 87-90.

40. Кузнецова Н.Е. (J1111И им. А.И.Герцена), Пилипко Н.И. (Псковский пединститут) Виды моделей и их функции при формировании структурных представлений учащихся в курсе химии средней школы / Сборник научных трудов. Л., 1979. - 72с.

41. Куприенко В.Д., Мещерин И.В. Педагогические программные средства: методич. рекомендации для разработчиков ППС. П.П. / Омский гос. пед. ин-т. - Омск: Республиканский центр НИТО, 1991. - 202с.

42. Ленин В.И. Полн. собр. соч., т. 38. С. 359.

43. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2-х т., Т.П. -М.: Педагогика, 1983. 320с.

44. Макареня А.А., Обухов В.Л. Методология химии: Пособие для учителя. -М.: Просвещение, 1985. 160с.

45. Матрос Д.Ш. Внедрение информационных и коммуникационных технологий в школу // Информатика и образование. 2000. - №8. - С. 9-11.

46. Матрос Д.Ш. Электронная модель школьного учебника // Информатика и образование. 2000. - №8. - С. 40-43.

47. Машбиц Е.И. Психологические основы управления учебной деятельностью. К.: В ища школа, 1987. - 224с.

48. Методика преподавания химии / Под ред. Н.Е. Кузнецовой. М., 1984. -415с.

49. Моисеев Н.Н. Компьютеризация, ее социальные последствия // Вопросы философии. 1987. - № 9. - С. 17-28.

50. Наумов В.В. Разработка программных педагогических средств // Информатика и образование. 1999. - №3. - С. 36-40.

51. Научные работы: Методика подготовки и оформления. /Авт-сост. И.Н.Кузнецов. 2-е изд., перераб. и доп. - Минск.: Амалфея, 2000. - 544с.

52. Мальцев А.А., Петухова Н.В. О принципах разработки программно-методических комплексов / Проблемы специализированного образования. 1998. - Вып. 1.-С. 208-218.

53. Маркс К. и Энгельс Ф. Полн. Собр. Соч. - т. 20. - С. 387.

54. Могилев А.В., Хеннер Е.К. О понятии "Информационное моделирование" // Информатика и образование. 1997. - №8. - С. 3-8.

55. Молева Г.А. Принципы обучения и их развитие // Актуальные проблемы педагогики. 1998. - Вып.2. - С.34-43.

56. Особенности обучения и психического развития школьников 13-17 лет / Под ред. И.В.Дубровиной, Б.С.Круглова; Науч.-исслед. ин-т общей и педагогической психологии Акад. Пед. наук СССР. М.: Педагогика, 1988. - 192с.

57. Пак М. Алгоритмы в обучении химии: Кн. Для учителя. М.: Просвещение, 1993.-64с.

58. Педагогика /Под ред. Ю.К.Бабанского. -М., 1983. С. 177.

59. Плетнер Ю.В. и Полосин B.C. Практикум по методике обучения химии. Учеб. пособие для пед ин-тов / Под общ ред. В.С.Полосина. Изд. 3-е. -М.: Просвещение, 1971. 264с.

60. Плеухова Л.Ф., Ситников Ю.К. Познавательная деятельность студентов в условиях компьютерного обучения // Педагогика. 1999. - №7. - С. 34-37.

61. Познавательные процессы и способности в обучении / Под ред. В.Д.Шадрикова. М.: Просвещение, 1990. - 142с.

62. Полосин B.C. Самодельные динамические пособия по химии. Пособие для учителей. М. : Просвещение, 1973. - 103с.

63. Поспелов Н.Н., Поспелов И.Н. Формирование мыслительных операций у школьников. -М.: Педагогика, 1989. 45с.

64. Проблема цвета в психологии / Отв.ред. А.А.Митькин, Н.Н.Корж. М.: Наука, 1993. - 205с.

65. Программа информатизации образования в Российской Федерации на 1994-95 гг. // Информатика и образование.^ 1993.

66. Прокопьева М.М. Обучающие программы как фактор совершенствования образовтельного процесса И Информатика и образование. 2000. -№9 - С. 39-40.

67. Психология и педагогика / Отв. ред. В.М.Николаенко. М.: ИНФРА-М; Новосибирск: НГАЭиУ, 2000. - 175с.

68. Пуляев В.Т. Новая парадигма развития образования и основные контуры ее реализации в России //Социально-политический журнал. 1998. - №8. -С. 1-20.

69. Ракитов А.И. Новый подход к взаимосвязи истории, информации и культуры // Вопросы философии. 1994. - № 4. - С. 25-28.

70. Роберт И. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы; перспективы использования. М.: «Школа-Пресс», 1994г. - 205с.

71. Рубинштейн C.JI. О мышлении и путях его использования. М.: АН СССР, 1958.- 147с.

72. Саранцев Г. И. Теория, методика и технология обучения // Педагогика. -1999. -№1. с. 19-22.

73. Селевко Г.К Совремнные образовательные технологии: Учебное пособие. М.: Народное образование, 1998. - 256с.

74. Сергеева Т.А. Об использовании персональных ЭВМ в обучении химии //Химия в школе. 1986. - №6. - С. 45-48.

75. Сергеева Т.А., Мирская А.В., Андреева И.В. Сценарий компьютерной программы по химии: функции, структура, содержание //Химия в школе. 1991. -№2. - С.33-36.

76. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М.Прохоров. М.: Сов. энциклопедия, 1983.

77. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология. М.: Издательский центр «Академия», 1999 г. - 288с.

78. Тихомиров O.K. Психология мышления: Учебное пособие. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. - 272с.

79. Урсул А.Д. Информатизация общества и безопасность развития цивилизации // Социально-политический журнал. 1998. - № 10. - С. 2838.

80. Ушинский К.Д. Избранные педагогические сочинения. т. П, 1939. - С. 436.

81. Философский словарь // Издательство политической литературы, 1991.

82. Чекалева Н.В. Педагогические условия эффективного внедрения компьютеров в учебный процесс //Тез. Докл. VII респуб. науч.-практ. конф. «Новые информационные технологии в педагогическом образованию), май 1990г. Омск: Изд-во ОмПИ, 1990. - С. 26.

83. Чунихина JI.JI. О применении компьютерных программ по химии //Химия в школе. 1989. - №2. - С.46.

84. Шаповаленко С.Г. О программированном обучении //Химия в школе. -1963. -№5. -С. 18.

85. Шлык В.А. Взгляд на информатизацию обучения // Информатика и образование. 1996. - №6. - С. 140-142.

86. Шоломий К.М. Психология и компьютер // Информатика и образование. 1999.-№ 6.-С. 92.

87. Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю.Б.Гиппенрейтер, В.В.Петухова. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 400с.

88. Heeb D.O. The problem of Conscionousness / Edided by J.F.Delabresnaye. Springfield: C.Thomas, 1995.